(57)【要約】【課題】所定の方向に複数回行われた溶接による溶接跡の位置のずれを検知する。【解決手段】溶接状態判定装置１は、画像取得部１１および判定部１２を備える。画像取得部１１は、予め定められた第１の方向に沿って複数回行われた溶接による複数の溶接跡の画像を取得する。判定部１２は、画像取得部１１により取得された複数の溶接跡の画像から、これら溶接跡のうち第１の方向に直交する第２の方向における座標の差が最も大きい２つの溶接跡を求め、求めた座標の差が予め定められた閾値以上であれば、溶接不良と判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた第１の方向に沿って複数回行われた溶接対象物に対する溶接の溶接状態を判定する溶接状態判定装置であって、
前記複数回行われた溶接による複数の溶接跡のうち、前記第１の方向に直交する第２の方向における座標の差が最も大きい２つの溶接跡を求める第１の手順と、
前記第１の手順により求められた２つの溶接跡の前記第２の方向における座標の差が、予め定められた閾値以上であれば、溶接不良と判定する第２の手順と、
を行うことを特徴とする溶接状態判定装置。
【請求項２】
前記複数回行われた溶接による複数の溶接跡のそれぞれについて、予め定められた範囲を検索して、当該複数の溶接跡のそれぞれを検出する第３の手順と、
前記第３の手順により検出された溶接跡の数が、前記第１の方向に沿って行われた溶接の回数未満であれば、溶接不良と判定する第４の手順と、
を行うことを特徴とする請求項１に記載の溶接状態判定装置。
【請求項３】
前記第１の手順では、前記複数回行われた溶接による複数の溶接跡のそれぞれの重心を求め、求めた重心の前記第２の方向における座標の差が最も大きい２つの溶接跡を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の溶接状態判定装置。
【請求項４】
前記溶接対象物は、電池を構成する複数の部材であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の溶接状態判定装置。
【請求項５】
前記第１の方向に沿った溶接は、超音波溶接であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の溶接状態判定装置。
【請求項６】
予め定められた第１の方向に沿って複数回行われた溶接対象物に対する溶接の溶接状態を判定する溶接状態判定方法であって、
前記複数回行われた溶接による複数の溶接跡のうち、前記第１の方向に直交する第２の方向における座標の差が最も大きい２つの溶接跡を求める第１のステップと、
前記第１のステップにより求められた２つの溶接跡の前記第２の方向における座標の差が、予め定められた閾値以上であれば、溶接不良と判定する第２のステップと、
を備えることを特徴とする溶接状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接状態判定装置および溶接状態判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、電極や電解液といった構成要素を電池ケース内に封入することによって製造される。
【０００３】
例えばリチウムイオン二次電池であれば、正極と負極との間にセパレータを挟んで発電要素を構成し、この発電要素を複数積層させて電池ケース内に配置した後に、電解液を電池ケース内に注液する。
【０００４】
特許文献１に示されているリチウムイオン二次電池では、１つの電池ケース内に２つの発電要素が同じ向きに配置されている。２つの発電要素のそれぞれでは、発電要素の一方の端部において正極同士が１つにまとめられているとともに、発電要素の他方の端部において負極同士が１つにまとめられている。
【０００５】
２つの発電要素のうち一方の発電要素における１つにまとめられた正極と、２つの発電要素のうち他方の発電要素における１つにまとめられた正極と、の間には、長尺状の正極集電体が配置され、一方の発電要素に設けられた全ての正極と、他方の発電要素に設けられた全ての正極とは、正極集電体を介して正の外部接続端子に電気的に接続されている。また、一方の発電要素における１つにまとめられた負極と、他方の発電要素における１つにまとめられた負極と、の間には、長尺状の負極集電体が配置され、一方の発電要素に設けられた全ての負極と、他方の発電要素に設けられた全ての負極とは、負極集電体を介して負の外部接続端子に電気的に接続されている。
【０００６】
上述の電極と集電体とは、例えば超音波溶接（例えば、特許文献２参照）により、接合される。ここで、電極と集電体とを接合させる接合領域は、集電体の長手方向にある程度の長さを有している。このため、超音波溶接は、接合領域において長手方向に位置をずらして、複数の溶接位置で行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２４６９３３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５２８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
超音波溶接を行っている最中に、電極と集電体との位置関係がずれてしまうことがある。電極と集電体との位置関係がずれる原因としては、例えば、超音波溶接による振動が考えられる。このような振動により電極や集電体が動いてしまうと、予め定められていた位置で超音波溶接を行うことができなくなってしまうので、溶接強度や導電率が安定せず、電池として所定の品質を維持できず、歩留まりが低下してしまうおそれがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、所定の方向に複数回行われた溶接による溶接跡の位置のずれを検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【００１１】
（１）  本発明は、予め定められた第１の方向（例えば、図６のＺ方向に相当）に沿って複数回行われた溶接対象物（例えば、図６の正極の電極接続部１４１ａおよび接続部１３３ａに相当）に対する溶接の溶接状態を判定する溶接状態判定装置（例えば、図１の溶接状態判定装置１に相当）であって、前記複数回行われた溶接による複数の溶接跡（例えば、図６の溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄに相当）のうち、前記第１の方向に直交する第２の方向（例えば、図６のＸ方向に相当）における座標の差が最も大きい２つの溶接跡（例えば、図８の溶接跡２００Ｃ、２００Ｄに相当）を求める第１の手順と、前記第１の手順により求められた２つの溶接跡の前記第２の方向における座標の差が、予め定められた閾値（例えば、後述の閾値Ｄｍａｘに相当）以上であれば、溶接不良と判定する第２の手順と、を行うことを特徴とする溶接状態判定装置を提案している。
【００１２】
この発明によれば、第１の手順および第２の手順を行うこととした。第１の手順では、複数回行われた溶接による溶接跡のうち、第２の方向における座標の差が最も大きい２つの溶接跡を求めることとした。第２の手順では、第１の手順により求められた２つの溶接跡の第２の方向における座標の差が閾値以上であれば、溶接不良と判定することとした。このため、複数の溶接跡の中に、第２の方向における座標の差が閾値以上である２つの溶接跡が存在していれば、このことを検出することができる。したがって、複数回行われた溶接による溶接跡の、第２の方向に沿った位置のずれを検知することができる。
【００１３】
（２）  本発明は、（１）の溶接状態判定装置について、前記複数回行われた溶接による複数の溶接跡のそれぞれについて、予め定められた範囲（例えば、図６の画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤに相当）を検索して、当該複数の溶接跡のそれぞれを検出する第３の手順と、前記第３の手順により検出された溶接跡の数が、前記第１の方向に沿って行われた溶接の回数（例えば、図６では４回に相当）未満であれば、溶接不良と判定する第４の手順と、を行うことを特徴とする溶接状態判定装置を提案している。
【００１４】
この発明によれば、（１）の溶接状態判定装置において、第３の手順を行うこととした。第３の手順では、複数回行われた溶接による複数の溶接跡のそれぞれについて、予め定められた範囲を検索して、これら複数の溶接跡のそれぞれを検出することとした。このため、溶接跡を検索する範囲を限定することができるので、溶接跡を検索する工程を簡易化することができる。
【００１５】
また、この発明によれば、（１）の溶接状態判定装置において、第４の手順を行うこととした。第４の手順では、第３の手順により検出された溶接跡の数が、第１の方向に沿って行われた溶接の回数未満であれば、溶接不良と判定することとした。このため、複数回行われた溶接の中に、溶接跡を検出できないものがあれば、想定している範囲内に十分な溶接が行われてないことを検知することができる。また、全ての溶接跡において第２の方向における座標の差が閾値未満であっても、これら全ての溶接跡が同じ方向に大きくずれていれば、このことを検知することができる。
【００１６】
（３）  本発明は、（１）または（２）の溶接状態判定装置について、前記第１の手順では、前記複数回行われた溶接による複数の溶接跡のそれぞれの重心を求め、求めた重心の前記第２の方向における座標の差が最も大きい２つの溶接跡（例えば、図８の溶接跡２００Ｃ、２００Ｄに相当）を求めることを特徴とする溶接状態判定装置を提案している。
【００１７】
この発明によれば、（１）または（２）の溶接状態判定装置において、第１の手順では、複数の溶接跡のそれぞれの重心を求め、求めた重心の第２の方向における座標の差が最も大きい２つの溶接跡を求めることとした。このため、各溶接跡の重心に基づいて、それぞれの溶接跡の重心の第２の方向における座標の差を求めることができる。
【００１８】
（４）  本発明は、（１）から（３）のいずれか１つの溶接状態判定装置について、前記溶接対象物は、電池を構成する複数の部材（例えば、図６の正極の電極接続部１４１ａおよび接続部１３３ａに相当）であることを特徴とする溶接状態判定装置を提案している。
【００１９】
この発明によれば、（１）から（３）のいずれか１つの溶接状態判定装置において、電池を構成する複数の部材に対して複数回行われた溶接による溶接跡の、第２の方向に沿った位置のずれを検知することができる。よって、検出した位置のずれによる溶接部の抵抗値のばらつきなどに基づく電池品質への影響が発生してしまう可能性を、早期に検知することができる。
【００２０】
（５）  本発明は、（１）から（４）のいずれか１つの溶接状態判定装置について、前記第１の方向に沿った溶接は、超音波溶接であることを特徴とする溶接状態判定装置を提案している。
【００２１】
この発明によれば、（１）から（４）のいずれか１つの溶接状態判定装置において、超音波によって溶接対象物が振動することで溶接対象物が動いてしまったとしても、複数回行われた超音波溶接による溶接跡の、第２の方向に沿った位置のずれを検知することができる。
【００２２】
（６）  本発明は、予め定められた第１の方向（例えば、図６のＺ方向に相当）に沿って複数回行われた溶接対象物（例えば、図６の正極の電極接続部１４１ａおよび接続部１３３ａに相当）に対する溶接の溶接状態を判定する溶接状態判定方法であって、前記複数回行われた溶接による複数の溶接跡（例えば、図６の溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄに相当）のうち、前記第１の方向に直交する第２の方向（例えば、図６のＸ方向に相当）における座標の差が最も大きい２つの溶接跡（例えば、図８の溶接跡２００Ｃ、２００Ｄに相当）を求める第１のステップと、前記第１のステップにより求められた２つの溶接跡の前記第２の方向における座標の差が、予め定められた閾値（例えば、後述の閾値Ｄｍａｘに相当）以上であれば、溶接不良と判定する第２のステップと、を備えることを特徴とする溶接状態判定方法を提案している。
【００２３】
この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、複数回行われた溶接による溶接跡の位置のずれを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶接状態判定装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の外観を示す上面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る集電体の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る溶接跡を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る溶接状態判定装置に設けられた判定部が行う処理のフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る溶接跡を示す図である。
【図９】本発明の変形例に係る溶接跡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係る溶接状態判定装置１のブロック図である。溶接状態判定装置１は、リチウムイオン二次電池１００（図２参照）に対して行われた溶接の溶接状態を判定するものであり、画像取得部１１および判定部１２を備える。
【００２８】
画像取得部１１は、図６を用いて後述するように、溶接が行われた領域の画像を取得する。
【００２９】
判定部１２は、画像取得部１１により取得された画像に基づいて、溶接状態を判定する。
【００３０】
以降では、まず、リチウムイオン二次電池１００について、図２から５を用いて詳述する。次に、画像取得部１１および判定部１２について、図６から８を用いて詳述する。
【００３１】
図２は、リチウムイオン二次電池１００の概略上面図である。図２において、右方に向かう向きをＸプラス方向とし、上方に向かう向きをＹプラス方向とし、紙面手前向きをＺプラス方向とする。
【００３２】
リチウムイオン二次電池１００は、電池ケース１１０を備える。電池ケース１１０は、発電要素１４０（図３参照）を収容するための容器１１１と、発電要素１４０を容器１１１の内部に収容するために容器１１１に形成された開口部を塞ぐ蓋部材１１２と、を備える。
【００３３】
図３は、リチウムイオン二次電池１００の、図２のＡ−Ａ断面における断面図である。図３において、図２で示した方向に合わせて、右方に向かう向きをＸプラス方向とし、紙面奥向きをＹプラス方向とし、上方に向かう向きをＺプラス方向とする。
【００３４】
発電要素１４０の長手方向（Ｘ方向）の一端側からは、正極の電極接続部１４１ａが突出し、発電要素１４０の長手方向の他端側からは、負極の電極接続部１４１ｂが突出する。正極の電極接続部１４１ａは、接続部１３３ａと超音波溶接により接合され、負極の電極接続部１４１ｂは、接続部１３３ｂと超音波溶接により接合されている。接続部１３３ａ、１３３ｂについて、図４を用いて説明する。
【００３５】
図４は、接続部１３３ａを備える集電体１３０ａの斜視図である。接続部１３３ａは、コの字形の断面を有して長尺状に形成される。この接続部１３３ａには、略９０度に屈曲する屈曲部１３４ａを介して基部１３１ａが一体に設けられている。基部１３１ａには、円柱状の突出部１３２ａが設けられている。
【００３６】
突出部１３２ａは、図３に示したように、蓋部材１１２に設けられた貫通孔と、正の外部接続端子１５１ａに設けられた貫通孔と、を介して正の外部接続端子１５１ａの上方に突出する。この突出部１３２ａは、正の外部接続端子１５１ａに接触している状態で先端部をカシメることで、正の外部接続端子１５１ａとともに蓋部材１１２に固定される。このため、正極の電極接続部１４１ａは、集電体１３０ａを介して正の外部接続端子１５１ａに電気的に接続される。
【００３７】
なお、集電体１３０ａの基部１３１ａと蓋部材１１２との間には、絶縁部材１６１ａが設けられ、蓋部材１１２と正の外部接続端子１５１ａとの間には、絶縁部材１６２ａが設けられている。このため、蓋部材１１２が導電性材料を用いて構成されていても、蓋部材１１２が集電体１３０ａや正の外部接続端子１５１ａと電気的に接続されることを防ぐことができる。
【００３８】
接続部１３３ｂは、接続部１３３ａと同様に、コの字形の断面を有して長尺状に形成され、集電体１３０ｂに設けられる。この接続部１３３ｂには、略９０度に屈曲する屈曲部１３４ｂを介して基部１３１ｂが一体に設けられている。基部１３１ｂには、円柱状の突出部１３２ｂが設けられている。
【００３９】
突出部１３２ｂは、図３に示したように、蓋部材１１２に設けられた貫通孔と、負の外部接続端子１５１ｂに設けられた貫通孔と、を介して負の外部接続端子１５１ｂの上方に突出する。この突出部１３２ｂは、負の外部接続端子１５１ｂに接触している状態で先端部をカシメることで、負の外部接続端子１５１ｂとともに蓋部材１１２に固定される。このため、負極の電極接続部１４１ｂは、集電体１３０ｂを介して負の外部接続端子１５１ｂに電気的に接続される。
【００４０】
なお、集電体１３０ｂの基部１３１ｂと蓋部材１１２との間には、絶縁部材１６１ｂが設けられ、蓋部材１１２と負の外部接続端子１５１ｂとの間には、絶縁部材１６２ｂが設けられている。このため、蓋部材１１２が導電性材料を用いて構成されていても、蓋部材１１２が集電体１３０ｂや負の外部接続端子１５１ｂと電気的に接続されることを防ぐことができる。
【００４１】
図５は、リチウムイオン二次電池１００の、図３のＢ−Ｂ断面における断面図である。図５において、図２、３で示した方向に合わせて、右方に向かう向きをＸプラス方向とし、上方に向かう向きをＹプラス方向とし、紙面手前向きをＺプラス方向とする。
【００４２】
容器１１１の内部には、発電要素１４０が２つ収容される。これら２つの発電要素１４０は、同じ向きで配置され、２つの正極の電極接続部１４１ａは、ともにＸマイナス方向に延在し、２つの負極の電極接続部１４１ｂは、ともにＸプラス方向に延在する。２つの正極の電極接続部１４１ａの間には集電体１３０ａの接続部１３３ａが配置され、これら２つの正極の電極接続部１４１ａと接続部１３３ａとが超音波溶接により接合される。また、２つの負極の電極接続部１４１ｂの間には集電体１３０ｂの接続部１３３ｂが配置され、これら２つの負極の電極接続部１４１ｂと接続部１３３ｂとが超音波溶接により接合される。
【００４３】
図６は、超音波溶接された正極の電極接続部１４１ａと接続部１３３ａとを示す斜視図である。図６において、図２、３、５で示した方向に合わせて、上方に向かう向きをＸプラス方向とし、紙面奥向きをＹプラス方向とし、右方に向かう向きをＺプラス方向とする。
【００４４】
正極の電極接続部１４１ａと接続部１３３ａとを超音波溶接により接合させる接合領域は、正極の電極接続部１４１ａや接続部１３３ａの長手方向（Ｚ方向）にある程度の長さを有する。超音波溶接は、接合領域において正極の電極接続部１４１ａや接続部１３３ａの長手方向（Ｚ方向）に位置をずらして予め定められた溶接位置（本実施形態では４箇所）で行われ、その結果、４つの溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが形成されている。
【００４５】
なお、図６では示されていないが、正極の電極接続部１４１ａは、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが形成されている正極の電極接続部１４１ａと、接続部１３３ａを挟んで反対側（図６において紙面奥側）にも存在している。この反対側の正極の電極接続部１４１ａと接続部１３３ａも、図６に示したように４つの溶接位置で超音波溶接が行われて、４つの溶接跡が形成されているものとする。また、図６では示されていないが、２つの負極の電極接続部１４１ｂのそれぞれと接続部１３３ｂとも、図６に示したように４つの溶接位置で超音波溶接が行われて、４つの溶接跡が形成されているものとする。
【００４６】
溶接状態判定装置１は、溶接状態の判定を、２つの正極の電極接続部１４１ａのそれぞれと接続部１３３ａとについて行うとともに、２つの負極の電極接続部１４１ｂのそれぞれと接続部１３３ｂとについても行う。以降では、これら４種類のうち、図６に示した１つの正極の電極接続部１４１ａと接続部１３３ａとについて、溶接状態の判定を行う場合を例に説明する。
【００４７】
画像取得部１１は、予め定められた４つの画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤの画像を取得する。画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤのそれぞれは、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄのそれぞれを検出することを目的としたものである。
【００４８】
ここで、画像取得部１１の位置、方向、および画角は、固定されている。しかし、超音波溶接による振動や、正極の電極接続部１４１ａと接続部１３３ａとを超音波溶接の際に保持する保持位置のずれなどにより、画像取得部１１に対する正極の電極接続部１４１ａおよび接続部１３３ａの位置がずれる可能性がある。このため、画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤのそれぞれのＸ方向およびＺ方向の幅は、それぞれ溶接跡のＸ方向およびＺ方向の幅に、所定のマージンを加えた長さに設定される。また、画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤのそれぞれの間隔は、予め定められた４つの溶接位置の間隔に応じて設定される。
【００４９】
図７は、判定部１２が行う処理のフローチャートである。
【００５０】
ステップＳ１において、判定部１２は、画像取得部１１により取得された画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤのそれぞれの画像から、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄのそれぞれの画像を検出し、ステップＳ２に処理を移す。
【００５１】
ステップＳ２において、判定部１２は、ステップＳ１において溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄのそれぞれの画像を全て検出できたか否かを判別する。全てを検出できた場合には、ステップＳ３に処理を移し、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄのうち少なくとも１つを検出できなかった場合には、ステップＳ６に処理を移す。
【００５２】
ステップＳ３において、判定部１２は、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄにおける、正極の電極接続部１４１ａや接続部１３３ａの短手方向（Ｘ方向）における座標の差の最大値ｄ（図８参照）を求め、ステップＳ４に処理を移す。このステップＳ３では、判定部１２は、まず、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄのそれぞれの重心座標を求める。次に、これら４つの重心座標の中から、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが並ぶ方向、言い換えると正極の電極接続部１４１ａと接続部１３３ａとを超音波溶接により接合させる接合領域の長手方向（図８においてＺ方向）に対して、直交する方向（図８においてＸ方向）に最も離れた２つを求める。次に、求めた２つの重心座標のＸ方向における座標の差を求め、上述の座標の差の最大値ｄとする。図８において、図２、３、５、６で示した方向に合わせて、上方に向かう向きをＸプラス方向とし、紙面奥向きをＹプラス方向とし、右方に向かう向きをＺプラス方向とし、溶接跡２００Ｃの重心座標と、溶接跡２００Ｄの重心座標と、のＸ方向における座標の差が、上述の座標の差の最大値ｄとなる。
【００５３】
ステップＳ４において、判定部１２は、ステップＳ３において求めた座標の差の最大値ｄが閾値Ｄｍａｘ以上であるか否かを判別する。座標の差の最大値ｄが閾値Ｄｍａｘ以上であると判別した場合には、ステップＳ６に処理を移し、座標の差の最大値ｄが閾値Ｄｍａｘ未満であると判別した場合には、ステップＳ５に処理を移す。閾値Ｄｍａｘは、予め定められた値であり、本実施形態においては溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００ＤのＸ方向の幅に等しい値が設定される。
【００５４】
ステップＳ５において、判定部１２は、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが適切な位置に存在しており、超音波溶接が正常に行われたと判定し、図７の処理を終了する。
【００５５】
ステップＳ６において、判定部１２は、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄのうち少なくとも１つが不適切な位置に存在しており、超音波溶接が正常に行われていないと判定し、図７の処理を終了する。
【００５６】
以上の溶接状態判定装置１によれば、以下の効果を奏することができる。
【００５７】
溶接状態判定装置１は、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが並ぶ方向と直交する方向（図８においてＸ方向）に最も離れた２つを求め、これら溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄの並ぶ方向と直交する方向における、求めた２つの溶接跡の座標の差が閾値Ｄｍａｘ以上であれば、超音波溶接が正常に行われていないと判定する。このため、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄの中に、これら溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが並ぶ方向と直交する方向における溶接跡の座標の差が閾値Ｄｍａｘ以上である２つの溶接跡が存在していれば、このことを検出することができる。したがって、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄの、これら溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが並ぶ方向と直交する方向に沿った位置のずれを検知することができる。よって、溶接跡の位置のずれによる溶接部の抵抗値のばらつきなどに基づいて、電池品質への影響が発生してしまう可能性を、早期に検知することができる。
【００５８】
また、溶接状態判定装置１は、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄのそれぞれについて、画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤを検索して検出することとした。このため、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄを検索する範囲を限定することができるので、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄを検索する工程を簡易化することができる。
【００５９】
また、溶接状態判定装置１は、画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤを検索して検出できた溶接跡の数が、４つ未満であれば、超音波溶接が正常に行われていないと判定する。このため、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄの中に検出できないものがあれば、想定している範囲内で十分な溶接が行われてないことを検知することができる。また、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄの全てにおいて、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが並ぶ方向と直交する方向における溶接跡の座標の差が閾値Ｄｍａｘ未満であっても、これら溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄの全てが同じ方向に大きくずれていれば、このことを検知することもできる。
【００６０】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。
【００６１】
例えば、上述の実施形態では、画像取得部１１は、画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤの画像を取得することとしたが、例えば超音波溶接による接合領域の全体の画像を１つ取得し、この画像の中から画像処理により画像取得領域ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤの画像を取得するものとしてもよい。
【００６２】
また、上述の実施形態では、閾値Ｄｍａｘは、溶接跡２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００ＤのＸ方向の幅に等しい値が設定されるものとした。しかし、これに限らず、リチウムイオン二次電池１００の所定の品質を維持できる値を設定すればよい。
【００６３】
また、上述の実施形態では、判定部１２は、正極の電極接続部１４１ａと接続部１３３ａとの溶接状態と、負極の電極接続部１４１ｂと接続部１３３ｂとの溶接状態と、を判定するものとしたが、溶接状態を判定する溶接対象物はこれらに限らない。なお、溶接対象物を保持する際の保持力や保持方法などによって変わるために一概には言えないが、溶接対象物が軽くなるに従って、超音波溶接による振動で溶接対象物がずれやすい傾向にある。このため、本発明は、軽量の溶接対象物に対して特に好適である。
【００６４】
また、上述の実施形態では、溶接状態を判定する溶接の数は、４つとしたが、これに限らず、例えば３つや５つ以上であってもよい。溶接状態を判定する溶接の数が３つである場合を、図９に例示する。図９において、図２、３、５、６、８で示した方向に合わせて、上方に向かう向きをＸプラス方向とし、紙面奥向きをＹプラス方向とし、右方に向かう向きをＺプラス方向とする。図９では、溶接跡２００Ｅの重心座標と、溶接跡２００Ｇの重心座標と、のＸ方向の座標の差が、上述の溶接跡の座標の差の最大値ｄとなる。
【００６５】
また、上述の実施形態では、各溶接跡の重心を求めるものとしたが、本発明と同様に溶接状態の判定が可能であるなら各溶接跡の重心以外の座標に基づき判定するものとしてもよい。例えば、図６のように、溶接跡の形状が矩形状であるなどある程度決まっていれば、図６におけるＺ方向に延在する上辺あるいは下辺のＸ座標でみるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１；溶接状態判定装置
１１；画像取得部
１２；判定部
１００；リチウムイオン二次電池
１１２；蓋部材
１３０ａ、１３０ｂ；集電体
１４１ａ、１４１ｂ；電極接続部
２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｅ、２００Ｆ、２００Ｇ；溶接跡
ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤ；画像取得領域
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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