(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄電装置の製造過程にて実施される、前記蓄電装置を構成する各種部品に付着した異物の検査を行うために、サイズ・形状が多様な部品から異物を分離する必要がある。当該分離を、高い汎用性で精度良く実施できる方法の提供。【解決手段】蓄電装置の部品として負極端子１５及び絶縁リング１７ａを網状の保持部材３１に挟持させ、かつ保持部材３１とともに洗浄槽４０内の洗浄液４１に浸漬した状態で洗浄槽４０を振とうさせる異物分離方法。保持部材３１は、前記部品が載せられる第１挟持体３２と、前記部品を上方から覆う状態で第１挟持体３２に取り付けられ、第１挟持体３２に比べて柔軟性が高く、かつ弾性を有する第２挟持体３５と、を有する異物分離方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置の製造過程で行われ、前記蓄電装置を構成する部品に付着した異物を検査するために、前記部品から前記異物を分離するための異物の分離方法であって、
前記部品を網状の保持部材に挟持させ、かつ前記保持部材とともに洗浄槽内の洗浄液に浸漬した状態で前記洗浄槽を振とうさせることを特徴とする異物の分離方法。
【請求項２】
前記保持部材は、前記部品が載せられる第１挟持体と、
前記部品を上方から覆う状態で前記第１挟持体に取り付けられ、前記第１挟持体に比べて柔軟性が高く、かつ弾性を有する第２挟持体と、を有する請求項１に記載の異物の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置の製造過程で行われ、蓄電装置を構成する部品に付着した異物を検査するために、部品から異物を分離するための異物の分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置の一種である二次電池としては、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池などが知られている。例えば、リチウムイオン二次電池は、ケースを備えるとともに、このケース内には、金属箔に活物質層を備える正極の電極及び負極の電極を積層した電極組立体を備えている。また、電極組立体には、電極端子が電気的に接続され、電極端子はケースの蓋に固定されている。
【０００３】
このような二次電池の製造は、まず、正極及び負極の電極を製造する。次に、負極の電極と正極の電極をセパレータを介して絶縁した状態で積層し、電極組立体を製造する。次いで、電極組立体の積層方向への寸法を調整した後、各電極に電極端子を接続する。そして、ケースを構成する蓋に各極の電極端子を固定するとともに、電極組立体をケースを構成するケース本体に収容する。その後、蓋をケース本体に固定し、ケース本体の開口部を蓋で閉塞して二次電池が製造される。
【０００４】
ところで、二次電池の製造ラインにおいて、搬送される上述の電極端子や蓋といった部品に金属製や樹脂製の異物が付着していると、製造された二次電池のケース内に異物が混入してしまう虞がある。すると、異物が短絡等の品質不良の原因となる虞があり、好ましくない。
【０００５】
そこで、搬送される部品をランダムに抜き取り、定期的に部品の異物検査が行われている。このような部品の異物検査の方法の一例としては、抽出した部品を洗浄し、洗浄に使用された水を回収し、さらに濾過器で濾過して異物の有無を判定する方法がある。そして、異物が濾過されなければ異物の発生無しと判定し、異物が濾過された場合には、異物を検査して、異物の発生源や、異物の発生原因を究明する。
【０００６】
異物検査における異物の分離方法として超音波洗浄がある（例えば、特許文献１参照）。超音波洗浄では、超音波発振器により、洗浄槽の底部に設置した超音波振動子及び振動板を振動させることにより、洗浄槽に溜めた洗浄液に振動を付与する。そして、洗浄液が振動することにより、部品に付着した異物が当該部品から分離できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−７０２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、二次電池の部品は多数であるとともに、二次電池の仕様も多数あることから、検査対象となる部品のサイズ・形状も多様である。超音波洗浄では洗浄液を振動させて異物を分離するが、超音波振動子の発振周波数等の条件によっては、洗浄液の振動によって検査対象の部品が損傷を受け、部品に付着していた異物以外の異物が発生してしまう虞がある。このため、超音波洗浄では、検査対象の部品のサイズ・形状等に発振周波数等の条件を合わせる必要があり、汎用性が低い。その一方で、超音波洗浄において、検査対象の部品が損傷を受けないような条件に設定すると部品から異物を分離できない可能性が生じてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、汎用性が高く、精度良く異物を分離できる異物の分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するための異物の分離方法は、蓄電装置の製造過程で行われ、前記蓄電装置を構成する部品に付着した異物を検査するために、前記部品から前記異物を分離するための異物の分離方法であって、前記部品を網状の保持部材に挟持させ、かつ前記保持部材とともに洗浄槽内の洗浄液に浸漬した状態で前記洗浄槽を振とうさせることを要旨とする。
【００１１】
これによれば、検査対象となる部品のサイズ・形状が多様であっても、網状の保持部材を用いることで、部品の形状に保持部材を倣わせ、挟持することで保持部材内での部品の移動を抑制できる。したがって、洗浄槽の振とうにより、洗浄液が波打つ状態となっても、部品が洗浄液と共に波打つことを抑制し、波打つ洗浄液を部品に当てて異物を精度良く部品から分離できる。また、部品のサイズ・形状に合わせて異物分離のための条件を設定する必要がなく、分離方法の汎用性を高めることができる。
【００１２】
また、異物の分離方法について、前記保持部材は、前記部品が載せられる第１挟持体と、前記部品を上方から覆う状態で前記第１挟持体に取り付けられ、前記第１挟持体に比べて柔軟性が高く、かつ弾性を有する第２挟持体と、を有するのが好ましい。
【００１３】
これによれば、第１挟持体に部品を載せた状態で第２挟持体を第１挟持体に取り付けると、第２挟持体が部品に倣って弾性変形する。すると、第２挟持体は、原形状への復帰力により部品を第１挟持体に押し付ける状態となり、第１挟持体と第２挟持体で部品を挟持できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、汎用性が高く、精度良く異物を分離できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の二次電池を示す分解斜視図。
【図２】振とう器及び洗浄槽を示す斜視図。
【図３】第１挟持体及び第２挟持体を示す斜視図。
【図４】振とう器の洗浄槽内に保持部材を収容した状態を示す正面図。
【図５】検査の工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、異物の分離方法を、二次電池の製造ラインで行われる抜き取り検査での異物の分離方法に具体化した一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０はケース１１を備える。ケース１１には電極組立体１４及び電解液（図示せず）が収容されている。ケース１１は、有底四角筒状のケース本体１２と、ケース本体１２に電極組立体１４を挿入するための開口部１２ａを塞ぐ矩形平板状の蓋１３とを有する。ケース本体１２の内壁面は絶縁フィルムＺによって覆われ、ケース本体１２と電極組立体１４とは絶縁フィルムＺによって絶縁されている。
【００１７】
ケース本体１２と蓋１３とは、いずれも金属製（例えばステンレス製やアルミニウム製）である。二次電池１０は角型電池である。また、二次電池１０は、リチウムイオン二次電池である。電極組立体１４は、電極としての複数の正極電極２４と、電極としての複数の負極電極２１とが、樹脂製のセパレータ２７を介して互いに絶縁された状態で交互に積層されている。
【００１８】
負極電極２１は、矩形状の負極金属箔２２（銅箔）と、負極金属箔２２の両面に負極活物質を塗工して構成された負極活物質層２３と、を有する。負極電極２１は、その一辺に沿う端縁２１ａの一部から突出した形状の負極タブ２９を有する。
【００１９】
正極電極２４は、矩形状の正極金属箔２５（アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔）と、正極金属箔２５の両面に正極活物質を塗工して構成された正極活物質層２６と、を有する。正極電極２４は、その一辺に沿う端縁２４ａの一部から突出した形状の正極タブ２８を有する。
【００２０】
負極電極２１及び正極電極２４は、正極タブ２８が積層方向に沿って列状に配置され、且つ正極タブ２８と重ならない位置にて負極タブ２９が積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。そして、各正極タブ２８は、電極組立体１４における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められた（束ねられた）状態で折り曲げられている。
【００２１】
各正極タブ２８が重なっている箇所を溶接することによって全ての正極タブ２８が電気的に接続されている。全ての正極タブ２８には矩形板状の正極導電部材１６ａが接続されている。正極導電部材１６ａは、アルミニウム又はアルミニウム合金製である。また、蓋１３には正極端子１６が固定されている。この正極端子１６は、正極導電部材１６ａと電気的に接続されている。
【００２２】
全ての負極タブ２９は、各負極タブ２９が重なっている箇所を溶接することによって電気的に接続されている。全ての負極タブ２９には、矩形板状の負極導電部材１５ａが接続されている。負極導電部材１５ａは銅製である。蓋１３には負極端子１５が固定されている。この負極端子１５は、負極導電部材１５ａと電気的に接続されている。
【００２３】
正極端子１６及び負極端子１５は、蓋１３の貫通孔１３ｃを介してケース１１外に突出した状態で蓋１３に固定されている。正極端子１６及び負極端子１５には、それら正極端子１６及び負極端子１５を蓋１３から電気的に絶縁するためのリング状の絶縁リング１７ａが取り付けられている。
【００２４】
次に、二次電池１０の製造方法を説明する。二次電池１０の製造は、まず、正極電極２４及び負極電極２１を製造する。次に、正極電極２４と負極電極２１をセパレータ２７を介して絶縁した状態で交互に積層し、電極組立体１４を製造する。次いで、電極組立体１４の積層方向への寸法を調整した後、全ての負極タブ２９に負極導電部材１５ａを接続するとともに、負極導電部材１５ａに負極端子１５を接続する。また、全ての正極タブ２８に正極導電部材１６ａを接続するとともに、正極導電部材１６ａに正極端子１６を接続する。そして、蓋１３に負極端子１５及び正極端子１６を固定するとともに、電極組立体１４をケース本体１２に収容する。その後、蓋１３をケース本体１２に固定し、ケース本体１２の開口部１２ａを蓋１３で閉塞して二次電池１０が製造される。
【００２５】
次に、二次電池１０を構成する部品の異物検査について説明する。異物検査は、二次電池１０の製造過程の中で行われ、本実施形態では、部品としての負極端子１５及び絶縁リング１７ａの異物検査に具体化して説明する。
【００２６】
図５に示すように、異物検査は、まず、製造ラインで搬送されている負極端子１５及び絶縁リング１７ａをランダムに抜き取る。次に、それら負極端子１５及び絶縁リング１７ａを洗浄液で洗浄して異物を分離し、回収した洗浄液をメンブランフィルタを通過させる。なお、洗浄液の濾過は、メンブランフィルタ以外の濾過器で濾過してもよい。
【００２７】
そして、メンブランフィルタに異物が回収されなければ、異物の発生は無しと判定される。一方、メンブランフィルタに異物が回収された場合は、その異物の材質から異物を突き止め、対策を行う。このように、定期的に異物検査を行うことで、異物の早期発見が可能になり、異物発生時には負極端子１５及び絶縁リング１７ａの製造元へ連絡する等して異物発生を抑止する。
【００２８】
次に、異物検査で行われる部品からの異物の分離方法を説明する。
図２に示すように、負極端子１５及び絶縁リング１７ａからの異物の分離は、負極端子１５及び絶縁リング１７ａを網状の保持部材３１に挟持させ、かつ保持部材３１とともに洗浄槽４０内の洗浄液４１に浸漬した状態で洗浄槽４０を振とうさせることで行われる。
【００２９】
図３に示すように、上記保持部材３１は、網状の第１挟持体３２と、第１挟持体３２に取り付けられる網状の第２挟持体３５と、を有する。第１挟持体３２及び第２挟持体３５はポリプロピレン製である。
【００３０】
第１挟持体３２は、四角環状の第１枠部３３と、第１枠部３３の内側に存在する第１網３４とを有する。また、第２挟持体３５は、四角環状の第２枠部３６と、第２枠部３６の内側に存在する第２網３７と、第２枠部３６に一体の複数の取付部３８と、を有する。そして、第１挟持体３２の第１枠部３３に、第２挟持体３５の取付部３８を係止することで、第１枠部３３に第２挟持体３５が組付けられる。
【００３１】
第１挟持体３２の第１枠部３３、及び第１網３４の線状部分の太さは、第２挟持体３５の第２枠部３６、及び第２網３７の線状部分の太さより太く、第１挟持体３２の剛性は、第２挟持体３５の剛性より高い。第１挟持体３２は、自身で形状を維持できる。また、第１挟持体３２の第１網３４に負極端子１５及び絶縁リング１７ａといった部品が単数又は複数載せられても、第１網３４は僅かに撓むだけであり、複数の部品を支持できる剛性を有する。
【００３２】
第２挟持体３５は、第１挟持体３２と比べて柔軟性が高い。このため、図２に示すように、第１挟持体３２に第２挟持体３５を取り付けた状態では、第２挟持体３５の第２網３７は、第１挟持体３２に載せられた負極端子１５及び絶縁リング１７ａに倣って変形する。第２網３７は、伸張する方向へ弾性変形し、原形状へ復帰しようとする収縮力によって、負極端子１５及び絶縁リング１７ａを第１挟持体３２の第１網３４に向けて押し付ける。この押し付けにより、第１挟持体３２と第２挟持体３５の間に負極端子１５及び絶縁リング１７ａが挟持される。負極端子１５及び絶縁リング１７ａを挟持した保持部材３１は洗浄槽４０内に取り付けられる。なお、保持部材３１は、図示しない取付部材によって洗浄槽４０の内側に取り付けられ、洗浄槽４０内での移動が規制される。洗浄槽４０には水よりなる洗浄液４１が貯められ、保持部材３１全体は、洗浄液４１に浸漬される。
【００３３】
洗浄槽４０は、振とう器４５によって上下、前後、及び左右の三次元方向に振とうされる。振とう器４５は、洗浄槽４０が載せられるテーブル４６と、テーブル４６を三次元方向に動かす駆動部４７と、を備える。駆動部４７は、テーブル４６の移動方向及び移動速度を調節可能である。駆動部４７は、テーブル４６を前後方向及び左右方向に振らすが、振れ幅の両端となる位置で極僅かな時間、テーブル４６の動きを停止させるようにテーブル４６の動きを制御する。
【００３４】
そして、洗浄槽４０が振とう器４５によって振とうされると、洗浄液４１も波打つように振とうする。洗浄液４１が波打つ状態であっても、負極端子１５及び絶縁リング１７ａは保持部材３１に挟持された状態にあり、保持部材３１内での負極端子１５及び絶縁リング１７ａの移動が抑制されている。洗浄液４１の振とうにより、負極端子１５及び絶縁リング１７ａに付着していた異物が分離される。
【００３５】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）異物分離のために負極端子１５及び絶縁リング１７ａを洗浄液４１で洗浄する際、負極端子１５及び絶縁リング１７ａを網状の保持部材３１で挟持した状態で洗浄液４１に浸漬する。そして、振とう器４５により洗浄槽４０を三次元方向に振とうすることで、負極端子１５及び絶縁リング１７ａに付着した異物を負極端子１５及び絶縁リング１７ａから精度良く分離できる。ここで、異物検査は、抜き取り検査であることから、抜き取られる部品（本実施形態では負極端子１５及び絶縁リング１７ａ）のサイズ・形状は異なるが、それら負極端子１５及び絶縁リング１７ａを保持部材３１で挟持しているため、三次元方向に振とうさせても負極端子１５及び絶縁リング１７ａが保持部材３１内で移動することを抑制できる。したがって、負極端子１５及び絶縁リング１７ａのサイズ・形状が異なっていても、同一条件で負極端子１５及び絶縁リング１７ａから異物を分離でき、負極端子１５及び絶縁リング１７ａのサイズ・形状に応じて洗浄条件を設定する必要もなく、汎用性が高く精度良く異物を分離できる。
【００３６】
（２）保持部材３１は、剛性の高い第１挟持体３２と、第１挟持体３２よりも柔軟性の高い第２挟持体３５とを組付けて形成される。そして、保持部材３１に負極端子１５及び絶縁リング１７ａを保持した状態では、負極端子１５及び絶縁リング１７ａに倣って第２挟持体３５が弾性変形して負極端子１５及び絶縁リング１７ａを第１挟持体３２に押し付けることができる。よって、サイズ・形状が異なる負極端子１５及び絶縁リング１７ａそれぞれを第１挟持体３２と第２挟持体３５で挟持できる。
【００３７】
（３）負極端子１５及び絶縁リング１７ａに倣うように第２挟持体３５が変形することで負極端子１５及び絶縁リング１７ａを挟持し、負極端子１５及び絶縁リング１７ａの移動を抑制する。よって、負極端子１５と絶縁リング１７ａを適度に離した状態を維持できる。このため、負極端子１５と絶縁リング１７ａ同士が接触してしまうことを抑制できる。
【００３８】
（４）振とう器４５により、洗浄液４１を波打たせることで負極端子１５及び絶縁リング１７ａから異物を分離させる。このため、超音波洗浄の低周波振動によって異物を分離する場合のように、負極端子１５及び絶縁リング１７ａが損傷を受けることがなく、洗浄時に新たな異物が発生してしまうことがない。
【００３９】
（５）保持部材３１は、網状である。このため、網目から洗浄液４１が負極端子１５及び絶縁リング１７ａに到達し、異物を効率良く負極端子１５及び絶縁リング１７ａから分離できる。
【００４０】
（６）負極端子１５及び絶縁リング１７ａからの異物の分離は、振とう器４５によって洗浄液４１を振とうさせ、波打つ洗浄液４１によって行う。よって、高圧の水や水流で異物の分離を行う場合のように高圧や水流を発生させるための大型の設備が必要ない。
【００４１】
（７）振とう器４５は、テーブル４６を前後方向及び左右方向に振らすが、振れ幅の両端となる位置で極僅かな時間、テーブル４６の動きを停止させる。このため、例えば、テーブル４６を常に一定の動きとする場合と比べて、洗浄液４１の流れ方に変化を生じさせ、負極端子１５及び絶縁リング１７ａから異物を分離しやすくなる。
【００４２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  振とう器４５において、テーブル４６の動かし方は適宜変更してもよい。
○  保持部材３１の材質は、部品を挟持できればポリプロピレン以外の樹脂製であってもよい。
【００４３】
○  洗浄液４１は水に界面活性剤を入れたものでもよい。
○  検査する部品は、負極端子１５及び絶縁リング１７ａとしたが、二次電池１０の製造ラインで搬送される部品であれば、その他の部品、例えば、導電部材やケース本体１２等でもよい。
【００４４】
○  上記実施形態の蓄電装置はリチウムイオン二次電池であったが、この他、ニッケル水素二次電池や電気二重層キャパシタなどの蓄電装置の部品の検査において、部品から異物を分離する際に本実施形態の分離方法を採用してもよい。
【００４５】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）三次元方向に移動可能なテーブルを備える振とう器により前記洗浄槽を振とうさせる異物の分離方法。
【００４６】
（２）前記振とう器は、前記テーブルの振り幅の両端で前記テーブルの動きを停止させる異物の分離方法。
（３）前記第１挟持体は、環状の第１枠部と、前記第１枠部の内側の第１網とを有し、前記第２挟持体は、環状の第２枠部と、前記第２枠部の内側の第２網と、前記第１枠部に係止可能な取付部と、を有する異物の分離方法。
【符号の説明】
【００４７】
１０…蓄電装置としての二次電池、１５…部品としての負極端子、１７ａ…部品としての絶縁リング、３１…保持部材、３２…第１挟持体、３５…第２挟持体、４０…洗浄槽、４１…洗浄液。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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