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电池的电解液泄漏检测系统和电池的电解液泄漏检测方法

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


电池的电解液泄漏检测系统和电池的电解液泄漏检测方法

技术领域

本发明涉及电池的电解液泄漏检测系统和电池的电解液泄漏检测方法。

背景技术

在锂离子电池等二次电池的制造工序中,电池在电池壳体内收纳电解液。如果该电解液附着于电池壳体的外部,则可能发生电池的腐蚀等,因此需要检测电解液的附着情况的外观检查。因此,例如,如专利文献1所公开的对锂离子电池的外观进行检查的外观检查方法受到关注。

在专利文献1中,公开了如下对锂离子电池的外观进行检查的外观检查方法:向作为检查对象的锂离子电池的被检体照射包含波长为1381nm~1460nm的范围内的近红外线的光,并用照相机拍摄被检体,根据拍摄到的被检体的图像,在具有光强度为规定值以下的规定面积以上的区域的情况下,判定为被检体附着有电解液。由此,专利文献1公开的封装检查方法能够容易地判别附着于锂离子电池的外部的电解液的有无。

专利文献1:日本特开2020-101392号公报

另一方面,在对电池的外观进行检查的工序中,从作业效率的观点出发,要求即使在混合有电池的大小以及电池壳体的材质不同的多种电池的情况下,也能够准确地对电解液高效地进行检测。

然而,在专利文献1公开的外观检查方法中,并未设想使用一个检测器对多种电池的电解液进行检测的情况。因此,存在无法进行适用于电池的每个种类的电解液的检测的问题。

发明内容

因此,本发明是为了解决上述问题而导出的,其目的在于提供即使在混合有多种电池的情况下,也能够准确地对电解液高效地进行检测的电池的电解液泄漏检测系统和电池的电解液泄漏检测方法。

第1发明的电池的电解液泄漏检测系统的特征在于,其具备:第1照射单元,其向电池的第1面照射用于判别与所述电池的种类有关的电池数据的第1光;

第1取得单元,其取得对通过所述第1照射单元照射了第1光的电池的第1面进行拍摄而得到的图像数据;

电池数据判别单元,其根据由所述第1取得单元取得的图像数据来判别所述电池数据;

第2照射单元,其根据由所述电池数据判别单元判别的电池数据,向所述电池的第1面照射用于检测附着于所述电池的电解液的第2光;

第2取得单元,其取得对通过所述第2照射单元照射了所述第2光的电池的第1面进行拍摄而得到的光谱图像数据;以及

检测单元,其根据由所述第2取得单元取得的光谱图像数据来检测所述电解液。

第2发明的电池的电解液泄漏检测系统的特征在于,在第1发明中,所述电池数据判别单元从由所述第1取得单元取得的图像数据提取表示所述第1光的强度为阈值以上的面积的面积数据,并根据所述面积数据来判别所述电池数据。

第3发明的电池的电解液泄漏检测系统的特征在于,在第1发明或第2发明中,所述第2照射单元具有两个以上的照明器具,该两个以上的照明器具向所述电池的第1面照射用于检测附着于所述电池的电解液的第2光的角度分别不同,根据由所述电池数据判别单元判别的电池数据,从两个以上的所述照明器具选择照射所述第2光的照明器具,并使用该照明器具向所述电池的第1面照射所述第2光。

第4发明的电池的电解液泄漏检测系统的特征在于,在第1发明~第3发明中的任意一项中,所述第2照射单元根据由所述电池数据判别单元判别的电池数据,决定所述第2光的波长。

第5发明的电池的电解液泄漏检测系统的特征在于,在第1发明~第4发明中的任意一项中,所述第2取得单元根据由所述电池数据判别单元判别的电池数据,取得包含被所述电池的第1面反射的所述第2光在内的所述光谱图像数据、包含被所述电池的第1面散射的所述第2光在内的所述光谱图像数据以及包含通过所述第2光而发出荧光的所述电解液的光在内的所述光谱图像数据中的任意光谱图像数据。

第6发明的电池的电解液泄漏检测系统的特征在于,在第1发明~第5发明中的任意一项中,所述检测单元根据由所述图像取得单元取得的光谱图像数据,选择包含于规定的波长范围的特定波长作为归一化波长,并选择包含于规定的波长范围的特定波长作为评价波长,在所述归一化波长与所述评价波长之间,根据所述归一化波长与所述评价波长的分光强度的差来计算反射率,并根据计算出的所述反射率来检测所述电解液。

第7发明的电池的电解液泄漏检测方法的特征在于,其具有:第1照射步骤,向电池的第1面照射用于判别与所述电池的种类有关的电池数据的第1光;

第1取得步骤,取得对通过所述第1照射步骤而照射了第1光的电池的第1面进行拍摄而得到的图像数据;

电池数据判别步骤,根据通过所述第1取得步骤而取得的图像数据来判别所述电池数据;

第2照射步骤,根据通过所述电池数据判别步骤而判别的电池数据,向所述电池的第1面照射用于检测附着于所述电池的电解液的第2光;

第2取得步骤,取得对通过所述第2照射步骤而照射了所述第2光的电池的第1面进行拍摄而得到的光谱图像数据;以及

检测步骤,根据通过所述第2取得步骤而取得的光谱图像数据来检测所述电解液。

根据第1发明~第6发明,电池的电解液泄漏检测系统根据电池数据向电池的第1面照射第2光。由此,能够使用分别适用于电池的每个种类的照射方法来取得光谱图像数据。由此,即使在混合有多种电池的情况下,也能够准确地对电解液高效地进行检测。

尤其是,根据第2发明,电池数据判别单元从图像数据提取面积数据,并根据面积数据来判别电池数据。由此,能够根据图像数据判别电池的第1面的大小。由此,即使在混合有多种电池的情况下,也能够准确地对电解液高效地进行检测。

尤其是,根据第3发明,第2照射单元根据电池数据从两个以上的照明器具选择照射第2光的照明器具,并使用该照明器具对电池的第1面照射第2光。由此,能够使用分别适用于电池的每个种类的照明器具来照射第2光。由此,即使在混合有多种电池的情况下,也能够准确地对电解液高效地进行检测。

尤其是,根据第4发明,根据电池数据来决定第2光的波长。由此,能够使用分别适用于电池的每个种类的波长的第2光来检测电解液。由此,即使在混合有多种电池的情况下,更也能够准确地对电解液高效地进行检测。

尤其是,根据第5发明,第2取得单元根据电池数据,取得包含被电池的第1面反射的第2光在内的光谱图像数据、包含被电池的第1面散射的第2光在内的光谱图像数据以及包含通过第2光而发出荧光的电解液的光在内的光谱图像数据中的任意一个。由此,即使在混合有多种电池的情况下,也能够更准确地对电解液高效地进行检测。因此,即使在例如电池数据表示电池壳体为金属的电池的情况下,也能够取得包含在电池的第1面发生镜面反射的第2光在内的光谱图像数据。由此,即使在混合有电池壳体由金属构成的电池的情况下,也能够更准确地对电解液高效地进行检测。而且,即使在例如电池数据表示电池壳体利用铝而被层压的电池,电池壳体的表面有凹凸的情况下,也能够取得包含由电池的第1面散射的第2光在内的光谱图像数据、或者包含通过第2光而发出荧光的电解液的光在内的光谱图像数据。由此,即使在混合有电池壳体利用铝而被层压的电池的情况下,也能够更准确地对电解液高效地进行检测。

尤其是,根据第6发明,检测单元根据归一化波长与评价波长的分光强度的差计算反射率,并根据计算出的反射率来检测电解液。由此,能够将进行拍摄而得到的光谱图像数据的特征分离。因此,能够更准确地对电解液高效地进行检测。

根据第7发明,在电池的电解液泄漏检测方法中,根据电池数据对电池的第1面照射第2光。由此,能够使用分别适用于电池的每个种类的照射方法来取得光谱图像数据。由此,即使在混合有多种电池的情况下,也能够准确地对电解液高效地进行检测。

附图说明

图1是示出本实施方式的电解液泄漏检测系统的结构的一例的示意图。

图2的(a)是示出本实施方式的电解液泄漏检测装置的结构的一例的示意图,图2的(b)是示出本实施方式的电解液泄漏检测装置的功能的一例的示意图。

图3是示出本实施方式的电池的一例的示意图。

图4是示出本实施方式的电解液泄漏检测系统的动作的流程的一例的图。

图5是示出本实施方式的环形状的白色LED照明器具的一例的示意图。

图6的(a)是示出对被本实施方式的电池的第1面反射的第2光进行拍摄而得到的光谱图像数据的一例的图。图6的(b)是示出对被本实施方式的电池的第1面散射的第2光进行拍摄而得到的光谱图像数据的一例的图。

标号说明

1:电解液泄漏检测装置;2:拍摄装置;3:第1照明部;4:第2照明部;5:电池;10:箱体;11:取得部;12:选择部;13:检测部;14:存储部;15:输出部;41:环形状的白色LED照明器具;51:正极端子;52:注液部;53:安全阀;54:热敏电阻连接部;55:负极端子;56:电池壳体;100:电解液泄漏检测系统;101:CPU;102:ROM;103:RAM;104:保存部;105:I/F;106:I/F;107:I/F;108:输入部;109:显示部;110:内部总线;S110:第1照射步骤;S120:第1取得步骤;S130:判别步骤;S140:第2照射步骤;S150:第2取得步骤;S160:选择步骤;S170:检测步骤。

具体实施方式

以下,使用附图对应用本发明的实施方式的电池的电解液泄漏检测系统和电池的电解液泄漏检测方法的一例进行说明。

图1是示出电解液泄漏检测系统100的结构的一例的示意图。例如如图1所示,电解液泄漏检测系统100具备电解液泄漏检测装置1和与电解液泄漏检测装置1连接的拍摄装置2、第1照明部3以及第2照明部4。电解液泄漏检测系统100检测附着于电池5的第1面5a的电解液。拍摄装置2、第1照明部3以及第2照明部4例如可以设置于暗室内。

第1照明部3是向电池5的第1面5a照射用于判别与电池5的种类有关的电池数据的第1光的照明器具。第1照明部3可以是卤素灯、LED(Light Emitting Diode:发光二极管)、荧光灯等任意具有光源的照明器具。

第1照明部3例如可以照射波长为580nm的第1光,但并不限于此,也可以照射任意的波长的第1光。

拍摄装置2是对电池5进行拍摄并生成图像数据和光谱图像数据的公知的照相机。作为拍摄装置2,例如可以使用RGB照相机、多光谱照相机、目标光谱照相机、高光谱照相机等。拍摄装置2例如也可以是拍摄动态图像的拍摄机,可以内置于电解液泄漏检测装置1。在拍摄装置2是光谱拍摄机的情况下,例如从进行拍摄而得到的动态图像的一部分提取光谱图像数据。

拍摄装置2向电解液泄漏检测装置1输出进行拍摄而得到的图像数据和光谱图像数据。拍摄装置2例如向电解液泄漏检测装置1输出对被照射第1光的电池5的第1面5a进行拍摄而得到的图像数据。拍摄装置2例如向电解液泄漏检测装置1输出对被照射用于检测电解液的第2光的电池5的第1面5a进行拍摄而得到的光谱图像数据。

电解液泄漏检测装置1根据从拍摄装置2输出的图像数据和光谱图像数据,分别进行处理。电解液泄漏检测装置1除了使用例如个人计算机(PC)等电子设备,也可以使用例如智能手机、平板型终端、可佩戴终端、IoT(Internet of Things:物联网)装置等电子设备、Raspberry Pi(注册商标)等单板计算机,例如也可以内置有拍摄装置2。

电解液泄漏检测装置1例如从拍摄装置2所输出的对被照射第1光的电池5的第1面5a进行拍摄而得到的图像数据提取表示第1光的强度为阈值以上的面积的面积数据,并根据面积数据来判别电池数据。电解液泄漏检测装置1根据判别的电池数据,向第2照明部4输出第2光的照射的命令。而且,电解液泄漏检测装置1例如根据从拍摄装置2输出的对被照射第2光的电池5的第1面5a进行拍摄而得到的光谱图像数据来检测电解液。

第2照明部4根据由电解液泄漏检测装置1输出的命令,向电池5的第1面5a照射用于检测电解液的第2光。第2照明部4例如具备向电池5的第1面5a照射第2光的角度θ分别不同的多个照明器具4a~4d。而且,第2照明部4例如也可以具备照射的第2光的波长分别不同的多个照明器具4a~4d。在这种情况下,第2照明部4也可以从多个照明器具4a~4d中使用与从电解液泄漏检测装置1输出的命令对应的照明器具4a~4d,向电池5的第1面5a照射第2光。

第2照明部4例如可以使用照射第1光的第1照明部3的照明器具来照射第2光,但并不限于此,也可以照射任意的波长的光作为第2光。第2照射部4例如可以照射365nm的波长的光作为第2光。

第2照明部4例如可以根据从电解液泄漏检测装置1输出的命令,操作向电池5的第1面5a照射第2光的角度θ。而且,第2照明部4例如可以根据从电解液泄漏检测装置1输出的命令操作照射的第2光的波长。

第2照明部4具有多个卤素灯、LED、荧光灯等任意的光源。第2照明部4也可以内置第1照明部3。而且,第2照明部4也可以使用环形的照明器具。

接着参照图2对本实施方式的电解液泄漏检测装置1的一例进行说明。图2的(a)是示出本实施方式的电解液泄漏检测装置1的结构的一例的示意图,图2的(b)是示出本实施方式的电解液泄漏检测装置1的功能的一例的示意图。

例如如图2的(a)所示,电解液泄漏检测装置1具备箱体10、CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)101、ROM(Read Only Memory:只读存储器))102、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)103、保存部104以及I/F 105~107。CPU 101、ROM 102、RAM 103、保存部104以及I/F 105~107通过内部总线110而连接。

CPU 101控制电解液泄漏检测装置1整体。ROM 102存储CPU 101的动作代码。RAM103是在CPU 101的工作时使用的作业区域。保存部104保存电池数据、图像数据、光谱图像数据等各种信息。保存部104例如除了HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器),还使用SSD(Solid State Drive:固态硬盘)或SD卡、miniSD卡等数据保存装置。另外,例如电解液泄漏检测装置1也可以具有未图示的GPU(Graphics Processing Unit:图形处理单元)。

I/F 105是用于进行与拍摄装置2、第2照明部4的各种信息的发送和接收的接口。I/F 106是用于进行与输入部108的信息的发送和接收的接口。作为输入部108,例如使用键盘,使用电解液泄漏检测装置1的检测者等经由输入部108输入各种信息或电解液泄漏检测装置1的控制指令等。I/F 107是用于进行与显示部109的各种信息的发送和接收的接口。显示部109输出保存于保存部104的检测结果等各种信息、或电解液泄漏检测装置1的处理状况等。作为显示部109,使用显示器,例如可以是触摸面板式。

保存部104例如除了存储有从拍摄装置2取得的图像数据和光谱图像数据,还存储有与光谱图像数据等有关的信息、在电解液的检测中使用的算法等。

显示部109显示各种信息。显示部109例如显示检测结果、电池数据等。

图2的(b)是示出电解液泄漏检测装置1的功能的一例的示意图。电解液泄漏检测装置1具备取得部11、选择部12、检测部13、存储部14、输出部15、决定部16以及判别部17。另外,图2的(b)所示的取得部11、选择部12、检测部13、存储部14、输出部15、决定部16以及判别部17通过CPU 101将RAM 103作为作业区域,执行保存于保存部104等的程序来实现,例如可以由人工智能控制。

取得部11取得对电池5进行拍摄而得到的图像数据和光谱图像数据。取得部11除了从拍摄装置2等取得图像数据和光谱图像数据之外,例如也可以从内置于电解液泄漏检测装置1的拍摄装置2取得图像数据和光谱图像数据。另外,取得部11取得各种信息的频率和周期是任意的。

判别部17根据由取得部11取得的图像数据来判别电池数据。判别部17例如从由取得部11取得的图像数据提取表示第1光的强度为阈值以上的面积的面积数据,并根据该面积数据来判别电池数据。

决定部16根据由判别部17判别的电池数据,使第2照明部4照射第2光。决定部16根据由判别部17判别的电池数据,从第2照明部4所具有的照明器具4a~4d中决定向电池5的第1面5a照射第2光的照明器具4a~4d。而且,决定部16决定第2光的波长。决定部16根据所决定的照明器具4a~4d,向第2照明部4输出照射所决定的波长的第2光的命令。

选择部12根据由取得部11取得的光谱图像数据,选择包含于规定的波长范围的特定波长作为归一化波长,该归一化波长是成为为了即使在例如光的不均、阴影等条件不同的情况下,也减轻其影响,并检测电解液而被归一化的对象的波长,并选择包含于规定的波长范围的特定波长作为评价波长,该评价波长是用于使归一化波长归一化的评价用的波长。而且,选择部12例如也可以根据电池数据选择归一化波长和评价波长的波长范围。

检测部13在由选择部12选择的归一化波长与评价波长之间,根据归一化波长与评价波长的分光强度的差计算反射率,并根据计算出的反射率来检测电池5的电解液。

检测部13例如根据光谱图像数据的检测结果,根据电池5的每个部位的像素的分布赋予表示电解液的附着量的附着级别。

存储部14根据需要取出保存于保存部104的各种信息。存储部14在保存部104保存由取得部11、选择部12、检测部13、决定部16以及判别部17取得或输出的各种信息。

输出部15输出各种信息。输出部15经由I/F 105向第2照明部4发送命令。输出部15经由I/F 107向显示部109发送检测结果。

电池5例如是锂离子二次电池,但并不限于此,可以是任意的电池。如图3所示,电池5具有电池壳体56。

电池壳体56是由铝或铝合金等形成的金属制的容器。而且,电池壳体56例如可以利用铝而被层压。电池壳体56在内部封入有电解液。电池壳体56例如在内部封入有使包含碳酸亚乙酯等的有机溶剂含有六氟磷酸锂(LiPF

电池壳体56具有第1面5a。

第1面5a可以例如是电池壳体56的具备正极端子51、注液部52、安全阀53、热敏电阻连接部54以及负极端子55的一个表面,但并不限于此,也可以是电池壳体56的任意的一个表面。

正极端子51是正电极的端子。正极端子51例如是由铝形成的正电极的金属部位。

负极端子55是负电极的端子。负极端子55例如是由铜形成的负电极的金属部位。

正极端子51和负极端子55例如是在带状的铝箔形成正极活性物质层而得到的正极板与在带状的铜箔形成负极活性物质层而得到的负极板隔着隔膜重叠并扁平地卷绕而得到的。正极端子51和负极端子55在电池壳体56的内部分别与负极板和正极板连接。

热敏电阻连接部54是连接检测过充电导致的异常发热等温度的变化的热敏电阻的部位。热敏电阻连接部54例如可以与PTC(Positive Temperature Coefficient:正温度系数)热敏电阻连接。热敏电阻连接部54也可以是由铝或铝合金等构成的金属部位。

注液部52是用于注入电解液的入口。

安全阀53是用于排出电池壳体56内的气体等的阀。

接着,对本实施方式的电解液泄漏检测系统100的动作的一例进行说明。图4是示出本实施方式的电解液泄漏检测系统100的动作的一例的流程图。

首先,在第1照射步骤S110中,第1照明部3向电池5的第1面5a照射第1光。第1照明部3例如照射580nm的波长的光作为第1光。在第1照射步骤S110中照射的第1光被电池5的第1面5a反射。

接着,在第1取得步骤S120中,取得部11取得对被第1照明部3照射第1光的电池5的第1面5a进行拍摄而得到的图像数据。取得部11取得包含对在第1照射步骤S110中照射的第1光进行反射的电池5的第1面5a的图像数据。取得部11也可以经由I/F 105取得对由拍摄装置2进行拍摄的电池5的第1面5a进行拍摄而得到的图像数据。取得部11例如经由存储部14将图像数据保存于保存部104。

接着,在判别步骤S130中,判别部17根据取得部11所取得的图像数据判别电池数据。

电池数据是与电池5的种类有关的数据。电池数据例如是表示电池5的型号的数据。电池数据例如也可以是表示电池5是锂离子电池的数据。电池数据例如也可以是表示电池壳体56为由铝或铝合金等形成的金属制的容器的电池5的数据。电池数据例如也可以是表示电池壳体56利用铝而被层压的电池5的数据。电池数据例如包含与电池5的电池壳体56的材质有关的数据。

例如判别部17也可以从在第1取得步骤S120中取得的图像数据提取表示在第1照射步骤S110中照射的第1光的强度为阈值以上的面积的面积数据,并根据该面积数据来判别电池数据。在这种情况下,图像数据表示反映了电池5的第1面5a所反射的第1光的强度的图像。判别部17根据第1光的强度为阈值以上的像素数,从该图像提取面积,并根据该面积生成面积数据。由此,能够根据图像数据判别电池5的大小。

接着判别部17例如可以参照预先由存储部14存储的面积数据与电池数据的对应表,取得与提取的面积数据对应的电池数据。在这种情况下,如表1所示,可以将第1光的强度为阈值以上的像素数相对于图像数据的整体的像素数的比例作为面积数据,并使用该面积数据与电池数据对应的对应表。由此,能够根据电池5的大小判别电池数据。

【表1】

另外,在判别步骤S130中,判别部17例如可以使用公知的图像识别,根据取得部11所取得的图像数据来判别电池数据。在这种情况下,判别部17可以计算与预先由存储部14存储的每个电池数据关联的图像数据与取得部11所取得的图像数据的类似度,并根据计算出的类似度来判别电池数据。

接着,在第2照射步骤S140中,第2照明部4根据在判别步骤S130中判别的电池数据,向电池5的第1面5a照射第2光。例如决定部16可以根据在判别步骤S130中判别的电池数据,决定第2照明部4所具有的多个照明器具4a~4d中的照射第2光的照明器具4a~4d,并使用所决定的照明器具4a~4d,使第2照明部4照射第2光。在这种情况下,如表2所示,决定部16可以参照预先由存储部14存储的电池数据与第2光的照射方法的对应表,选择与判别的电池数据对应的照射方法,并根据该照射方法决定照射第2光的照明器具4a~4d。照射方法包含照射第2光的照明器具4a~4d、照射第2光的角度以及第2光的波长等信息。由此,能够使用适用于电池5的每个种类的照射角度来检测电解液。

【表2】

另外,在第2照射步骤S140中,决定部16也可以根据在判别步骤S130中判别的电池数据,决定第2照明部4向电池5的第1面5a照射第2光的角度,并操作第2照明部4,以按照所决定的角度照射第2光。

另外,决定部16也可以根据在判别步骤S130中判别的电池数据来决定第2光的波长,并使第2照明部4照射所决定的波长的光作为第2光。决定部16也可以使第2照明部4照射红外光或紫外光。

接着,在第2取得步骤S150中,拍摄装置2对包含被照射第2光的电池5的第1面5a的光谱图像数据进行拍摄,取得部11取得由拍摄装置2进行拍摄而得到的光谱图像数据。在第2照射步骤S140中,照射第2光的第2照明部4的照明器具4a~4d各自的由拍摄装置2进行拍摄的光谱图像数据的特征不同。例如在判别步骤S130中判别的电池数据表示电池壳体56为金属的电池5的情况下,拍摄装置2也可以取得包含被电池5的第1面5a反射的第2光在内的光谱图像数据。在这种情况下,在第2照射步骤S140中,决定部16可以使用如下设定的照明器具4a~4d:由第2照明部4照射的第2光被电池5的第1面5a镜面反射,从而向拍摄装置2照射被镜面反射后的第2光。而且,决定部16也可以使第1照明部3向电池5的第1面5a照射第2光。因此,即使在例如电池数据表示电池壳体56为金属的电池5的情况下,也能够取得包含了在电池5的第1面5a镜面反射的第2光在内的光谱图像数据。

另外,在第2取得步骤S150中,例如在判别步骤S130中判别的电池数据表示电池壳体56利用铝而被层压的电池5的情况下,拍摄装置2也可以取得包含被电池5的第1面5a散射的第2光在内的光谱图像数据。在这种情况下,在第2照射步骤S140中,决定部16也可以使用如下设定的照明器具4a~4d:由第2照明部4照射的第2光被电池5的第1面5a散射,从而向拍摄装置2照射散射后的第2光。在这种情况下,被电池5的第1面5a散射的第2光包含被电池5的第1面5a扩散反射的第2光。

另外,在这种情况下,决定部16也可以使如图5所示的环形状的白色LED照明器具41照射第2光。这时,环形状的白色LED照明器具41照射第2光的角度θ是第1面5a相对于通过交点R和中心点Q的直线的角度,该交点R是通过环形状的白色LED照明器具41的内周的中心点P的环形状的白色LED照明器具41的垂线与第1面5a的交点R,该中心点Q是环形状的白色LED照明器具41的内周与外周之间的任意的中心点Q。由此,例如即使在电池数据表示电池壳体56利用铝而被层压的电池5的情况下,也能够取得包含被电池5的第1面5a散射的第2光在内的光谱图像数据。而且,通过使用如环形状的白色LED照明器具41这样能够对第2光进行偏斜照明的照明器具,能够进行暗视野照明,从而能够进一步增强电池10的对比度。由此,即使在电池5的表面存在凹凸的情况下,也能够高精度地检测电解液。

另外,在第2取得步骤S150中,例如在判别步骤S130中判别的电池数据表示电池壳体利用铝而被层压的电池的情况下,拍摄装置2也可以取得包含通过第2光而发出荧光的电解液的光在内的光谱图像数据。在这种情况下,在第2照射步骤S140中,决定部16也可以使用如下设定的照明器具4a~4d:通过由第2照明部4照射的第2光使附着于电池5的第1面5a的电解液发出荧光,向拍摄装置2照射电解液所发出的荧光。在这种情况下,决定部16例如也可以向第2照明部4照射红外区域或紫外区域的波长的光作为第2光。因此,即使在例如电池数据表示电池壳体利用铝而被层压的电池5的情况下,也能够取得包含通过第2光而发出荧光的电解液的光在内的光谱图像数据。由此,即使在电池5的表面存在凹凸的情况下,也能够高精度地检测电解液。

接着,在选择步骤S160中,选择部12根据取得的光谱图像数据,选择包含于光谱曲线图的波长范围的归一化波长和评价波长。

图6的(a)和图6的(b)是示出由拍摄装置2进行拍摄而得到的多个部位的电池5的第1面5a的光谱图像数据的多个光谱曲线图。图6的(a)和图6的(b)是以纵轴为光的强度,以横轴为波长[nm]的曲线图。多个光谱曲线图的实线、虚线分别与例如被进行拍摄而得到的多个部位的电池5的第1面5a的第2光的光谱对应。

图6的(a)是表示在第2照射步骤S140中,使用UV-LED照明作为第2照明部4来照射第2光,并在第2取得步骤S150中,对被电池5的第1面5a反射的第2光进行拍摄而得到的光谱的曲线图。图6的(b)是表示在第2照射步骤S140中,使用环形状的白色LED照明器具41作为第2照明部4来照射第2光,并在第2取得步骤S150中,对被电池5的第1面5a散射的第2光进行拍摄而得到的光谱的曲线图。

选择部12选择包含于这样的光谱曲线图的波长作为特定波长、归一化波长以及评价波长。选择部12也可以将各光谱曲线图之间的光谱强度的差分值最大的波长作为特定波长。而且,选择部12也可以将在各光谱曲线图上形成有凸的峰的特异点确定为特定波长。而且,选择部12也可以利用使用了回归分析、强力分析、机器学习等的学习完成模型进行分析,由此选择特定波长。

选择部12例如根据图6的(a)所示的光谱曲线图的各波长的差异,例如选择差异较大的520nm作为归一化波长,选择差异较小的710nm作为评价波长。而且,选择部12根据图6的(b)所示的光谱曲线图的各波长的差异,例如选择差异较大的450nm作为归一化波长,选择差异较小的785nm作为评价波长。

在这里,例如归一化波长和评价波长可以按照一个点确定,也可以确定多个。而且,也可以设定以这些归一化波长和评价波长为中心的波长范围。波长范围例如可以如归一化波长和评价波长的差成为±10nm的波长宽度等那样,以预先设定的规定的波长范围构成。因此,假设归一化波长为550nm,波长范围为±10nm,则实际检测光谱数据的范围为540~560nm。在这种情况下,作为归一化波长和评价波长的决定方法,例如也可以将各波长的范围的中心的波长作为特定波长。

选择部12可以参照例如预先将归一化波长和评价波长与电池数据关联起来并保存于保存部104的数据库,并在判别步骤S130中,选择与判别的电池数据关联的归一化波长和评价波长。

数据库存储有与每个电池数据关联的归一化波长和评价波长。进而,也可以是,其他特定波长与特定波长的范围、根据情况而运算方法或规定运算方法的运算式本身按照每个电池数据分别关联起来并存储。

选择部12也可以根据在判别步骤S130中判别的电池数据,参照该数据库,选择包含于规定的波长范围的特定波长作为归一化波长,选择包含于规定的波长范围的特定波长作为评价波长。

在电池数据表示电池壳体56为金属的电池5的情况下,选择部12例如选择包含于620~780nm的波长范围的特定波长作为归一化波长,例如选择包含于450~550nm的波长范围的特定波长作为评价波长。

在电池数据表示电池壳体56为金属的电池5的情况下,选择部12也可以例如选择包含于780~1000nm的波长范围的特定波长作为归一化波长,例如选择包含于450~550nm的波长范围的特定波长作为评价波长。

在电池数据表示电池壳体56利用铝而被层压的电池5的情况下,选择部12也可以例如选择包含于400~500nm的波长范围的特定波长作为归一化波长,例如选择包含于500~600nm的波长范围的特定波长作为评价波长。由此,能够根据电池数据来分离光谱图像数据的特征。

接着,在检测步骤S170中,检测部13在由选择部12选择的归一化波长与评价波长之间,根据归一化波长与评价波长的分光强度的差计算反射率,从而检测电池5的电解液。

检测部13例如根据归一化波长与评价波长的分光强度的差导致的光谱变化来计算表示电解液的附着量的附着级别。在这种情况下,利用归一化波长与评价波长的分光强度的和进行归一化,由此即使在例如光的不均、阴影等条件不同的情况下,也减轻它们的影响,从而能够比较附着级别。这些附着级别的计算例如利用公知的光谱测量方法、光谱解析方法(例如“NDSI:normalized difference spectral index,归一化分光反射指数”)等通过下式求出。“Iλ”例如为“λ

在检测步骤S170中,检测部13例如根据光谱图像数据的检测结果,根据电池5的正极端子51或负极端子55等每个部位的像素的分布赋予表示电解液的附着量的附着级别。而且,作为附着级别,例如可以根据每单位面积的电解液的量,表示级别1~5等具体的附着的程度。

检测部13例如使用保存于保存部104的输出用格式等的形式数据来生成检测结果。检测部13例如经由存储部14将检测结果保存在保存部104。

接着,通过输出部15输出检测结果。输出部15向显示部109等输出检测结果。

由此,本实施方式的电解液泄漏检测装置1的动作结束。由此,即使在混合有多种电池的情况下,也能够准确地对电解液高效地进行检测。

对本发明的实施方式进行了说明,但该实施方式是作为例子来提出的,并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够使用其他各种方式来实施,可以在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨内,并且包含在权利要求书记载的发明及其均等范围内。

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06120115927270