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公開番号2025089986
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2024064737
出願日2024-04-12
発明の名称円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法
出願人ユニ-ヘリウムテストテクノロジー (シャンハイ) カンパニーリミテッド
代理人個人
主分類H01M 10/04 20060101AFI20250609BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法を提供する。
【解決手段】注液前の検出対象電池セルに対して検出を行うことによってNG製品を選別することを含み、電池セルの初期検査と電池セルの抜き取り検査の前に電池セルの初期検査ステップを増加することにより、事前に漏れ率の大きいNG電池セルを篩い落とし、これにより、電池セルの初期検査と抜き取り検査ステーションに入る検出待ち電池セルを減少し、抜き取り検査ステーションに必要な設備面積を減少させている。本発明はまた、製品の投入/排出及びヘリウム検出を交互に行える2つのキャビティにより、高速タクトのヘリウム検出と製品の投入/排出を実現し、電池セルの初期検査時の機械動作の待ち時間を短縮し、ヘリウム検出の効率を効果的に向上させ、生産ラインの全体作業効率をさらに向上させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
注液前の検出対象電池セルに対して検出を行うことによってＮＧ製品を選別することを含む円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法であって、
第１検出ユニットを用いて第１漏れ率で検出対象電池セルに対して１つずつ気密性検査を行い、電池セルの漏れ率が前記第１漏れ率より大きい検出対象電池セルをＮＧ排出ラインに搬送して排出し、電池セルの漏れ率が前記第１漏れ率より小さいか又はそれに等しい検出対象電池セルをグループ化後に第２検出ユニットに搬送して供給する電池セルの初期検査ステップと、
前記第２検出ユニットを用いて第２漏れ率で初期検査及びグループ化された後の検出対象電池セルに対してヘリウム検出を行い、もし電池セルの漏れ率が前記第２漏れ率より大きいならば、グループ全体の検出対象電池セルを第３検出ユニットに搬送し、もし電池セルの漏れ率が前記第２漏れ率より小さいか又はそれに等しいならば、グループ全体の検出対象電池セルを排出する電池セルの初期検査ステップと、
第３検出ユニットを用いて、第３漏れ率で検出対象電池セルに対して１つずつヘリウム検出を行い、電池セルの漏れ率が前記第３漏れ率より大きい検出済み電池セルをＮＧ排出ラインに搬送して排出し、電池セルの漏れ率が前記第３漏れ率より小さいか又はそれに等しい検出済み電池セルを排出する電池セルの抜き取り検査ステップと、を備える
ことを特徴とする円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記電池セルの漏れ率Ｑは、圧力変化量ΔＰ、電池セルの容積Ｖ及び検出時間長ｔから算出したものであり、計算式は（数３）の通りである
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ことを特徴とする請求項１に記載の円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。
【請求項３】
前記第１漏れ率、前記第２漏れ率及び前記第３漏れ率が何れも校正値であることを特徴とする請求項２に記載の円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。
【請求項４】
前記第１漏れ率と前記第３漏れ率とが校正を行う際に、前記電池セルの容積Ｖは検出時間長ｔと同じであることを特徴とする請求項３に記載の円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。
【請求項５】
前記第１漏れ率が前記第３漏れ率よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。
【請求項６】
前記第２検出ユニットは、ヘリウム検出装置が設けられた上部キャビティ（４）、第１下部キャビティ（５）及び第２下部キャビティ（６）を含み、
前記第１下部キャビティ（５）と前記第２下部キャビティ（６）には、前記検出対象電池セルを収容するためのテストチャンバーがそれぞれ設けられ、
前記上部キャビティ（４）は、前記第１下部キャビティ（５）及び前記第２下部キャビティ（６）のいずれか一方が製品を投入するかまたは製品を排出する場合に、前記第１下部キャビティ（５）と前記第２下部キャビティ（６）のうちの他方に対してヘリウム検出を行うために用いられることを特徴とする請求項１に記載の円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。
【請求項７】
前記第２検出ユニットは、第２チャンバー（１）、スライドレールアセンブリ（２）及びスライドユニット（３）をさらに含み、
前記スライドレールアセンブリ（２）は、前記第２チャンバー（１）内に収容され且つ前記第２チャンバー（１）と一体に固着され、
前記スライドユニット（３）は、前記スライドレールアセンブリ（２）にスライド可能に配置され、
前記第１下部キャビティ（５）と前記第２下部キャビティ（６）は、前記スライドユニット（３）に配置され且つ前記上部キャビティ（４）に対してスライド可能であるかまたは前記上部キャビティ（４）に対して静止可能であることを特徴とする請求項６に記載の円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。
【請求項８】
前記第１下部キャビティ（５）のテストチャンバーの数と前記第２下部キャビティ（６）のテストチャンバーの数とは同じであることを特徴とする請求項６に記載の円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。
【請求項９】
前記第１検出ユニットのテストチャンバーの数は、前記第１下部キャビティ（５）におけるテストチャンバーの数より大きいか又はそれに等しいことを特徴とする請求項６に記載の円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。
【請求項１０】
前記第１検出ユニットは第１チャンバー内に設けられ、前記第３検出ユニットは第３チャンバー内に設けられ、
前記第１チャンバー、前記第２チャンバー（１）及び前記第３チャンバーは、ヘリウム検出アセンブリ内に集積して設置され、
前記ヘリウム検出アセンブリ内には、前記第１チャンバー、前記第２チャンバー（１）及び前記第３チャンバーの間で製品を輸送及び投入／排出するための輸送ベルトが設置されていることを特徴とする請求項７に記載の円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池セルの気密性検出の技術分野に関し、特に円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
円筒型電池セルの生産ラインの生産タクト（ｐｐｍ）は極めて速く、通常、１００ｐｐｍ、１５０ｐｐｍ、ひいては２００ｐｐｍにも達することができる。即ち、毎分１００個、１５０個、さらには２００個を生産するが、単一電池セルのヘリウム測定試験時間は２０秒以上を必要とする。そのため、業界では、通常真空ヘリウム検出装置内に大量のテストチャンバーを設けて、グループ化された複数の電池セルに対して初期検査を行う。この過程では、１台の検出装置が同時に検出できる電池セルの数が多いほど、初検を行うために必要な設備の数が少なくなり、検出装置の設置面積が小さくなる。しかし、このように設置された複数チャンバーの真空ヘリウム検出装置は、ＮＧを検出しても、具体的なＮＧ電池セルがどれであるかを知ることができないため、ＮＧが検出されると、グループ全体の電池セルを１つずつ抜き取り検査して、ＮＧ電池セルを正確に見つける必要がある。この過程では、検出装置が同時に検査できる電池セルの数が多ければ多いほど、シングルサイクルの抜き取り検査に必要な設備が大きくなり、抜き取り検査設備の設置面積も大きくなる。円筒型電池セルの生産ラインを設計する際には、製品のＮＧ率と検出装置のテストチャンバーの数のバランスを求める必要がある。
【０００３】
理解できるように、製品のＮＧ率が生産ラインの実際の状況に基づいて客観的に存在し、且つ生産データから算出できるため、ＮＧ率が大きく且つ検出装置内のテストチャネルも大きいと、抜き取り検査設備の対応面積がより大きくなり、設備の設置面積を制御できず、生産効率の向上に不利である。ＮＧ率が設備の設計能力を超えるまで変動すると、過負荷のスタックが発生し、生産ラインの運営に深刻な影響を与える。そのため、ＮＧ率が確定する前提の下で、検出装置のテストチャンバーの数は実際の生産状況に基づいて合理的に配合する必要があり、これにより、設備の全体的な設置面積を減らすことができる。それでも、従来のグループ分けに初期検査して、グループごとに１つずつ抜き取り検査するヘリウム検出方式は、少なからず設置面積を必要としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の問題に鑑みて、本発明は、検出設備の設置面積を減らすとともに、ヘリウム検出の効率を高めることができる円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明による円筒型電池セルの高速ヘリウム検出装置の小型化方法は、注液前の検出対象電池セルに対して検出を行うことによってＮＧ製品を選別することを含み、当該方法は以下のステップを含む。
電池セルの初期検査：第１検出ユニットを用いて第１漏れ率で検出対象電池セルに対して１つずつ気密性検査を行い、電池セルの漏れ率が第１漏れ率より大きい検出対象電池セルをＮＧ排出ラインに搬送して排出し、電池セルの漏れ率が前記第１漏れ率より小さいか又はそれに等しい検出対象電池セルをグループ化後に第２検出ユニットに搬送して供給する。
電池セルの初期検査：第２検出ユニットを用いて第２漏れ率で初期検査及びグループ化された後の検出対象電池セルに対してヘリウム検出を行い、もし電池セルの漏れ率が前記第２漏れ率より大きいならば、グループ全体の検出対象電池セルを第３検出ユニットに搬送し、もし電池セルの漏れ率が前記第２漏れ率より小さいか又はそれに等しいならば、グループ全体の検出対象電池セルを排出する。
電池セルの抜き取り検査：第３検出ユニットを用いて、第３漏れ率で検出対象電池セルに対して１つずつヘリウム検出を行い、電池セルの漏れ率が前記第３漏れ率より大きい検出済み電池セルをＮＧ排出ラインに搬送して排出し、電池セルの漏れ率が前記第３漏れ率より小さいか又はそれに等しい検出済み電池セルを排出する。
【０００６】
さらに、前記電池セル漏れ率Ｑは、圧力変化量ΔＰ、電池セルの容積Ｖ及び検出時間長ｔから算出したもので、計算式は（数１）の通りである。
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【０００７】
さらに、前記第１漏れ率、前記第２漏れ率及び前記第３漏れ率が何れも校正値である。
【０００８】
さらに、前記第１漏れ率が前記第３漏れ率と校正を行う際に、前記電池セルの容積Ｖは検出時間長ｔと同じである。
【０００９】
さらに、前記第１漏れ率が前記第３漏れ率よりも大きい。
【００１０】
さらに、前記第２検出ユニットは、ヘリウム検出装置が設けられた上部キャビティ、第１下部キャビティ及び第２下部キャビティを含み、前記第１下部キャビティと前記第２下部キャビティには、前記検出対象電池セルを収容するためのテストチャンバーがそれぞれ設けられ、
前記上部キャビティは、前記第１下部キャビティ及び前記第２下部キャビティのいずれか一方が製品を投入するかまたは製品を排出する場合に、前記第１下部キャビティと前記第２下部キャビティのうちの他方に対してヘリウム検出を行うために用いられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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