СПОСОБ ПРОВЕРКИ ВОЗДУХОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ И АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ВОЗДУХОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ ГЕРМЕТИЧНОГО АККУМУЛЯТОРА Российский патент 2014 года по МПК G01M3/36 

Область изобретения

[0001] Данное изобретение относится к проверке воздухонепроницаемости заключенного в мягком кожухе (мягкой упаковке) герметичного аккумулятора, в котором основная часть аккумулятора содержится в кожухе аккумулятора, таком как многослойная пленка.

Предпосылки изобретения

[0002] Японский патент № 4089389, выданный Патентным ведомством Японии в 2008 году, предлагает способ проверки воздухонепроницаемости у аккумуляторного кожуха герметичного аккумулятора.

[0003] В этом способе проверки воздухонепроницаемости выполняют первый процесс подачи газа в воздухонепроницаемый контейнер, заключающий в себе герметичный аккумулятор, для повышения давления и второй процесс выпуска газа в воздухонепроницаемом контейнере для возвращения давления в воздухонепроницаемом контейнере к нормальному давлению, измеряют размеры аккумулятора, подвергнутого этим процессам, и сравнивают со стандартными размерами, чтобы определять, является ли воздухонепроницаемость кожуха аккумулятора хорошей или плохой.

[0004] Если на кожухе аккумулятора существует дырочка или трещина, в кожух аккумулятора во время первого процесса поступает газ. Если давление воздухонепроницаемого контейнера уменьшается во втором процессе, газ в кожухе аккумулятора выпускается через дырочку или трещину, но эта скорость выпуска меньше скорости снижения давления воздухонепроницаемого контейнера. Как результат, кожух аккумулятора временно расширяется.

[0005] Измеряя размеры в этот момент времени и сравнивая их со стандартными размерами, можно диагностировать наличие любой дырочки или трещины на кожухе аккумулятора.

Сущность изобретения

[0006] Если кожух аккумулятора выполнен из деформируемого материала, такого как ламинированная (многослойная) пленка, в процессе изготовления на поверхности кожуха образуется невидимая неровность наподобие складки, которая может влиять на размеры кожуха аккумулятора. Кроме того, индивидуальное различие в толщине основной части аккумулятора также влияет на размеры кожуха аккумулятора. Таким образом, способы проверки воздухонепроницаемости согласно технологиям уровня техники не позволяют обязательно достигать высокой точности проверки для таких герметичных аккумуляторов с мягким кожухом.

[0007] Поэтому задача этого изобретения состоит в том, чтобы предоставлять высокоточные способ проверки и аппарат проверки, подходящие для проверки воздухонепроницаемости у герметичных аккумуляторов с мягким кожухом.

[0008] Чтобы решить вышеуказанную задачу, это изобретение предоставляет способ проверки воздухонепроницаемости у герметичного аккумулятора. Способ содержит измерение формы поверхности герметичного аккумулятора, заключенного в воздухонепроницаемом контейнере, декомпрессию воздухонепроницаемого контейнера, измерение формы поверхности герметичного аккумулятора в декомпрессированном воздухонепроницаемом контейнере и определение воздухонепроницаемости герметичного аккумулятора на основе изменения в форме поверхности герметичного аккумулятора до и после декомпрессии.

[0009] Подробности, а также другие признаки и преимущества этого изобретения изложены в оставшейся части описания и показаны на прилагаемых чертежах.

Краткое описание чертежей

[0010] ФИГ. 1A и 1B являются соответственно видом сверху и видом в поперечном сечении заключенного в мягком кожухе герметичного аккумулятора,

ФИГ. 2 является принципиальной схемой аппарата для проверки воздухонепроницаемости согласно этому изобретению,

ФИГ. 3 является блок-схемой, показывающей выполняемую контроллером процедуру проверки воздухонепроницаемости согласно этому изобретению,

ФИГ. 4 является укрупненным видом в поперечном сечении существенных частей герметичного аккумулятора,

ФИГ. 5A и 5B являются укрупненными видами в поперечном сечении существенных частей герметичного аккумулятора во время декомпрессии,

ФИГ. 6 показывает изображение герметичного аккумулятора, захваченное камерой на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС-камерой) при давлении в одну атмосферу,

ФИГ. 7 показывает изображение герметичного аккумулятора, захваченное ПЗС-камерой в декомпрессированном состоянии,

ФИГ. 8 показывает изображение, показывающее яркостное различие каждого пикселя между изображением по ФИГ. 6 и изображением по ФИГ. 7,

ФИГ. 9 показывает изображение герметичного аккумулятора, захваченное ПЗС-камерой при давлении в одну атмосферу, когда на кожухе аккумулятора есть мелкие складки,

ФИГ. 10 показывает изображение герметичного аккумулятора, захваченное ПЗС-камерой в декомпрессированном состоянии, когда на кожухе аккумулятора есть мелкие складки,

ФИГ. 11 показывает изображение, показывающее яркостное различие каждого пикселя между изображением по ФИГ. 9 и изображением по ФИГ. 10,

ФИГ. 12 показывает изображение герметичного аккумулятора, захваченное ПЗС-камерой при давлении в одну атмосферу, когда на кожухе аккумулятора есть мелкие складки и воздухонепроницаемость нарушена,

ФИГ. 13 показывает изображение герметичного аккумулятора, захваченное ПЗС-камерой в декомпрессированном состоянии, когда на кожухе аккумулятора есть мелкие складки и воздухонепроницаемость нарушена, и

ФИГ. 14 показывает изображение, показывающее яркостное различие каждого пикселя между изображением по ФИГ. 12 и изображением по ФИГ. 13.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

[0011] Ссылаясь на ФИГ. 1A и 1B чертежей, заключенный в мягком кожухе герметичный аккумулятор 1 содержит кожух 2 аккумулятора, выполненный из многослойной пленки, в которой металлическая фольга из алюминия или т.п. ламинирована смолой, аккумуляторный элемент 3, состоящий из многослойного тела, пропитанного электролитом, и пары электродных контактных выводов 4.

[0012] Пара электродных контактных выводов 4 выведена из кожуха 2 аккумулятора. Кожух 2 аккумулятора имеет практически прямоугольную плоскую форму и состоит из пары деталей, выполненных из многослойных пленок, имеющих углубление в центральной части. Аккумуляторный элемент 3 заключен в противоположных углублениях этих деталей. Кожух 2 аккумулятора образован посредством соединения периферийных кромок 5 этих деталей друг с другом в среде отрицательного давления.

[0013] В таком заключенном в мягком кожухе герметичном аккумуляторе 1 кожух 2 аккумулятора легко деформируется, образуя неровность наподобие складки на поверхности. Эти складки включают в себя складки, которые являются невидимыми. Кроме того, индивидуальное различие в толщине аккумуляторного элемента 3 влияет на толщину кожуха 2 аккумулятора. Способ проверки воздухонепроницаемости и аппарат для проверки воздухонепроницаемости согласно этому изобретению реализуют высокоточную проверку воздухонепроницаемости посредством исключения влияния, вызываемого невидимыми складками и индивидуальным различием в толщине аккумуляторного элемента 3.

[0014] Ссылаясь на ФИГ. 2, аппарат 10 для проверки воздухонепроницаемости содержит воздухонепроницаемый контейнер 11, декомпрессионное устройство 15 для декомпрессии внутреннего пространства воздухонепроницаемого контейнера 11 до состояния вакуума, устройство 20 введения воздуха для возврата давления в воздухонепроницаемом контейнере 11 из состояния вакуума до атмосферного давления и устройство-носитель 25 для загрузки и выгрузки герметичного аккумулятора 1 в воздухонепроницаемый контейнер 11 и из воздухонепроницаемого контейнера 11.

[0015] Аппарат 10 для проверки воздухонепроницаемости дополнительно содержит осветительное устройство 31 для освещения поверхности герметичного аккумулятора 1 в воздухонепроницаемом контейнере 11 и камеру 30 на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС) для захвата изображения поверхности герметичного аккумулятора 1 в воздухонепроницаемом контейнере 11 в фиксированном направлении.

[0016] Работа каждого из декомпрессионного устройства 15, устройства 20 введения воздуха, устройства-носителя 25, осветительного устройства 31 и ПЗС-камеры 30 управляется контроллером 35. Контроллер 35 также сохраняет видеоизображения, захваченные ПЗС-камерой 30, анализирует сохраненные изображения и определяет, является ли воздухонепроницаемость герметичного аккумулятора 1 хорошей или плохой.

[0017] Контроллер 35 образован микрокомпьютером, содержащим центральный процессор (CPU), постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM) и интерфейс ввода-вывода (интерфейс I/O). Контроллер может состоять из множества микрокомпьютеров.

[0018] Аппарат 10 для проверки воздухонепроницаемости дополнительно содержит устройство 36 отображения для отображения изображения кожуха 2 аккумулятора, захваченного ПЗС-камерой 30, и результата обработки изображения кожуха 2 аккумулятора контроллером 35.

[0019] Воздухонепроницаемый контейнер 11 удерживается в фиксированном положении. Воздухонепроницаемый контейнер 11 выполнен в форме ящика, верхняя поверхность которого образована из прозрачной пластины 12, а нижняя поверхность которого является открытой. Опорный столик 26 устройства-носителя 25, переносящего герметичный аккумулятор 1, удерживается в тесном контакте с открытой нижней поверхностью, посредством чего в воздухонепроницаемом контейнере 11 создается герметизированное пространство.

[0020] Чтобы обеспечивать герметизацию воздухонепроницаемого контейнера 11, на нижней поверхности воздухонепроницаемого контейнера 11 размещено уплотнение 13. При прижатии опорного столика 26 к уплотнению 13 снизу уплотнение 13 блокирует пространство внутри воздухонепроницаемого контейнера 11 от наружного воздуха.

[0021] Осветительное устройство 31 предусмотрено над воздухонепроницаемым контейнером 11, чтобы освещать герметичный аккумулятор 1 в воздухонепроницаемом контейнере 11. ПЗС-камера 30 крепится над воздухонепроницаемым контейнером 11, чтобы захватывать изображение поверхности герметичного аккумулятора 1 при освещении осветительным устройством 31.

[0022] Осветительное устройство 31 может быть устройством, которое освещает весь герметичный аккумулятор 1 одним светом, или же устройством, которое освещает окрестности четырех сторон герметичного аккумулятора 1 разделенным образом.

[0023] Например, в ПЗС-камере 30 используется матрица ПЗС с двумя миллионами пикселей. ПЗС-камера 30 захватывает изображение формы поверхности, такой как неровность и складки поверхности герметичного аккумулятора 1, проецируемое на область формирования изображений, и передает захваченное изображение в контроллер 35. Другими словами, каждый пиксель области формирования изображений ПЗС-камеры 30 формирует сигнал яркости, представляющий отраженный свет, соответствующий форме поверхности, такой как неровность или складки поверхности герметичного аккумулятора 1, освещаемого осветительным устройством 31. Яркость каждого пикселя области формирования изображений сохраняется в запоминающем устройстве контроллера 35.

[0024] Следует отметить, что камера не ограничивается ПЗС-камерой при условии, что она выдает изображение посредством набора пикселей. Например, также можно использовать камеру на основе комплементарной структуры "металл-оксид-полупроводник" (CMOS). Кроме того, число пикселей камеры должно быть достаточным только для того, чтобы обнаруживать невидимые складки, и необязательно ограничено двумя миллионами.

[0025] Устройство-носитель 25 переносит герметичный аккумулятор 1, размещенный на опорном столике 26 в предыдущем процессе, под воздухонепроницаемый контейнер 11, как показано стрелкой по ФИГ. 2. Устройство-носитель 25 поднимает опорный столик 26 под воздухонепроницаемым контейнером 11, приводит опорный столик 26 в тесный контакт с нижней поверхностью воздухонепроницаемого контейнера 11 и заключает герметичный аккумулятор 1 в герметизированном состоянии в воздухонепроницаемом контейнере 11. Устройство-носитель 25 далее отделяет опорный столик 26 от воздухонепроницаемого контейнера 11 и переносит герметичный аккумулятор 1 в последующий процесс, как показано стрелкой по ФИГ. 2.

[0026] Декомпрессионное устройство 15 содержит вакуумный насос 16, соединенный с воздухонепроницаемым контейнером 11 через трубку, запорный клапан 17, расположенный в промежуточном положении трубки, и манометр 18 для определения внутреннего давления воздухонепроницаемого контейнера 11. В случае декомпрессии воздухонепроницаемого контейнера 11 запорный клапан 17 открывается в соответствии с командным сигналом контроллера 35 и приводится в действие вакуумный насос 16, чтобы декомпрессировать воздухонепроницаемый контейнер 11. Контроллер 35 закрывает запорный клапан 17 и поддерживает внутреннее пространство воздухонепроницаемого контейнера 11 в состоянии отрицательного давления, когда определенное манометром 18 давление достигает предварительно заданного отрицательного давления.

[0027] В декомпрессионном устройстве 15 может быть предусмотрен резервуар отрицательного давления, так что внутреннее пространство воздухонепроницаемого контейнера 11 декомпрессируется с использованием отрицательного давления резервуара отрицательного давления, тогда как вакуумный насос 16 иногда приводится в действие, чтобы поддерживать предварительно заданное отрицательное давление в резервуаре отрицательного давления. Согласно такой конфигурации, воздухонепроницаемый контейнер 11 может быть быстро декомпрессирован одновременно с тем, как открывается запорный клапан 17. Таким образом, может быть сокращено время, требуемое для процесса декомпрессии воздухонепроницаемого контейнера 11.

[0028] Устройство 20 введения воздуха содержит трубку для напускания наружного воздуха в воздухонепроницаемый контейнер 11 через фильтр 21 и запорный клапан 22, расположенный в промежуточном положении трубки. Контроллер 35 может открывать запорный клапан 22 и вводит воздух в воздухонепроницаемый контейнер 11, декомпрессированный декомпрессионным устройством 15, чтобы восстанавливать давление в воздухонепроницаемом контейнере 11 до атмосферного давления.

[0029] Ссылаясь на ФИГ. 3, будет описана процедура проверки воздухонепроницаемости герметичного аккумулятора 1, выполняемая контроллером 35 в аппарате 10 для проверки воздухонепроницаемости, сконфигурированном так, как описано выше. Эта процедура выполняется для каждого герметичного аккумулятора 1.

[0030] На этапе S1 контроллер 35 приводит в действие устройство-носитель 25, чтобы разместить герметичный аккумулятор 1 в воздухонепроницаемом контейнере 11. В частности, опорный столик 26, переносящий герметичный аккумулятор 1, перемещается в предварительно заданное положение под воздухонепроницаемым контейнером 11, поднимается из предварительно заданного положения и прижимается к проему воздухонепроницаемого контейнера 11 снизу. Это приводит к тому, что герметичный аккумулятор 1 оказывается содержащимся в воздухонепроницаемом контейнере 11. На этой стадии запорный клапан 22 устройства 20 введения воздуха является открытым, а запорный клапан 17 декомпрессионного устройства 15 является закрытым. Таким образом, воздухонепроницаемый контейнер 11 поддерживается при давлении в одну атмосферу.

[0031] На этапе S2 контроллер 35 заставляет ПЗС-камеру 30 захватывать изображение поверхности герметичного аккумулятора 1 в среде атмосферного давления в состоянии, когда осветительное устройство 31 освещает поверхность герметичного аккумулятора 1 снаружи герметичного аккумулятора 1. Отраженный свет, соответствующий форме поверхности, такой как неровность или складки поверхности герметичного аккумулятора 1, освещаемого осветительным устройством 31, вводится в область формирования изображений матрицы ПЗС ПЗС-камеры 30. Каждый пиксель матрицы ПЗС выдает сигнал яркости, соответствующий яркости отраженного света, в контроллер 35. Контроллер 35 сохраняет этот входной сигнал в качестве сигнала изображения в состоянии атмосферного давления в RAM.

[0032] Герметичный аккумулятор 1 содержится в кожухе 2 аккумулятора посредством соединения наружных кромок 5 кожуха 2 аккумулятора друг с другом в среде отрицательного давления и сохраняется в среде атмосферного давления при размещении в кожухе 2 аккумулятора.

[0033] Ссылаясь на ФИГ. 4, если существует точка 40 нарушения воздухонепроницаемости, такая как дырочка в кожухе 2 аккумулятора вследствие нарушения герметизации или царапина, находящийся вокруг кожуха 2 аккумулятора воздух поступает в кожух 2 аккумулятора через эту точку 40 нарушения воздухонепроницаемости вследствие разности давлений между внутренним пространством и внешним пространством вокруг кожуха 2 аккумулятора, и внутреннее давление кожуха 2 аккумулятора приближается к атмосферному давлению. Кожух заключенного в мягком кожухе аккумулятора 2 легко деформируется, и на его поверхности имеет тенденцию образовываться неровность наподобие невидимой складки. Индивидуальное различие в толщине аккумуляторного элемента 3 также влияет на размеры кожуха 2 аккумулятора.

[0034] Таким образом, даже если изображение герметичного аккумулятора 1 захватывается ПЗС-камерой 30 в этот момент времени, нельзя сразу определить по сигналу яркости каждого пикселя ПЗС, является ли герметичный аккумулятор 1 хорошо герметизированным аккумулятором 1 с кожухом 2 аккумулятора, поддерживаемым в состоянии отрицательного давления во время изготовления, или дефектным герметичным аккумулятором 1 с кожухом 2 аккумулятора, внутреннее давление которого повышено.

[0035] На этапе S3 контроллер 35 закрывает запорный клапан 22 устройства 20 введения воздуха, открывает запорный клапан 17 декомпрессионного устройства 15 и приводит в действие вакуумный насос 16, чтобы декомпрессировать воздухонепроницаемый контейнер 11. Когда внутреннее пространство воздухонепроницаемого контейнера 11 декомпрессируется до состояния предварительно заданного вакуума, контроллер 35 закрывает запорный клапан 17 декомпрессионного устройства 15, чтобы поддерживать воздухонепроницаемый контейнер 11 в предварительно заданном декомпрессированном состоянии.

[0036] Дефектный герметичный аккумулятор 1, имеющий точку 40 нарушения воздухонепроницаемости, показывает следующее изменение, когда давление в воздухонепроницаемом контейнере 11 быстро становится отрицательным. Иными словами, внутреннее давление кожуха 2 аккумулятора относительно увеличивается вследствие становящегося отрицательным давления в воздухонепроницаемом контейнере 11. Это изменение давления в кожухе 2 аккумулятора приводит к тому, что кожух 2 аккумулятора немного расширяется, как показано на ФИГ. 5B, или образует невидимые мелкие складки на поверхности кожуха 2 аккумулятора. Как результат, кожух 2 аккумулятора деформируется.

[0037] С другой стороны, в хорошо герметизированном аккумуляторе 1, не имеющем каких-либо точек 40 нарушения воздухонепроницаемости, давление в кожухе 2 аккумулятора удерживается в состоянии отрицательного давления во время изготовления даже в среде атмосферного давления. В этом случае, даже если воздухонепроницаемый контейнер 11 декомпрессируется в предварительно заданное декомпрессированное состояние, кожух 2 аккумулятора сохраняется в исходной форме, как показано на ФИГ. 5A, поскольку внутреннее давление кожуха 2 аккумулятора практически равно давлению окружающей воздухонепроницаемый контейнер 11 среды.

[0038] При условии, что отрицательное давление выражается абсолютным значением, предварительно заданное декомпрессированное состояние воздухонепроницаемого контейнера 11 соответствует отрицательному давлению, достаточному для того, чтобы вызывать деформацию дефектного герметичного аккумулятора 1, и равному или меньшему, чем внутреннее давление при конечной герметизации кожуха 2 аккумулятора во время изготовления.

[0039] Если величина отрицательного давления является недостаточной, расширение и деформация кожуха 2 аккумулятора становятся меньшими, тем самым уменьшая точность при определении дефекта. Если величина отрицательного давления является чрезмерной, существует вероятность расширения и деформации хорошо герметизированного аккумулятора 1. Оптимальное значение для предварительно заданного декомпрессированного состояния определяется посредством эксперимента или моделирования заранее.

[0040] На этапе S4 контроллер 35 заставляет ПЗС-камеру 30 захватывать изображение герметичного аккумулятора 1 в состоянии, когда осветительное устройство 31 освещает поверхность герметичного аккумулятора 1. Матрица ПЗС ПЗС-камеры 30 выдает сигналы яркости, представляющие отраженный свет, соответствующий неровности или складкам на поверхности кожуха 2 герметичного аккумулятора 1, освещаемого осветительным устройством 31. Сигнал яркости выводится для каждого пикселя и сохраняется в RAM контроллера 35.

[0041] После того, как захват изображений ПЗС-камерой 30 завершен, контроллер 35 открывает запорный клапан 22 устройства 20 введения воздуха, тем самым вводя воздух в воздухонепроницаемый контейнер 11 и восстанавливая давление в воздухонепроницаемом контейнере 11 до атмосферного давления.

[0042] Технологические операции вышеуказанных этапов S1-S4 составляют процесс захвата изображений, а технологические операции этапов S5-S10 составляют процесс определения воздухонепроницаемости на основе захваченных изображений. Следует отметить, что, хотя это и не показано на блок-схеме, устройство-носитель 25 отделяет опорный столик 26, переносящий герметичный аккумулятор 1, вниз от воздухонепроницаемого контейнера 11 и переносит его в последующий процесс параллельно процессу определения воздухонепроницаемости.

[0043] На этапе S5 контроллер 35 вычисляет разность сигналов яркости каждого пикселя между захваченным в декомпрессированном состоянии изображением и захваченным при атмосферном давлении изображением, сохраненными в RAM. Вычисляется разность между сигналами яркости, сохраненными для каждого пикселя.

[0044] На этапе S6 контроллер 35 сохраняет тот пиксель, у которого разность между сигналами яркости превышает заранее заданное яркостное различие (заранее заданную разность яркостей), в RAM вместе с его позицией. Дополнительно, захваченное в декомпрессированном состоянии изображение, захваченное при атмосферном давлении изображение и изображение, указывающее разность между ними, отображаются на устройстве 36 отображения. Заранее заданное яркостное различие составляет, например, примерно 30/256.

[0045] ФИГ. 6, 9 и 12 показывают кожух 2 аккумулятора, изображение которого было захвачено ПЗС-камерой 30 на этапе S2, когда воздухонепроницаемый контейнер 11 находился в состоянии атмосферного давления. ФИГ. 7, 10 и 13 показывают кожух 2 аккумулятора, изображение которого было захвачено ПЗС-камерой 30 на этапе S4, когда воздухонепроницаемый контейнер 11 находился в декомпрессированном состоянии. ФИГ. 8, 11 и 14 соответствуют отличиям между ФИГ. 6 и 7, между ФИГ. 9 и 10 и между ФИГ. 12 и 13 соответственно, вычисленным на этапе S5 контроллером 35. В частности, показаны пиксели с изменением яркости, превышающим заданное яркостное различие между состоянием атмосферного давления и декомпрессированным состоянием. Прямоугольники, показанные на этих чертежах, указывают область существования кожуха 2 аккумулятора.

[0046] Следует отметить, что любая из ФИГ. 6, 7, 9, 10, 12 и 13 показана в черно-белом инвертированном состоянии, чтобы упрощать отображение. Соответственно, черная часть 51, отображаемая на устройстве 36 отображения, указывает пиксели с высокой яркостью, а белая часть 52 указывает пиксели с низкой яркостью. Дополнительно, в отношении ФИГ. 8, 11 и 14, черная часть 61, отображаемая на устройстве 36 отображения, указывает пиксели с яркостным различием, превышающим заданное яркостное различие, а белая часть 62 указывает пиксели с яркостным различием, равным заданному яркостному различию или ниже него.

[0047] На этапе S7 контроллер 35 подсчитывает число пикселей с яркостным различием, превышающим заданное яркостное различие, сохраненное на этапе S6. По подсчитанному числу пикселей и разрешению ПЗС-камеры 30 вычисляется площадь кожуха 2 аккумулятора, соответствующая этому числу пикселей.

[0048] На этапе S8 контроллер 35 определяет, меньше ли вычисленная на этапе S7 площадь заранее заданной площади или нет. Если определение этапа S8 является утвердительным, на устройстве 36 отображения на этапе S9 отображается показание, что проверенный герметичный аккумулятор 1 является нормальным. Заранее заданная площадь предпочтительно является площадью, эквивалентной диапазону 0,1-0,3% от общего числа пикселей, например, если число пикселей ПЗС-камеры 30 составляет 1-2 миллиона.

[0049] Если определение этапа S9 является отрицательным, на устройстве 36 отображения на этапе S10 отображается показание, что проверенный герметичный аккумулятор 1 является дефектным.

[0050] После отработки этапа S9 или S10 контроллер 35 завершает процедуру.

[0051] ФИГ. 6-14 показывают примеры изображений, отображаемых на устройстве 36 отображения, полученных посредством выполнения вышеуказанной процедуры проверки воздухонепроницаемости герметичного аккумулятора 1. ФИГ. 6-8 показывают пример герметичного аккумулятора 1, определенного как нормальный, поскольку имеется лишь небольшое число невидимых складок, а воздухонепроницаемость сохраняется. ФИГ. 9-11 показывают пример герметичного аккумулятора 1, определенного как нормальный, поскольку воздухонепроницаемость сохраняется несмотря на то что присутствуют невидимые складки. ФИГ. 12-14 показывают пример герметичного аккумулятора 1, определенного как дефектный, поскольку воздухонепроницаемость не сохраняется.

[0052] Что касается герметичного аккумулятора 1 по ФИГ. 6-8, то число пикселей, определенных как имеющие яркостное различие посредством вычисления разности, составляет 10. Что касается герметичного аккумулятора 1 по ФИГ. 9-11, то число пикселей, определенных как имеющие яркостное различие посредством вычисления разности, составляет 33. Даже если невидимые мелкие складки образуются на кожухе 2 аккумулятора герметичного аккумулятора 1 в процессе изготовления, их влияние исключается на показывающей разность ФИГ. 11, поскольку эти складки появляются на обеих ФИГ. 9 и 10. Таким образом, в соответствии с этим аппаратом 10 для проверки воздухонепроницаемости может быть исключено влияние невидимых складок, образующихся в процессе изготовления герметичного аккумулятора 1, на проверку воздухонепроницаемости.

[0053] С другой стороны, что касается герметичного аккумулятора 1 по ФИГ. 12-14, то число пикселей, определенных как имеющие яркостное различие посредством вычисления разности, составляет 38771. В этом случае на ФИГ. 13, показывающей изображение в декомпрессированном состоянии, обнаружено большое число складок. Оно не обнаружено на ФИГ. 12, показывающей изображение в состоянии атмосферного давления. Как результат, образование большого числа складок указывается на показывающей разность ФИГ. 14. На этой фигуре показано, что число пикселей, определенных как имеющие яркостное различие в результате вычисления разности, радикально увеличивается.

[0054] Таким образом, ПЗС-камера 30 точно обнаруживает даже невидимые мелкие складки. Как результат, присутствие и отсутствие складок кожуха 2 аккумулятора не влияет на проверку воздухонепроницаемости, когда нет точки 40 нарушения воздухонепроницаемости, такой как дырочка, тогда как складки, образовавшиеся при декомпрессионной обработке на этапе S3 вследствие точки 40 нарушения воздухонепроницаемости, такой как дырочка, безусловно, увеличивают разность.

[0055] Таким образом, в соответствии с этим аппаратом 10 для проверки воздухонепроницаемости, воздухонепроницаемость заключенного в мягком кожухе герметичного аккумулятора 1 может быть с точностью определена только посредством обнаружения изменения в форме поверхности герметичного аккумулятора 1 ПЗС-камерой 30.

[0056] Захват первого изображения герметичного аккумулятора 1 ПЗС-камерой 30 на этапе S2 может быть совершен за короткое время, поскольку он выполняется при атмосферном давлении. Кроме того, захват второго изображения герметичного аккумулятора 1 ПЗС-камерой 30 на этапе S4 выполняется после того, как воздухонепроницаемый контейнер 11 быстро декомпрессирован на этапе S3. Расширение и деформация кожуха 2 аккумулятора стимулируются быстрой декомпрессией, тогда как быстрая декомпрессия приводит к предпочтительному эффекту повышения точности определения, поскольку количество газа, поступающего в кожух 2 аккумулятора, или количество газа, выпускаемого из кожуха 2 аккумулятора, подавляется до низкого уровня. Кроме того, может быть сокращено время для перехода в состояние декомпрессии, в результате чего может быть сокращено время проверки, требуемое для проверки одного герметичного аккумулятора 1. Более того, подавление утечки вещества из кожуха 2 аккумулятора является предпочтительным с точки зрения подавления количества газа, выпускаемого из кожуха 2 аккумулятора, до низкого уровня.

[0057] Дополнительно, за счет использования воздухонепроницаемого контейнера 11 с прозрачной верхней поверхностью ПЗС-камера 30 может быть установлена снаружи воздухонепроницаемого контейнера 11. Таким образом, объем воздухонепроницаемого контейнера 11 может быть уменьшен, а время, требуемое для декомпрессирования воздухонепроницаемого контейнера 11, может быть сокращено.

[0058] Содержимое заявки Tokugan 2010-138499, с датой подачи от 17 июня 2010 года в Японии, включено сюда по ссылке.

[0059] Хотя изобретение было описано выше в отношении конкретного варианта осуществления, изобретение не ограничено описанным выше вариантом осуществления. Специалистам в данной области техники придут на ум модификации и вариации описанного выше варианта осуществления в пределах объема формулы изобретения.

Область промышленного применения

[0060] Как описано выше, это изобретение повышает точность обнаружения воздухонепроницаемости заключенного в мягком кожухе герметичного аккумулятора. Это приводит к предпочтительному эффекту улучшения точности проверки и эффективности проверки на воздухонепроницаемость, например, аккумуляторной батареи для автомобильного транспортного средства.

[0061] Варианты осуществления данного изобретения, на которые заявляется исключительное право или привилегия, определены следующим образом.

Изобретение относится к области исследования устройств на герметичность и может быть использовано для проверки герметичности аккумуляторов в мягком кожухе. Сущность: заключенный в мягком кожухе герметичный аккумулятор (1) размещают в воздухонепроницаемом контейнере (11). Воздухонепроницаемый контейнер (11) декомпрессируют и захватывают изображения формы поверхности герметичного аккумулятора (1) в воздухонепроницаемом контейнере (11) до и после декомпрессии ПЗС-камерой или т.п. Сохраняется ли или нет воздухонепроницаемость герметичного аккумулятора (1), определяют на основе изменения в захваченных изображениях, например изменения в форме поверхности, выглядящего как яркостные различия пикселей. Технический результат: повышение точности проверки воздухонепроницаемости герметичных аккумуляторов с мягким кожухом за счет исключения влияния невидимых мелких складок на его поверхности. 2 н. и 9 з.п.ф-лы, 14 ил.

1. Способ проверки воздухонепроницаемости герметичного аккумулятора (1), содержащий: заключение герметичного аккумулятора (1) в воздухонепроницаемый контейнер (11); измерение формы поверхности герметичного аккумулятора (1) в воздухонепроницаемом контейнере (11); декомпрессию воздухонепроницаемого контейнера (11); измерение формы поверхности герметичного аккумулятора (1) в воздухонепроницаемом контейнере (11) в декомпрессированном состоянии; и определение воздухонепроницаемости герметичного аккумулятора (1) на основе изменения в форме поверхности герметичного аккумулятора (1) до и после декомпрессии, причем абсолютное значение отрицательного давления в декомпрессированном состоянии задают равным или меньшим, чем абсолютное значение внутреннего отрицательного давления герметичного аккумулятора (1) во время изготовления.

2. Способ проверки воздухонепроницаемости по п.1, причем форму поверхности герметичного аккумулятора (1) до декомпрессии измеряют в состоянии, когда внутреннее пространство воздухонепроницаемого контейнера (11) находится при атмосферном давлении.

3. Способ проверки воздухонепроницаемости по п.1, причем форму поверхности герметичного аккумулятора (1) до и после декомпрессии измеряют посредством захвата изображений герметичного аккумулятора (1) цифровым фотоаппаратом (30) при освещении герметичного аккумулятора (1); и изменение в форме поверхности герметичного аккумулятора (1) определяют посредством попиксельного сравнения изображений герметичного аккумулятора (1), захваченных до и после декомпрессии.

4. Способ проверки воздухонепроницаемости по п.3, дополнительно содержащий: определение того, превышает ли заданное значение или нет разность между яркостью пикселя изображения, захваченного до декомпрессии, и яркостью этого пикселя изображения, захваченного после декомпрессии; и определение того, сохраняется ли или нет воздухонепроницаемость герметичного аккумулятора (1), на основе числа пикселей с разностью, превышающей заданное значение.

5. Способ проверки воздухонепроницаемости по п.4, дополнительно содержащий: вычисление площади с различием в форме поверхности по числу пикселей с разностью, превышающей заданное значение, и разрешению цифрового фотоаппарата (30); и определение того, сохраняется ли или нет воздухонепроницаемость герметичного аккумулятора (1), на основе площади с различием в форме поверхности.

6. Способ проверки воздухонепроницаемости по любому из пп. с 1 по 5, причем герметичный аккумулятор (1) содержит основную часть (3) аккумулятора и кожух (2) аккумулятора для содержания в нем основной части (3) аккумулятора; и цифровой фотоаппарат (30) имеет столь высокое разрешение, чтобы различать невидимые мелкие складки кожуха (2) аккумулятора.

7. Аппарат (10) для проверки воздухонепроницаемости герметичного аккумулятора (1), содержащий: воздухонепроницаемый контейнер (11) для заключения в нем герметичного аккумулятора (1); средство измерения для измерения формы поверхности герметичного аккумулятора (1) в воздухонепроницаемом контейнере (11); средство (15) декомпрессии для декомпрессии воздухонепроницаемого контейнера (11); и средство определения для определения воздухонепроницаемости герметичного аккумулятора (1) на основе изменения в форме поверхности герметичного аккумулятора (1) до и после декомпрессии, причем абсолютное значение отрицательного давления в декомпрессированном состоянии задается равным или меньшим, чем абсолютное значение внутреннего отрицательного давления герметичного аккумулятора (1) во время изготовления.

8. Аппарат (10) для проверки воздухонепроницаемости по п.7, причем средство измерения содержит цифровой фотоаппарат (30) для захвата изображения формы поверхности герметичного аккумулятора (1), а средство определения содержит программируемый контроллер (35), запрограммированный: сохранять изображение, захваченное цифровым фотоаппаратом (30); определять, превышает ли заданное значение или нет разность между яркостью пикселя изображения, захваченного до декомпрессии, и яркостью этого пикселя изображения, захваченного после декомпрессии; и определять, сохраняется ли или нет воздухонепроницаемость герметичного аккумулятора (1), на основе числа пикселей с разностью, превышающей заданное значение.

9. Аппарат (10) для проверки воздухонепроницаемости по п.7, причем цифровой фотоаппарат (30) установлен снаружи воздухонепроницаемого контейнера (11); и по меньшей мере часть воздухонепроницаемого контейнера (11) образована из прозрачного материала (12), чтобы сделать возможным захват изображений герметичного аккумулятора (1) цифровым фотоаппаратом (30).

10. Аппарат (10) для проверки воздухонепроницаемости по п.7, причем воздухонепроницаемый контейнер (11) имеет проем для наружного воздуха; и аппарат (10) для проверки воздухонепроницаемости дополнительно содержит устройство-носитель (25), которое переносит герметичный аккумулятор (1) и входит в соприкосновение с проемом так, чтобы плотно закрывать воздухонепроницаемый контейнер (11) с заключенным в нем герметичным аккумулятором (1).

11. Аппарат (10) для проверки воздухонепроницаемости по любому из пп. с 7 по 10, дополнительно содержащий: устройство (36) отображения для отображения изображений, захваченных цифровым фотоаппаратом (30) до и после декомпрессии, и пикселей с разностью, превышающей заданное значение.