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筒狀電池的漏液檢查方法

文檔序號:6110532閱讀:257來源:國知局
專利名稱:筒狀電池的漏液檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及使用熒光X射線分析法檢查制造后的筒狀電池的封口側(cè)端面處的漏液發(fā)生的有無的筒狀電池的漏液檢查方法。
背景技術(shù)
在圓筒狀或方筒狀的筒狀電池中,例如通過將有底筒狀的電池殼體的開口端部向內(nèi)側(cè)斂縫加工而壓縮絕緣墊圈,將電池殼體、絕緣墊圈及封口部件的各自之間液密地密封而封口。但是,有時(shí)在封口部位上會(huì)附著少量電解液,或在封口本身不完全的情況下,封口構(gòu)造的兩個(gè)結(jié)構(gòu)部件的接觸面被電解液浸潤而出現(xiàn)漏液路徑,通過電解液浸入到該漏液路徑中而發(fā)生漏液。特別地,在使用堿性電解液的電池中,由于堿性電解液具有自動(dòng)爬上帶負(fù)電的金屬制封口部件或電池殼體的表面的特性,所以與其它種類的電池相比容易發(fā)生漏液。
以往,在檢查上述漏液發(fā)生的有無時(shí),將規(guī)定個(gè)數(shù)的筒狀電池以它們的封口側(cè)端面朝上的配置排列,將布覆蓋在該各筒狀電池的封口側(cè)端面上,然后在該布上涂布試劑,一邊用毛刷敲打一邊通過目視確認(rèn)黃色的試劑變色為紫色的筒狀電池,將其判定為漏液發(fā)生電池。但是,這樣由作業(yè)員進(jìn)行的手工作業(yè)與目視判別的檢查手段在處理速度上有限制,是非常低效率的,并且因作業(yè)員的個(gè)人差異及看漏等而使檢查往往變得不正確,而且還存在不能通過目視發(fā)現(xiàn)在距離封口側(cè)端面稍稍內(nèi)部處發(fā)生的漏液的問題。
于是,近年來,采用通過熒光X射線分析法判別漏液發(fā)生的有無的檢查手段。在它們之中的第1現(xiàn)有技術(shù)中,對筒狀電池照射具有預(yù)先設(shè)定的一定波長的一次X射線,使從該筒狀電池出來的熒光X射線向分析器入射,通過分析器分析在該入射的熒光X射線之中是否存在具有對應(yīng)于電解液成分的波長的熒光X射線,根據(jù)來自分析器的輸出判別有無漏液的發(fā)生(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
此外,在第2現(xiàn)有技術(shù)中,一邊將筒狀電池以隔開規(guī)定的間隔而排列成一列的狀態(tài)輸送、一邊對各筒狀電池由X射線源照射X射線,使從筒狀電池的封口側(cè)端面及從側(cè)面發(fā)生的熒光X射線入射到配置在X射線源周圍的多個(gè)檢測器中,根據(jù)該多個(gè)檢測器的檢測結(jié)果來確定附著有電解液的筒狀電池(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
但是,上述的各現(xiàn)有技術(shù)都不能高速且正確地檢查筒狀電池。也就是說,在第1現(xiàn)有技術(shù)中,將電池以對置于X射線源的配置1個(gè)1個(gè)地進(jìn)行檢查,所以不能提高檢查的速度。此外,在第2現(xiàn)有技術(shù)中,由于也通過以矩形狀配置的4個(gè)檢測器進(jìn)行附著在筒狀的電池的側(cè)面上的電解液的檢測,所以需要將電池也隔開比較大的間隔配置,所以在檢查處理速度的提高方面有所限制,并且裝置大型化而成本升高。
此外,在使用堿性電解液的電池的漏液檢查中,一般分析從堿性電解液中的鉀產(chǎn)生的熒光X射線的強(qiáng)度,但在第1及第2現(xiàn)有技術(shù)中,由于使熒光X射線通過空氣存在的路徑入射到檢測器中,所以存在的問題是由于空氣中所含有的元素特別是氬發(fā)出類似于鉀的波長的熒光X射線而給鉀的強(qiáng)度的檢測帶來不良影響,從而導(dǎo)致檢測精度的降低。
專利文獻(xiàn)1特開昭52-138627號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平9-203714號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容于是,本發(fā)明是鑒于上述以往的問題而做出的,目的在于提供一種筒狀電池的漏液檢查方法,其能夠通過熒光X射線分析法高速且正確地判別筒狀電池的漏液的有無。
在用來達(dá)到上述目的的本發(fā)明的筒狀電池的漏液檢查方法中,使筒狀電池一邊以各自的軸心相互平行的配置進(jìn)行輸送,一邊通過對置于漏液檢查機(jī)構(gòu)的檢測窗的漏液檢查部;在上述漏液檢查部中,使X射線通過上述檢測窗并照射在筒狀電池的封口側(cè)端面上,并且使從上述封口側(cè)端面發(fā)出的熒光X射線從上述檢測窗入射到熒光X射線檢測器中;分析該入射的熒光X射線,基于是否包含有對應(yīng)于電解液的成分的熒光X射線的分析結(jié)果來判別筒狀電池的漏液發(fā)生的有無;將上述檢測窗設(shè)定為如下的形狀對應(yīng)于筒狀電池的輸送方向的長度尺寸小于輸送中的筒狀電池的間隔,并且對應(yīng)于輸送方向的垂直方向的長度尺寸比筒狀電池的軸心的垂直方向的截面形狀的外形尺寸稍大。
如果做成這樣的結(jié)構(gòu),則雖然在各自的軸心配置為相互平行的筒狀電池通過對置于漏液檢查機(jī)構(gòu)的檢測窗的漏液檢查部時(shí),通過一次X射線的照射而從各筒狀電池的封口側(cè)端面射出的熒光X射線通過檢測窗而入射到熒光X射線檢測器中,但由于將該檢測窗設(shè)定為對應(yīng)于筒狀電池的輸送方向的長度比筒狀電池的間隔小的形狀,所以從相鄰的各兩個(gè)筒狀電池射出的熒光X射線不會(huì)通過檢測窗同時(shí)入射到熒光X射線檢測器中,所以即使在將各筒狀電池以盡可能小的間隔排列而高速地輸送的情況下,也能夠?qū)⑷肷涞綗晒釾射線檢測器中的熒光X射線可靠地分離并確定為來自各個(gè)筒狀電池的各射出量,所以能夠顯著地提高漏液檢查的處理速度。
此外,由于將檢測窗設(shè)定為對應(yīng)于輸送方向的垂直方向的長度尺寸比筒狀電池的軸心的垂直方向的截面形狀的尺寸稍大的形狀,所以能夠使從筒狀電池的封口側(cè)端面的所有的部位射出的熒光X射線可靠地入射到熒光X射線檢測器中,即使在封口側(cè)端面的任一個(gè)部位上發(fā)生了漏液,也能夠可靠地檢測該漏液的發(fā)生,并且能夠以較高的S/N比高精度地檢測入射到熒光X射線檢測器中的規(guī)定的熒光X射線。進(jìn)而,由于X射線及熒光X射線透過絕緣墊圈等,所以即使是通過目視不能判別的筒狀電池的內(nèi)部中的漏液發(fā)生,也能夠可靠地檢測到該情況。
此外,如果基于從在輸送中依次對置于檢測窗的各筒狀電池分別依次入射到熒光X射線檢測器中的熒光X射線的每單位時(shí)間的強(qiáng)度或者筒狀電池的封口側(cè)端面的每單位面積的強(qiáng)度,來檢測漏液發(fā)生的有無,則無論在將以規(guī)定的配置排列的各筒狀電池采用一定速度的連續(xù)輸送、在對置于檢測窗的漏液檢查部處暫時(shí)停止的間歇輸送、或者僅在漏液檢查部的通過時(shí)以低速輸送的變速輸送的哪一種方式進(jìn)行輸送的情況下,都能夠根據(jù)將筒狀電池通過漏液檢查部時(shí)入射的熒光X射線除以筒狀電池完成通過檢測窗為止的所需時(shí)間而計(jì)算出的熒光X射線的每單位時(shí)間的強(qiáng)度、或者將筒狀電池通過漏液檢查部時(shí)入射的熒光X射線除以筒狀電池的封口側(cè)端面的表面積而計(jì)算出的每單位面積的熒光X射線的強(qiáng)度,來判別漏液發(fā)生的有無,所以即使高速地輸送筒狀電池也能夠高精度地檢測漏液發(fā)生的有無。
此外,如果相對于輸送中的筒狀電池的封口側(cè)端面,將漏液檢查機(jī)構(gòu)的檢測窗以規(guī)定間隔相對置的配置進(jìn)行設(shè)置,在上述檢查機(jī)構(gòu)的箱體的內(nèi)部中,內(nèi)裝有將X射線向筒狀電池投射的X射線源、將從該X射線源射出的熒光X射線限制為束狀的遮光板及熒光X射線入射的熒光X射線檢測器,并且將上述箱體的內(nèi)部保持為氦氣氣氛,則充滿在箱體內(nèi)部中的氦氣消減空氣中含有的氬氣,所以能夠消除氬氣對熒光X射線的不良影響,能夠排除起因于氬氣的噪音而以較高的S/N比檢測熒光X射線的強(qiáng)度。但是,在此情況下,優(yōu)選地用由X射線透過的基材構(gòu)成的封閉部件將檢測窗封閉而防止氦氣從檢測窗的泄漏。此外,由于可以通過遮光板將一次X射線收束為束狀,所以由此也能夠盡量減小檢測窗的開口面積,并且能夠?qū)⒃跈z測窗與在漏液檢查部處輸送中的筒狀電池的封口側(cè)端面的間隔設(shè)定為例如2mm左右的很小的程度,能夠減輕存在于檢測窗與筒狀電池的封口側(cè)端面之間的空氣中含有的氬氣的不良影響,所以能夠?qū)崿F(xiàn)漏液的檢測精度的提高。
進(jìn)而,如果將筒狀電池一邊以相互平行且具有一定間隔的配置保持在送轉(zhuǎn)盤上一邊輸送,則由于將各筒狀電池以規(guī)定的排列狀態(tài)保持在送轉(zhuǎn)盤上而朝向漏液檢查部以旋轉(zhuǎn)方式輸送,所以與將筒狀電池在以鉛直的配置立在輸送機(jī)上的狀態(tài)下輸送的情況不同,沒有電池翻倒的可能,所以能夠顯著地提高輸送速度,并且即使在高速輸送各筒狀電池的情況下,在該高速輸送時(shí)送轉(zhuǎn)盤也可靠地保持筒狀電池以使其位置不會(huì)位移,所以能夠使筒狀電池一邊使其封口側(cè)端面相對于檢測窗保持盡量小的一定間隔一邊通過,由此能夠一邊高速地輸送筒狀電池一邊以高的檢測精度檢測漏液。
此外,如果做成在安裝有筒狀電池的輸送用的送轉(zhuǎn)盤的裝置殼體的前表面?zhèn)?、將?nèi)裝有X射線源、遮光板及熒光X射線檢測器的箱體以將設(shè)于其上的檢測窗朝向上述送轉(zhuǎn)盤的配置進(jìn)行安裝的結(jié)構(gòu),則對應(yīng)于通常作業(yè)員僅在與支撐臺架的與送轉(zhuǎn)盤的安裝位置相反側(cè)的前方側(cè)進(jìn)行作業(yè)的情況,以射出一次X射線的檢測窗朝向后方的配置將箱體安裝到支撐架臺上,所以作業(yè)員完全不可能暴露在一次X射線中,在將本發(fā)明的漏液檢查方法實(shí)用化時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)很安全的漏液檢查裝置。
進(jìn)而,如果將各筒狀電池以規(guī)定的定位狀態(tài)保持在送轉(zhuǎn)盤上而使其通過漏液檢查機(jī)構(gòu),將在上述漏液檢查機(jī)構(gòu)中的檢查結(jié)果中判斷為漏液發(fā)生的筒狀電池的不合格判斷品從上述送轉(zhuǎn)盤排出到不合格品回收路徑中,與合格品的輸送路徑分開,則在連續(xù)地進(jìn)行漏液檢查的過程中,能夠?qū)⑴袛酁槁┮喊l(fā)生的不合格品的筒狀電池從輸送路徑自動(dòng)地排出,不再需要基于漏液檢查工序后的筒狀電池的檢查結(jié)果的甄別工序。
此外,如果將使用含有氫氧化鉀溶液的電解液而構(gòu)成的堿性干電池作為檢查對象,根據(jù)在入射到熒光X射線檢測器中的熒光X射線之中是否含有對應(yīng)于鉀的成分的熒光X射線,來判斷漏液發(fā)生的有無,則在應(yīng)用到使用堿性電解液的電池的漏液檢查中的情況下,通過將容易發(fā)出熒光X射線的鉀設(shè)定為檢測對象,能夠基于熒光X射線中含有的對應(yīng)于鉀的成分的強(qiáng)度,以高檢測精度檢測漏液發(fā)生的有無。
進(jìn)而,如果在通過由不透過X射線的金屬形成的遮光板將從X射線源射出的X射線限制為束狀后,使其從箱體的檢測窗朝向輸送中的筒狀電池的封口側(cè)端面射出,并能夠改變檢測窗的至少對應(yīng)于筒狀電池的輸送方向的長度尺寸,則通過可變調(diào)節(jié)檢測窗的開口尺寸以使其對應(yīng)于檢查對象的筒狀電池的直徑或外形,能夠容易地應(yīng)對圓筒狀電池的直徑或方筒狀電池的外形不同的多種筒狀電池的檢查。


圖1是表示有關(guān)將本發(fā)明的筒狀電池的漏液檢查方法具體化的一實(shí)施方式的漏液檢查裝置的概略主視圖。
圖2是表示上述漏液檢查裝置的概略立體圖。
圖3是表示上述漏液檢查裝置的概略右側(cè)視圖。
圖4是表示上述漏液檢查裝置的筒狀電池的定位機(jī)構(gòu)的概略俯視圖。
圖5是表示上述漏液檢查裝置的漏液檢查機(jī)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6A~圖6C是表示上述漏液檢查裝置的不同形狀的檢測窗與各筒狀電池的配置及封口側(cè)端面的形狀的相對關(guān)系的說明圖。
圖7A是表示作為本發(fā)明的漏液檢查方法的檢查對象的使用堿性電解液的電池的一例的半剖開主視圖,圖7B是圖7A的VIIB部的放大圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對有關(guān)本發(fā)明的筒狀電池的漏液檢查方法的實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先,對作為本發(fā)明的漏液檢查的方法的檢查對象的筒狀電池進(jìn)行說明。圖7A是表示作為其檢查對象的使用堿性電解液的筒狀電池Ba的一例的半剖開的主視圖。該筒狀電池Ba的結(jié)構(gòu)為正極合劑2與凝膠鋅負(fù)極3以夾著隔膜4而分離的狀態(tài)與電解液(未圖示)一起收納在有底圓筒狀的金屬制電池殼體1的內(nèi)部,插入凝膠鋅負(fù)極3內(nèi)的集電元件7的前端配置在電池殼體1的開口部,該電池殼體1的開口部由絕緣墊圈8、墊片9及負(fù)極端子板10封口。
上述筒狀電池Ba中的電池殼體1的開口部的封口構(gòu)造通過在用絕緣墊圈8夾著墊片9及負(fù)極端子板10的各自的相互重合的周緣部的狀態(tài)下將電池殼體1的開口端緣部向內(nèi)側(cè)斂縫加工,使絕緣墊圈8產(chǎn)生壓縮變形,從而成為將電池殼體1、絕緣墊圈8、負(fù)極端子板10及墊片9的各自之間密閉的結(jié)構(gòu)。在該筒狀電池Ba中,電解液有可能從電池殼體1的開口端緣部與絕緣墊圈8之間或負(fù)極端子板10與絕緣墊圈8之間稍稍漏出。
此外,如圖7A的VIIB部的放大圖即圖7B所示,在電池殼體1的開口周緣及絕緣墊圈8的端面與負(fù)極端子板10之間,如圖示那樣涂裝有絕緣樹脂11,有時(shí)也嵌入絕緣環(huán)以代替該絕緣樹脂11,但無論在哪種情況下,都謀求防止電池殼體1的開口端緣部與負(fù)極端子板10的電氣短路。另外,絕緣墊圈8有時(shí)也配置成使其端面比電池殼體1的開口端緣部更加突出。
但是,在筒狀電池Ba的制造工序中,例如如果在負(fù)極端子板10、絕緣墊圈8或電池殼體1的任一個(gè)上附著了哪怕是少量的電解液,也會(huì)因附著了該電解液的兩個(gè)部件的相互的接觸面被電解液浸潤而出現(xiàn)漏液路徑,電解液有時(shí)會(huì)順著該漏液路徑漏液。這樣的漏液被上述絕緣樹脂11等遮蔽而不能從外部辨識。本發(fā)明的漏液檢查方法欲將上述的通過目視不能發(fā)現(xiàn)的漏液發(fā)生也通過熒光X射線分析法可靠地檢測出來。
圖1及圖2是表示將本發(fā)明的筒狀電池的漏液檢查方法具體化的漏液檢查裝置的概略主視圖及概略立體圖。該漏液檢查裝置如圖2所示,通過熒光X射線分析法判別筒狀電池Ba的漏液的有無的漏液檢查機(jī)構(gòu)12由熒光X射線檢測部13和分析部14構(gòu)成。作為被檢查物的筒狀電池Ba在被供給側(cè)輸送機(jī)17供給后,在從該供給側(cè)輸送機(jī)17被轉(zhuǎn)移到供給側(cè)送轉(zhuǎn)盤18上時(shí),在排列成各自的軸心相互平行、且具有一定間隔的配置的狀態(tài)下被保持在供給側(cè)送轉(zhuǎn)盤18上。
進(jìn)而,筒狀電池Ba從供給側(cè)送轉(zhuǎn)盤18被轉(zhuǎn)移到主送轉(zhuǎn)盤20上,在通過圖1的定位機(jī)構(gòu)19時(shí),在修正各自的軸心方向的位置而成為封口側(cè)端面位于同一面上那樣對齊的狀態(tài)后,通過漏液檢查機(jī)構(gòu)12內(nèi),將該漏液檢查機(jī)構(gòu)12的檢查結(jié)果為合格品的筒狀電池Ba轉(zhuǎn)移到取出用送轉(zhuǎn)盤21上后由取出用輸送機(jī)22向下個(gè)工序輸送,另一方面,上述檢查結(jié)果為不合格品的筒狀電池Ba在隨著主送轉(zhuǎn)盤20的旋轉(zhuǎn)而被移送到不合格品排出位置的時(shí)刻被驅(qū)動(dòng)的排出用缸等從主送轉(zhuǎn)盤20推出而被轉(zhuǎn)移到排出用送轉(zhuǎn)盤24上,然后由排出用輸送機(jī)27排出到不合格品回收盒等中。
此外,各送轉(zhuǎn)盤18、20、21、24通過磁鐵的磁吸機(jī)構(gòu)、卡盤機(jī)構(gòu)或真空的吸附機(jī)構(gòu)等將嵌入在保持槽內(nèi)的筒狀電池Ba保持為不容易位移的狀態(tài)。因此,與將筒狀電池Ba在以鉛直的配置豎立在輸送機(jī)上的狀態(tài)下進(jìn)行輸送的情況不同,由于筒狀電池Ba沒有翻倒或脫落的可能,所以能夠顯著地提高輸送速度,并且由于各送轉(zhuǎn)盤18、20、21、24為在鉛直的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的配置,所以裝置的設(shè)置面積變小,設(shè)置的自由度變高。
圖3是表示上述漏液檢查裝置的概略右側(cè)視圖。在該圖中,在漏液檢查裝置的裝置殼體28上,在其前表面28a上安裝有上述的各送轉(zhuǎn)盤18、20、21、24,這些各送轉(zhuǎn)盤18、20、21、24的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在內(nèi)部中。在該裝置殼體28的前表面28a的下方部位上固接有支撐架臺29,將上述熒光X射線檢測部13的箱體30以設(shè)于其上的檢測窗35對置于裝置殼體28的前表面28a側(cè)的主送轉(zhuǎn)盤20的配置安裝在該支撐架臺29上。
此外,圖1中所示的定位機(jī)構(gòu)19如圖4所示那樣構(gòu)成為,具備追隨用導(dǎo)引體31,將一邊以一定間隔保持在主送轉(zhuǎn)盤20上一邊向輸送方向P輸送的各筒狀電池Ba依次向朝向熒光X射線檢測部13的方向變更并導(dǎo)引;定位導(dǎo)引體32,與由該追隨用導(dǎo)引體31一邊稍稍變更方向一邊輸送來的筒狀電池Ba的封口側(cè)端面(圖中的上面?zhèn)榷嗣?抵接對齊而使筒狀電池Ba位于同一平面上。由此,各筒狀電池Ba一邊在被修正為各自的封口側(cè)端面位于同一平面上的配置的狀態(tài)下被保持在主送轉(zhuǎn)盤20上,一邊相對于熒光X射線檢測部13的箱體30的檢測窗35可靠地保持規(guī)定的間隔而被輸送。
圖5是表示上述漏液檢查機(jī)構(gòu)12的概略結(jié)構(gòu)圖。該漏液檢查機(jī)構(gòu)12也如圖2所示,由熒光X射線檢測部13和分析部14構(gòu)成,熒光X射線檢測部13在箱體30內(nèi)內(nèi)裝有作為X射線源的X射線管37,其對一邊保持在上述主送轉(zhuǎn)盤20上一邊被輸送的筒狀電池Ba的封口側(cè)端面33照射一次X射線34;遮光板38,其將該一次X射線34收束為束狀而從箱體30的檢測窗35射出;以及熒光X射線檢測器39,其通過檢測窗35接收因照射一次X射線34而從筒狀電池Ba的封口側(cè)端面33發(fā)出的熒光X射線(二次X射線)40。上述遮光板38由不透過X射線的金屬、例如黃銅形成。此外,箱體30的內(nèi)部被保持為氦氣41的氣氛,隨之,檢測窗35由使X射線34、40透過的基材、例如由PET薄膜構(gòu)成的封閉部件(未圖示)封閉。進(jìn)而,在箱體30中,附設(shè)有能夠任意地改變檢測窗35的開口形狀的、不透過X射線的開口調(diào)節(jié)部件42。
另一方面,分析部14具備檢測部43,僅檢測入射到熒光X射線檢測器39上且具有熒光X射線40中對應(yīng)于規(guī)定成分(元素)的波長的熒光X射線40;運(yùn)算部44,將該檢測部43檢測到的熒光X射線40除以到單一的筒狀電池Ba完成通過檢測窗35的對置部位為止的所需時(shí)間,來計(jì)算每單位時(shí)間的熒光X射線40的強(qiáng)度;判斷部47,將該運(yùn)算部44計(jì)算出的強(qiáng)度與預(yù)先設(shè)定的水平比較對照,判別有無筒狀電池Ba的漏液發(fā)生。
上述檢測部43預(yù)先設(shè)定了構(gòu)成電解液的成分中的在筒狀電池Ba的其它部分不被使用的元素、且較強(qiáng)地發(fā)出熒光X射線的元素,檢測該元素所發(fā)出的波長的熒光X射線40。例如,在檢測對象為使用堿性電解液的筒狀電池Ba的情況下,檢測部43檢測由氫氧化鉀溶液構(gòu)成的電解液中的鉀。
上述運(yùn)算部44也可以將檢測部43檢測到的熒光X射線40除以單一的筒狀電池Ba的封口側(cè)端面33的表面積而計(jì)算每單位面積的熒光X射線40的強(qiáng)度,以代替計(jì)算上述的每單位時(shí)間的熒光X射線40的強(qiáng)度。
上述判斷部47預(yù)先用實(shí)驗(yàn)方法求出并存儲(chǔ)設(shè)定作為通過以往的手工作業(yè)的目視檢查能夠判別為漏液的最小量的分析定量值,在運(yùn)算部44計(jì)算出的每單位時(shí)間的熒光X射線40的強(qiáng)度或每單位面積的熒光X射線40的強(qiáng)度超過了上述的分析定量值時(shí),判別為漏液的發(fā)生。
圖6A~圖6C是表示熒光X射線檢測部13的不同形狀的檢測窗35A~35C與各筒狀電池Ba1、Ba2的配置及封口側(cè)端面33的形狀的相對關(guān)系的說明圖。圖6A表示相對于圓筒狀電池Ba1設(shè)置具有圓形的開口形狀的檢測窗35A的情況,圖6B表示相對于圓筒狀電池Ba1設(shè)置具有矩形狀的開口形狀的檢測窗35B的情況,圖6C表示相對于方筒狀電池Ba2設(shè)置具有矩形狀的開口形狀的檢測窗35C的情況。
圖6A所示的檢測窗35A相對于圓筒狀電池Ba1形成為圓形的開口形狀,其中對應(yīng)于其輸送方向的長度尺寸(在此情況下由于是圓形,所以是直徑)L1比輸送中的圓筒狀電池Ba1的間隔C1小,并且對應(yīng)于輸送方向的垂直方向的長度尺寸(在此情況下也是直徑)L2比圓筒狀電池Ba1的軸心的垂直方向的截面形狀的外形尺寸(在此情況下由于是圓形,所以是直徑)R1大。
圖6B所示的檢測窗35B相對于圓筒狀電池Ba1形成為矩形狀的開口形狀,其中對應(yīng)于其輸送方向的長度尺寸L3比輸送中的圓筒狀電池Ba1的間隔C1小,并且對應(yīng)于輸送方向的垂直方向的長度尺寸L4比圓筒狀電池Ba1的軸心的垂直方向的截面形狀的外形尺寸R1大。
圖6C所示的檢測窗35C相對于方筒狀電池Ba2形成為矩形狀的開口形狀,其中對應(yīng)于其輸送方向的長度尺寸L5比輸送中的方筒狀電池Ba2的間隔C2小,并且對應(yīng)于輸送方向的垂直方向的長度尺寸L6比方筒狀電池Ba2的軸心的垂直方向的截面形狀的外形尺寸R2大。
接著,對將本發(fā)明的漏液檢查方法具體化的上述漏液檢查裝置的檢查工序進(jìn)行說明。以作為電池發(fā)揮功能的狀態(tài)制造出的筒狀電池Ba如圖1及圖2所示,經(jīng)由供給側(cè)輸送機(jī)17及供給側(cè)送轉(zhuǎn)盤18被轉(zhuǎn)移到主送轉(zhuǎn)盤20上,由此相互平行且以規(guī)定的間隔定位而被保持在主送轉(zhuǎn)盤20上,并且隨著主送轉(zhuǎn)盤20的旋轉(zhuǎn)而被輸送到漏液檢查機(jī)構(gòu)12。在該過程中,通過定位機(jī)構(gòu)19進(jìn)行軸心方向的定位以使各自的封口側(cè)端面33位于同一平面上,然后保持該定位狀態(tài)。因此,各筒狀電池Ba如圖5所示,各自的封口側(cè)端面33一邊相對于檢測窗35總是可靠地保持一定的間隔D一邊通過漏液檢查機(jī)構(gòu)12。因此,封口側(cè)端面33的與檢測窗35的間隔D能夠設(shè)定為很小、例如接近于2mm左右的值。
在各筒狀電池Ba通過對置于檢測窗35的漏液檢查部時(shí),從X射線管37射出并由遮光板38收束為束狀的一次X射線34通過檢測窗35而照射在筒狀電池的封口側(cè)端面33上,從封口側(cè)端面33發(fā)出的熒光X射線40通過檢測窗35而射入到熒光X射線檢測器39中。在分析部14中,檢測部43僅從入射到熒光X射線檢測器39中而檢測到的熒光X射線40中,檢測具有與包含在電解液中的成分中的預(yù)先設(shè)定的一成分相對應(yīng)的波長的熒光X射線40。作為該設(shè)定的成分,優(yōu)選為構(gòu)成電解液的成分中的在筒狀電池Ba的其它部分中沒有被使用的元素、且較強(qiáng)地發(fā)出熒光X射線40的元素,例如,在檢測對象是使用堿性電解液的筒狀電池Ba的情況下,優(yōu)選地設(shè)定由氫氧化鉀溶液構(gòu)成的電解液中的鉀。
在分析部14的運(yùn)算部44中預(yù)先存儲(chǔ)設(shè)定有下述的各種數(shù)據(jù)。也就是說,在運(yùn)算部44中,至少存儲(chǔ)設(shè)定有各筒狀電池Ba在輸送方向的前端部對置于檢測窗35的定時(shí)的時(shí)間;在主送轉(zhuǎn)盤20以一定的旋轉(zhuǎn)速度連續(xù)旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)的情況下以及在僅當(dāng)筒狀電池Ba一邊對置于檢測窗35一邊通過時(shí)以低速旋轉(zhuǎn)的變速旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)的情況下,到筒狀電池Ba完成通過檢測窗35為止的所需時(shí)間;主送轉(zhuǎn)盤20在使筒狀電池Ba面對檢測窗35的狀態(tài)下以暫時(shí)停止的間歇旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)的情況下的靜止時(shí)間;以及檢查對象的各種筒狀電池Ba的封口側(cè)端面33的表面積。
并且,上述運(yùn)算部44將在從預(yù)先設(shè)定的定時(shí)的時(shí)刻到經(jīng)過上述任一個(gè)設(shè)定時(shí)間的期間檢測部43所檢測到的熒光X射線40除以到單一的筒狀電池Ba完成通過檢測窗35為止的所需時(shí)間,計(jì)算每單位時(shí)間的熒光X射線40的強(qiáng)度?;蛘撸鲜鲞\(yùn)算部44將在從預(yù)先設(shè)定的定時(shí)的時(shí)刻到經(jīng)過上述任一個(gè)設(shè)定時(shí)間的期間檢測部43所檢測到的熒光X射線40除以檢查中的筒狀電池Ba的封口側(cè)端面33的表面積,計(jì)算每單位表面積的熒光X射線40的強(qiáng)度。接著,在判斷部47中,將運(yùn)算部44計(jì)算出的強(qiáng)度、與上述那樣通過目視的手工作業(yè)的檢查而用實(shí)驗(yàn)方法求出并預(yù)先設(shè)定的水平比較對照,在計(jì)算出的強(qiáng)度超過了設(shè)定水平時(shí),便判斷在筒狀電池Ba中發(fā)生了漏液。
在基于上述的熒光X射線分析法的漏液發(fā)生的有無的判斷中,如圖6A~圖6C所說明的那樣,在作為檢測窗35而采用了圓形的檢測窗35A或矩形狀的檢測窗35B、35C的任一個(gè)的情況下,也由于將該檢測窗35A~35C的對應(yīng)于筒狀電池Ba1、Ba2的輸送方向的長度尺寸L1、L3、L5設(shè)定為比筒狀電池Ba1、Ba2的間隔C1、C2小,所以即使在將各筒狀電池Ba1、Ba2以盡量小的間隔C1、C2排列而高速輸送的情況下,來自相鄰的各兩個(gè)筒狀電池Ba1、Ba2的熒光X射線40也不會(huì)通過檢測窗35B、35C而同時(shí)入射到熒光X射線檢測器39中,所以能夠?qū)⑷肷涞綗晒釾射線檢測器39中的熒光X射線40分離確定為來自各個(gè)筒狀電池Ba1、Ba2的每個(gè)射出量,所以能夠顯著提高漏液檢查的處理速度。根據(jù)實(shí)測結(jié)果,每分鐘能夠可靠地檢查800~1200個(gè)筒狀電池Ba,也能夠高速化到每分鐘能夠進(jìn)行2000個(gè)筒狀電池Ba的檢查的程度。
此外,由于將檢測窗35A~35C的對應(yīng)于輸送方向的垂直方向的長度尺寸L2、L4、L6設(shè)定為比筒狀電池Ba1、Ba2的軸心的垂直方向的截面形狀的外形尺寸R1、R2稍大,所以能夠使從筒狀電池Ba1、Ba2的封口側(cè)端面33的所有部位射出的熒光X射線40切實(shí)地入射到熒光X射線檢測器39中,所以不論在封口側(cè)端面33的哪個(gè)部位上發(fā)生漏液,都能夠切實(shí)地檢測到該漏液的發(fā)生,并且通過將上述長度尺寸L2、L4、L6設(shè)定為比上述截面形狀的外形尺寸R1、R2僅稍大的值,來自筒狀電池Ba1、Ba2周邊的熒光X射線的向熒光X射線檢測器39的入射被檢測窗35A~35C阻止,所以通過分析部14的檢測部43能夠以較高的S/N比檢測入射到熒光X射線檢測器39的熒光X射線40中規(guī)定波長的熒光X射線40。
此外,在分析部14的運(yùn)算部44及判斷部47中,將筒狀電池Ba通過檢測窗35時(shí)入射到熒光X射線檢測器39中的規(guī)定波長的熒光X射線40除以筒狀電池Ba的整體完成通過檢測窗35為止的所需時(shí)間而計(jì)算出的熒光X射線40的每單位時(shí)間的強(qiáng)度、或者筒狀電池Ba的整體通過檢測窗35時(shí)入射到熒光X射線檢測器39中的規(guī)定波長的熒光X射線除以筒狀電池Ba的相當(dāng)于封口側(cè)端面33的表面積的截面積而計(jì)算出的每單位面積的熒光X射線40的強(qiáng)度、與預(yù)先用實(shí)驗(yàn)方法求出的設(shè)定水平比較,來判斷有無漏液的發(fā)生。由此,作為筒狀電池Ba的輸送形態(tài),不論采用一定速度的連續(xù)輸送、面對檢測窗35時(shí)靜止一定時(shí)間的間歇輸送或在通過檢測窗35時(shí)設(shè)為低速的變速輸送的哪一種的情況下,都能夠高精度地檢測到有無漏液發(fā)生。
進(jìn)而,熒光X射線檢測部13的箱體30的內(nèi)部被保持為氦氣41的氣氛,該氦氣41消減空氣中含有的氬氣,所以能夠消除發(fā)出波長近似于檢測對象的鉀的熒光X射線40的氬氣所產(chǎn)生的不良影響,能夠排除起因于氬氣的干擾而以較高的S/N比高精度地檢測規(guī)定波長的熒光X射線40的強(qiáng)度。
在上述熒光X射線檢測部13中,通過用遮光板38將一次X射線34收束為束狀,則如圖6A~圖6C所說明的那樣,能夠減小檢測窗35A~35C的開口面積,并且能夠?qū)z測窗35A~35C與輸送中的筒狀電池Ba1、Ba2的封口側(cè)端面33的間隔D(參照圖5)如上述那樣設(shè)定為2mm左右的很小的值,所以能夠?qū)⒋嬖谟跈z測窗35A~35C與輸送中的筒狀電池Ba1、Ba2的封口側(cè)端面33之間的空氣中含有的氬氣所導(dǎo)致的上述不良影響減小為很低,由此也能夠?qū)崿F(xiàn)漏液的檢測精度的進(jìn)一步的提高。
在上述漏液檢查裝置中,由于將各筒狀電池Ba以規(guī)定的排列狀態(tài)用主送轉(zhuǎn)盤20保持而朝向熒光X射線檢測部13以旋轉(zhuǎn)方式輸送,所以即使將各筒狀電池Ba高速輸送也能夠可靠地保持以使其不會(huì)從規(guī)定的排列狀態(tài)位移,所以能夠使筒狀電池Ba在其封口側(cè)端面33以盡可能小的一定間隔D面對檢測窗35的狀態(tài)下通過,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)即使進(jìn)一步提高筒狀電池的檢測處理速度也能夠以高的檢測精度檢測漏液的目的。
此外,正如圖3所說明的那樣,熒光X射線檢測部13以使其箱體30的檢測窗35朝向后方的配置安裝在支撐架臺29上,將一次X射線34朝向后方射出,所以僅在與各送轉(zhuǎn)盤18、20、21、24相對于支撐架臺29的安裝部位相反側(cè)的前方側(cè),作業(yè)的作業(yè)員暴露在一次X射線34中的可能性完全沒有,能夠做成很安全的漏液檢查裝置。
此外,如圖5所示,由于檢測窗35的開口形狀能夠通過開口調(diào)節(jié)部件42的操作而任意地改變,所以在檢查對象的筒狀電池Ba變化的情況下,通過調(diào)節(jié)開口調(diào)節(jié)部件42以使其與該筒狀電池Ba的直徑或外形相適應(yīng),能夠容易地應(yīng)對圓筒狀電池Ba1的直徑或方筒狀電池Ba2的外形不同的多種筒狀電池Ba的漏液檢查。
并且,在漏液檢查機(jī)構(gòu)12的漏液檢查中判斷為漏液發(fā)生的不合格品的筒狀電池Ba在隨著主送轉(zhuǎn)盤20的旋轉(zhuǎn)而被輸送到排出用送轉(zhuǎn)盤24的對置位置為止的時(shí)刻,由驅(qū)動(dòng)的排出用缸23(參照圖1)推出而轉(zhuǎn)移到排出用送轉(zhuǎn)盤24上,然后通過構(gòu)成不合格品回收路徑的排出用輸送機(jī)27自動(dòng)地回收到回收盒等中。因此,在該漏液檢查裝置中,在連續(xù)的輸送過程中將不合格品的筒狀電池Ba從合格品的筒狀電池Ba分開而自動(dòng)地排出,所以不需要漏液檢查工序后的基于筒狀電池Ba的檢查結(jié)果的合格與否的甄別工序。
另外,在上述實(shí)施方式中,例示說明了將筒狀電池Ba以規(guī)定的配置保持在送轉(zhuǎn)盤18、20、21、24上的情況,但即使將筒狀電池Ba一邊以規(guī)定的配置保持一邊在直線狀的輸送路徑上輸送,也能夠得到與上述同樣的效果。此外,在實(shí)用化時(shí),當(dāng)然可以根據(jù)需要而附加各種結(jié)構(gòu),通過做成在檢測窗35上設(shè)置將其封閉的開閉器、在工作停止時(shí)將X射線34隔斷的結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的安全性提高,此外,通過在主送轉(zhuǎn)盤20上附設(shè)僅使保持在通過檢測窗35的區(qū)域中的筒狀電池Ba自轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)漏液檢測精度的進(jìn)一步的提高。
如以上說明,根據(jù)本發(fā)明,通過將使X射線通過而照射在筒狀電池的封口側(cè)端面上、并且使從封口側(cè)端面發(fā)出的熒光X射線通過而入射到熒光X射線檢測器中的檢測窗設(shè)定為使對應(yīng)于筒狀電池的輸送方向的長度尺寸比輸送中的筒狀電池的間隔小,并且使對應(yīng)于輸送方向的垂直方向的長度尺寸比筒狀電池的軸心的垂直方向的截面形狀的外形尺寸大,便能夠?qū)崿F(xiàn)通過熒光X射線分析法高速且正確地判別筒狀電池的漏液的有無的筒狀電池的漏液檢查方法。
權(quán)利要求
1.一種筒狀電池的漏液檢查方法,其使筒狀電池(Ba、Ba1、Ba2)一邊以各自的軸心相互平行的配置輸送,一邊通過對置于漏液檢查機(jī)構(gòu)(12)的檢測窗(35)的漏液檢查部;在所述漏液檢查部中,使X射線通過所述檢測窗并照射在筒狀電池的封口側(cè)端面(33)上,并且使從所述封口側(cè)端面發(fā)出的熒光X射線(40)從所述檢測窗入射到熒光X射線檢測器(39)中;分析該入射的熒光X射線,基于是否包含有對應(yīng)于電解液的成分的熒光X射線的分析結(jié)果來判別筒狀電池的漏液的發(fā)生的有無;將所述檢測窗設(shè)定為如下的形狀對應(yīng)于筒狀電池的輸送方向的長度尺寸(L1、L3、L5)小于輸送中的筒狀電池的間隔(C1、C2),并且對應(yīng)于輸送方向的垂直方向的長度尺寸(L2、L4、L6)比筒狀電池的軸心的垂直方向的截面形狀的外形尺寸(R1、R2)稍大。
2.如權(quán)利要求1所述的筒狀電池的漏液檢查方法,其中,基于從在輸送中依次對置于檢測窗(35)的各筒狀電池(Ba、Ba1、Ba2)分別依次入射到熒光X射線檢測器(39)中的熒光X射線(40)的每單位時(shí)間的強(qiáng)度或者筒狀電池的封口側(cè)端面(33)的每單位面積的強(qiáng)度,來檢測漏液發(fā)生的有無。
3.如權(quán)利要求1所述的筒狀電池的漏液檢查方法,其中,相對于輸送中的筒狀電池(Ba、Ba1、Ba2)的封口側(cè)端面(33),將漏液檢查機(jī)構(gòu)(12)的檢測窗(35)以規(guī)定間隔相對置的配置進(jìn)行設(shè)置,在所述檢查機(jī)構(gòu)的箱體(30)的內(nèi)部中,內(nèi)裝有將X射線向筒狀電池投射的X射線源(37)、將從該X射線源射出的熒光X射線(40)限制為束狀的遮光板(38)、以及熒光X射線入射的熒光X射線檢測器(39),并且將所述箱體的內(nèi)部保持為氦氣氣氛。
4.如權(quán)利要求1所述的筒狀電池的漏液檢查方法,其中,將筒狀電池(Ba、Ba1、Ba2)一邊以相互平行且具有一定間隔的配置保持在送轉(zhuǎn)盤(18、20、21、24)上一邊輸送。
5.如權(quán)利要求4所述的筒狀電池的漏液檢查方法,其中,在安裝有筒狀電池(Ba、Ba1、Ba2)的輸送用的送轉(zhuǎn)盤(18、20、21、24)的裝置殼體(28)的前表面?zhèn)?,將?nèi)裝有X射線源(37)、遮光板(38)及熒光X射線檢測器(39)的箱體(30)以將設(shè)于其上的檢測窗(35)朝向所述送轉(zhuǎn)盤的配置進(jìn)行安裝。
6.如權(quán)利要求5所述的筒狀電池的漏液檢查方法,其中,將各筒狀電池(Ba、Ba1、Ba2)以規(guī)定的定位狀態(tài)保持在送轉(zhuǎn)盤(18、20、21、24)上而使其通過漏液檢查機(jī)構(gòu)(12),將在所述漏液檢查機(jī)構(gòu)中的檢查結(jié)果中判斷為漏液發(fā)生的筒狀電池的不合格判斷品從所述送轉(zhuǎn)盤排出到不合格品回收路徑(27)上,與合格品的輸送路徑(22)分開。
7.如權(quán)利要求1所述的筒狀電池的漏液檢查方法,其中,將使用含有氫氧化鉀溶液的電解液而構(gòu)成的堿性干電池作為檢查對象,根據(jù)在入射到熒光X射線檢測器(39)中的熒光X射線(40)之中是否含有對應(yīng)于鉀的成分的熒光X射線,來判斷漏液發(fā)生的有無。
8.如權(quán)利要求3所述的筒狀電池的漏液檢查方法,其中,在通過由不透過X射線的金屬形成的遮光板(38)將從X射線源(37)射出的X射線限制為束狀后,使其從箱體(30)的檢測窗(35)朝向輸送中的筒狀電池(Ba、Ba1、Ba2)的封口側(cè)端面(33)射出,能夠改變檢測窗的至少對應(yīng)于筒狀電池的輸送方向的長度尺寸(L1、L2、L3)。
全文摘要
一種筒狀電池的漏液檢查方法,將筒狀電池(Ba)以各自的軸心相互平行的配置輸送,在通過漏液檢查機(jī)構(gòu)(12)時(shí),對筒狀電池(Ba)的封口側(cè)端面(33)照射X射線(34),使從封口側(cè)端面(33)射出的熒光X射線(40)從檢測窗(35)入射到檢測器(39)中,根據(jù)該入射的熒光X射線(40)中是否包含有對應(yīng)于電解液的成分的熒光X射線(40)的分析結(jié)果來判別筒狀電池(Ba)的漏液發(fā)生的有無;將檢測窗(35)設(shè)定為如下的形狀對應(yīng)于筒狀電池(Ba)的輸送方向的長度尺寸(L1、L3、L5)小于筒狀電池(Ba)的間隔(C1、C2),并且對應(yīng)于輸送方向的垂直方向的長度尺寸(L2、L4、L6)比筒狀電池(Ba)的軸心的垂直方向的截面形狀的外形尺寸(R1、R2)大,所以能夠通過熒光X射線分析法高速且正確地判別筒狀電池的漏液的有無。
文檔編號G01N23/223GK101095258SQ20058004536
公開日2007年12月26日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者行定弘式, 高橋孝仁, 中村政雄, 大久保一利, 中田雅也 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
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