(57)【要約】【課題】厚みムラのある積層体であっても電極とセパレータの密着性を向上すること。【解決手段】加圧機構４０は、複数の電極を積層した積層体３０を加圧する。第１支持部４２及び第２支持部４９によって、積層体３０の積層方向Ｘの両側から積層体３０が支持される。加圧部のプレスフランジ５７によって、積層体３０の積層方向Ｘの一方側から第２支持部４９を介して積層体３０に圧力が加えられる。揺動部５０は、第１支持部４２と一体に揺動する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極電極及び負極電極がセパレータを介して複数の層をなす層状構造を有する積層体を積層方向に加圧する加圧機構であって、
前記積層体の積層方向の両側から前記積層体を支持する一対の支持部と、
前記積層体の積層方向の一方側から前記支持部を介して前記積層体に圧力を加える加圧部と、
一対の前記支持部のうちの一方の前記支持部と一体に揺動する揺動部と、を備えることを特徴とする加圧機構。
【請求項２】
前記支持部に当接することにより前記積層体の積層方向の大きさを検出するセンサをさらに備える請求項１に記載の加圧機構。
【請求項３】
一対の前記支持部のうち、前記揺動部と一体に揺動する前記支持部を第１支持部とし、前記第１支持部でない前記支持部を第２支持部とするとき、
前記第２支持部は前記第１支持部よりも重力方向の下方に位置し、
前記加圧部は、前記第２支持部を介して前記積層体に圧力を加える請求項１又は請求項２に記載の加圧機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極組立体を加圧する加圧機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。二次電池は、電極組立体がケース内に収容された構成を有している。そして、電極組立体は、正極電極及び負極電極がセパレータを介して複数の層をなす層状構造を有している。こうした電極組立体の製造に際しては、各電極とセパレータとの間への空気の混入や各電極の湾曲を原因として、各電極とセパレータとの間に隙間が生じることがある。本来であれば、各電極とセパレータとが密着して設けられることにより、隣接する電極間の距離はセパレータの厚みにより定まる。しかしながら、上記の隙間が生じると、隣接する電極間の距離が大きく広がり、セパレータの厚みよりも大きくなり、不適切な大きさとなる。二次電池の性能向上の観点から、隣接する電極間の距離が不適切に大きくなることは好ましくない。こうした隣接する電極間の距離が不適切に大きくなることを抑制するために、例えば特許文献１に開示されるように、二次電池の製造時に、上型及び下型によって積層体（電極組立体の前駆体）の積層方向の両側から積層体を挟む加圧機構を採用することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９８９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電極への活物質の塗工ムラ等によって電極の厚みにムラが生じる。こうした電極一枚当たりの厚みムラは微小である。しかし、電極の厚みムラについては、同設備及び同条件で塗工された電極であれば同じ傾向を有する。そのため、例えばそうした同じ傾向を有する電極を層状に重ねて積層体とすると、積層体の積層方向の端面が積層方向と直交する方向に延びる面から傾いたような状態となるとともに、積層体全体での厚みムラが大きくなることがある。ここで、上記端面が傾いた状態となって厚みムラの生じた積層体について、特許文献１に記載の加圧機構によって加圧すると、積層体の一部分に偏荷重が作用する。そのため、上型や下型から積層体に作用する面圧にばらつきが生じて、積層体では部分的に十分な面圧が作用せず、電極とセパレータとが密着しない箇所が生じることがあった。こうした点で、特許文献１に記載の加圧機構では改善の余地があった。
【０００５】
本発明の目的は、厚みムラのある積層体であっても電極とセパレータの密着性を向上できる加圧機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する加圧機構は、正極電極及び負極電極がセパレータを介して複数の層をなす層状構造を有する積層体を積層方向に加圧する加圧機構であって、前記積層体の積層方向の両側から前記積層体を支持する一対の支持部と、前記積層体の積層方向の一方側から前記支持部を介して前記積層体に圧力を加える加圧部と、一対の前記支持部のうちの一方の前記支持部と一体に揺動する揺動部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、積層体の積層方向の端面が積層方向と直交する方向に延びる面から傾いて、積層体の積層方向の大きさ（厚み）にムラが生じていると、加圧部による積層体の加圧に伴って、揺動部による揺動によって積層体の端面に支持部が追従する。これにより、積層体に作用する面圧のばらつきが小さい状態で積層体を加圧することができるため、積層体の全体に十分な面圧が作用し、積層体の全体で電極とセパレータとを密着させることができる。したがって、厚みムラのある積層体であっても電極とセパレータの密着性を向上できる。
【０００８】
加圧機構について、前記支持部に当接することにより前記積層体の積層方向の大きさを検出するセンサをさらに備えることが好ましい。
蓄電装置の外装であるケース内に積層体を収容するに際しては、積層体の積層方向の大きさ（厚み）を測定し、測定した厚みに応じて厚み調整フィルムを追加してケース内に収容する。上記構成によれば、積層体における正極電極とセパレータとの密着性及び負極電極とセパレータとの密着性を向上させる工程と、積層体の厚みを測定する工程とを加圧機構を用いて行うことができる。したがって、各工程を別の機構を用いて行う場合と比較して、積層体の移動や機構の交換に要する時間の分だけ、作業時間を短くすることができる。
【０００９】
加圧機構について、一対の前記支持部のうち、前記揺動部と一体に揺動する前記支持部を第１支持部とし、前記第１支持部でない前記支持部を第２支持部とするとき、前記第２支持部は前記第１支持部よりも重力方向の下方に位置し、前記加圧部は、前記第２支持部を介して前記積層体に圧力を加えることが好ましい。
【００１０】
加圧部によって積層体に圧力を加える際には、加圧部と第２支持部との摺動によって異物が生じるおそれがある。仮に、第２支持部よりも重力方向の下方に積層体が位置していると、上記異物が積層体に付着しやすくなる。そこで、上記構成では、第２支持部を第１支持部よりも重力方向の下方に位置させているため、積層体は第２支持部よりも重力方向の上方に位置することになる。そのため、上記のように異物が生じたとしても、異物は第２支持部よりも重力方向の下方に落ちやすくなり、積層体への異物の付着を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、厚みムラのある積層体であっても電極とセパレータの密着性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】二次電池を示す分解斜視図。
【図２】二次電池を示す斜視図。
【図３】電極組立体を示す分解斜視図。
【図４】第１の実施形態の加圧機構を示す分解斜視図。
【図５】第１の実施形態の加圧機構において積層体を加圧する様子を模式的に示す図。
【図６】第２の実施形態において加圧機構によって積層体を加圧する様子を模式的に示す図。
【図７】第３の実施形態における加圧機構を示す分解斜視図。
【図８】（ａ）は第３の実施形態の加圧機構において積層体を加圧する様子を模式的に示す図、（ｂ）は第３の実施形態の加圧機構において上部センサ及び下部センサによって積層体の厚みを検出する様子を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、加圧機構を具体化した第１の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。
図１及び図２に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、矩形箱状のケース１１と、ケース１１に収容された電極組立体２９とを備える。ケース１１は、直方体状のケース本体２０と、ケース本体２０の開口部２０ａを閉塞する矩形板状の蓋２５とを有する。ケース本体２０は、矩形板状の底壁２１と、底壁２１の一対の長側縁部から立設された長側壁２２と、底壁２１の一対の短側縁部から立設された短側壁２３とを有する。ケース１１を構成するケース本体２０と蓋２５は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。また、本実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。
【００１４】
図３に示すように、電極組立体２９は、複数の正極電極３１と負極電極３５とセパレータ３９とがテープ等で固定されて構成されている。電極組立体２９は、正極電極３１と負極電極３５との間にセパレータ３９を介在させ、かつ相互に絶縁した状態で積層した層状構造を有する。正極電極３１と負極電極３５が積層された方向を積層方向Ｘとする。
【００１５】
正極電極３１は、矩形シート状の正極金属箔（例えばアルミニウム箔）３２と、正極金属箔３２の両面に存在する正極活物質層３３とを有する。本実施形態の正極電極３１は、正極電極３１の一辺に沿って正極金属箔３２が露出し、正極活物質層３３が存在しない未塗工部３１ｂを有している。また、正極電極３１は、一対の長辺に沿う縁部のうちの一方の縁部３１ａの一部から突出した矩形状の正極タブ３４を有する。正極タブ３４は、正極活物質層３３が存在せず、正極金属箔３２そのもので構成されている。負極電極３５は、矩形シート状の負極金属箔（例えば銅箔）３６と、負極金属箔３６の両面に存在する負極活物質層３７とを有する。本実施形態の負極電極３５は、負極電極３５の一辺に沿って負極金属箔３６が露出し、負極活物質層３７が存在しない未塗工部３５ｂを有している。また、負極電極３５は、一対の長辺に沿う縁部のうちの一方の縁部３５ａの一部から突出した矩形状の負極タブ３８を有する。負極タブ３８は、負極活物質層３７が存在せず、負極金属箔３６そのもので構成されている。セパレータ３９は、矩形シート状の絶縁性材料からなる。セパレータ３９は、正極電極３１と負極電極３５とを絶縁する。
【００１６】
図１に示すように、各正極電極３１は、それぞれの正極タブ３４が積層方向Ｘに沿って列状に配置されるように積層される。同様に、各負極電極３５は、それぞれの負極タブ３８が、正極タブ３４と重ならない位置で積層方向Ｘに沿って列状に配置されるように積層される。電極組立体２９は、各正極タブ３４が積層された正極タブ群３４ａと、各負極タブ３８が積層された負極タブ群３８ａとを備える。
【００１７】
二次電池１０は、電極組立体２９から電気を取り出すための正極端子２６及び負極端子２７を備える。正極端子２６及び負極端子２７は、蓋２５の貫通孔２５ｈを貫通してケース１１外に突出する。正極端子２６及び負極端子２７には、蓋２５と絶縁するためのリング状の絶縁リング２８がそれぞれ取り付けられている。正極タブ群３４ａは、正極端子２６と電気的に接続され、負極タブ群３８ａは、負極端子２７と電気的に接続されている。
【００１８】
なお、図１において図示は省略したが、電極組立体２９とケース本体２０との間には、さらに絶縁層が設けられている。本実施形態では、絶縁層は袋状の絶縁フィルムである。電極組立体２９は、正極タブ群３４ａ及び負極タブ群３８ａが位置する端面を除いた部分が絶縁フィルムにより包装された状態で、ケース本体２０内に収容されている。
【００１９】
また、電極組立体２９の製造に際しては、正極電極３１と負極電極３５との間にセパレータ３９が介在するように、正極電極３１、負極電極３５、及びセパレータ３９を積層させて複数の層の層状構造を有する積層体３０を製造する。この積層体３０は電極組立体２９の前駆体であり、積層体３０に加圧機構４０による加圧工程等が施されることにより電極組立体２９とされる。
【００２０】
次に、二次電池１０の製造工程に関し、電極組立体２９をケース１１に収納するまでの工程を説明する。主な工程は、混練工程、塗工工程、切断工程、積層工程、及び組立工程である。混練工程では、活物質（正極活物質又は負極活物質）、バインダ、その他導電助剤などの添加剤、及び溶媒を混合し、活物質合剤を製造する。塗工工程では、帯状金属箔（正極金属箔３２又は負極金属箔３６の前駆体）に前述の活物質合剤を塗工する。そして、塗工後の帯状金属箔を乾燥させることで、正極活物質層３３又は負極活物質層３７の前駆体（以下、活物質前駆体という）を両面に備えた帯状電極母材を形成する。切断工程では、帯状電極母材を、間欠又は連続して切断することで、正極電極３１又は負極電極３５を製造する。積層工程では、切断工程により製造された正極電極３１と負極電極３５とを、所定枚数だけ順次積層装置（図示略）に供給する。そして、これら正極電極３１と負極電極３５とをセパレータ３９を介して積層することで、積層体３０を形成する。組立工程では、加圧機構４０を用いて積層体３０を加圧する加圧工程を行った後、テープ等で固定し、一体化することで電極組立体２９とする。そして、電極組立体２９の積層方向Ｘの一方に電極組立体２９の厚みを調整する厚み調整フィルムを加え、正極タブ群３４ａを正極端子２６に接続するとともに負極タブ群３８ａを負極端子２７に接続した後、絶縁フィルムにより包装された電極組立体２９をケース本体２０内に収納する。なお、必要に応じ、塗工工程後に、帯状電極母材にプレスを施すことで、活物質層前駆体の密度を上げるプレス工程があってもよい。
【００２１】
次に、一部の工程を詳述する。塗工工程では、帯状金属箔の延びる方向に帯状金属箔を搬送させながら活物質合剤を塗工する。塗工工程で用いる装置は例えばダイヘッド方式の塗工装置である。この塗工装置において、帯状金属箔の幅方向（搬送方向に直交する方向）に延びるスリットより活物質合剤が吐出されることにより、活物質合剤が帯状金属箔に塗工される。本実施形態の帯状電極母材の幅方向の両端には、活物質合剤が塗工されず帯状金属箔が露出した未塗工部が設定される。なお、塗工工程で用いる装置は、コンマロール方式の塗工装置であってもよい。
【００２２】
切断工程では、プレスカット、いわゆるダイカット方式の切断装置により、帯状電極母材より矩形シート状の電極本体とタブ（正極タブ３４又は負極タブ３８）とを、一体で切断する。本実施形態では二条取りを行い、帯状電極母材の幅方向に二枚の電極（正極電極３１又は負極電極３５）が並ぶように帯状電極母材が切断されることにより、帯状電極母材から二枚の電極が同時に切り出される。また、帯状電極母材の幅方向の両端に位置する未塗工部より、正極タブ３４又は負極タブ３８が切り出される。
【００２３】
なお、塗工装置を用いる塗工工程により形成される活物質層前駆体では、僅かではあるが厚みにムラが生じる。同一の塗工装置にて、同時期・同条件にて形成される活物質層前駆体では、厚みのムラも同じ傾向になる。この活物質層前駆体の厚みムラに起因して、帯状電極母材の厚みムラが生じ、正極電極３１又は負極電極３５の厚みムラが生じる。製造工程の過程では、帯状電極母材、又は正極電極３１又は負極電極３５の厚みを検査することにより、上記厚みムラが許容値より大きいか否かを検査する。上記厚みムラが許容値より大きい場合には、該当する帯状電極母材や、正極電極３１又は負極電極３５は不良品とされる。一方で、上記厚みムラが十分に小さい場合には、該当する帯状電極母材や、正極電極３１又は負極電極３５は良品とされる。
【００２４】
そして、積層工程では、検査によって良品とされた正極電極３１及び負極電極３５が数十枚ずつ層状に重ねられることによって積層体３０が製造される。しかしながら、厚みムラについて同じ傾向を有する正極電極３１や負極電極３５が同一の積層体３０に多数用いられることで、正極電極３１や負極電極３５の一枚当たりでは微小であった厚みムラが、積層体３０全体では拡大する。そのため、積層体３０では、積層体３０の積層方向Ｘの端面３０ａが積層方向Ｘと直交する方向に延びる面から傾いた状態となるように、厚みムラが大きくなることがある。
【００２５】
次に、加圧機構４０について図４及び図５を参照して説明する。なお、加圧機構４０は、ケース１１内に収容される前の積層体３０を加圧する機構である。また、図４及び図５において、図の下方向が重力方向の下方である。以下の図４及び図５の説明において、図の上、下については単に上、下とそれぞれ称する。
【００２６】
図４に示すように、加圧機構４０は、積層体３０を支持する一対の支持部としての第１支持部４２と第２支持部４９とで構成されている。第２支持部４９は、矩形板状であり、アルミナ（酸化アルミニウム）製である。第２支持部４９の大きさは、積層体３０の積層方向Ｘの端部の大きさよりも一回り大きい。なお、積層体３０の積層方向Ｘの端部は、負極電極３５等、積層体３０の積層方向の最外層に位置する電極で構成されている。
【００２７】
第１支持部４２は、矩形板状の支持板４３と、支持板４３の上部に固定された矩形板状のカバー４４とを備える。支持板４３は、第２支持部４９と同様に、アルミナ（酸化アルミニウム）製である。支持板４３の大きさは、積層体３０の積層方向の端部の大きさよりも一回り大きい。また、カバー４４の大きさは支持板４３の大きさと同程度である。カバー４４は、上面４４ｃと下面４４ｄとを貫通する貫通孔４４ａを有している。貫通孔４４ａは、カバー４４の四隅の各部分に位置している。
【００２８】
また、カバー４４は、上面４４ｃ及び下面４４ｄの中央に、これら上面４４ｃ及び下面４４ｄを貫通する空間部４５を有している。空間部４５は、カバー４４の上面４４ｃに孔４５ｃを有し、下面４４ｄに孔４５ｃよりも大きな孔４５ｄを有する。また、空間部４５は、カバー４４の厚み方向（上下方向）において、カバー４４の上面４４ｃから所定の長さだけ下位置までの範囲で、上面４４ｃの孔４５ｃと同じ径の円柱状の上空間部４６を有している。空間部４５は、上空間部４６の下端４６ｄからカバー４４の下面４４ｄまでの範囲で、下面４４ｄの孔４５ｄと同じ径の円柱状の下空間部４７を有している。
【００２９】
空間部４５の内部には、軸部５１と、軸部５１の端部５１ｄに接続された頭部５２と、を有する揺動部５０が収容されている。軸部５１は、カバー４４の上面４４ｃの孔４５ｃより若干小さい径の円柱状である。軸部５１は、カバー４４における上空間部４６を貫通し、カバー４４の上面４４ｃの孔４５ｃから上面４４ｃの上部に突出している。
【００３０】
頭部５２は、軸部５１の端部５１ｄから軸部５１の延びる方向（図４及び図５では上下方向）と直交する方向に拡径した円柱状である。また、頭部５２の下端５２ｄは、湾曲した形状となっている。頭部５２は、カバー４４の下空間部４７に収容されている。また、頭部５２の上下方向の長さは、下空間部４７の高さより小さい。すなわち、第１支持部４２に上方向の力が作用しない状態では、空間部４５を形成する内周面のうち、上空間部４６を形成する内周面と下空間部４７を形成する内周面とを繋ぐ部分である連結部４５ｅに頭部５２の上端５２ｃが接触する一方で、頭部５２の下端５２ｄと支持板４３の上面４３ｃとの間に隙間が形成される。第１支持部４２に上方向の力が作用した状態では、頭部５２の下端５２ｄと支持板４３の上面４３ｃとが接触する一方で、頭部５２の上端５２ｃと連結部４５ｅの間に隙間が形成される。第１支持部４２に上方向の力が作用した状態では、頭部５２の下端５２ｄの湾曲形状と、頭部５２の上端５２ｃと連結部４５ｅとの間に隙間により、支持板４３とカバー４４とが揺動可能となっている。
【００３１】
図５に示すように、加圧機構４０は、積層体３０に圧力を加える加圧部５５を備える。加圧部５５は、サーボモータ５６によってプレスフランジ５７を上下動させるものである。プレスフランジ５７の上部に第２支持部４９が固定されている。これにより、プレスフランジ５７の上下動に応じて、第２支持部４９も上下動可能となっている。また、第２支持部４９の上面４９ｃには、上部に積層体３０を載せた搬送冶具５８が載置される。なお、搬送冶具５８は矩形板状であり、積層体３０の積層方向Ｘの端部より一回り大きい。
【００３２】
図４に示すように、加圧機構４０は積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）を検出する上部センサ６１及び下部センサ６２を備える。本実施形態においては、４つの上部センサ６１がカバー４４の各貫通孔４４ａに挿通することによって支持板４３の上面４３ｃの四隅に接触可能となっている。３つの下部センサ６２が、搬送冶具５８の上面５８ｃの四隅のうち搬送冶具５８の長辺に沿って隣り合う２つの隅部分と、その隣り合う２つの隅が沿う長辺と対向する長辺付近にあって上記隣り合う２つの隅からそれぞれ同程度に離間した位置の部分と、に接触可能となっている。
【００３３】
次に、加圧機構４０によって積層体３０に圧力を加える加圧工程について、本実施形態の作用と合わせて説明する。
加圧工程に際しては、第１支持部４２と第２支持部４９との間隔を拡げた状態で、積層された積層体３０を載せた搬送冶具５８を、第２支持部４９の上面４９ｃに載置させる。これにより、積層体３０が搬送冶具５８を介して第２支持部４９によって支持された状態となる。さらに、第１支持部４２と第２支持部４９との間隔を狭め、積層体３０の上部に第１支持部４２を配置させる。これにより、積層体３０の積層方向Ｘの両側の端面３０ａのうち、上側に位置する端面３０ａに支持板４３の下面４３ｄが当接するようになる。そして、第１支持部４２と第２支持部４９とによって積層体３０の積層方向Ｘの両側から積層体３０が支持される。なお、このとき、上部センサ６１は、支持板４３から離間しており、支持板４３と接触していない。下部センサ６２は、搬送冶具５８から離間しており、搬送冶具５８と接触していない。
【００３４】
第１支持部４２及び第２支持部４９によって積層体３０が支持された状態で、さらにサーボモータ５６によってプレスフランジ５７を上方に移動させる。これにより、積層体３０には、第２支持部４９及び搬送冶具５８を介して、プレスフランジ５７から圧力が加えられる。そして、第１支持部４２には、積層体３０を介してプレスフランジ５７からの圧力が上方向の力として作用する。こうした状態では、頭部５２の下端５２ｄと支持板４３の上面４３ｃとが接触する一方で、頭部５２の上端５２ｃと連結部４５ｅとの間に隙間が形成される。
【００３５】
このとき、上述のように積層体３０の積層方向Ｘの両側の端面３０ａのうち、上側に位置する端面３０ａが積層方向Ｘと直交する方向に延びる面から傾いて、積層体３０に厚みムラが生じていることがある。こうした端面３０ａの傾きに応じて揺動部５０の頭部５２が揺動することにより、頭部５２と支持板４３及びカバー４４とが一体に揺動する。そして、支持板４３が積層体３０の端面３０ａの傾きに倣うようになる。プレスフランジ５７から積層体３０への加圧に伴って、支持板４３が積層体３０の端面３０ａに追従する。これにより、積層体３０に作用する面圧のばらつきが小さい状態で積層体３０が加圧される。そして、電極間への空気の混入や各電極の湾曲が解消されることにより、積層体３０の正極電極３１及び負極電極３５とこれら電極と隣接するセパレータ３９とが密着する。
【００３６】
また、プレスフランジ５７から積層体３０への加圧を続けた状態で、正極タブ群３４ａと負極タブ群３８ａのそれぞれに測定子（図示略）を当てて、積層体３０に高圧を印加することで、積層体３０の短絡の有無を検査する。積層体３０の短絡が生じていなければ、次に、上部センサ６１及び下部センサ６２によって積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）を検出する。具体的には、まず、上部センサ６１をカバー４４の貫通孔４４ａに挿通させて、支持板４３の上面４３ｃに上部センサ６１を当接させる。また、搬送冶具５８における積層体３０の載置面である上面５８ｃに下部センサ６２を当接させる。上部センサ６１によって支持板４３の上面４３ｃの位置を検出し、下部センサ６２によって搬送冶具５８の上面５８ｃの位置を検出する。そして、検出された支持板４３の上面４３ｃの位置と搬送冶具５８の上面５８ｃの位置との差分に基づいて、積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）が検出される。なお、具体的には、検出された支持板４３の上面４３ｃの位置と搬送冶具５８の上面５８ｃの位置との差分に対し、さらに支持板４３の厚みが差し引かれる。また、上部センサ６１は、上記の支持板４３の上面４３ｃの位置として、例えば上面４３ｃ全体での上下方向における平均位置を検出する。さらに、上部センサ６１は支持板４３の上面４３ｃの傾きを検出する。検出された傾きが所定の傾きより大きい場合には、その積層体３０が不良品とされる。不良品とされた積層体３０は、それ以降の工程に進められることがない。
【００３７】
そして、上部センサ６１及び下部センサ６２によって検出された積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）に基づいて、積層体３０をケース本体２０に収容する際に積層体３０の積層方向Ｘの端部とケース本体２０の長側壁２２との間に介在させるスペーサ６５（図１）の厚みを決定する。なお、スペーサ６５は厚み調整フィルムとして機能するものであり、薄い絶縁性シートからなる。スペーサ６５によって積層体３０の積層方向Ｘの端部とケース本体２０の長側壁２２との間の隙間が埋まるように、適切な枚数に設定することでスペーサ６５の厚みが決定される。
【００３８】
そして、加圧部５５による積層体３０の加圧が終了すると、加圧機構４０から積層体３０が取り出される。その後、積層体３０がテープ等の固定手段により一体に固定されて電極組立体２９とされる。そして、電極組立体２９の正極タブ群３４ａと正極端子２６とを接続するとともに負極タブ群３８ａと負極端子２７とを接続した後、絶縁フィルムにより包装された電極組立体２９がスペーサ６５と合わせてケース本体２０に収容される。なお、電極組立体２９では、加圧機構４０による積層体３０の加圧によって各電極の湾曲が解消されているため、加圧機構４０から電極組立体２９が取り出された後において、電極組立体２９の各電極のスプリングバックの程度が比較的小さくなる。そのため、ケース本体２０の開口部２０ａからケース本体２０に電極組立体２９を挿入する際に、電極組立体２９の積層方向Ｘの端部がケース本体２０と干渉しにくくなり、ケース本体２０への電極組立体２９の挿入を比較的容易に行うことができる。
【００３９】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１−１）加圧部５５による積層体３０の加圧に伴って、揺動部５０による揺動によって積層体３０の端面３０ａに第１支持部４２の支持板４３が追従する。これにより、積層体３０に作用する面圧のばらつきが小さい状態で積層体３０を加圧することができるため、積層体３０の全体に十分な面圧が作用し、積層体３０の全体で正極電極３１及び負極電極３５とセパレータ３９とを密着させることができる。したがって、厚みムラのある積層体３０であっても正極電極３１及び負極電極３５とセパレータ３９との密着性を向上できる。
【００４０】
（１−２）積層体３０における正極電極３１及び負極電極３５とセパレータ３９との密着性を向上させる工程と、積層体３０の厚みを測定する工程とを加圧機構４０を用いて行うことができる。したがって、各工程を別の機構を用いて行う場合と比較して、積層体３０の移動や機構の交換に要する時間の分だけ、作業時間を短くすることができる。
【００４１】
（１−３）加圧部５５によって積層体３０に圧力を加える際には、プレスフランジ５７と第２支持部４９との摺動によって異物が生じるおそれがある。上記実施形態では、第２支持部４９を第１支持部４２よりも重力方向の下方に位置させているため、積層体３０は第２支持部４９よりも重力方向の上方に位置することになる。そのため、上記のように異物が生じたとしても、異物は第２支持部４９よりも重力方向の下方に落ちやすくなり、積層体３０への異物の付着を抑制することができる。
【００４２】
（１−４）剛性の高いアルミナ製の支持板４３及び第２支持部４９によって積層体３０を挟んだ状態で、加圧部５５から積層体３０への加圧を行っている。このため、加圧に伴って積層体３０に打痕が生じることを抑制できる。
【００４３】
（第２の実施形態）
以下、加圧機構を具体化した第２の実施形態について図６を用いて説明する。なお、以下では第１の実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１の実施形態と同様の部分の説明は適宜省略する。また、図６において、図の下方向が重力方向の下方である。以下の図６の説明において、図の上、下については単に上、下とそれぞれ称する。
【００４４】
図６に示すように、本実施形態の加圧機構１４０においては、加圧部５５のプレスフランジ５７が第１支持部４２の上方に位置している。そして、プレスフランジ５７は揺動部５０の軸部５１の端部５１ｃに接続されている。サーボモータ５６によるプレスフランジ５７の上下動に応じて、揺動部５０及び第１支持部４２も上下動可能となっている。その一方で、第２支持部４９は位置が固定されており、その位置は変位しない。
【００４５】
また、加圧機構１４０は、カバー４４の各貫通孔４４ａに挿通することによって支持板４３の四隅に接触可能である４つの上部センサ６１を備える一方で、第１の実施形態の下部センサ６２（図５）のように搬送冶具５８に接触するセンサは備えていない。
【００４６】
次に、加圧機構１４０によって積層体３０に圧力を加える加圧工程について説明する。
加圧工程に際しては、第１支持部４２と第２支持部４９との間隔を拡げた状態で、積層体３０を載せた搬送冶具５８を第２支持部４９の上面４９ｃに載置させる。さらに、第１支持部４２と第２支持部４９との間隔を狭め、積層体３０の上部に第１支持部４２を配置させる。これにより、第１支持部４２と第２支持部４９とによって積層体３０の積層方向Ｘの両側から積層体３０が支持される。
【００４７】
第１支持部４２及び第２支持部４９によって積層体３０が支持された状態で、さらにサーボモータ５６によってプレスフランジ５７を下方に移動させる。プレスフランジ５７の下方への移動に伴って、プレスフランジ５７によって揺動部５０の軸部５１の端部５１ｃが押圧される。これにより、積層体３０には、揺動部５０及び第１支持部４２を介して、プレスフランジ５７から圧力が加えられる。こうした状態では、頭部５２の下端５２ｄと支持板４３の上面４３ｃとが接触する一方で、頭部５２の上端５２ｃと連結部４５ｅとの間に隙間が形成されている。
【００４８】
このとき、積層体３０の端面３０ａに傾きが生じていても、その傾きに応じて揺動部５０の頭部５２が揺動することにより、頭部５２と支持板４３及びカバー４４とが一体に揺動する。そして、積層体３０に作用する面圧のばらつきが小さい状態で積層体３０が加圧される。また、プレスフランジ５７から積層体３０への加圧を続けた状態で、第１の実施形態と同様の短絡検査を行う。
【００４９】
次に、上部センサ６１によって積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）を検出する。具体的には、まず、上部センサ６１をカバー４４の貫通孔４４ａに挿通させて、支持板４３の上面４３ｃに上部センサ６１を当接させる。上部センサ６１によって支持板４３の上面４３ｃの位置を検出する。一方、第２支持部４９は位置が固定されているため、その上部の搬送冶具５８の位置も所定位置から変位しない。そして、搬送冶具５８の上面５８ｃの位置と、上部センサ６１によって検出された支持板４３の上面４３ｃの位置と、の差分を算出する。その差分に基づいて、積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）が検出される。具体的には、第１の実施形態と同様に、検出された支持板４３の上面４３ｃの位置と搬送冶具５８の上面５８ｃの位置との差分に対し、さらに支持板４３の厚みが差し引かれる。また、第１の実施形態と同様に、上部センサ６１によって支持板４３の上面４３ｃの傾きを検出し、その検出結果に基づいて積層体３０が不良品か否かが判断される。そして、上部センサ６１によって検出された積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）に基づいて、スペーサ６５（図１）の厚みを決定する。
【００５０】
上記実施形態では第１の実施形態と同様の作用を得ることができる。また、上記実施形態では、第１の実施形態の効果（１−１）、（１−２）、及び（１−４）と同様の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【００５１】
（２−１）第２支持部４９は位置が変位しないため、第２支持部４９の位置を検出しなくても、支持板４３の上面４３ｃの位置を検出することで、積層体３０の積層方向Ｘの大きさを検出することができる。したがって、少ないセンサで積層体３０の積層方向Ｘの大きさを検出することができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
以下、加圧機構を具体化した第３の実施形態について図７及び図８を用いて説明する。なお、以下では第１の実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１の実施形態と同様の部分の説明は適宜省略する。また、図７及び図８において、図の下方向が重力方向の下方である。以下の図７及び図８の説明において、図の上、下については単に上、下とそれぞれ称する。
【００５３】
図７に示すように、本実施形態の加圧機構２４０においては、一対の搬送冶具２５８，２５９によって積層体３０の積層方向Ｘの両側から挟まれた積層体３０が第２支持部４９の上面４９ｃに載置される。一対の搬送冶具２５８，２５９は積層体３０の積層方向Ｘの端部の大きさより一回り大きい。第２支持部４９は、一対の搬送冶具２５８，２５９のうち、下側に位置する搬送冶具２５８よりも一回り大きい。
【００５４】
また、搬送冶具２５８の四隅には、ボルト穴２５８ａが形成されている。搬送冶具２５９の四隅には、貫通孔２５９ａが形成されている。この貫通孔２５９ａの上方からボルト２６０がそれぞれ挿通されている。ボルト２６０の軸径は貫通孔２５９ａの径より若干小さく設定されているため、ボルト２６０は貫通孔２５９ａに挿通しながら上下移動可能となっている。また、ボルト２６０が搬送冶具２５８のボルト穴２５８ａに締結されることにより、ボルト２６０を介して搬送冶具２５８と搬送冶具２５９とが一体化される。
【００５５】
また、第１支持部４２の支持板４３は、その上面４３ｃと下面４３ｄとを貫通する貫通孔４３ａを四隅に有している。この貫通孔４３ａは、上下方向において、カバー４４の貫通孔４４ａと対応した位置にある。カバー４４の貫通孔４４ａと支持板４３の貫通孔４３ａとが連通している。４つの上部センサ６１は、カバー４４の各貫通孔４４ａ及び支持板４３の貫通孔４３ａに挿通することによって、搬送冶具２５９の上面２５９ｃに接触可能となっている。また、３つの下部センサ６２が、第２支持部４９の上面４９ｃの四隅のうち第２支持部４９の長辺に沿って隣り合う２つの隅部分と、その隣り合う２つの隅が沿う長辺と対向する長辺付近にあって上記隣り合う２つの隅からそれぞれ同程度に離間した位置の部分と、に接触可能となっている。
【００５６】
次に、加圧機構２４０によって積層体３０に圧力を加える加圧工程について説明する。
加圧工程に際しては、積層された積層体３０を一対の搬送冶具２５８，２５９によって積層体３０の積層方向Ｘの両側から挟んだ状態にする。このとき、搬送冶具２５９の貫通孔２５９ａに上方からボルト２６０が挿通されるとともに、ボルト２６０が搬送冶具２５８のボルト穴２５８ａに締結されることにより、ボルト２６０を介して搬送冶具２５８と搬送冶具２５９とが一体化される。積層体３０の積層方向Ｘにおいて、ボルト穴２５８ａへのボルト２６０の締結による荷重が積層体３０に作用しない程度にボルト２６０を締結する。これにより、搬送冶具２５９はボルト２６０に沿って下方に変位可能となっている。
【００５７】
そして、積層体３０を挟んだ一対の搬送冶具２５８，２５９を第２支持部４９の上面４９ｃに載置させる。これにより、積層体３０が搬送冶具２５８を介して第２支持部４９によって支持された状態となる。さらに、搬送冶具２５９の上部に第１支持部４２を配置させる。これにより、積層体３０が搬送冶具２５９を介して第１支持部４２の支持板４３によって支持された状態となる。そして、第１支持部４２と第２支持部４９とによって積層体３０の積層方向Ｘの両側から積層体３０が支持される。なお、このとき、上部センサ６１は、カバー４４の貫通孔４４ａ及び支持板４３の貫通孔４３ａに挿通されておらず、搬送冶具２５９とは接触していない。
【００５８】
図８（ａ）に示すように、第１支持部４２及び第２支持部４９によって積層体３０が支持された状態で、サーボモータ５６によってプレスフランジ５７を上方に移動させる。これにより、積層体３０には、第２支持部４９及び搬送冶具２５８を介して、プレスフランジ５７から圧力が加えられる。そして、第１支持部４２には、積層体３０及び搬送冶具２５９を介してプレスフランジ５７からの圧力が上方向の力として作用する。こうした状態では、頭部５２の下端５２ｄと支持板４３の上面４３ｃとが接触する一方で、頭部５２の上端５２ｃと連結部４５ｅとの間に隙間が形成される。
【００５９】
このとき、プレスフランジ５７から受ける圧力に応じて、搬送冶具２５８が上方に変位する。搬送冶具２５８と共にボルト２６０も上方に変位するが、ボルト２６０が搬送冶具２５９の貫通孔２５９ａに挿通しながら移動するため、ボルト２６０の変位に伴っては搬送冶具２５９は変位しない。そのため、プレスフランジ５７からの加圧によって、搬送冶具２５８と搬送冶具２５９との間隔が狭められる。また、このとき、積層体３０の端面３０ａに傾きが生じていても、その傾きに応じて揺動部５０の頭部５２が揺動することにより、頭部５２と支持板４３及びカバー４４とが一体に揺動する。そして、積層体３０に作用する面圧のばらつきが小さい状態で積層体３０が加圧される。また、プレスフランジ５７から積層体３０への加圧を続けた状態で、第１の実施形態と同様の短絡検査を行う。
【００６０】
図８（ｂ）に示すように、積層体３０の短絡が生じていなければ、次に、上部センサ６１及び下部センサ６２によって積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）を検出する。なお、上部センサ６１及び下部センサ６２による厚み検出に際しては、ボルト２６０を増し締めする。ボルト２６０の増し締めにより、プレスフランジ５７の加圧を受けて変位した搬送冶具２５８の位置で、搬送冶具２５８，２５９の位置が固定される。そして、サーボモータ５６によるプレスフランジ５７の移動が停止される。これにより、プレスフランジ５７及び第２支持部４９の位置が下方に戻り、それに伴って積層体３０を挟んだ一対の搬送冶具２５８，２５９も下方に移動する。そのため、第１支持部４２と搬送冶具２５９とが離れる。また、積層体３０はプレスフランジ５７から加圧を受けなくなるが、ボルト２６０の増し締めによって、積層体３０における正極電極３１及び負極電極３５とこれら電極と隣接するセパレータ３９とが密着した状態が維持される。
【００６１】
そして、上部センサ６１をカバー４４の貫通孔４４ａ及び支持板４３の貫通孔４３ａに挿通させて、搬送冶具２５９の上面２５９ｃに上部センサ６１を当接させる。また、第２支持部４９の上面４９ｃに下部センサ６２を当接させる。上部センサ６１によって搬送冶具２５９の上面２５９ｃの位置を検出し、下部センサ６２によって第２支持部４９の上面４９ｃの位置を検出する。そして、検出された搬送冶具２５９の上面２５９ｃの位置と第２支持部４９の上面４９ｃの位置との差分に基づいて、積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）が検出される。なお、具体的には、検出された搬送冶具２５９の上面２５９ｃの位置と第２支持部４９の上面４９ｃの位置との差分に対し、さらに搬送冶具２５８及び搬送冶具２５９の厚みが差し引かれる。また、上部センサ６１は、上記の搬送冶具２５９の上面２５９ｃの位置として、例えば上面２５９ｃ全体での上下方向における平均位置を検出する。さらに、上部センサ６１は搬送冶具２５９の上面２５９ｃの傾きを検出する。検出された傾きが所定の傾きより大きい場合には、その積層体３０が不良品とされる。不良品とされた積層体３０は、それ以降の工程に進められることがない。
【００６２】
そして、上部センサ６１及び下部センサ６２によって検出された積層体３０の積層方向Ｘの大きさ（厚み）に基づいて、電極組立体２９をケース本体２０に収容する際に電極組立体２９の積層方向Ｘの端部とケース本体２０の長側壁２２との間に介在させるスペーサ６５（図１）の厚みを決定する。
【００６３】
その後、一対の搬送冶具２５８，２５９で挟まれた状態で積層体３０が加圧機構４０から取り出される。その後、積層体３０から一対の搬送冶具２５８，２５９が取り外され、積層体３０がテープ等の固定手段により一体に固定されて電極組立体２９とされる。そして、電極組立体２９の正極タブ群３４ａと正極端子２６とを接続するとともに負極タブ群３８ａと負極端子２７とを接続した後、電極組立体２９がスペーサ６５と合わせてケース本体２０に収容される。
【００６４】
上記実施形態では、第１の実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
なお、上記の各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記の各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００６５】
○  加圧機構４０による積層体３０の加圧工程の前や後に、加圧工程とは別工程として積層体３０の短絡検査を行ってもよい。
○  第１の実施形態及び第２の実施形態において、支持板４３をカバー４４より一回り大きいものにして、支持板４３の上面４３ｃのうちカバー４４からはみ出した余剰部分に上部センサ６１を当接させるようにしてもよい。こうした形態では、カバー４４の貫通孔４４ａを省略可能である。
【００６６】
○  第３の実施形態において、搬送冶具２５９の上面２５９ｃのうち第１支持部４２からはみ出した余剰部分に上部センサ６１を当接させるようにしてもよい。こうした形態では、カバー４４の貫通孔４４ａや支持板４３の貫通孔４３ａを省略可能である。また、搬送冶具２５８の上面２５８ｃに下部センサ６２を当接させるようにしてもよい。
【００６７】
○  第１の実施形態において、下部センサ６２を第２支持部４９の上面４９ｃに当接させてもよい。この形態では、第２支持部４９を搬送冶具５８より一回り大きいものにして、第２支持部４９の上面４９ｃのうち搬送冶具５８からはみ出した余剰部分に下部センサ６２を当接させる。
【００６８】
○  上部センサ６１や下部センサ６２の数は、検出対象とする部材の位置が検出可能である範囲内で変更可能である。
○  上部センサ６１や下部センサ６２を加圧機構４０から省略してもよい。こうした形態においても、加圧機構４０による積層体３０の加圧工程の後工程として積層体３０の厚み測定を行うことは可能である。
【００６９】
○  支持板４３や第２支持部４９は、アルミナ以外のセラミック材料からなるものでも良いし、アルミニウム等の金属でも良い。
○  積層体３０を安定した姿勢で第２支持部４９の上部に載置可能であれば、搬送冶具５８を省略してもよい。
【００７０】
○  正極電極３１の片面のみが正極活物質層３３を有していてもよい。
○  負極電極３５の片面のみが負極活物質層３７を有していてもよい。
○  切断工程において、帯状電極母材の幅方向に１枚の電極が並ぶように帯状電極母材を切断してもよいし、帯状電極母材の幅方向に３枚以上の電極が並ぶように帯状電極母材を切断してもよい。こうして切り出された正極電極３１や負極電極３５において、活物質層の厚みムラが同じ傾向を有するものとなることがある。そして、そうした同じ傾向の厚みムラを有する正極電極３１や負極電極３５を積層させることにより、積層体３０では積層方向Ｘにおける端面３０ａが傾いて、積層体３０の厚みムラが生じる。
【００７１】
○  電極組立体２９（積層体３０）は、積層型に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極とを捲回して層状に積層した捲回型であってもよい。
○  二次電池１０のケース１１は、ケース本体２０の底壁２１及び蓋２５が正方形状、平行四辺形、台形、菱形等の四角箱状であってもよいし、ケース本体２０の底壁２１及び蓋２５が円形状等の四角箱状以外の形状であってもよい。
【００７２】
○  蓄電装置は、二次電池でなく、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置に適用してもよい。
○  二次電池は、リチウムイオン電池であったが、これに限らず、他の二次電池であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
２９…電極組立体、３０…積層体、３１…正極電極、３５…負極電極、３９…セパレータ、４０，１４０，２４０…加圧機構、４２…第１支持部、４３…支持板、４４…カバー、４９…第２支持部、５０…揺動部、５５…加圧部、６１…上部センサ、６２…下部センサ。
【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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