特許 7656053 ずれ検出方法及びずれ検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-25

(45)【発行日】2025-04-02

(54)【発明の名称】ずれ検出方法及びずれ検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/70 20170101AFI20250326BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20250326BHJP

   G01B 11/16 20060101ALI20250326BHJP

【ＦＩ】

G06T7/70 Z

G06T7/00 300D

G01B11/16 H

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023545879

(86)(22)【出願日】2021-09-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-02

(86)【国際出願番号】 CN2021121342

(87)【国際公開番号】W WO2023050065

(87)【国際公開日】2023-04-06

【審査請求日】2023-07-27

(73)【特許権者】

【識別番号】524304976

【氏名又は名称】香港時代新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＴＥＭＰＯＲＡＲＹ ＡＭＰＥＲＥＸ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ （ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ） ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】１３／Ｆ．， ＬＫＦ２９， ２９ Ｗｙｎｄｈａｍ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｃｅｎｔｒａｌ， Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】陳 継偉

(72)【発明者】

【氏名】王 緒明

(72)【発明者】

【氏名】張 園園

【審査官】吉田 千裕

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２１３３４０４７０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－１７０１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７０１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許第１１１４１６１４２（ＣＮ，Ｂ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｔ ７／７０

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｇ０１Ｂ １１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１極片と、第２極片とを含む電極アセンブリが巻き付けられる場合の位置ずれを検出するためのずれ検出方法であって、
前記電極アセンブリの巻き付け過程で、撮影ユニットにより、前記第１極片を含む複数の第１画像と、前記第２極片を含む複数の第２画像とを取得する画像取得ステップと、
前記電極アセンブリの各巻き付け層の部分に周期的に形成される同じ又は対応する標識対象を含む、一つの第１画像と一つの第２画像とをマッチングする画像マッチングステップと、
マッチングされた一組の第１画像と第２画像において、前記第１画像における第１極片の境界及び／又は前記第２画像における第２極片の境界に応じて、前記電極アセンブリがずれたかを判定するずれ判定ステップと、を含み、
前記標識対象は同一の巻き付け層中の前記第１極片のタブ及び／又は前記第２極片のタブである、
ことを特徴とするずれ検出方法。

【請求項2】

ずれ判定ステップにおいて、前記標識対象に応じて比較領域を設定し、前記第１画像の前記比較領域における第１極片の境界及び／又は前記第２画像の前記比較領域における第２極片の境界に応じて、前記電極アセンブリがずれたかを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１画像は前記電極アセンブリが巻付ニードルに巻き付けられる前の画像であり、前記第２画像は前記電極アセンブリが前記巻付ニードルに巻き付けられた後の画像である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記画像取得ステップにおいて、前記巻付ニードルがデフォルト角度で回転する場合、前記第１画像と前記第２画像とを取得する、
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記撮影ユニットは、前記第１画像を撮影する第１カメラと、前記第２画像を撮影する第２カメラとを含み、
前記第１カメラと前記第２カメラは、それぞれ、前記電極アセンブリの反対の２つの面を撮影する、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

前記画像マッチングステップにおいて、前記画像取得ステップで取得された（ｎ＋１）枚目の第２画像と前記ｎ枚目の第１画像をマッチングする、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

前記ずれ判定ステップにおいて、
マッチングされた一組の第１画像と第２画像において、前記第１画像において、第１基準点から前記第１極片の境界までの距離である第１距離を取得し、前記第２画像において、第２基準点から前記第２極片の境界までの距離である第２距離を取得し、
前記第１距離と前記第２距離の差から前記第１極片の境界と前記第２極片の境界とのデフォルト距離を差し引いて得られた差が第１閾値よりも大きい場合、前記電極アセンブリがずれたことを判定する、
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

前記ずれ判定ステップにおいて、
マッチングされた一組の第１画像と第２画像において、前記第１画像において、第１基準点から前記第１極片の境界までの距離である第１距離を取得し、前記第２画像において、第２基準点から前記第２極片の境界までの距離である第２距離を取得し、
前記第１距離と第１距離のデフォルト値を比較することで、前記電極アセンブリの第１極片がずれたかを判定し、
前記第２距離と第２距離のデフォルト値を比較することで、前記電極アセンブリの第２極片がずれたかを判定する、
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

第１極片と、第２極片とを含む電極アセンブリが巻き付けられる場合の位置ずれを検出するためのずれ検出装置であって、
前記電極アセンブリの巻き付け過程で、前記第１極片を含む複数の第１画像と、前記第２極片を含む複数の第２画像とを取得する画像取得ユニットと、
前記電極アセンブリの各巻き付け層の部分に周期的に形成される同じ又は対応する標識対象を含む、一つの第１画像と一つの第２画像とをマッチングする画像マッチングユニットと、
マッチングされた一組の第１画像と第２画像に対して、前記第１画像における第１極片の境界及び／又は前記第２画像における第２極片の境界に応じて、前記電極アセンブリがずれたかを判定するずれ判定ユニットと、を含み、
前記標識対象は同一の巻き付け層中の前記第１極片のタブ及び／又は前記第２極片のタブである、
ことを特徴とするずれ検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、電池製造分野に関し、特に、電極アセンブリを巻き付けて製造する際に電極アセンブリの位置ずれを検出するためのずれ検出方法及びずれ検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電極アセンブリは、電池セルにおいて電気化学反応を発生する部材として、一般的に、第１極片、第２極片及びセパレータが巻き付けられて、又は積層されて形成されるものである。電極アセンブリを巻き付ける過程では、第１極片、第２極片及びセパレータに振れ現象が現れやすいので、第１極片、第２極片及びセパレータは正常位置からずれる。電極アセンブリの巻き付け状況の良否は直接電池セルの性能に影響を与える。このため、どのように電極アセンブリに対してずれを正確に検出できるかは、電池の製造に極めて重要である。

【発明の概要】

【0003】

上記問題に鑑みて、本発明は、電極アセンブリが巻き付けられる場合の位置ずれを正確に検出できるずれ検出方法及びずれ検出装置を提供する。

【0004】

第１態様によれば、第１極片と、第２極片とを含む電極アセンブリが巻き付けられる場合の位置ずれを検出するためのずれ検出方法であって、前記電極アセンブリの巻き付け過程で、撮影ユニットにより、前記第１極片を含む複数の第１画像と、前記第２極片を含む複数の第２画像とを取得する画像取得ステップと、前記電極アセンブリの各巻き付け層の部分に周期的に形成される同じ又は対応する標識対象を含む、一つの第１画像と一つの第２画像とをマッチングする画像マッチングステップと、マッチングされた一組の第１画像と第２画像において、前記第１画像における第１極片の境界及び／又は前記第２画像における第２極片の境界に応じて、前記電極アセンブリがずれたかを判定するずれ判定ステップと、を含むずれ検出方法を提供する。

【0005】

本願の実施例の技術的手段において、電極アセンブリ巻き付け設備の巻き付け速度及び撮影ユニットの位置等の影響により、同時に取得された第１画像における第１極片と第２画像における第２極片は互いに対応する関係を有しない可能性がある。即ち、同時に取得された第２画像における第２極片は、第１画像における第１極片に先立って電極アセンブリ巻き付け設備に入る可能性がある。本願の実施例の技術的手段は、第１画像と第２画像とをマッチングすることにより、マッチングされた一組の第１画像と第２画像における第１極片と第２極片が互いに対応することを確保する。即ち、マッチングされた一組の第１画像と第２画像における第１極片と第２極片は、巻き付け後の電極アセンブリに同一の巻き付け層にある。従って、電極アセンブリの巻き付け時の位置ずれをより正確に判定することができる。

【0006】

幾つかの実施例において、ずれ判定ステップにおいて、前記標識対象に応じて比較領域を設定し、該第１画像の前記比較領域における第１極片の境界及び／又は該第２画像の前記比較領域における第２極片の境界に応じて、前記電極アセンブリがずれたかを判定する。画像マッチングステップにより、判定された第１画像と第２画像が同一の巻き付け層の２枚の画像であることを確保できる。標識対象により確定される比較領域は、ずれ判定される領域が同一の巻き付け層において互いに積層される第１極片と第２極片の同じ領域であることをさらに確保できる。これにより、電極アセンブリの巻き付け時の位置ずれをより正確に判定することができる。

【0007】

幾つかの実施例において、前記第１画像は前記電極アセンブリが巻付ニードルに巻き付けられる前の画像であり、前記第２画像は前記電極アセンブリが前記巻付ニードルに巻き付けられた後の画像である。巻付ニードルに巻き付けられる過程で、極片はずれやすい。第１画像と第２画像により、極片の巻き付けられる前の状態及び巻き付けられた後の状態をそれぞれ得て、巻き付け過程で電極アセンブリが位置ずれしたかを判定することができる。

【0008】

幾つかの実施例において、前記画像取得ステップにおいて、前記巻付ニードルがデフォルト角度で回転する場合、前記第１画像と前記第２画像とを取得する。デフォルト角度を設置することにより、出力されるそれぞれの第１画像と第２画像に１つの標識対象のみを含むことを確保して、第１画像と第２画像で標識対象により比較領域を確定できることを確保することができる。また、回転すると同時に画像を取得するので、即時にずれ判定を行うことができる。

【0009】

幾つかの実施例において、前記撮影ユニットは、前記第１画像を撮影する第１カメラと、前記第２画像を撮影する第２カメラとを含み、前記第１カメラと前記第２カメラは、それぞれ、前記電極アセンブリの反対の２つの面を撮影する。巻付ニードルに巻き付けられる過程で、電極アセンブリ１００がずれやすいので、電極アセンブリ１００の反対の２つの面の第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２を比較することにより、巻付ニードルに巻き付けられる過程で第１極片１と第２極片２がずれたかを判定できる。

【0010】

幾つかの実施例において、前記画像マッチングステップにおいて、前記画像取得ステップで取得された（ｎ＋１）枚目の第２画像と前記ｎ枚目の第１画像をマッチングする。電極アセンブリ巻き付け設備の巻き付け速度及び撮影ユニット等の位置の影響により、同時に取得された第２画像における電極アセンブリは第１画像における第１電極アセンブリに先立ち、かつ第２画像Ｔ２の１枚目の図面に標識対象がない。（ｎ＋１）枚目の第２画像と前記ｎ枚目の第１画像をマッチングすることにより、マッチングされた一組の第２画像と第１画像における電極アセンブリが互いに対応する、即ち、マッチングされた一組の第１画像と第２画像における第１極片と第２極片が、巻き付け後の電極アセンブリに同一の巻き付け層にあることを確保でき、電極アセンブリの巻き付け時の位置ずれをより正確に判定することができる。

【0011】

幾つかの実施例において、前記標識対象は同一の巻き付け層中の前記第１極片のタブ及び／又は前記第２極片のタブである。第１極片のタブ及び／又は第２極片のタブが電極アセンブリの各巻き付け層の部分に周期的に形成されるので、別途電極アセンブリに標識物を設置する必要がなく、第１極片のタブ及び／又は第２極片のタブのみにより、第１画像と第２画像で比較領域を確定することができる。

【0012】

幾つかの実施例において、前記ずれ判定ステップにおいて、マッチングされた一組の第１画像と第２画像において、前記第１画像において、第１基準点から前記第１極片の境界までの距離である第１距離を取得し、前記第２画像において、第２基準点から前記第２極片の境界までの距離である第２距離を取得し、前記第１距離と前記第２距離の差から前記第１極片の境界と前記第２極片の境界とのデフォルト距離を差し引いて得られた差が第１閾値よりも大きい場合、前記電極アセンブリがずれたことを判定する。これにより、第１距離と第２距離を比較することで、第１極片と第２極片の相対的位置関係を判定して、電極アセンブリが巻き付け時が位置ずれしたかを判定することができる。

【0013】

幾つかの実施例において、前記ずれ判定ステップにおいて、マッチングされた一組の第１画像と第２画像において、前記第１画像において、第１基準点から前記第１極片の境界までの距離である第１距離を取得し、前記第２画像において、第２基準点から前記第２極片の境界までの距離である第２距離を取得し、前記第１距離と第１距離のデフォルト値を比較することで、前記電極アセンブリの第１極片がずれたかを判定し、前記第２距離と第２距離のデフォルト値を比較することで、前記電極アセンブリの第２極片がずれたかを判定する。これにより、第１距離と第２距離をそれぞれデフォルト値と比較することにより、第１極片と第２極片が位置ずれしたかをそれぞれ判定することができ、第１距離と第２距離間の関係の判定に比べ、どの極片が位置ずれしたかをより精確に判定することができる。

【0014】

第２態様によれば、第１極片と、第２極片とを含む電極アセンブリが巻き付けられる場合の位置ずれを検出するためのずれ検出装置であって、前記電極アセンブリの巻き付け過程で、前記第１極片を含む複数の第１画像と、前記第２極片を含む複数の第２画像とを取得する画像取得ユニットと、前記電極アセンブリの各巻き付け層の部分に周期的に形成される同じ又は対応する標識対象を含む、一つの第１画像と一つの第２画像とをマッチングする画像マッチングユニットと、マッチングされた一組の第１画像と第２画像に対して、該第１画像における第１極片の境界及び／又は該第２画像における第２極片の境界に応じて、前記電極アセンブリがずれたかを判定するずれ判定ユニットと、を含むずれ検出装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

ここで説明される図面は、本願をより良く理解させるためのものであり、本願の一部を構成しているが、本願の例示的な実施例及びその説明は本願を解釈するために使用され、本願を不当に限定するものではない。図面において、

【0016】

【図1】本願に係る一実施例の電極アセンブリ製造設備を含む模式図である。

【図2】本願に係る一実施例の巻き付け後の電極アセンブリの模式図である。

【図3】本願に係る一実施例の巻き付け後の電極アセンブリのＸ－Ｙ断面を含む断面図である。

【図4】本願に係る一実施例の電極アセンブリが展開された模式図である。

【図5】本願に係る一実施例のずれ検出方法のフローチャートである。

【図6】本願に係る一実施態様のマッチングされた一組の第１画像と第２画像の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本願の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明らかにするために、以下、本願の実施例における図面に合わせて、本願の実施例における技術的解決手段を明確に説明する。明らかに、説明される実施例は、本願の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。当業者が、本願の実施例に基づいて、創造的な労力を要することなく得られた全ての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

【0018】

別段の定義がない限り、本願で使用される全ての技術と科学用語は、当業者に通常理解される意味と同じである。本願の明細書で使用される用語は、具体的な実施例を説明するためのものに過ぎず、本願を制限することを意図しない。本願の明細書、特許請求の範囲及び上記図面の説明における「含む」、「有する」という用語及びそれらのいかなる変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図する。本願の明細書、特許請求の範囲及び上記図面における用語「第１」、「第２」などは、特定の順序やメインとサブの関係を説明するためのものではなく、異なる対象を区別するために使用される。

【0019】

本願で言及される「実施例」とは、実施例に合わせて説明される特定の特徴、構造又は特性は、本願の少なくとも１つの実施例に含まれ得ることを意味する。明細書の各所に現れる該語句は、必ずしも全てが同じ実施例を指すとは限らず、他の実施例と互いに排他的である別個的又は代替的な実施例でもない。本願で説明される実施例が他の実施例と組み合わせることができることは、当業者によって明示的及び暗黙的に理解される。

【0020】

なお、本願の説明において、別途明確な規定や限定がない限り、「取付」、「連結」、「接続」、「装着」という用語は、広く理解されるべきである。例えば、固定接続されてもよく、着脱可能に接続されてもよく、又は一体的に接続されてもよい。直接連結されてもよく、中間仲介部材によって間接的に連結されてもよく、２つの素子内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて、本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

【0021】

本願において、「及び／又は」という用語は、関連対象を説明する相関関係に過ぎず、３種類の関係が存在できることを示す。例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在すること、ＡとＢが同時に存在すること、Ｂが単独で存在することの３つのケースを示すことができる。また、本願において、文字「／」は一般的に、前後の関連対象が「又は」の関係であることを示す。

【0022】

本願で出現される「複数」とは、２つ以上（２つを含む）を指す。同様に、「複数組」とは、２組以上（２組を含む）を指し、「複数枚」とは、２枚以上（２枚を含む）を指す。

【0023】

図１は本願に係る一実施例の電極アセンブリ製造設備を含む模式図である。図２には、巻き付けにより形成された電極アセンブリ１００を示す。図１に示すように、電極アセンブリ製造装置は、輸送装置と巻き付け装置（巻付ニードル５）とを含む。輸送装置により、帯状の第１極片１、第２極片２及びセパレータ３を巻き付け装置（巻付ニードル５）に輸送し、第１極片１、セパレータ３、第２極片２及びセパレータ３が順に積層されて巻き付け装置（巻付ニードル５）に巻き付けられ、電極アセンブリ１００（図２を参照）が成形される。図１中の巻付ニードル５はイメージに過ぎず、電池セルのタイプ及び電池ケースの形状に応じて、電極アセンブリは断面が円柱形であるもの、又は楕円形であるもの（図２、図３に示すように）として巻き付けられ得る。

【0024】

巻付ニードル５が一回転（３６０°）すると、電極アセンブリ１００は１層増える。図２に示すように、巻付ニードル５の回転に伴い、電極アセンブリ１００はＸ方向における厚さが徐々に増加していく。また、帯状の第１極片１、第２極片２及びセパレータ３の幅は、電極アセンブリ１００のＺ軸方向における高さを決定した。図３は図２に示す電極アセンブリ１００のＸ－Ｙ平面における断面図である。図３に示すように、各巻き付け層では、Ｘ方向に外から内へ順にセパレータ３、第２極片２、セパレータ３及び第１極片１である。これにより、各巻き付け層では、セパレータ３により第２極片２と第１極片１が仕切られている。

【0025】

電極アセンブリを巻き付ける過程で重要なパラメータは、巻き付け後の電極アセンブリ１００のＺ軸方向におけるアライメント度合いである。具体的には、巻き付け後の電極アセンブリ１００のＺ軸方向におけるアライメント度合いは、第２極片２と第１極片１のＺ軸方向における相対的位置である。図４は積層巻付後の電極アセンブリ１００のＹ方向に沿う展開図である。図示するように、Ｚ軸方向（即ち、展開される電極アセンブリ１００の幅方向）に、外から内へ順にセパレータ３、第２極片２、別のセパレータ３及び第１極片１であるべきである。即ち、Ｚ軸方向に、セパレータ３は最外側に位置し、第１極片１は最内側に位置し、かつ第２極片２は第１極片１よりも所定の距離を超える。電極アセンブリ１００を巻き付ける過程で、第２極片２、第１極片１に振れ現象が現れやすいので、第２極片２と第１極片１の相対的位置がずれて、製造された電池セルの品質及び性能に影響を与える。このため、第２極片２と第１極片１の相対的位置のずれ状況を監視するために、電極アセンブリ製造装置は、撮影ユニット４をさらに含む。

【0026】

理想的な状況は、撮影ユニットが巻き付け後の電極アセンブリ１００を撮影し、得られた画像で第２極片２と第１極片１を識別して、第２極片２と第１極片１の相対的位置関係を判定することである。しかし、上述したように、電極アセンブリの各巻き付け層では、第１極片１を撮影するために、セパレータ３、第２極片２及び第２極片２と第１極片１との間にある別のセパレータ３を透過しなければならない。従来の撮影ユニットに限界があるため、例えば、赤外線撮影ユニットの透過能力が非常に限られており、巻き付け後の電極アセンブリ１００が撮影されている画像において、第２極片２と第１極片１を同時に識別しその相対的位置関係を判定することは困難である。このため、第１極片１と第２極片２がそれぞれ撮影されている画像（それぞれ第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２に対応する）で極片の位置ずれを判定する必要がある。

【0027】

第１極片１を撮影するために、巻き付け前の画像（この場合、第２極片２、２層のセパレータ３がまだ第１極片１に積層されていない）を用いる必要がある。また、上述したように、位置ずれは巻き付け過程で発生しやすい。このため、第２極片２が撮影されている写真は巻き付け後の画像を用いる必要がある。同時に得られた第１画像Ｔ１における第１極片１と第２画像Ｔ２における第２極片２は互いに対応する関係を有しない。即ち、同時に得られた第２画像Ｔ２における第２極片２は第１画像Ｔ１における第１極片１に先立って電極アセンブリ巻き付け設備（巻付ニードル５）に入る。これにより、どのように撮影ユニット４により第２極片２と第１極片１間の相対的位置ずれを正確に判定するかという問題が生じる。

【0028】

以上の考慮に基づき、発明者は深く研究し、ずれ検出方法を提案した。図５は本願に係る一実施例のずれ検出方法のフローチャートである。図５に示すように、該ずれ検出方法２００は、前記電極アセンブリ１００の巻き付け過程で、撮影ユニット４により、前記第１極片１を含む複数の第１画像Ｔ１と、前記第２極片２を含む複数の第２画像Ｔ２とを取得する画像取得ステップ２１０と、電極アセンブリ１００の各巻き付け層の部分に周期的に形成される同じ又は対応する標識対象６を含む、一つの第１画像Ｔ１と一つの第２画像Ｔ２とをマッチングする画像マッチングステップ２２０と、マッチングされた一組の第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２において、第１画像Ｔ１における第１極片１の境界及び／又は第２画像Ｔ２における第２極片２の境界に応じて、電極アセンブリ１００がずれたかを判定するずれ判定ステップ２３０と、を含む。

【0029】

第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２により、巻き付け後の電極アセンブリ１００に同一の巻き付け層の同じ位置にある第２極片２と第１極片１の相対的位置を比較するために、本願に係る一実施例の方法では、前記電極アセンブリ１００の各巻き付け層の部分に周期的に形成される標識対象を定義した。これにより、各層で撮影された第１図片Ｔ１と第２画像Ｔ２に対して、すべて該標識対象を含有する。

【0030】

標識対象を識別することにより、同じ又は対応する標識対象が撮影された一組の画像Ｔ１、Ｔ２をマッチングする。一組のマッチングされた画像Ｔ１、Ｔ２によりずれ判定ステップ２３０を行う。これにより、ずれ判定ステップ２３０において判定されたのは、巻き付けられた電極アセンブリ１００における同一の巻き付け層の同じ位置にある第１極片１と第２極片２であることを確保して、電極アセンブリ１００の位置ずれを正確に判定することができる。

【0031】

本願の幾つかの実施例によれば、図６に示すように、標識対象６は同一の巻き付け層における第１極片１のタブ１１及び／又は前記第２極片２のタブ２２である。第１極片１のタブ１１及び／又は第２極片２のタブ２２が電極アセンブリの各巻き付け層の部分に周期的に形成されるので、別途電極アセンブリ１００に標識物を設置する必要がなく、第１極片のタブ１１及び／又は第２極片のタブ２２のみにより、第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２をマッチングすることができる。また、標識対象６は第１極片１のタブ１１、前記第２極片２のタブ２２にも限られず、それぞれの第１画像Ｔ１、第２画像Ｔ２に現れることが可能であればよい。

【0032】

本願の幾つかの実施例によれば、ずれ判定ステップにおいて、標識対象に応じて比較領域Ｓを設定し、第１画像Ｔ１の比較領域Ｓにおける第１極片１の境界及び／又は該第２画像Ｔ２の比較領域Ｓにおける第２極片２の境界に応じて、電極アセンブリ１００がずれたかを判定する。

【0033】

図６に示すように、Ｙ方向に、第１画像Ｔ１における比較領域Ｓの標識対象６から離れる距離は、第２画像Ｔ２における比較領域Ｓの同じ又は対応する標識対象６から離れる距離に等しい。これにより、第１画像Ｔ１における標識対象６と第２画像Ｔ２における標識対象６とが互いに対応することを確保すれば、第１画像Ｔ１における比較領域Ｓと第２画像Ｔ２における比較領域Ｓが同一の巻き付け層に互いに積層される第１極片１と第２極片２の同じ領域にあることを確保できる。これにより、電極アセンブリの巻き付け時の位置ずれをより正確に判定することができる。また、比較領域ＳはＹ方向に所定の長さを有する一部の領域である。該所定の長さは巻き付け層の展開長さよりも小さい。全体の展開長さにおいて位置ずれを判定することなく、該所定の長さにおいて第１極片１と第２極片２の相対的位置ずれを判定することにより、ずれ判定の速度を向上することができる。

【0034】

本願の幾つかの実施例によれば、第１画像Ｔ１は電極アセンブリ１００が巻付ニードル５に巻き付けられる前の画像であり、第２画像Ｔ２は電極アセンブリ１００が巻付ニードル５に巻き付けられた後の画像である。

【0035】

図６に示すように、巻き付け前の電極アセンブリ１００が撮影されている第１画像Ｔ１において、第１極片１はＸ軸方向に最外側に位置し、第１極片１の下に順にセパレータ３、第２極片２及び別のセパレータ３である。撮影ユニット４の透過能力に依存し、第１画像Ｔ１において、第１極片１及びセパレータ３を識別することができる。巻き付け後の電極アセンブリ１００が撮影されている第２画像Ｔ２において、セパレータ３はＸ軸方向に最外側に位置し、セパレータ３の下に順に第２極片２、別のセパレータ３及び第１極片１である。撮影ユニット４の透過能力に依存し、第２画像Ｔ２において、セパレータ３と第２極片２を識別することができる。そして、第１画像Ｔ１における第１極片１は巻き付け前の電極アセンブリ１００の状態であり、第２画像Ｔ２における第２極片２は巻き付け後の電極アセンブリ１００の状態である。

【0036】

巻付ニードルに巻き付けられる過程で、電極アセンブリ１００はずれやすいので、巻き付け後の電極アセンブリ１００が撮影されている第２画像Ｔ２と、巻き付け前の電極アセンブリ１００の状態が撮影されている第１画像Ｔ１とを比較することにより、巻き付け過程で第１極片１と第２極片２がずれたかを判定できる。

【0037】

本願の幾つかの実施例によれば、画像取得ステップ２１０において、巻付ニードル５がデフォルト角度αで回転する場合、第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２を取得する。

【0038】

図１を参照する。巻付ニードル５がデフォルト角度α（例えば、α＝３６０°）で回転する場合、第１極片１を含む一枚の第１画像Ｔ１と、第２極片２を含む一枚の第２画像Ｔ２が出力される。αの角度は３６０°に限らず、出力されるそれぞれの第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２に１つの同じ又は対応する標識対象６のみを含むことを確保すればよい。また、回転すると同時に画像を取得するので、即時にずれ判定を行うことができる。

【0039】

本願の幾つかの実施例によれば、図１を参照して、撮影ユニット４は、第１画像Ｔ１を撮影する第１カメラ４１と、第２画像Ｔ２を撮影する第２カメラ４２とを含み、第１カメラ４１と第２カメラ４２は、それぞれ、電極アセンブリ１００の反対の２つの面を撮影する。

【0040】

撮影ユニット４の第１カメラ４１と第２カメラ４２は、ラインスキャンカメラであってもよく、第２カメラ４２から出力される第２画像Ｔ２は、巻き付け後の電極アセンブリ１００のＹ方向に沿う展開図に該当する。

【0041】

巻付ニードルに巻き付けられる過程で、電極アセンブリ１００はずれやすいので、電極アセンブリ１００の反対の２つの面の第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２とを比較することにより、巻き付け過程で第１極片１と第２極片２がずれたかを判定できる。

【0042】

本願の幾つかの実施例によれば、前記画像マッチング２２０ステップにおいて、画像取得ステップ２１０で取得された（ｎ＋１）枚目の第２画像Ｔ２とｎ枚目の第１画像Ｔ１をマッチングする。

【0043】

上記の通り、巻付ニードル５がデフォルト角度α（例えば、α＝３６０°）で回転する場合、１枚の第１画像Ｔ１と１枚の第２画像Ｔ２を出力し、出力された第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２を計数する。デフォルト角度αを３６０°以下とすることにより、それぞれの第１画像Ｔ２と第１画像Ｔ１に標識対象６が存在し、かつただ一つの標識対象６しか存在しないことを確保した。また、図１を参照する。出力される第２画像Ｔ２中の電極アセンブリ１００が第１画像Ｔ１中の電極アセンブリ１００に先立って巻付ニードル５に巻き付けられる。そして、第２画像Ｔ２の１枚目の図には標識対象６がない。このため、（ｎ＋１）枚目の第２画像Ｔ２とｎ枚目の第１画像Ｔ１は同一の巻き付け層の電極アセンブリ１００である。また、第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２のマッチング原則は撮影ユニット４における第１カメラ４１と第２カメラ４２の配置位置に依存することを、理解すべきである。例えば、第１カメラ４１と第２カメラ４２が遠く離れる場合、（ｎ＋２）枚目の第２画像Ｔ２とｎ枚目の第１画像Ｔ１がマッチングされることも可能である。

【0044】

本願の幾つかの実施例によれば、ずれ判定ステップ２３０において、図６に示すように、マッチングされた一組の第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２において、第１画像Ｔ１において、第１基準点Ａ１から第１極片１の境界までの距離である第１距離ｄ１を取得し、前記第２画像Ｔ２において、第２基準点Ａ２から第２極片２の境界までの距離である第２距離ｄ２を取得し、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２の差から第１極片１の境界と第２極片２の境界とのデフォルト距離を差し引いて得られた差が第１閾値よりも大きい場合、電極アセンブリ１００がずれたことを判定する。

【0045】

第１基準点Ａ１と第２基準点Ａ２の選択には制限がないが、第１基準点Ａ１により確定される第１距離ｄ１と第２基準点Ａ２により確定される第２距離ｄ２には、一定の対応関係が存在すればよい。これにより、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２を比較することで、第１極片１と第２極片２の相対的位置関係を判定して、電極アセンブリ１００が巻き付け時に位置ずれしたかを判定することができる。

【0046】

本願の幾つかの実施例によれば、ずれ判定ステップ２３０において、マッチングされた一組の第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２において、第１画像Ｔ１において、第１基準点Ａ１から第１極片１の境界までの距離である第１距離ｄ１を取得し、第２画像Ｔ２において、第２基準点Ａ２から第２極片２の境界までの距離である第２距離ｄ２を取得する。第１距離ｄ１と第１距離のデフォルト値ｄ１＿ｒｅｆを比較することで、電極アセンブリ１００の第１極片１がずれたかを判定し、第２距離ｄ２と第２距離のデフォルト値ｄ２＿ｒｅｆを比較することで、電極アセンブリ１００の第２極片２がずれたかを判定する。

【0047】

第１距離ｄ１と第２距離ｄ２をそれぞれデフォルト値と比較することにより、第１極片１と第２極片２が位置ずれしたかをそれぞれ判定することができる。位置ずれが発生したことを確定した場合、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２間の関係の判定に比べ、どの極片が位置ずれしたかをより精確に判定することができる。

【0048】

まず、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２間の関係を判定して、電極アセンブリ１００が巻き付け時に位置ずれしたかを確定してもよい。電極アセンブリ１００が巻き付け時に位置ずれしたことを確定する場合、第１距離ｄ１と第１距離のデフォルト値ｄ１＿ｒｅｆ、及び第２距離ｄ２と第２距離のデフォルト値ｄ２＿ｒｅｆの比較を行い、どの極片が位置ずれしたかをより正確に知る。電極アセンブリ１００が巻き付け時に位置ずれしていないことを確定する場合、次のずれ判定を行う必要がない。これにより、ずれ判定の効率を向上することができる。

【0049】

本願の幾つかの実施例によれば、第１極片１と第２極片２とを含む電極アセンブリ１００が巻き付けられる場合の位置ずれを検出するためのずれ検出装置であって、電極アセンブリ１００の巻き付け過程で、第１極片１を含む複数の第１画像Ｔ１と、第２極片２を含む複数の第２画像Ｔ２とを取得する画像取得ユニットと、同じ又は対応する、前記電極アセンブリ１００の各巻き付け層の部分に周期的に形成される標識対象６を含む、一つの第１画像Ｔ１と一つの第２画像Ｔ２とをマッチングする画像マッチングユニットと、マッチングされた一組の第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２に対して、該第１画像における第１極片の境界及び／又は該第２画像における第２極片の境界に応じて、電極アセンブリ１００がずれたかを判定するずれ判定ユニットと、を含むずれ検出装置を提供する。ずれ検出装置により、同一の巻き付け層における同じ位置の第１極片１と第２極片２間の相対的位置関係を判定でき、巻き付け過程で電極アセンブリ１００が位置ずれしたかをより正確に判定することができる。

【0050】

本願の幾つかの実施例によれば、図１～図６を参照して、本願は、画像取得ステップ２１０と、画像マッチングステップ２２０と、ずれ判定ステップ２３０と、を含むずれ検出方法２００を提供する。

【0051】

画像取得ステップ２１０では、前記電極アセンブリ１００の巻き付け過程で、巻付ニードル５がデフォルト角度αで回転する場合、撮影ユニット４により、巻き付け前の第１極片１を含む第１画像Ｔ１と、巻き付け後の第２極片２を含む第２画像Ｔ２とを取得する。

【0052】

画像マッチングステップ２２０では、（ｎ＋１）枚目の第２画像Ｔ２とｎ枚目の第１画像Ｔ１をマッチングすることにより、（ｎ＋１）枚目の第２画像Ｔ２における第２極片２とｎ枚目の第１画像Ｔ１が電極アセンブリ１００における同一の巻き付け層にあり、一つの第１画像Ｔ１と一つの第２画像Ｔ２が同じ又は対応する標識対象６（第１タブ１１及び／又は第２タブ２２）を含むことを確保する。

【0053】

ずれ判定ステップ２３０では、まず、マッチングされた一組の第１画像Ｔ１と第２画像Ｔ２において標識対象６を識別し、標識対象６に応じて比較領域Ｓを確定することにより、ずれ判定された第１極片１の比較領域Ｓと第２極片２の比較領域Ｓが電極アセンブリ１００における同一の巻き付け層の同じ領域であることを確定する。その後、比較領域において、第１基準点Ａ１と第２基準点Ａ２を定義することにより、第１距離ｄ１（第１基準点Ａ１と第１極片１の境界の距離）と第２距離ｄ２（第２基準点Ａ２と第２極片２の境界の距離）が得られる。ｄ１とｄ２の距離の差を第１閾値と比較することで、電極アセンブリ１００がずれたかを判定する。電極アセンブリ１００がずれたことを判定する場合、さらに、ｄ１と第１距離のデフォルト値ｄ１＿ｒｅｆ、及びｄ２と第２距離のデフォルト値ｄ１＿ｒｅｆを比較して、第１極片１と第２極片２においてどの極片がずれたかをより正確に判定する。

【0054】

最後に、本願は以上の実施例に限定されないことを説明すべきである。上記の実施例は例示的なものに過ぎず、本願の技術的手段の範囲で技術的思想と実質的に同様な構成を有し、同じ作用効果を発揮する実施例は全て本願の技術的範囲に含まれる。また、本願の趣旨を逸脱することなく、実施例に対して当業者が想到できる各種の変形を行い、実施例中の一部の構成要素を組み合わせて構築した他の態様も本願の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0055】

１００ 電極アセンブリ
１ 第１極片
１１ 第１タブ
２ 第２極片
２２ 第２タブ
３ セパレータ
４ 撮影ユニット
４１ 第１カメラ
４２ 第２カメラ
５ 巻付ニードル
６ 標識対象
α デフォルト角度
Ｔ１ 第１画像
Ｔ２ 第２画像
Ｓ 比較領域
Ａ１ 第１基準点
Ａ２ 第２基準点
ｄ１ 第１距離
ｄ２ 第２距離
２００ ずれ検出方法
２１０ 画像取得ステップ
２２０ 画像マッチングステップ
２３０ ずれ判定ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】