(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄電デバイスの充放電検査装置に置いて、検査中以外の蓄電デバイスの温度を測定可能な検査システムを提供する。【解決手段】蓄電デバイス１０の充放電検査装置に用いる温度測定用トレー２０は、検査対象の蓄電デバイスを搬送する搬送トレー２とは異なる温度測定専用トレーである。温度測定用トレー２０には周囲温度を測定するトレー側温度センサ２２が設けられる。また、検査システムは固定的に設置されたシステム側温度センサを備え、トレー側温度センサ２２は、トレー２０を検査ラックのスロットに挿入した状態で、システム側温度センサと近接する位置となるように配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電デバイスの検査システムに使用されるトレーであって、
前記トレーの周囲温度を測定するトレー側温度センサを備えることを特徴とするトレー。
【請求項２】
前記トレーは、検査対象の前記蓄電デバイスを搭載する搬送トレーとは異なる測定専用トレーであることを特徴とする請求項１に記載のトレー。
【請求項３】
前記検査システムは、固定的に設置されたシステム側温度センサを備え、
前記トレー側温度センサは標準温度センサであることを特徴とする請求項１または２に記載のトレー。
【請求項４】
前記トレー側温度センサは、前記トレーを検査ラックのスロットに挿入した状態で、前記システム側温度センサと近接する位置となるように配置されることを特徴とする請求項３に記載のトレー。
【請求項５】
前記トレーは、検査対象の前記蓄電デバイスが搭載可能な搬送トレーであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のトレー。
【請求項６】
前記トレー側温度センサは、前記蓄電デバイスの検査中の周囲温度と、前記蓄電デバイスをエージング中の周囲温度と、を測定することを特徴とする請求項５に記載のトレー。
【請求項７】
前記トレー側温度センサによる温度測定値を外部に無線送信する無線ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のトレー。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のトレーと、
蓄電デバイスを搭載した搬送トレーと、
前記搬送トレーが挿入されるスロットを有する検査ラックと、
前記トレーのトレー側温度センサが測定した温度情報を受信するコントローラと、
を備えることを特徴とする検査システム。
【請求項９】
検査システムであって、
蓄電デバイスを搭載した搬送トレーと、
トレー側温度センサを備える測定専用トレーと、
前記搬送トレーが挿入されるスロットを有する検査ラックと、
前記搬送トレーおよび前記測定専用トレーを搬送する搬送手段と、
前記測定専用トレーが温度を測定すべき箇所に配置されるように、前記搬送手段を制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池やキャパシタなどの蓄電デバイスを検査する検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池、ニッケル水素電池をはじめとする繰り返し充電可能な二次電池、あるいは電気二重層コンデンサ（以下、蓄電デバイスと総称する）がモバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、家庭用蓄電システム、などの幅広い分野で利用されており、その重要性は近年ますます高まっている。
【０００３】
蓄電デバイスはその出荷前に、充放電検査装置を用いて正常に機能するかが検査される。図１は、本発明者が検討した検査システムを示す図である。検査システム１は、搬送トレー２、スタッカークレーン４および充放電検査装置１００を備える。充放電検査装置１００は、電源ユニット１０２および検査ラック２００を備える。
【０００４】
蓄電デバイス１０は、搬送トレー２に収容された状態で搬送され、検査される。ひとつの搬送トレー２には、複数（Ｎ個）の蓄電デバイス１０が収容される。
【０００５】
検査ラック２００には、複数（Ｋ個）のスロット２０２が設けられる。蓄電デバイス１０を載せた搬送トレー２は、スロット２０２に挿入される。検査ラック２００の内部にはプローブが設けられ、このプローブが蓄電デバイス１０の電極１２と電気的に接触する。
【０００６】
電源ユニット１０２は、検査ラック２００に収容される蓄電デバイス１０それぞれを、充放電することにより、複数の蓄電デバイス１０を検査する。たとえば電源ユニット１０２は、スロット２０２ごとに設けられたコンバータ１０４を備える。コンバータ１０４は、対応するスロット２０２に収容されるＮ個の蓄電デバイス１０に対応するＮチャンネルの出力を有する。
【０００７】
スタッカークレーン４は、搬送トレー２を搬入し、それを検査ラック２００の空きスロットに搬送トレー２を挿入する。また検査が終了した搬送トレー２を、スロット２０４から引き抜き、搬出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１６−１８０７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
蓄電デバイス１０の検査工程において、その温度管理はきわめて重要であり、高精度な検査のためには、蓄電デバイス１０のデバイス温度が所望の値に安定に保たれている必要がある。スロット２０２の内部には、蓄電デバイス１０のデバイス温度を測定する温度センサが設けられる。
【００１０】
従来の検査システムでは、充放電検査中のデバイス温度、もしくはその近傍の温度のみが重要視されていた。しかしながら電池の品質管理の観点からは、検査期間以外の温度も有用である。
【００１１】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、検査中以外のデバイスの温度を測定可能な検査システムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のある態様のトレーは、蓄電デバイスの検査システムに使用されるトレーであって、トレーの周囲温度を測定するトレー側温度センサを備える。
【００１３】
この態様によれば、スロット内に限定されず、トレーを搬送可能なスロット外の任意の箇所の温度を測定することが可能となる。
【００１４】
トレーは、検査対象の蓄電デバイスを搭載する搬送トレーとは異なる測定専用トレーであってもよい。この場合、搬送トレーの搬送ルートに拘束されずに、任意の場所の温度を測定できる。
【００１５】
検査システムは、固定的に設置されたシステム側温度センサを備えてもよい。トレー側温度センサは、標準温度センサであってもよい。
【００１６】
トレー側温度センサとシステム側温度センサを近接させて得られるそれぞれの測定値にもとづいて、システム側温度センサを校正してもよい。またトレー側温度センサとシステム側温度センサを近接させて得られるそれぞれの測定値にもとづいて、システム側温度センサの異常を検出してもよい。
【００１７】
トレー側温度センサは、トレーを検査ラックのスロットに挿入した状態で、システム側温度センサと近接する位置となるように配置されてもよい。
【００１８】
システム側温度センサは、蓄電デバイスが搭載される搬送トレーが挿入されるスロットを有するラックの正面であって、スロットの入り口の横に設けられてもよい。
【００１９】
トレーは、検査対象の蓄電デバイスが搭載可能な搬送トレーであってもよい。この場合、蓄電デバイスの周囲温度の履歴を取得することができる。また、トレーがスロット外にあるときに、蓄電デバイスが異常発熱した場合、直ちにそれを検出できる。
【００２０】
トレー側温度センサは、蓄電デバイスの検査中の周囲温度と、蓄電デバイスをエージング中の周囲温度と、を測定してもよい。
【００２１】
トレーは、トレー側温度センサによる温度測定値を外部に無線送信する無線ユニットをさらに備えてもよい。これにより、トレーの回収を待たずに、リアルタイムで温度を監視することができる。
【００２２】
本発明のべつの態様は検査システムに関する。検査システムは、上述のいずれかのトレーと、蓄電デバイスを搭載した搬送トレーと、搬送トレーが挿入されるスロットを有する検査ラックと、トレーのトレー側温度センサが測定した温度情報を受信するシステムコントローラと、を備える。
【００２３】
本発明の別の態様もまた、検査システムである。この検査システムは、蓄電デバイスを搭載した搬送トレーと、トレー側温度センサを備える測定専用トレーと、搬送トレーが挿入されるスロットを有する検査ラックと、搬送トレーおよび測定専用トレーを搬送する搬送手段と、測定専用トレーが温度を測定すべき箇所に配置されるように、搬送手段を制御するコントローラと、を備える。
【００２４】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のある態様によれば、スロット外の温度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明者が検討した検査システムを示す図である。
【図２】第１実施例に係るトレーを示す図である。
【図３】検査システムの模式的な平面図である。
【図４】第２実施例に係るトレーを示す図である。
【図５】第２実施例において測定される温度履歴を説明する図である。
【図６】第３実施例に係る測定専用トレーを示す図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は、測定専用トレーの利用形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２８】
（第１実施例）
図２は、第１実施例に係るトレー２０を示す図である。理解の容易化のために、トレー２０とともに搬送トレー２を示す。搬送トレー２には、検査対象の複数の蓄電デバイス１０が搭載される。搬送トレー２は図１を参照して説明したようにスタッカークレーンによって搬送される。トレー２０は、搬送トレー２とサイズ等において互換性を有しており、スタッカークレーンは、搬送トレー２と同様に、トレー２０を搬送可能となっている。搬送トレー２と区別するために、トレー２０を測定専用トレーと称する。
【００２９】
測定専用トレー２０は、少なくともひとつのトレー側温度センサ２２を備える。この実施例では、複数のトレー側温度センサ２２が、搬送トレー２において蓄電デバイス１０が配置される位置に、蓄電デバイス１０の代わりに設けられている。トレー側温度センサ２２の個数は任意でよい。
【００３０】
測定専用トレー２０はさらに無線ユニット２４を備えてもよい。無線ユニット２４は、トレー側温度センサ２２が測定した温度を、外部（たとえば後述のシステムコントローラ３１０）に送信する。
【００３１】
以上が測定専用トレー２０の構成である。続いてその活用を説明する。図３は、検査システム３００の模式的な平面図である。検査システム３００は、充放電検査レーン３０１、第１エージングレーン３０２、第２エージングレーン３０３、搬送手段３０４、システムコントローラ３１０を備える。システムコントローラ３１０は、検査システム３００全体を統合的に制御する。
【００３２】
充放電検査レーン３０１は図１の検査システム１に対応しており、蓄電デバイス１０の充放電を行う。図１と同様に、充放電検査レーン３０１は、検査ラック２００、スタッカークレーン４および図示しない電源ユニットなどを備える。
【００３３】
搬送手段３０４は、充放電検査レーン３０１、第１エージングレーン３０２、第２エージングレーン３０３の間で、搬送トレー２を搬送する。図示しない製造ラインで製造された蓄電デバイス１０は、搬送トレー２に搭載される。搬送手段３０４は、搬送トレー２を充放電検査レーン３０１に搬入する。スタッカークレーン４は、搬送手段３０４によって運び込まれた搬送トレー２を、検査ラック２００のスロット２０２に挿入する。どの搬送トレー２を、いずれのスロット２０２に挿入すべきかは、図示しないシステムコントローラ３１０によって統合的に制御される。搬送トレー２の検査が完了すると、スタッカークレーン４は搬送トレー２をスロット２０２から取り出し、搬送手段３０４に戻す。搬送手段３０４は、充放電検査レーン３０１から搬出された搬送トレー２を、次の第１エージングレーン３０２に搬送する。
【００３４】
第１エージングレーン３０２の内部は、たとえば室温より高い温度に温調されている。搬送トレー２は、この第１エージングレーン３０２の中に、１週間程度の長いスパン、保管される。第１エージングレーン３０２は、充放電検査レーン３０１の検査ラック２００に代えて、保管ラック２２０を備える。第２エージングレーン３０３の内部は、室温（たとえば２５℃）に温調されており、搬送トレー２は第１エージングレーン３０２の中に２週間程度保管される。充放電検査レーン３０１、第１エージングレーン３０２、第２エージングレーン３０３にはそれぞれ、温調設備２４０と、温調設備２４０によって温度が安定化された空気を送り込むためのエアダクト２４２が設けられている。
【００３５】
以上が検査システム３００の構成である。測定専用トレー２０は、搬送トレー２の数十個乃至数百個に１個の割合で存在する。システムコントローラ３１０は、検査手順にしたがって搬送トレー２の位置を移動させる。
【００３６】
一方、システムコントローラ３１０は、測定専用トレー２０を、搬送トレー２と同一、あるいは異なるルートで移動させる。以下、測定専用トレー２０の利用形態を説明する。
【００３７】
（第１の利用形態）
上述のように、充放電検査レーン３０１、第１エージングレーン３０２、第２エージングレーン３０３の内部は、温調設備によって温度が安定化されている。しかしながら、同一レーン内であっても、位置によって温度差が生じている。検査ラックや保管ラックには、１０ｍを超す高さのものが多く存在するため、地上付近とラック最上部とでは、無視できない温度差が存在しうる。そこでシステムコントローラ３１０は、充放電検査レーン３０１の内部の複数のポイントに測定専用トレー２０を順に移動させて、各ポイントで周囲温度（環境温度）を測定させてもよい。これにより、充放電検査レーン３０１内の温度分布を測定できる。第１エージングレーン３０２、第２エージングレーン３０３についても同様である。
【００３８】
（第２の利用形態）
システムコントローラ３１０は、複数の時刻において、測定専用トレー２０を同一のポイントに移動させ、そのポイントの環境温度のログをとってもよい。これにより、任意の箇所の、温度の履歴を取得できる。
【００３９】
（第３の利用形態）
システムコントローラ３１０は、所定のルートで、測定専用トレー２０を移動させ、通過する複数のポイントで、温度を取得してもよい。この場合、典型的な搬送トレー２と同じルート、同じペースで測定専用トレー２０を移動させてもよい。これにより、典型的な搬送トレー２の温度履歴を推定することができる。
【００４０】
第１〜第３の利用形態において、測定専用トレー２０をスロット２０２に挿入し、スロット２０２の内部の温度を測定してもよい。
【００４１】
第１実施例では、測定専用トレー２０に検査対象の蓄電デバイス１０が搭載されないため、蓄電デバイス１０の検査手順やルートに制限されること無く、自由に測定専用トレー２０を移動させることができる。
【００４２】
（第２実施例）
図４は、第２実施例に係るトレーを示す図である。このトレー３０は、図２の搬送トレー２に、トレー側温度センサ３２を追加したものと把握できる。すべての搬送トレー２に、トレー側温度センサ３２を取り付けてもよいが、システム全体のコストアップの要因となるため、搬送トレー２の数十乃至数百個に１個の割合でトレー側温度センサ３２を取り付けてもよい。
【００４３】
また温度センサ付きトレー３０はさらに、
続いて温度センサ付きトレー３０の利用形態を説明する。システムコントローラ３１０は、基本的には、温度センサ付きトレー３０を搬送トレー２と特に区別することなく移動させ、温度センサ付きトレー３０に搭載される蓄電デバイス１０を検査する。そして、システムコントローラ３１０は、検査中、搬送中、およびｂエージング中においてトレー側温度センサ３２により測定された周囲温度の履歴を取得する。温度センサ付きトレー３０はさらに無線ユニット３４を備えてもよい。
【００４４】
図５は、第２実施例において測定される温度履歴を説明する図である。φ０は、搬送手段３０４により充放電検査レーン３０１に搬入される工程を表す。φ１は、充放電検査レーン３０１の内部での検査工程を表す。φ２は充放電検査レーン３０１から第１エージングレーン３０２への移動を表す。φ３は第１エージングレーン３０２で保管される期間を表す。φ４は第１エージングレーン３０２への搬入工程を表す。φ５は搬送手段３０４で保管される期間を表す。
【００４５】
このように、温度センサ付きトレー３０によれば、トレーの温度履歴、ひいてはそのトレーに搭載される複数の蓄電デバイス１０の温度履歴を正確に取得することができる。
【００４６】
第１エージングレーン３０２に保管される間φ３において、一点鎖線で示すように温度が上昇した場合、そのトレー３０に搭載されるいずれかの蓄電デバイス１０が異常発熱している可能性が高い。第２実施例によれば保管中の異常も検出できる。異常発熱している蓄電デバイス１０は、周囲の蓄電デバイス１０に悪影響を及ぼす影響がある。そこでシステムコントローラ３１０は異常発熱が検出された温度センサ付きトレー３０を、第１エージングレーン３０２（第２エージングレーン３０３）から強制的に搬出してもよい。
【００４７】
一方、この第２実施例に比べて、第１実施例は以下の利点を有する。上述のように温度センサ付きトレー３０は、搬送トレー２と区別されることなく、検査システム３００の中を移動する。したがって、温度センサ付きトレー３０が、検査ラックや保管ラックのいずれのスロットに挿入されるかを制御することは難しい。この点において第１実施例は、測定専用トレー２０が挿入されるスロットを自由にコントロールできるという利点がある。
【００４８】
（第３実施例）
図６は、第３実施例に係る測定専用トレー４０を示す図である。図２の測定専用トレー２０と同様に、測定専用トレー４０には蓄電デバイス１０は搭載されない。
【００４９】
測定専用トレー４０は、トレー側温度センサ４２および無線ユニット４４を備える。トレー側温度センサ４２は、標準温度センサであり、その周囲温度を少ない誤差で高精度に測定可能である。無線ユニット４４は、トレー側温度センサ４２の測定値をシステムコントローラに送信する。
【００５０】
トレー側温度センサ４２とシステム側温度センサを近接させ、そのときに得られるそれぞれの測定値にもとづいて、システム側温度センサが校正される。
【００５１】
図７（ａ）、（ｂ）は、測定専用トレー４０の利用形態を説明する図である。図７（ａ）には、検査システム３００の検査ラック２００が示される。検査ラック２００は、蓄電デバイスを搭載する搬送トレー２が挿入されるスロット２０２を備える。システム側温度センサ２１０は、検査ラック２００の正面、スロット２０２の入り口の横に設けられる。トレー側温度センサ４２は、測定専用トレー４０をスロット２０２に挿入した状態で、システム側温度センサ２１０と近接する位置となるように配置される。検査ラック２００に加えてもしくはそれに代えて保管ラック２２０に、システム側温度センサ２１０が設けられてもよい。なおシステム側温度センサ２１０の位置は、図７（ａ）のそれには限定されず、スロット２０２の内部に設けられてもよい。
【００５２】
測定専用トレー４０をスロット２０２にセットした状態で、トレー側温度センサ４２とシステム側温度センサ２１０は、実質的に同じ環境温度を測定していることになる。したがって、標準温度センサであるトレー側温度センサ４２の測定値にもとづいて、システム側温度センサ２１０を校正し、あるいはシステム側温度センサ２１０の異常を検出できる。
【００５３】
図７（ｂ）に示すように、システム側温度センサ２１０は、搬送手段３０４の近傍、すなわち搬送トレー２の搬送経路上に配置されてもよい。測定専用トレー４０を、トレー側温度センサ４２とシステム側温度センサ２１０が近接するようにセットすることで、システム側温度センサ２１０を校正し、あるいはシステム側温度センサ２１０の異常を検出できる。
【００５４】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００５５】
温度センサ付きトレー３０は、加速度センサや振動センサをさらに備えてもよい。これにより、検査システム３００において、搬送トレー２に搭載される蓄電デバイス１０が受ける衝撃の履歴を検出できる。また測定専用トレー２０，４０に、加速度センサや振動センサを搭載することで、蓄電デバイス１０が受ける衝撃を推定できる。
【００５６】
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【００５７】
１…検査システム、２…搬送トレー、４…スタッカークレーン、１０…蓄電デバイス、１２…電極、２０…測定専用トレー、２２…トレー側温度センサ、２４…無線ユニット、３０…温度センサ付きトレー、３２…トレー側温度センサ、３４…無線ユニット、４０…測定専用トレー、４２…トレー側温度センサ、４４…無線ユニット、１００…充放電検査装置、１０２…電源ユニット、２００…検査ラック、２０２…スロット、２１０…システム側温度センサ、２２０…保管ラック、２４０…温調設備、２４２…エアダクト、３００…検査システム、３０１…充放電検査レーン、３０２…第１エージングレーン、３０３…第２エージングレーン、３０４…搬送手段、３１０…システムコントローラ。
【図１】
2018132440.tif 000003
【図２】
2018132440.tif 000004
【図３】
2018132440.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018132440.tif 000007
【図６】
2018132440.tif 000008
【図７】
2018132440.tif 000009