(57)【要約】【課題】電極の位置ずれ、及び電極同士の短絡を抑制することができる積層電極製造装置、及び積層体製造装置を提供する。【解決手段】積層電極製造装置２０は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを溶着して正極収容セパレータ部材１１８を形成することで正極８を覆うヒータローラ２６と、正極収容セパレータ部材１１８に対して、負極９の母材である負極部材４１を供給する供給リール４６と、を備える。また、切断部３１は、正極収容セパレータ部材１１８、及び正極収容セパレータ部材１１８に接合された負極部材４１を切断する。切断部３１は、正極収容セパレータ部材１１８が溶着された溶着領域Ｗ６，Ｗ７の位置にて、正極収容セパレータ部材１１８及び負極部材４１を切断する。正極８はセパレータ１０に覆われて溶着領域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３で封止された状態となっているため、バリが正極８と接触することが抑制される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極を搬送経路に沿って搬送しながら前記第１の電極をセパレータで覆って包装したセパレータ付き電極と、第２の電極とを積層させた積層電極を製造する積層電極製造装置であって、
前記セパレータの母材であるセパレータ部材を溶着して電極収容セパレータ部材を形成することで前記第１の電極を覆う溶着部と、
前記電極収容セパレータ部材に対して、前記第２の電極の母材である電極部材を供給する供給部と、
前記溶着部及び前記供給部の下流側に設けられ、前記電極収容セパレータ部材、及び前記電極収容セパレータ部材に接合された前記電極部材を切断する切断部と、を備え、
前記切断部は、前記電極収容セパレータ部材の溶着領域の位置にて、前記電極収容セパレータ部材及び前記電極部材を切断する、積層電極製造装置。
【請求項２】
前記電極部材は、接着層を介して前記電極収容セパレータ部材に接合されている、請求項１に記載の積層電極製造装置。
【請求項３】
前記セパレータの溶着領域と、前記セパレータに対する前記第２の電極の接合部とは、積層方向から見たときに、各々ずれて配置されている、請求項１又は２に記載の積層電極製造装置。
【請求項４】
前記切断部によって切断される際に、前記電極部材は、前記電極収容セパレータ部材に対して前記切断部の刃部とは反対側に配置されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の積層電極製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の積層電極製造装置と、
複数の前記積層電極を積層して積層体とする積層部と、を備える積層体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層電極製造装置、及び積層体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、積層電極製造装置として、セパレータ母材と、個片とした正極、負極とを重ねた後に、各シートを接合し、セパレータ母材を切断しているものが記載されている。引用文献２には、積層電極製造装置として、長尺の正極母材とセパレータ層（母材）とを重ねた後、個片に切断している。その後、セパレータ付きの正極に対して、負極母材を重ねた後、個片に切断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２１６２１９号公報
【特許文献２】特開２０１７−０５４５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に記載された積層電極製造装置では、各シートを重ねてから、接合までの間、個片の正極と負極が固定されずに搬送される。従って、正極又は負極が位置ずれを生じることがある。このような問題は、ラインの速度を上げると、顕著となる。また、特許文献２に記載された積層電極製造装置では、正極とセパレータとを同時に切断するため、正極の金属箔より発生するバリが、セパレータの反対側に延びることがあり、短絡（ショート）のおそれがある。
【０００５】
本発明は、電極の位置ずれ、及び電極同士の短絡を抑制することができる積層電極製造装置、及び積層体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る積層電極製造装置は、第１の電極を搬送経路に沿って搬送しながら第１の電極をセパレータで覆って包装したセパレータ付き電極と、第２の電極とを積層させた積層電極を製造する積層電極製造装置であって、セパレータの母材であるセパレータ部材を溶着して電極収容セパレータ部材を形成することで第１の電極を覆う溶着部と、電極収容セパレータ部材に対して、第２の電極の母材である電極部材を供給する供給部と、溶着部及び供給部の下流側に設けられ、電極収容セパレータ部材、及び電極収容セパレータ部材に接合された電極部材を切断する切断部と、を備え、切断部は、電極収容セパレータ部材の溶着領域の位置にて、電極収容セパレータ部材及び電極部材を切断する。
【０００７】
積層電極製造装置は、セパレータの母材であるセパレータ部材を溶着して電極収容セパレータ部材を形成することで第１の電極を覆う溶着部と、電極収容セパレータ部材に対して、第２の電極の母材である電極部材を供給する供給部と、を備える。また、切断部は、電極収容セパレータ部材、及び電極収容セパレータ部材に接合された電極部材を切断する。このように、電極収容セパレータ部材に電極部材を供給する時には、第１の電極は電極収容セパレータ部材に収容されているため、位置が固定された状態となっている。また、電極部材は、切断されて第２の電極の個片となる前段階で、電極収容セパレータ部材に接合されている。従って、第１の電極と第２の電極とを個片の状態で重ね合わせた後で接合する場合に比して、第１の電極と第２の電極との間に位置ずれが生じることを抑制することができる。また、切断部は、電極収容セパレータ部材の溶着領域の位置にて、電極収容セパレータ部材及び電極部材を切断する。この場合、仮に第２の電極の個片にバリが生じた場合であっても、第１の電極はセパレータに覆われて溶着領域で封止された状態となっているため、バリが第１の電極と接触することが抑制される。以上により、電極の位置ずれ、及び電極同士の短絡を抑制することができる。
【０００８】
電極部材は、接着層を介して電極収容セパレータ部材に接合されていてよい。この場合、電極部材を容易に電極収容セパレータ部材に接合することができる。
【０００９】
セパレータの溶着領域と、セパレータに対する第２の電極の接合部とは、積層方向から見たときに、各々ずれて配置されていてよい。このように、セパレータの溶着領域と第２の電極の接合部とを、異なる位置に設定することで、撓みなどの変形を抑制することができる。
【００１０】
切断部によって切断される際に、電極部材は、電極収容セパレータ部材に対して切断部の刃部とは反対側に配置されている。この場合、第２の電極の切断時、刃部を入れるときにバリが発生しても、バリは、刃部の進入方向において、電極収容セパレータ部材とは反対側に延びるようになる。電極の切断に起因するバリは、刃部を入れるとき、及び刃部を抜くとき、の両方で発生する可能性はあるが、バリの延びる方向については、刃部を入れるときに注意が必要である。バリは、刃部の移動に連れて延びるが、同時に、刃部が進入するときには、刃部に邪魔され、且つ、刃部の厚みが次第に増す為、水平方向においては、刃部の反対側、すなわち第１の電極側に延びやすい。上記構成では、刃部を入れるときに、刃部の進入方向に第１の電極を覆ったセパレータ部材が無いので、バリの水平方向の位置に関わらず、短絡のリスクを抑制できる。
【００１１】
本発明に係る積層体製造装置は、上述の積層電極製造装置と、複数の積層電極を積層して積層体とする積層部と、を備える。
【００１２】
積層体製造装置によれば、上述の積層電極製造装置を用いることで、電極の位置ずれ、及び電極同士の短絡が抑制された積層体を製造することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電極の位置ずれ、及び電極同士の短絡を抑制することができる積層電極製造装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る積層電極製造装置が適用される電極製造装置を適用して製造される蓄電装置の内部を示す断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】セパレータ付き正極を模式的に示す図である。
【図４】図４（ａ）は、本実施形態に係る積層体製造装置の概略平面図であり、図４（ｂ）は、積層部の概略側面図である。
【図５】本実施形態に係る積層電極製造装置の概略側面図である。
【図６】セパレータ部材を除いた時の溶着領域の様子を示す図である。
【図７】負極部材を示す平面図である。
【図８】積層電極の概略断面図である。
【図９】変形例に係る積層電極製造装置の課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る積層電極製造装置、及び積層体製造装置を適用して製造される電極を用いた蓄電装置の内部を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２において、蓄電装置１は、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池である。
【００１７】
蓄電装置１は、例えば略直方体形状のケース２と、このケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。ケース２は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。ケース２の内部には、図示はしないが、例えば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。ケース２上には、正極端子４及び負極端子５が互いに離間して配置されている。正極端子４は、絶縁リング６を介してケース２に固定され、負極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定されている。また、電極組立体３とケース２の内側の側面及び底面との間には絶縁フィルムが配置されており、絶縁フィルムによってケース２と電極組立体３との間が絶縁されている。図１では便宜上、電極組立体３の下端とケース２の底面との間には僅かな隙間が設けられているが、実際には電極組立体３の下端が絶縁フィルムを介してケース２の内側の底面に接触している。
【００１８】
電極組立体３は、複数の正極８（第１の電極）と複数の負極９（第２の電極）とが袋状のセパレータ１０を介して交互に積層された構造を有している。正極８は、袋状のセパレータ１０に包まれている。袋状のセパレータ１０に包まれた状態の正極８は、セパレータ付き正極１１として構成されている。従って、電極組立体３は、複数のセパレータ付き正極１１と複数の負極９とが交互に積層された構造を有している。なお、電極組立体３の両端に位置する電極は、負極９である。
【００１９】
図３は、セパレータ付き正極１１を模式的に示す図である。図１〜３に示されるように、正極８は、例えばアルミニウム箔からなる正極集電体である金属箔１４と、この金属箔１４の両面に形成された正極活物質層１５とを有している。金属箔１４は、平面視矩形状の箔本体部１４ａと、この箔本体部１４ａと一体化されたタブ１４ｂとを有している。箔本体部１４ａは、下端部１４ｘ、下端部１４ｘの反対側の上端部１４ｙ、及び、下端部１４ｘと上端部１４ｙとを互いに接続する一対の側端部１４ｒ，１４ｐを含む。側端部１４ｒ，１４ｐは、下端部１４ｘ及び上端部１４ｙに交差する。タブ１４ｂは、正極端子４の位置に対応するように箔本体部１４ａの上端部１４ｙから突出して、セパレータ１０を突き抜けている。タブ１４ｂは、導電部材１２を介して正極端子４に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１４ｂを省略している。
【００２０】
正極活物質層１５は、箔本体部１４ａの表裏両面に形成されている。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。より具体的には、多数の正極活物質の粒子（又は粒子塊，二次粒子）に対し、各粒子間をバインダが接着することで、形成されている。各粒子間には、電解液が含浸する程度の隙間（孔）が形成されるが、この孔は、微小にて目視では確認出来ない。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとが含まれる。
【００２１】
負極９は、例えば銅箔からなる負極集電体である金属箔１６と、この金属箔１６の両面に形成された負極活物質層１７とを有している。金属箔１６は、平面視矩形状の箔本体部１６ａと、この箔本体部１６ａと一体化されたタブ１６ｂとを有している。タブ１６ｂは、箔本体部１６ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。タブ１６ｂは、導電部材１３を介して負極端子５に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１６ｂを省略している。
【００２２】
負極活物質層１７は、箔本体部１６ａの表裏両面に形成されている。負極活物質層１７は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。より具体的には、多数の負極活物質の粒子（又は粒子塊，二次粒子）に対し、各粒子間をバインダが接着することで、形成されている。各粒子間には、電解液が含浸する程度の隙間（孔）が形成されるが、この孔は、微小にて目視では確認出来ない。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。
【００２３】
セパレータ１０は、一例として、正極８を内部に収容している。すなわち、正極８は、袋状のセパレータ１０に包まれている。セパレータ１０は、平面視矩形状を呈している。セパレータ１０は、一対の長尺シート状のセパレータ部材を互いに溶着して袋状に形成される。具体的には、セパレータ１０は、セパレータ部材を互いに溶着して形成される溶着領域Ｗ１、溶着領域Ｗ２、溶着領域Ｗ３、及び溶着領域Ｗ４によって外縁が規定される袋状である。なお、図３においては、正面側のセパレータ部材を省略し、説明のために溶着領域Ｗ１〜溶着領域Ｗ４にハッチングを付している。
【００２４】
溶着領域Ｗ１は、箔本体部１４ａの側端部１４ｒに対向すると共に側端部１４ｒに沿って延びる領域である。溶着領域Ｗ３は、箔本体部１４ａの側端部１４ｐに対向すると共に側端部１４ｐに沿って延びる領域である。溶着領域Ｗ２は、箔本体部１４ａの下端部１４ｘに対向すると共に下端部１４ｘに沿って延びる領域である。溶着領域Ｗ４は、箔本体部１４ａの上端部１４ｙに対向すると共に上端部１４ｙに沿って延びる領域である。溶着領域Ｗ１〜溶着領域Ｗ４は、矩形環状となるように互いに接続されている。互いに離間した複数（ここでは、２つ）の溶着領域Ｗ４間には、非溶着領域Ｗ５が介在されている。
【００２５】
セパレータ１０は、非溶着領域Ｗ５において開口している。セパレータ１０においては、非溶着領域Ｗ５を介して、タブ１４ｂが突出している。セパレータ１０の材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、或いはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。なお、セパレータ１０内で正極８のずれが生じない範囲において、溶着領域Ｗ１〜溶着領域Ｗ４が間欠的、例えばドット形状をなすように形成されてもよい。
【００２６】
また、正極８の厚みは、金属箔１４と正極活物質層１５とを合せ、本実施形態では、例えば１００μｍである。一方で、セパレータ１０の厚みは、３０μｍである。なお、さきに説明した図１〜図３、及び後述する図については、説明の都合上、デフォルメし、厚みを実際よりも強調して記載している。前記厚みは、本実施形態における一例ではあるが、電池容量を大きく確保する為には、正極活物質層１５は、製造上可能な限り厚く形成し、逆に、セパレータ１０は、電極間の絶縁を確保できる範囲で、薄く設定される。この為、厚みの関係については、「正極８の厚み  ＞  セパレータ１０の厚み」の関係が成立するように設定される。更に、セパレータ１０の厚みは、正極８の厚みの数分の１に設定されていてもよい。
【００２７】
次に、図４〜図６を参照して、本発明の実施形態に係る積層電極製造装置２０及び積層体製造装置１００について説明する。図４（ａ）は、本実施形態に係る積層体製造装置１００の概略平面図であり、図４（ｂ）は、積層部の概略側面図である。図５は、本実施形態に係る積層電極製造装置２０の概略側面図である。図６は、セパレータ部材１８ｂを除いた時の溶着領域の様子を示す図であり、図６（ａ）は後述する前段側のヒータローラ２５（溶着部）で溶着を行った時の様子を示し、図６（ｂ）は後段側のヒータローラ２６（溶着部）で溶着を行った後の様子を示す。
【００２８】
積層電極製造装置２０は、正極８をセパレータ１０で覆って包装した一つのセパレータ付き正極１１と、一つの負極９とを積層させた積層電極４０を製造する装置である。積層体製造装置１００は、積層電極４０を複数枚積層することによって構成される積層体５０を製造する装置である。図４（ａ）に示すように、積層体製造装置１００は、正極部材供給部１０１と、切断部１０２と、吸着コンベア１０３と、プレス部１０４と、吸着コンベア１０６，１０７と、積層電極製造装置２０と、積層部１１０と、を備える。
【００２９】
正極部材供給部１０１は、正極８の母材である帯状の正極部材１０８を供給する。正極部材供給部１０１は、ロール状に巻かれた正極部材１０８を巻き出して切断部１０２へ供給する。切断部１０２は、ロータリーダイカッタで構成されており、正極部材１０８を切断して正極８を形成する。吸着コンベア１０３は、下面側で正極８を吸着した状態で搬送する。プレス部１０４は、プレスローラで構成されており、正極８をプレスする。吸着コンベア１０６は、下面側で正極８を吸着した状態で搬送する。吸着コンベア１０７は、上面で正極８を吸着した状態で搬送する。吸着コンベア１０３，１０６，１０７では、正極８に対して検査やクリーニングが行われる。
【００３０】
積層部１１０は、いわゆるピック・アンド・プレース型の積層部である。すなわち、積層部１１０は、積層電極４０を把持した状態で運び、他の位置にて積層電極４０を積み上げる。コンベア１１１と、把持部１１２と、積層台１１３と、を備える。コンベア１１１は、積層電極製造装置２０で製造された積層電極４０を搬送方向へ搬送する。把持部１１２は、ロボットアームなど、積層電極４０を把持すると共に、当該把持を解除することができる機構によって構成される。把持部１１２は、コンベア１１１で搬送されている積層電極４０を把持し、当該把持状態のまま積層台１１３へ積層電極４０を運ぶ。把持部１１２は、積層電極４０が積層台１１３まで到達したら、当該積層台１１３上に積層電極４０を配置する。積層台１１３に既に他の積層電極４０が積層されている場合、把持部１１２は、既存の積層電極４０の上に新たな積層電極４０を積み上げる（図４（ｂ）参照）。これにより、積層台１１３上に、積層体５０が形成される。完成した積層体５０は、図示されない搬送機構などにより、次の工程へ搬送される。
【００３１】
次に、図５を参照して、積層電極製造装置２０について説明する。積層電極製造装置２０は、セパレータ１０のための長尺シート状のセパレータ部材１８ａ及びセパレータ部材１８ｂを互いに溶着する。ここでは、積層電極製造装置２０は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂの溶着により、正極８を覆うことで収容する袋状の正極収容セパレータ部材１１８（電極収容セパレータ部材）を形成する。また、積層電極製造装置２０は、正極収容セパレータ部材１１８に負極部材４１を接合することで、積層電極部材４２を形成する。また、積層電極製造装置２０は、積層電極部材４２を切断することで、セパレータ付き正極１１と負極９とが積層された積層電極４０を形成する。
【００３２】
図５に示すように、積層電極製造装置２０は、前工程の設備から供給された正極８を搬送経路（ここでは、Ｘ軸に沿った経路）に沿って搬送しながら正極８を正極収容セパレータ部材１１８で覆う。前工程の設備は、例えば、積層体製造装置１００の吸着コンベア１０７である。正極８は、吸着コンベア１０７により搬送されて積層電極製造装置２０に供給される。本実施形態では、吸着コンベア１０７は、二列に配列された状態の正極８を積層電極製造装置２０に供給するものとする。ただし、正極８は、一列又は三列以上で供給されてもよい。
【００３３】
積層電極製造装置２０は、供給リール２１と、供給リール２２と、ガイドローラ２３と、押圧ローラ２８と、ガイドローラ２４と、ヒータローラ２５と、ヒータローラ２６と、供給リール４６と、搬送ローラ２７と、切断部３１と、受取部３２と、を備えている。セパレータ部材１８ａは、ロール状に捲回されることで、原反ロールが形成される。原反ロールは、供給リール２１に支持され、供給リール２１が回転されることにより、原反ロールからセパレータ部材１８ａが繰り出される。供給リール２１は、正極８の一方面８ａ側から、搬送経路に向けてセパレータ部材１８ａを供給する。セパレータ部材１８ｂは、供給リール２２が回転されることにより原反ロールから繰り出される。供給リール２２は、正極８の一方面８ａと反対側の他方面８ｂ側から、搬送経路に向けてセパレータ部材１８ｂを供給する。
【００３４】
ガイドローラ２３は、供給リール２１によって供給されたセパレータ部材１８ａを搬送経路に沿うようにガイドする。ガイドローラ２３は、正極８の一方面８ａ側に配置されている。ガイドローラ２３は、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ軸方向）を回転軸として回転する。ガイドローラ２３にガイドされたセパレータ部材１８ａは、正極８の一方面８ａ側において、搬送経路に沿って搬送される。ここでは、正極８は、セパレータ部材１８ａ上に載置されて一体的に搬送される。したがって、セパレータ部材１８ａの上面は、正極８の搬送面を形成する。
【００３５】
押圧ローラ２８は、正極８をガイドローラ２３側へ押圧する。押圧ローラ２８は、上下動可能に設けられ、例えば弾性部材（不図示）により、正極８をガイドローラ２３側に押圧する。吸着コンベア１０７から搬送された正極８は、押圧ローラ２８を押し上げながら押圧ローラ２８及びガイドローラ２３間に進入し、セパレータ部材１８ａの搬送によって、下流側へ搬送される。
【００３６】
ガイドローラ２４は、搬送経路においてガイドローラ２３よりも下流側に配置されている。ガイドローラ２４は、供給リール２２によって供給されたセパレータ部材１８ｂを搬送経路に沿うようにガイドする。ガイドローラ２４は、正極８の他方面８ｂ側に配置されている。ガイドローラ２４は、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ軸方向）を回転軸として回転する。ガイドローラ２４にガイドされたセパレータ部材１８ｂは、正極８の他方面８ｂ側において、搬送経路に沿って搬送される。
【００３７】
セパレータ部材１８ｂは、ガイドローラ２４よりも下流側において、上述したように正極８の搬送面を提供するセパレータ部材１８ａに対して、上下方向に対向すると共に略平行な状態で搬送される。換言すれば、ガイドローラ２４よりも下流側において、正極８は、セパレータ部材１８ａとセパレータ部材１８ｂとに挟まれた状態とされる。
【００３８】
ヒータローラ２５，２６は、セパレータ部材１８ａとセパレータ部材１８ｂとを溶着することで、正極８を覆う正極収容セパレータ部材１１８を形成する。なお、本実施形態では、ヒータローラ２５は溶着領域Ｗ６を形成し、ヒータローラ２６は溶着領域Ｗ４，Ｗ７を形成する。正極収容セパレータ部材１１８とは、溶着領域Ｗ６，Ｗ４，Ｗ７で正極８を収容し、且つ、切断部３１で切断される前の部材を指している。正極収容セパレータ部材１１８は、溶着後のセパレータ部材１８ａにて正極８を下側から覆い、溶着後のセパレータ部材１８ｂにて正極８を上側から覆う。なお、ヒータローラ２５とヒータローラ２６との間の領域では、正極８の四方への移動を全て規制した正極収容セパレータ部材１１８が完成していない状態である。よって、当該状態のものは、正極収容セパレータ部材１１８と区別するために、中間収容セパレータ部材１１９と称される場合がある。中間収容セパレータ部材１１９は、一部を溶着した後のセパレータ部材１８ａにて正極８を下側から覆い、一部を溶着した後のセパレータ部材１８ｂにて正極８を上側から覆う。
【００３９】
ヒータローラ２５は、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に沿って、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟んでガイドローラ２４に対向して配置されている。ヒータローラ２５は、正極８の一方面８ａ側（下側）であってセパレータ部材１８ａの下側に配置されている。ヒータローラ２５は、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ軸方向）を回転軸として回転する。
【００４０】
ヒータローラ２５は、搬送経路に沿って搬送されているセパレータ部材１８ａ，１８ｂを、その短手方向に沿って互いに溶着する。そのために、ヒータローラ２５は、一例として、その回転軸に沿った方向に延びる一対の凸部２５ｓを有している。凸部２５ｓは、凸条であってもよく、また、多数の突起の集合体であってもよい。一対の凸部２５ｓは、ここでは、ヒータローラ２５の径方向に沿って互いに１８０°反対側に形成されている。また、ヒータローラ２５は、その内部にヒータを有し、その全体が加熱されている。ヒータローラ２５は、ヒータにより熱せられた凸部２５ｓの頂面がセパレータ部材１８ａに接触することにより、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを加熱してセパレータ部材１８ａ，１８ｂを互いに溶着する。これにより、ヒータローラ２５は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを溶着することによって中間収容セパレータ部材１１９を形成する。具体的には、ヒータローラ２５は、溶着領域Ｗ６を形成する（図６参照）。これにより、正極８は、互いに離間した状態で隣合う一対の溶着領域Ｗ６間において中間収容セパレータ部材１１９に収容される。溶着領域Ｗ６は、切断されることによって、上述した溶着領域Ｗ１及び溶着領域Ｗ３となる。
【００４１】
ヒータローラ２６は、搬送経路においてガイドローラ２３，２４及びヒータローラ２５よりも下流側に配置されている。ヒータローラ２６は、一対のローラ２６ａ，２６ｂを有している。ローラ２６ａ，２６ｂは、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に沿って、中間収容セパレータ部材１１９のセパレータ部材１８ａ，１８ｂを挟んで互いに対向して配置されている。ローラ２６ａは、正極８の一方面８ａ側（下側）に配置されている。ローラ２６ａは、セパレータ部材１８ａの下側に配置されている。ローラ２６ｂは、正極８の他方面８ｂ側（上側）に配置されている。ローラ２６ｂは、セパレータ部材１８ｂの上側に配置されている。ローラ２６ａ，２６ｂは、それぞれ、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ軸方向）を回転軸として回転する。
【００４２】
ヒータローラ２６は、搬送経路に沿って搬送されている中間収容セパレータ部材１１９のセパレータ部材１８ａ，１８ｂを、その長手方向に沿って互いに溶着する。一例として、ヒータローラ２６は、搬送経路に沿って搬送されている中間収容セパレータ部材１１９のセパレータ部材１８ａ，１８ｂを、その長手方向に延びる縁部に沿って互いに溶着する。ローラ２６ａ，２６ｂのうちの一方（ここでは、ローラ２６ａ）は、その周方向に沿って延びる三つの凸部２６ｓを有している。また、ローラ２６ａは、その内部にヒータを有している。凸部２６ｓは、Ｙ軸方向における両端部に形成され、中央位置に一つ形成される。
【００４３】
三つの凸部２６ｓのうちの中央位置のものは、ローラ２６ａの周方向の全体に亘って延び、円環状となっている。すなわち、この凸部２６ｓの始端と終端とは一致している。三つの凸部２６ｓのうちの両端部のものは、ローラ２６ａの周方向の全体に亘っていない。すなわち、これらの凸部２６ｓの始端と終端とは一致しておらず、それらの間には欠落部分が設けられている。ヒータにより熱せられた凸部２６ｓのそれぞれの頂面が中間収容セパレータ部材１１９のセパレータ部材１８ａに接触することにより、中間収容セパレータ部材１１９のセパレータ部材１８ａ，１８ｂを加熱して中間収容セパレータ部材１１９のセパレータ部材１８ａ，１８ｂを互いに溶着する。これにより、ヒータローラ２６は、中間収容セパレータ部材１１９のセパレータ部材１８ａ，１８ｂを溶着することによって正極収容セパレータ部材１１８を形成する。具体的には、ローラ２６ａは、溶着領域Ｗ４及び溶着領域Ｗ７を形成する（図６参照）。凸部２５ｓの欠落部分においてはセパレータ部材１８ａ，１８ｂが互いに溶着されず、非溶着領域Ｗ５が形成される。非溶着領域Ｗ５からは、正極８のタブ１４ｂが突出する。これにより、正極８は、互いに離間した状態で隣合う一対の溶着領域Ｗ６間、及び溶着領域Ｗ４，Ｗ７間において正極収容セパレータ部材１１８に収容される。中央位置の溶着領域Ｗ７は、切断されることによって溶着領域Ｗ２となる。
【００４４】
負極部材４１は、ロール状に捲回されることで、原反ロールが形成される。原反ロールは、供給リール４６に支持され、供給リール４６が回転されることにより、原反ロールから負極部材４１が繰り出される。供給リール４６は、正極収容セパレータ部材１１８に対して、負極部材４１を供給する。本実施形態では、供給リール４６は、正極収容セパレータ部材１１８よりも下側に配置されており、正極収容セパレータ部材１１８の下面側に負極部材４１を供給する。負極部材４１の接合面には、接着剤による接着層４７が形成されている。これにより、負極部材４１は、接着層４７を介して正極収容セパレータ部材１１８のセパレータ部材１８ａの下面に接合される。負極部材４１は、切断前の負極９を二列に並べたような帯状の形状を有している。負極部材４１の側縁部には、予めタブ１６ｂが形成されている。図７に示すように、負極部材４１は、後述の切断部３１によって、カットラインＣＬ１，ＣＬ２の位置にて切断される。
【００４５】
搬送ローラ２７は、搬送経路においてヒータローラ２６よりも下流側に配置されている。搬送ローラ２７は、搬送経路に沿うようにガイドされた正極収容セパレータ部材１１８及び負極部材４１を搬送経路に沿って搬送する。搬送ローラ２７は、一対のローラ２７ａ，２７ｂを有している。ローラ２７ａ，２７ｂは、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に沿って、正極収容セパレータ部材１１８及び負極部材４１を挟んで互いに対向して配置されている。ローラ２７ａ，２７ｂは、それぞれ、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ軸方向）を回転軸として回転する。ローラ２７ａ，２７ｂは、正極収容セパレータ部材１１８及び負極部材４１を挟み込みながら、駆動源（不図示）によって回転することにより、正極収容セパレータ部材１１８及び負極部材４１にテンションを生じさせて搬送方向に駆動する（搬送する）。また、搬送ローラ２７は、ローラ２７ａ，２７ｂで正極収容セパレータ部材１１８及び負極部材４１を挟み込むことにより、正極収容セパレータ部材１１８のセパレータ部材１８ａに対して負極部材４１を押し付けることができる。これにより、負極部材４１は、接着層４７を介して正極収容セパレータ部材１１８のセパレータ部材１８ａの下面に接合される。また、これによって、正極収容セパレータ部材１１８に負極部材４１が接合された積層電極部材４２が形成される。
【００４６】
切断部３１は、搬送経路においてヒータローラ２５，２６、供給リール４６及び搬送ローラ２７よりも下流側に配置されている。切断部３１は、積層電極部材４２を切断することによって、積層電極４０を形成する。切断部３１は、搬送方向に隣り合う正極８間において、正極収容セパレータ部材１１８のセパレータ部材１８ａ，１８ｂ同士が対向する箇所を切断する。すなわち、切断部３１は、正極収容セパレータ部材１１８のセパレータ部材１８ａ，１８ｂ同士が溶着された溶着領域Ｗ６，Ｗ７の位置にて、正極収容セパレータ部材１１８及び負極部材４１を切断する。
【００４７】
切断部３１は、溶着領域Ｗ６を切断することによって、溶着領域Ｗ１，Ｗ３を形成する。切断部３１は、Ｙ軸方向に隣り合う正極８間において、正極収容セパレータ部材１１８及び負極部材４１を切断する。図６（ｂ）に示すように、切断部３１は、カットラインＣＬ１，ＣＬ２にて、溶着領域Ｗ６，Ｗ７及び負極部材４１（図７も参照）を切断する。カットラインＣＬ１は、溶着領域Ｗ６の幅方向（Ｘ軸方向）における中央位置に設定される。また、カットラインＣＬ１は、負極部材４１のうち、切断後に負極９の短辺となる位置に設定される。カットラインＣＬ２は、溶着領域Ｗ７の幅方向（Ｙ軸方向）における中央位置に設定される。また、カットラインＣＬ２は、負極部材４１のうち、切断後に負極９の長辺となる位置に設定される。切断部３１は、溶着領域Ｗ６を切断することによって、溶着領域Ｗ１，Ｗ３を形成し、且つ、負極９の短辺を形成する。切断部３１は、溶着領域Ｗ７を切断することによって、溶着領域Ｗ２，Ｗ４を形成し、且つ、負極９の長辺を形成する。
【００４８】
切断部３１は、ロータリーカッタによって構成される。具体的に、切断部３１は、一対のローラ３１ａ，３１ｂを有している。ローラ３１ａ，３１ｂは、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に沿って、正極収容セパレータ部材１１８を挟んで互いに対向して配置されている。ローラ３１ａ，３１ｂは、それぞれ、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ軸方向）を回転軸として回転する。ローラ３１ｂは、正極収容セパレータ部材１１８を切断するための刃部３１ｃを有する。溶着領域Ｗ６を切断するための刃部３１ｃは、Ｙ軸方向に沿って延び、ローラ３１ｂの周方向に所定のピッチ（ここでは１８０°ピッチ）で設けられる。溶着領域Ｗ７を切断するための刃部３１ｄは、ローラ３１ｂの周方向に沿って延びる。ローラ３１ａは刃部を有しておらず、周面で正極収容セパレータ部材１１８を刃部３１ｃの反対側から支持する。ローラ３１ａ，３１ｂは、正極収容セパレータ部材１１８を切断しながら、駆動源（不図示）によって回転する。
【００４９】
切断部３１によって切断される際に、負極部材４１は、正極収容セパレータ部材１１８のセパレータ部材１８ａに対して切断部３１の刃部３１ｃ，３１ｄとは反対側に配置されている。従って、切断時には、刃部３１ｃ，３１ｄは、上側のセパレータ部材１８ｂ、下側のセパレータ部材１８ｂ、及び負極部材４１の順で切断する。
【００５０】
受取部３２は、搬送経路において切断部３１よりも下流側に配置されている。受取部３２は、切断部３１で切断される前の積層電極部材４２を受け取り、張力を加えた状態での切断部３１による切断を、可能とする。また、受取部３２は、切断された積層電極４０を下流側に送り出す。受取部３２は、ニップロール３２ａ，３２ｂを有している。ニップロール３２ａ，３２ｂは、搬送経路（搬送面）に交差する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に沿って、セパレータ１０を挟んで互いに対向して配置されている。ニップロール３２ａ，３２ｂは、それぞれ、円柱状であり、搬送経路に交差する方向（ここでは、Ｙ軸方向）を回転軸として回転する。ニップロール３２ａ，３２ｂは、積層電極部材４２を挟み込みながら、駆動源（不図示）によって回転することにより、積層電極部材４２（及び積層電極４０）を引き込むように搬送方向に駆動する（搬送する）。
【００５１】
なお、ここでは、上述したガイドローラ２３，２４、押圧ローラ２８、ヒータローラ２５、及びヒータローラ２６（ローラ２６ａ，２６ｂ）は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂが搬送されるのに伴って回転する従動ローラである。ただし、ガイドローラ２３，２４、ヒータローラ２５、及びヒータローラ２６（ローラ２６ａ，２６ｂ）は、独立した駆動源を有する駆動ローラであってもよい。
【００５２】
次に、上述のような積層電極製造装置２０で製造された積層電極４０の構成について、図８（ａ）を参照して説明する。なお、図８では、理解のために、各部材の厚みを強調して示している。セパレータ付き正極１１においては、一対のセパレータ１０が正極８を挟み込むようにして当該正極８を収容している。一対のセパレータ１０は、四方の縁部において互いに溶着されている。図８（ａ）では、セパレータ１０は、接合部ＢＰ１にて互いに接合されている。この接合部ＢＰ１は、溶着領域（図３及び図６の溶着領域Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２，Ｗ４参照）に対応する箇所に配置されている。このような構成により、正極８は、一対のセパレータ１０の内部で移動を規制された状態にあるため、実質的に一対のセパレータ１０に固定された状態にある。負極９は、セパレータ付き正極１１のうち、一方のセパレータ１０の外面に接合されている。負極９は、セパレータ１０に対して接合部ＢＰ２を介して接合されている。接合部ＢＰ２では、負極９は接着層４７によって接合されている。なお、負極９は、セパレータ１０のうち、正極８が配置された箇所に対して接合されており、溶着領域に対応する箇所では、セパレータ１０から離間しており、接合されていない。図８（ａ）では、接着層４７は、接合部ＢＰ２の箇所のみ示されているが、接着層４７が負極９の全面に形成されており、セパレータ１０から離間する箇所にも接着層４７が形成されていてもよい。
【００５３】
上述の様な構成により、セパレータ１０の溶着領域（図３及び図６の溶着領域Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２，Ｗ４）と、セパレータ１０に対する負極９の接合部ＢＰ２とは、積層方向から見たときに、各々ずれて配置されていている。なお、正極８は、セパレータ１０の溶着領域に囲まれるように配置されている。従って、セパレータ１０の溶着領域は、接合部ＢＰ２に加えて正極８とも、積層方向から見たときにずれて配置されている。正極８と接合部ＢＰ２とは、積層方向から見たときに、少なくとも一部が重なるように配置されている。
【００５４】
セパレータ１０の端面及び負極９の端面は、切断部３１で切断されることで形成される切断面ＣＦ１，ＣＦ２である。セパレータ部材１８ａ，１８ｂと負極部材４１は同時に切断されるため、セパレータ１０の切断面ＣＦ１と負極９の切断面ＣＦ２とは、積層方向から見たときに同位置に配置される。切断部３１で切断されることで形成されるセパレータ１０の切断面ＣＦ１と、セパレータ１０に対する負極９の接合部ＢＰ２、及び正極８とは、積層方向から見たときに、各々ずれて配置されている。従って、積層方向から見たときに、切断面ＣＦ１は、負極９のうちの、セパレータ１０と接合されていない箇所とのみ重なっており、負極９とセパレータ１０との接合部ＢＰ２、及びセパレータ１０に固定された正極８とは重なっていない。
【００５５】
次に、本実施形態に係る積層電極製造装置２０、及び積層体製造装置１００の作用・効果について説明する。
【００５６】
図９を参照して、比較例に係る積層電極製造装置について説明する。例えば、図９（ａ）に示す積層電極製造装置では、セパレータ１０の母材と、個片とした正極８、負極９とを重ねた後に、各シートを接合し、セパレータ１０の母材を切断する。この積層電極製造装置では、各シートを重ねてから、接合までの間、個片の状態の正極８と負極９が固定されずに搬送される。従って、正極８又は負極９が位置ずれを生じることがある。このような問題は、ラインの速度を上げると、顕著となる。また、図９（ｂ）に示す積層電極製造装置では、長尺の正極８の母材とセパレータ１０の母材とを重ねた後、個片に切断している。その後、セパレータ付きの正極に対して、負極９の母材を重ねた後、個片に切断している。この積層電極製造装置では、正極８とセパレータ１０とを同時に切断するため、正極８より発生するバリが、セパレータ１０の反対側に延びることがあり、短絡（ショート）のおそれがある。
【００５７】
積層電極製造装置２０は、セパレータ１０の母材であるセパレータ部材１８ａ，１８ｂを溶着して正極収容セパレータ部材１１８を形成することで正極８を覆うヒータローラ２５，２６と、正極収容セパレータ部材１１８に対して、負極９の母材である負極部材４１を供給する供給リール４６と、を備える。また、切断部３１は、正極収容セパレータ部材１１８及び正極収容セパレータ部材１１８に接合された負極部材４１を切断する。このように、正極収容セパレータ部材１１８に負極部材４１を供給する時には、正極８は正極収容セパレータ部材１１８に収容されているため、位置が固定された状態となっている。また、負極部材４１は、切断されて負極９の個片となる前段階で、正極収容セパレータ部材１１８に接合されている。従って、正極８と負極９とを個片の状態で重ね合わせた後で接合する場合に比して、正極８と負極９との間に位置ずれが生じることを抑制することができる。特に、本実施形態では、負極部材４１を正極収容セパレータ部材１１８に供給すると同時に接合される。従って、負極９と正極８との位置ずれが更に抑制される。また、切断部３１は、正極収容セパレータ部材１１８においてセパレータ部材１８ａ，１８ｂが溶着された溶着領域Ｗ６，Ｗ７の位置にて、正極収容セパレータ部材１１８及び負極部材４１を切断する。この場合、仮に負極９の個片にバリが生じた場合であっても、正極８はセパレータ１０に覆われて溶着領域Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４で封止された状態となっているため、バリが正極８と接触することが抑制される。以上により、電極８，９の位置ずれ、及び電極８，９同士の短絡を抑制することができる。
【００５８】
負極部材４１は、接着層４７を介して正極収容セパレータ部材１１８に接合されていている。この場合、負極部材４１を容易に正極収容セパレータ部材１１８に接合することができる。
【００５９】
セパレータ１０の溶着領域Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２，Ｗ４と、セパレータ１０に対する負極９の接合部ＢＰ２とは、積層方向から見たときに、各々ずれて配置されていている。このように、セパレータ１０の溶着領域Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２，Ｗ４と負極９の接合部ＢＰ２とを、異なる位置に設定することで、撓みなどの変形を抑制することができる。すなわち、セパレータ１０の溶着領域Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２，Ｗ４には、正極８が存在しておらず、且つ、溶着領域Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２，Ｗ４は溶着時に潰される箇所である。従って、セパレータ１０のうち、溶着領域Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２，Ｗ４は、正極８を収容した部分より、薄くなる。このため、仮に溶着領域Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２，Ｗ４にも負極９が接合されると、負極９の外周縁のみ、積層方向の一方に変形し、撓みの原因となる。よって、上述のように、溶着領域Ｗ１，Ｗ３，Ｗ２，Ｗ４と接合部ＢＰとをオフセットすることで、そのような負極９の撓みを回避することができる。
【００６０】
切断部３１によって切断される際に、負極部材４１は、正極収容セパレータ部材１１８に対して切断部３１の刃部３１ｃ，３１ｄとは反対側に配置されている。この場合、負極９の切断時、刃部を入れるときにバリが発生しても、バリは、刃部の進入方向において、正極収容セパレータ部材１１８とは反対側に延びるようになる。負極９の切断に起因するバリは、刃部を入れるとき、及び刃部を抜くとき、の両方で発生する可能性はあるが、バリの延びる方向については、刃部を入れるときに注意が必要である。バリは、刃部の移動に連れて延びるが、同時に、刃部が進入するときには、刃部に邪魔され、且つ、刃部の厚みが次第に増す為、水平方向においては、刃部の反対側、すなわち正極８側に延びやすい。上記構成では、刃部を入れるときに、刃部の進入方向に正極８を覆ったセパレータ部材１８ａ，１８ｂが無いので、バリの水平方向の位置に関わらず、短絡のリスクを抑制できる。
【００６１】
積層体製造装置１００は、上述の積層電極製造装置２０と、複数の積層電極４０を積層して積層体５０とする積層部１１０と、を備える。
【００６２】
積層体製造装置１００によれば、上述の積層電極製造装置２０を用いることで、電極８，９の位置ずれ、及び電極８，９同士の短絡が抑制された積層体５０を製造することができる。また、セパレータと電極８，９が積層された積層電極４０を積層することができるため、各電極８，９を交互に積層する場合に比して、高速で積層を行う事ができる。また、両方の電極８，９をセパレータ１０に重ね合わせると同時に位置決めができるため、更に作業を高速化することができる。
【００６３】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６４】
例えば、上述の実施形態では、下側のセパレータ部材１８ａに対して負極部材４１が供給されたが、上側のセパレータ部材１８ｂの上面に対して供給されてもよい（例えば、図８（ｂ）参照）。この場合、切断部３１の切れ味が低下した場合であっても、セパレータ部材１８ａ，１８ｂと負極部材４１との同時切断を行うことができる。
【００６５】
図８（ｂ）に示すように、接合部ＢＰ２は、負極９とセパレータ１０の全面にわたって形成されていなくともよく、部分的に形成されていてもよい。例えば、接着層４７をドット状、ライン状に配置してよい。また、接着層４７は、負極部材４１側のみに形成されている場合だけでなく、セパレータ部材１８ｂの下面に形成されてもよく、両方に形成されてもよい。また、接合部ＢＰ２の接合は、接着層のみならず接合可能な方法であれば特に限定されない。また、上述の実施形態では、負極部材４１のセパレータ部材１８ａに対する供給と同時に接合がなされていたが、供給と接合は必ずしも同時でなくともよく、供給後に圧力を付与して接合してもよい。
【００６６】
また、上述の実施形態に関わる溶着領域の内、溶着領域Ｗ４は、省略することが可能である。前述の構成の場合、例えば、積層電極製造装置２０においては、ヒータローラ２６の凸部２６ｓが、中央部の一つのみとなる。この構成においても、第１の電極（正極）は、搬送経路に沿う方向については溶着領域により位置決めされる為、搬送時の加減速によっても搬送方向に位置ずれすることはない。搬送経路に交差する方向、特に外側には、製造時、第１の電極に大きな荷重が作用することはないため、第１の電極の両面に作用するセパレータとの摩擦により、位置ずれは抑制される。また、第２の電極と同時に切断される辺においては、上述の実施形態同様、セパレータ同士が溶着されている為、バリによる短絡は抑制される。
【００６７】
また、上述の実施形態では、搬送ローラ２７（２７ａ，２７ｂ）は、第１の電極（正極）を覆ったセパレータ部材と、電極部材（負極の母材）とを挟み込むが、単に挟み込みだけではなく、例えば、ローラ２７ａを、ヒータローラとすることも出来る。この構成では、接着剤として、いわゆるホットメルトの接着剤を用いることも出来る。
【００６８】
セパレータ１０に収容される電極は、正極８のみならず、負極９であってもよい。
【００６９】
集電体は、活物質合剤が塗布できるものであれば、金属箔に限定されるものではない。例えば、織物状や網状のシートを用いてもよい。
【００７０】
蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。二次電池は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
【符号の説明】
【００７１】
８…正極（第１の電極）、９…負極（第２の電極）、１０…セパレータ、１８ａ，１８ｂ…セパレータ部材、２０…積層電極製造装置、２５，２６…ヒータローラ（溶着部）、３１…切断部、３１ｃ…刃部、４０…積層電極、４６…供給リール、４７…接着層、１００…積層体製造装置、１１０…積層部、１１８…正極収容セパレータ部材（電極収容セパレータ部材）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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