电极位置检测装置以及电极位置检测方法
【专利摘要】一种电极位置检测装置，在交替地层叠负极(30)和将正极(24)配置于形成为袋状的隔离件(40)内所得的袋装正极(20)时，检测正极(24)和负极(30)的相对位置关系。该装置具有：光源(76)，其投射透过隔离件(40)而在正极(24)和负极(30)处反射的光；摄像头(84)，其在袋装正极(20)位于最上层的情况下接收在正极(24)处反射的光，在负极(30)位于最上层的情况下接收在负极(30)处反射的光；以及检测器(160)，其基于袋装正极(20)位于最上层的情况下的摄像头(84)的光接收结果以及负极(30)位于最上层的情况下的摄像头(84)的光接收结果，来检测正极(24)和负极(30)的相对位置关系。
【专利说明】电极位置检测装置以及电极位置检测方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电极位置检测装置以及电极位置检测方法。
【背景技术】
[0002]近年来，在各种各样的产品中使用二次电池。二次电池包含将正极、隔离件、负极层叠所得的电池元件。在电池元件中，正极和负极隔着隔离件不发生位置偏移地进行层叠是重要的。这是由于，当存在层叠偏移时，其成为电池性能恶化、电池的寿命缩短的重要原因。
[0003]因此，提出了如下一种技术以防止正极与负极的位置偏移:通过将袋装正极与负极进行层叠来高速且正确地层叠正极和负极，该袋装正极是预先将两片隔离件形成为袋状并将正极配置在该袋内而成的(参照专利文献I)。根据专利文献1，通过对负极和隔离件进行定位来进行层叠，负极和隔离件内的正极都能够正确定位。在该技术中，隔离件与负极形成为大致相同的大小，使外形边对齐来进行层叠，由此能够使负极与隔离件内的正极位置一致。
[0004]专利文献1:日本专利第3380935号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题
[0006]然而，在专利文献I所记载的发明中，虽然记载了使隔离件与负极的外形边对齐的内容，但是没有具体地示出对齐的方法。使外形对齐原本就较为困难，在外形没有好好对齐的情况下，不能保证正确地使正极与负极位置一致来进行层叠。
[0007]另外，在专利文献I所记载的发明中，在袋状的隔离件与负极的大小不同的情况下，不能保证使正极与负极位置一致。
[0008]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在层叠袋装电极与其它电极时能够检测被装袋的电极和其它电极的位置的电极位置检测装置以及电极位置检测方法。
_9] 用于解决问题的方案
[0010]本发明的第一方式是一种电极位置检测装置，在交替地层叠将第一电极配置于形成为袋状的隔离件内所得的袋装电极以及极性与上述第一电极不同的第二电极时，检测第一电极与第二电极的相对位置关系。该电极位置检测装置具有光投射器、光接收器以及检测器。光投射器投射透过上述隔离件而在第一电极和第二电极处反射的光。光接收器在袋装电极位于最上层的情况下接收在第一电极处反射的光，在第二电极位于最上层的情况下接收在第二电极处反射的光。检测器基于袋装电极位于最上层的情况下的光接收器的光接收结果以及第二电极位于最上层的情况下的光接收器的光接收结果，来检测第一电极与第二电极的相对位置关系。
[0011]本发明的第二方式是一种电极位置检测方法，在交替地层叠将第一电极配置于形成为袋状的隔离件内所得的袋装电极以及极性与上述第一电极不同的第二电极时，检测上述第一电极与上述第二电极的相对位置关系。该电极位置检测方法包括光投射步骤、光接收步骤以及检测步骤。在光投射步骤中，投射透过隔离件而在第一电极和第二电极处反射的光。在光接收步骤中，在袋装电极位于最上层的情况下接收在第一电极处反射的光，在第二电极位于最上层的情况下接收在第二电极处反射的光。在检测步骤中，基于袋装电极位于最上层的情况下的光接收步骤的光接收结果以及第二电极位于最上层的情况下的光接收步骤的光接收结果来检测第一电极与第二电极的相对位置关系。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是示出锂离子二次电池的外观的立体图。
[0013]图2是锂离子二次电池的分解立体图。
[0014]图3是负极和袋装正极的俯视图。
[0015]图4是表示使负极重叠于袋装正极的情形的俯视图。
[0016]图5是表示薄片层叠装置的概要俯视图。
[0017]图6是表示薄片层叠装置的立体图。
[0018]图7是从图6的箭头方向观察的正极供给平台的主视图。
[0019]图8是正极供给平台的俯视图。
[0020]图9是用于说明由层叠机械臂对负极和袋装正极进行层叠动作的图。
[0021]图10是用于说明由层叠机械臂对负极和袋装正极进行层叠动作的图。
[0022]图11是用于说明由层叠机械臂对负极和袋装正极进行层叠动作的图。
[0023]图12是表示层叠台上的摄像头的图。
[0024]图13是表示摄像头的构造的图。
[0025]图14是表示对袋装正极内的正极的位置进行确认的情形的示意图。
[0026]图15是表示已对边的位置进行确定后的正极的情形的示意图。
[0027]图16是表示对负极的位置进行确认的情形的示意图。
[0028]图17是表示已对边的位置进行确定后的负极的情形的示意图。
[0029]图18是表示正极与负极的相对位置的示意图。
[0030]图19是表示隔离件的透射特性的概要图。
[0031]图20是表示隔离件发生了翘起的情形的一例的概要图。
【具体实施方式】
[0032]下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，图面的尺寸比率有时会为了便于说明而被夸张，与实际的比率不同。
[0033]本发明涉及一种电极位置检测装置，该电极位置检测装置应用于二次电池的制造工序的一部分。在对作为本发明的一个实施方式的电极位置检测装置进行说明之前，说明薄片层叠装置，该薄片层叠装置是将电池的构造与电池的发电元件进行组装的结构。
[0034](电池)
[0035]首先，参照图1，来说明由薄片层叠装置形成的锂离子二次电池(层叠型电池)。图1是示出了锂离子二次电池的外观的立体图，图2是锂离子二次电池的分解立体图，图3是负极和袋装正极的俯视图，图4是表示使负极重叠于袋装正极的情形的俯视图。
[0036]如图1所示，锂离子二次电池10具有扁平的矩形形状，正极引线11和负极引线12是从外壳材料13的同一端部导出的。外壳材料的内部容纳有进行充放电反应的发电元件(电池元件)15。如图2所示，发电元件15是沿层叠方向交替地层叠袋装正极20和负极30而形成的。
[0037]如图3的(A)所示，袋装正极20是以隔离件40夹持正极24而成的，该正极24是在薄片状的正极集电体的两面形成正极活性物质层22而成的。两片隔离件40在端部利用接合部42而相互接合而形成为袋状。在正极24中，极耳部分26从隔离件40的袋引出。在正极24中，在极耳部分26以外的部分形成有正极活性物质层22。
[0038]如图3的⑶所示，负极30是在极薄的薄片状的负极集电体的两面形成负极活性物质层32而成的。在负极30中，在极耳部分34以外的部分形成有负极活性物质层32。
[0039]当在袋装正极20上重叠负极30时如图4所示。如图4所示，负极活性物质层32形成为俯视观察时比正极24的正极活性物质层22大一圈。
[0040]此外，交替地层叠袋装正极20和负极30来制造锂离子二次电池的方法本身即为一般性的锂离子二次电池的制造方法，因此省略详细的说明。
[0041](薄片层叠装置)
[0042]接着，说明用于组装上述发电元件15的薄片层叠装置。
[0043]图5是表示薄片层叠装置的概要俯视图，图6是表示薄片层叠装置的立体图，图7是沿图6的箭头方向观察的正极供给平台的主视图，图8是正极供给平台的俯视图。
[0044]如图5和图6所示，薄片层叠装置100具有层叠机械臂110、正极供给平台120、负极供给平台130、层叠台140、存储部150以及控制部160。层叠机械臂110、正极供给平台120、负极供给平台130以及层叠台140由控制部160来进行控制。另外，控制部160的控制程序、各种数据存储在存储部150中。
[0045]层叠机械臂110交替地层叠袋装正极20和负极30来形成发电元件(层叠体)15。层叠机械臂110具有L字状臂112以及设置于L字状臂112的端部的第一吸附盘114和第二吸附盘116。L字状臂112在水平方向上转动规定角、例如在本实施方式中转动90度。另夕卜，L字状臂112能够在铅直方向上移动规定量。第一吸附盘114设置于L字状臂112的一个端部，吸附保持或释放袋装正极20。第二吸附盘116设置于L字状臂112的另一个端部，吸附保持或释放负极30。
[0046]正极供给平台120是用于向L字状臂112传送袋装正极20的平台。正极供给平台120 一片一片地接收并载置通过前工序制作并由吸附输送机60输送来的袋装正极20。正极供给平台120也是吸附输送机，吸附将来自吸附输送机60的负压解除后的袋装正极20，并通过输送负压来固定到大致中央。另外，正极供给平台120能够在平面方向上移动和旋转，以能够调节袋装正极20的平面位置。正极供给平台120例如设置在XY台122上，通过在X、Y方向上移动XY台122或者在平面方向上旋转XY台122来调整平面位置。XY台122利用三个电动机来实现平面方向的移动和旋转。
[0047]正极供给平台120的宽度比吸附输送机60的宽度窄，构成为袋装正极20的侧方突出的结构。虽然在图5和图5中省略了图示，但是如图7和图8所示，正极供给平台120的两侧设置有透明的支承台124。支承台124支承从正极供给平台120突出的袋装正极20的端部。另外，在与支承台124对应的位置处设置有夹具126。夹具126与支承台124—起夹住袋装正极20的端部来将其固定。支承台124和夹具126都是可动式的，当在正极供给平台120上载置袋装正极20时，该支承台124和夹具126以支承和固定袋装正极20的端部的方式接近袋装正极20。
[0048]另外，在正极供给平台120的下方配置有光源70，在上方配置有摄像头80。光源70设置于透明的支承台124的下方，对袋装正极20的端部照射光。所照射的光为以规定的透射率以上透过隔离件40而在正极24处反射的波长的光。摄像头80接收从光源70投射而虽然被正极24切断但是透过隔离件40的光，来拍摄正极24的位置。也就是说，基于正极24的影子来拍摄正极24的位置。基于由摄像头80拍摄到的正极24的位置信息，来调整正极24(袋装正极20)的水平位置。通过该调整，吸附盘114每次都能够拾取已对正极24的位置进行正确定位的袋装正极20。
[0049]另外，在正极供给平台120的上方也设置有光源74。光源74对袋装正极20照射光。所照射的光是在隔离件40处反射的波长的光。摄像头80接收从隔离件40反射的光，拍摄隔离件40的位置。将拍摄到的隔离件40的位置与正极24的位置进行比较，来判定正极24在隔离件40内的位置。
[0050]返回到图5和图6，负极供给平台130是用于向L字状臂112传送负极30的平台。负极供给平台130 —片一片地接收并载置通过前工序制作并由吸附输送机62输送来的负极30。负极供给平台130也是吸附输送机，吸附将来自吸附输送机62的负压解除后的负极30，并通过输送负压来固定到大致中央。在负极30被第二吸附盘116吸附时，负极供给平台130解除吸附。另外，负极供给平台130能够在平面方向上移动和旋转，以能够调节负极30的平面位置。负极供给平台130例如设置在XY台132上，通过在X、Y方向上移动XY台132或者在平面方向上旋转XY台132来调整平面位置。XY台132利用三个电动机来实现平面方向的移动和旋转。
[0051]另外，在负极供给平台130的上方配置有光源72和摄像头82。光源72对负极30照射在负极30处反射的波长的光。摄像头82接收从光源72投射而在负极30处反射的光，来拍摄负极30的位置。负极供给平台130基于由摄像头82拍摄到的负极30的位置来调整负极30的水平位置。通过该调整，吸附盘116每次都能够拾取已进行正确定位的负极。
[0052]层叠台140具有:载置部142，其载置交替地层叠袋装正极20和负极30的托盘；驱动部144，其升降载置部142 ;以及四个夹具146，它们配置于载置部142的周缘部。
[0053]载置部142直到层叠了规定片数的袋装正极20和负极30而发电元件15完成为止保持层叠体15，当完成时，将发电元件15交付给输送机64。驱动部144调整载置部142的高度。详细地说，交替地层叠袋装正极20和负极30，随着层叠的进展降低载置部142的位置，使得即使层叠体15的高度发生变动，层叠体15的上表面的高度也不会改变。由此，不管层叠的进展如何，层叠机械臂110仅通过重复相同的动作就能够层叠发电元件15。夹具146在每次层叠负极30或袋装正极20时将层叠体15的四个角固定，以使得层叠体15不会偏移。随着层叠的进展将载置部142的高度调整得低，因此夹具146也是每次以相同的行程重复夹紧。
[0054](层叠动作)
[0055]根据如上那样构成的薄片层叠装置100，在正极供给平台120和负极供给平台130上进行位置调整而载置于正极供给平台120和负极供给平台130的袋装正极20和负极30被层叠机械臂110拾取而交替地提供到层叠台140。下面，参照图9?图11来说明薄片层叠装置100的层叠动作。
[0056]图9?图11是用于说明层叠机械臂对负极和袋装正极的层叠动作的图。此外，下面，基于利用层叠机械臂110将袋装正极20层叠于层叠台140时的动作来进行说明。
[0057]如图9的(A)所示，层叠台140上载置着袋装正极20和负极30，吸附盘114位于层叠台140的上方。在袋装正极20和负极30的层叠体的最上层配置着负极30，吸附盘114吸附保持着袋装正极20。另一方面，吸附盘116位于负极供给平台130的上方。负极供给平台130上载置着负极30。
[0058]接着，层叠机械臂110的L字状臂112下降规定量(参照图9的(B))。随着L字状臂112的下降，吸附盘116和吸附盘114分别降到负极供给平台130和层叠台140上。此时，负压作用于吸附盘116的底面,吸附盘116吸附保持负极30。另一方面,在吸附盘114上解除负压，释放袋装正极20。
[0059]接着，层叠机械臂110的L字状臂112上升规定量(参照图10的(C))。随着L字状臂112的上升，吸附盘116从平台120提起负极30。另外，吸附盘116和吸附盘114移动到负极供给平台130上和层叠台140的上方。
[0060]接着，层叠机械臂110的L字状臂112转动规定量(参照图10的(D))。通过使L字状臂112在水平方向上转动90度，来使吸附盘116位于层叠台140的上方,使吸附盘114位于平台130的上方。
[0061]接着，层叠机械臂110的L字状臂112下降规定量(参照图11的(E))。随着L字状臂112的下降，吸附盘116和吸附盘114分别到达层叠台140和正极供给平台120上。此时，吸附盘116的负压被解除，吸附盘116在层叠台140上的层叠体的最上面释放负极30。另一方面，在吸附盘114的底面产生负压，吸附盘114吸附保持平台120上的袋装正极20。
[0062]接着，层叠机械臂110的L字状臂112上升规定量(参照图11的(F))。随着L字状臂112的上升，吸附盘116移动到层叠台140的上方。另一方面，吸附盘114从平台120提起袋装正极20。
[0063]接着，层叠机械臂110的L字状臂112转动规定量。通过使L字状臂112在水平方向上转动-90度，来使吸附盘116位于平台130的上方，使吸附盘114位于层叠台140的上方(参照图9的(A))。
[0064]通过重复以上的动作，袋装正极20和负极30交替地层叠在层叠台140上。通过层叠规定片数的袋装正极20和负极30，来形成作为发电元件15的层叠体。
[0065](电极位置检测装置)
[0066]接着，说明应用于上述薄片层叠装置100的电极位置检测装置200的结构。
[0067]图12是表示层叠台上的摄像头的图，图13是表示摄像头的构造的图。
[0068]参照图5、图12、图13来说明电极位置检测装置200。
[0069]电极位置检测装置200具有光源76、摄像头84以及控制部160。光源76和摄像头84在图6中省略了图示，但是它们设置于层叠台140的上方。光源76和摄像头84分别与控制部160连接，由控制部160来控制其动作。
[0070]光源76作为光投射器设置于层叠台140的上方。光源76向载置于层叠体15的最上层的袋装正极20或者负极30来投射在隔离件40处透过而在正极24和负极30处反射的波长的光、例如近红外光。此外，已知光的波长越长透射率越高，但是透射率还根据材料而不同。需要基于隔离件40的材料来适当设定所投射的光的波长。关于如何设定所投射的光的波长，详情在后面叙述。
[0071]在本实施方式中，如图13所示，光源76呈环状地设置于摄像头84的周围。光源76至少向对应的正极24 (袋装正极20)或负极30的四角投射光。
[0072]如图12所示，摄像头84作为光接收器配置于层叠台140的上方，从层叠方向的正上方拍摄在层叠台140上形成的发电元件15。在本实施方式中，摄像头84设置有四个，分别拍摄正极24(袋装正极20)或负极30的四角。
[0073]控制部160作为检测器，基于摄像头84的拍摄来检测正极24和负极30的位置。
[0074](电极位置检测装置的作用)
[0075]说明检测正极24和负极30的位置时的电极位置检测装置200的作用(电极检测方法)。
[0076]图14是表示对袋装正极内的正极的位置进行确认的情形的示意图，图15是表示已对边的位置进行确定后的正极的情形的示意图。图16是表示对负极的位置进行确认的情形的示意图，图17是表示已对边的位置进行确定后的负极的情形的示意图，图18是表示正极与负极的相对位置的示意图。此外，图14的(A)是以主视观察对袋装电极的正极的位置进行确认时的层叠体的示意图，图14的(B)是以俯视观察层叠体的示意图。图16的(A)是以主视观察对负极的位置进行确认时的层叠体的示意图，图16的(B)是以俯视观察层叠体的示意图。
[0077]在层叠台140上，利用上述薄片层叠装置100交替地层叠袋装正极20和负极30。电极位置检测装置200从光源76向位于层叠体15的最上层的袋装正极20或负极30投射光。
[0078]当如图14的(A)所示那样袋装正极20被层叠于层叠体15的最上层时，电极位置检测装置200利用光源76向袋装正极20投射光。所投射的光透过袋装正极20的隔离件40，在正极24处反射。摄像头84隔着正极24接收反射光。四个摄像头84例如拍摄图14的(B)中点线所示的区域。当得到了点线所示的区域内的图像时，控制部160对图像进行分析，确定图中双箭头所示的范围的正极24的边的一部分。控制部160延长所确定的正极24的边的一部分，确定正极24的作为涂布部分的正极活性物质层22的边的位置。由此，所确定出的边的位置如图15所示那样表现为矩形。所确定出的正极活性物质层22的边的位置信息作为表示正极24的位置的信息存储在存储部150中。此外，摄像头84通过在不存在光源76的光的状态下拍摄袋装正极20，也同样能够确定隔离件40的位置。也可以将所确定出的隔离件40的边的位置信息也存储在存储部150中。由此，也能够确定以隔离件40为基准的正极24的相对位置。此外，所投射的光的一部分在正极24的外侧周边部透过隔离件40，进一步透过隔离件40而在负极30处反射。在这种情况下，摄像头84接收反射光，但是与接收在正极24处反射的反射光相比会接收到比较弱的光。因此，与正极24的情况相比，拍摄所得的图像变得较淡。因而，负极30与正极24能够以图像状态可靠地进行比较。
[0079]接着，当如图16的(A)所示那样负极30被层叠于层叠体15的最上层时，电极位置检测装置200利用光源76向负极30投射光。所投射的光在负极30处反射。摄像头84隔着负极30接收反射光。四个摄像头84例如拍摄图16的(B)中点线所示的区域。当得到了点线所示的区域内的图像时，控制部160对图像进行分析，确定图中双箭头所示的范围的负极30的边的一部分。控制部160延长所确定的负极30的边的一部分，确定负极30的作为覆盖部分的负极活性物质层32的边的位置。由此，所确定出的边的位置如图17所示那样表现为矩形。所确定出的负极活性物质层32的边的位置信息作为表示负极30的位置的信息存储在存储部150中。此外，摄像头84通过在不存在光源76的光的状态下拍摄层叠于负极30之下的袋装正极20的端，也能够确定隔离件40的位置。隔离件40比负极30大，因此若只是端，则即使在其之上层叠了负极30也能够通过摄像头84拍摄到该端。也可以将通过拍摄而确定出的隔离件40的边的位置信息也存储在存储部150中。由此，也能够确定以隔离件40为基准的负极30的相对位置。
[0080]控制部160如上所述那样依次检测正极24和负极30的位置(正极24相对于隔离件40的相对位置和负极30相对于隔离件40的相对位置)，存储在存储部150中。控制部160在层叠体15作为电池元件完成之后、或者在层叠体15的层叠过程中判定负极30与正极24是否不存在层叠偏移。
[0081]在判定层叠偏移的情况下，控制部160从存储部150读出正极24和负极30的边的位置信息，检测两者的相对位置关系。在进行检测时，使图15和图17的确定后的正极24和负极30的位置重叠。重叠后的示意图如图18所示。控制部160对重叠后的结果进行分析，来判定正极24和负极30的相对位置关系。详细地说，对正极24和负极30的边的位置进行确认，确认对应的边是否处于规定的范围内。例如，在与隔离件40重叠的范围内正极24比负极30小的情况下，确认正极24的各边是否处于比对应的负极30的各边靠内侧的位置。然后，在正极24的所有边都处于比负极30靠内侧的位置的情况下，控制部160判定为不存在层叠偏移。也可以不仅判定边处于内侧还是外侧，还计算边的距离，利用距离的范围来判定层叠偏移。
[0082]如上，在本实施方式中，检测正极24和负极30的位置，检测正极24和负极30的相对位置关系。因而，基于所检测出的正极24和负极30的相对位置关系，能够判断层叠偏移。作为结果，尽管在发电元件15中发生了负极30与正极24的层叠偏移，但是能够防止其直接出厂。确定对电池性能特别影响的正极活性物质层22和负极活性物质层32的边来检测相对位置，因此能够基于层叠偏移对实质电池性能的影响的观点进行检查。
[0083]根据正极24是否位于负极30的内侧来判定层叠偏移，因此能够以容易的判断来判定层叠偏移。
[0084]接着，说明所投射的光的波长。
[0085]图19是表示隔离件的透射特性的概要图。图20的横轴表示光的波长(nm)，纵轴表不光的透射率(%)。
[0086]在图19中，示出了三种隔离件、即聚丙烯隔离件、聚乙烯隔离件、陶瓷隔离件的透射特性。聚丙烯隔离件、聚乙烯隔离件分别是由聚丙烯、聚乙烯形成的聚合物骨架。另外，陶瓷隔离件是在聚丙烯的基材上覆盖多孔膜而成的，该多孔膜由二氧化硅、氧化铝、锆氧化物、钛氧化物等陶瓷粒子与粘合剂的结合形成。
[0087]参照图19，隔离件40根据材料不同而透射倾向不同。但是，已知无论针对什么材料，都是光的波长越长，透射率越高。在上述实施方式中，在检测正极24的情况下，需要从光源70投射透过隔离件40的波长的光。虽然也与摄像头80的灵敏度有关，但是优选的是，从光源70投射隔离件的透射率至少为50%以上的波长的光。若透射率为50%以上，则能够使其可靠地透过隔离件40，从而检测正极24。
[0088]此外，正极24由铝、铜等金属形成，因此几乎不透光。因而，只要大于等于透过隔离件40的波长即可，不特别存在上限。
[0089]如上，无论隔离件40的材料如何，都能够基于相对于隔离件40的透射率来设定所投射的光的波长。即，能够根据相对于隔离件40的透射率(50%以上)来设定波长的下限。
[0090]例如，在采用了具有图19的透射特性的陶瓷隔离件的情况下，能够使用约1300nm以上的波长的光、例如近红外光。陶瓷隔离件与聚丙烯隔离件、聚乙烯隔离件相比难以透光，但是能够通过使用近红外光来使其透光。
[0091](变形例)
[0092]在上述实施方式中，作为袋装正极20，说明了将正极24装入隔离件40的袋内的方式。但是，被装袋的也可以是负极30。在这种情况下，作为袋装电极，针对袋装负极透过隔离件来检测负极的位置。
[0093]另外，在上述实施方式中，以正极24和负极30的边的位置为基准，来确定相对位置。但是，正极24和负极30的相对位置的基准并不限定于此。例如，也可以基于正极24、负极30的边的位置来计算四角各自的角坐标，基于角的平均位置来计算各个中心位置，基于中心位置之间的相对位置，来检测正极24和负极30的相对位置。
[0094]另外，在上述实施方式中，使用光源76和摄像头84来检测正极24和负极30的位置。但是，也可以使用光源76和摄像头84来检测隔离件40的位置。如上所述，从光源76向隔离件40例如照射透过50%以上的光。只要不是透过100%，那么光多少也会被隔离件40反射。由摄像头84来检测该反射光，由此也能够检测隔离件40的位置。摄像头84可以观察四角，因此与上述正极24和负极30同样地，能够基于角附近的边的部分来检测边全长。
[0095]另外，在上述实施方式中，设置了四个摄像头84。但是，如果是广视场的摄像头，则例如也可以设置一个。
[0096]另外，在上述实施方式中，说明了在与隔离件40重叠的范围内负极30大于正极24的情况。但是，也可以反之正极24较大。
[0097]另外，在上述实施方式中，如图1所示，说明了从外壳材料13的同一端部导出正极引线11和负极引线12的情况。但是，并不限定于此。也可以例如从相反的端部导出正极引线11和负极引线12。在这种情况下，在形成二次电池10的发电元件15时，以使极耳部分26、34朝向相反方向的方式层叠负极30和袋装正极20。
[0098]另外，在上述实施方式中，投射了在正极24和负极30处反射的波长的光，但是也可以投射被正极24和负极30吸收的波长的光。在这种情况下，摄像头84拍摄光被吸收而看起来黑的范围。控制部160检测看起来黑的范围作为位于最上层的正极24或负极30的位置。
[0099](隔离件的翘起检测)
[0100]图20是表示隔离件发生翘起的情形的一例的概要图。
[0101]也可以除了上述实施方式以外，还判定隔离件40是否正常。[0102]在这种情况下，在层叠台140上方追加新的光源。所追加的光源向隔离件40照射例如反射50%以上的光。从新的光源向袋装正极20投射光。所投射的光在隔离件40处反射。摄像头84能够隔着隔离件40接收反射光，拍摄隔离件40。因而，基于隔离件40本身的拍摄结果，也能够判定隔离件40是否正常。
[0103]如图20所示，在隔离件40的图中左下的角翘起的情况下，控制部160能够检测为
隔离件40异常。
[0104]能够如下那样检测翘起的发生。控制部160从光源76照射光，通过摄像头84接收在隔离件40处反射的光。控制部160对摄像头84的拍摄进行分析，对看起来发白的隔离件40和看起来发黑的正极24加以区分。例如，根据图像的明亮度的不同来检测正极24。在应该存在隔离件40的范围内检测出黑的正极24的情况下，能够检测出隔离件40翘起而暴露出了正极24。
[0105]根据上述结构，也检测隔离件40的翘起，从而能够更高精度地检测袋装正极20的不良。
[0106]此外，也能够在正极供给平台120上通过摄像头80拍摄隔离件40时执行隔离件40的翘起检测。
[0107]以上，说明了本发明的实施方式，但是这些实施方式不过是为了使本发明易于理解而记载的例示，本发明并不限定于该实施方式。本发明的技术范围并不限于上述实施方式等所公开的具体技术事项，也包括基于该具体技术事项能够容易地导出的各种变形、变更、代替技术等。
[0108]本申请主张2011年4月7日申请的日本专利申请第2011-085791号以及2012年3月23日申请的日本专利申请第2012-067852号的优先权，通过参照而引用了这些申请的全部内容。
[0109]产业h的可利用件
[0110]根据本发明的电极位置检测装置以及电极位置检测方法，能够在观察隐藏于袋状的隔离件内的第一电极的位置的基础上，检测第一电极与第二电极的相对位置关系，因此能够使用该位置关系来判定是否未发生层叠偏移。
[0111]附图标记说明
[0112]10:二次电池；15:发电元件；20:袋装正极；22:正极活性物质层；24:正极；26:极耳部分；30:负极；32:负极活性物质层；34:极耳部分；40:隔离件；42:接合部；60、62、64:吸附输送机;70、72、74、76:光源;80、82、84:摄像头；100:薄片层叠装置；110:层叠机械臂；112:L字状臂;114、116:吸附盘；120:正极供给平台；122:XY台；124:支承台；126:夹具；130:负极供给平台；132:ΧΥ台；140:层叠台；142:载置部；144:驱动部；146:夹具；150:存储部；160:控制部；200:电极位置检测装置。
【权利要求】
1.一种电极位置检测装置，在交替地层叠将第一电极配置于形成为袋状的隔离件内所得的袋装电极以及极性与上述第一电极不同的第二电极时，检测上述第一电极与上述第二电极的相对位置关系，该电极位置检测装置具有: 光投射器，其投射在上述隔离件处透过而在上述第一电极和上述第二电极处反射的光; 光接收器，其在上述袋装电极位于最上层的情况下接收在上述第一电极处反射的光，在上述第二电极位于最上层的情况下接收在上述第二电极处反射的光；以及 检测器，其基于上述袋装电极位于最上层的情况下的上述光接收器的光接收结果以及上述第二电极位于最上层的情况下的上述光接收器的光接收结果来检测上述第一电极与上述第二电极的相对位置关系。
2.根据权利要求1所述的电极位置检测装置，其特征在于， 上述隔离件是陶瓷隔离件，从上述光投射器投射的光是近红外光。
3.根据权利要求1或2所述的电极位置检测装置，其特征在于， 上述检测器判断从上述第一电极和上述第二电极的层叠方向观察时上述第一电极和上述第二电极中的一方在与上述隔离件重叠的范围内是否位于另一方的内侧。
4.一种电极位置检测方法，在交替地层叠将第一电极配置于形成为袋状的隔离件内所得的袋装电极以及极性与上述第一电极不同的第二电极时，检测上述第一电极与上述第二电极的相对位置关系，该电极位置检测方法包括以下步骤: 光投射步骤，投射在上述隔离件处透过而在上述第一电极和上述第二电极处反射的光; 光接收步骤，在上述袋装电极位于最上层的情况下接收在上述第一电极处反射的光，在上述第二电极位于最上层的情况下接收在上述第二电极处反射的光；以及 检测步骤，基于上述袋装电极位于最上层的情况下的上述光接收步骤的光接收结果以及上述第二电极位于最上层的情况下的上述光接收步骤的光接收结果来检测上述第一电极与上述第二电极的相对位置关系。
5.根据权利要求4所述的电极位置检测方法，其特征在于， 上述隔离件是陶瓷隔离件，在上述光投射步骤中投射的光是近红外光。
【文档编号】H01M10/0585GK103460488SQ201280017318
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年4月6日 优先权日:2011年4月7日
【发明者】荒莳勲, 臼井徳贵, 长桥胜秀, 铃木裕, 野田圭介 申请人:日产自动车株式会社