(57)【要約】【課題】一対のローラで電極を受け取る際に、粉落ちの発生を低減できる、セパレータ付き電極製造装置を提供する。【解決手段】セパレータ付き電極製造装置２０は、一方のセパレータ部材１８ａ及び正極８を挟み込んで受け取り、ヒータローラ２５に案内する下ローラ２３及び上ローラ２８で構成される受取部５０を備えている。この受取部５０は、上ローラ２８が正極８から離間した第１の状態と、正極８を挟む第２の状態との間で切替可能である。従って、受取部５０は、正極８が当該受取部５０の位置まで来たときは、第１の状態として上ローラ２８を離間させておく。これにより、正極の上流側の端部が上ローラ２８と接触することを抑制できる。受取部５０は、正極８の端部が上ローラ２８と接触しない位置まで移動したら、第２の状態として下ローラ２３及び上ローラ２８で正極８を挟んで受け取る。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を搬送経路に沿って搬送しながら、前記電極にセパレータが設けられたセパレータ付き電極を製造するセパレータ付き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前記電極の両面に設ける接合部と、
前記接合部の下流側に設けられ、前記セパレータ部材及び前記電極のうち、隣接する電極の間で前記セパレータ部材を切断する切断部と、
前記接合部の上流側に設けられ、前記電極を挟み込んで受け取り、前記接合部に案内する第１のローラ及び第２のローラで構成される受取部と、を備え、
前記受取部は、前記第１のローラ及び前記第２のローラの少なくとも一方が前記電極から離間した第１の状態と、前記第１のローラ及び前記第２のローラで前記電極を挟む第２の状態との間で切替可能である、セパレータ付き電極製造装置。
【請求項２】
前記受取部は、前記電極の下流側の端部が当該受取部の位置を通過したタイミングで前記第２の状態となる、請求項１に記載のセパレータ付き電極製造装置。
【請求項３】
前記受取部の前記第１のローラは、駆動ローラであり、当該駆動ローラの回転力によって、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替えるカム機構を備える、請求項１又は２に記載のセパレータ付き電極製造装置。
【請求項４】
前記受取部は、前記第１のローラに連結された第１のギアと前記第２のローラに連結された第２のギアとを有し、前記第２のギアは、前記第１の状態及び前記第２の状態の両方の状態において前記第２のローラが回転するように、前記第１のギアとかみ合った状態が維持される、請求項１〜３の何れか一項に記載の電極製造装置。
【請求項５】
前記受取部よりも上流側に設けられ、下面側で前記電極を搬送し、前記電極を前記セパレータ部材上に供給する吸着コンベアを更に備える、請求項１〜４の何れか一項に記載のセパレータ付き電極製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セパレータ付き電極製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電極をセパレータで包む装置が記載されている。この装置は、電極を一対のセパレータ部材で包み、セパレータ部材同士を接合する。この装置では、電極をセパレータで包む前段階において、電極を一対のローラで挟み込むようにして受け取って、セパレータを接合する箇所へ案内している。電極は、一対のローラの間に入り込むようにして、当該一対のローラに挟まれて案内される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７８９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、一対のローラが電極を受け取る際に、電極の端部がローラと接触する。ところで、電極は、長尺帯状の母材より切り出され、製造される。この為、電極の端部付近では、切断時の衝撃で、活物質粒子が剥離しやすくなる。よって、電極の端部とローラとの接触による衝撃により、電極からの粉落ち（活物質粒子又は粒子塊の剥離）が発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は、一対のローラで電極を受け取る際に、粉落ちの発生を低減できる、セパレータ付き電極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セパレータ付き電極製造装置は、電極を搬送経路に沿って搬送しながら、電極にセパレータが設けられたセパレータ付き電極を製造するセパレータ付き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電極の両面に設ける接合部と、接合部の下流側に設けられ、セパレータ部材及び電極のうち、隣接する電極の間で前記セパレータ部材を切断する切断部と、接合部の上流側に設けられ、電極を挟み込んで受け取り、接合部に案内する第１のローラ及び第２のローラで構成される受取部と、を備え、受取部は、第１のローラ及び第２のローラの少なくとも一方が電極から離間した第１の状態と、第１のローラ及び第２のローラで電極を挟む第２の状態との間で切替可能である。
【０００７】
セパレータ付き電極製造装置は、セパレータの母材であるセパレータ部材を電極の両面に設ける接合部の上流側に設けられ、一方のセパレータ部材及び電極を挟み込んで受け取り、接合部に案内する第１のローラ及び第２のローラで構成される受取部を備えている。この受取部は、第１のローラ及び第２のローラの少なくとも一方が電極から離間した第１の状態と、第１のローラ及び第２のローラで電極を挟む第２の状態との間で切替可能である。従って、受取部は、電極が当該受取部の位置まで来たときは、第１の状態として第１のローラ及び第２のローラの少なくとも一方を離間させておく。これにより、電極の上流側の端部が離間したローラと接触することを抑制できる。受取部は、電極の端部がローラと接触しない位置まで移動したら、第２の状態として第１のローラ及び第２のローラで電極を挟んで受け取る。以上により、一対のローラで電極を受け取る際に、粉落ちの発生を低減できる。
【０００８】
受取部は、電極の下流側の端部が当該受取部の位置を通過したタイミングで第２の状態となってよい。これにより、各ローラが電極の下流側の端部と接触することを抑制できる。
【０００９】
受取部の第１のローラは、駆動ローラであり、当該駆動ローラの回転力によって、第１の状態と第２の状態とを切り替えるカム機構を備えてよい。この場合、受取部は、カム機構というシンプルな構成にて、駆動ローラの回転力を第１の状態及び第２の状態の切り替えのための動作に変換することができる。
【００１０】
受取部は、第１のローラに連結された第１のギアと第２のローラに連結された第２のギアとを有し、第２のギアは、第１の状態及び第２の状態の両方の状態において第２のローラが回転するように、第１のギアとかみ合った状態が維持される。この場合、状態によらず、第１のローラと第２のローラとを常時回転させることができる。
【００１１】
セパレータ付き電極製造装置は、受取部よりも上流側に設けられ、下面側で電極を搬送し、電極をセパレータ部材上に供給する吸着コンベアを更に備える。例えば、上面で電極を支持するコンベアからセパレータ部材上に電極を載せ替える場合、電極の端部が他の部分と衝突して粉落ちが発生する可能性がある。これに対し、吸着コンベアが電極をセパレータ部材上に供給する場合、下面側から電極をセパレータ部材上に落下させる。この場合、電極をセパレータ部材に載せ替える際に、粉落ちの発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一対のローラで電極を受け取る際に、粉落ちの発生を低減できる、セパレータ付き電極製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るセパレータ付き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】本実施形態に係るセパレータ付き電極製造装置の概略側面図である。
【図５】本実施形態に係るセパレータ付き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】図７は受取部の正面図である。
【図８】受取部の主要部の動作を模式的に示す側面図である。
【図９】変形例に係るセパレータ付き電極製造装置の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係るセパレータ付き電極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。
【００１６】
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。
【００１７】
電極組立体３は、複数の正極８と複数の負極９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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
以上のように構成された蓄電装置１を製造する場合は、まず、帯状の金属箔に活物質層の前駆体が形成されたシート部材を製作する。次に、シート部材を所定の形状に切断し、その後、正極８のみセパレータで包装することで、セパレータ付き正極１１及び負極９を製作する。セパレータ付き正極１１及び負極９を製作した後、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層し、積層体を形成する。この積層体を加圧することでセパレータ付き正極１１及び負極９を密着させた後、セパレータ付き正極１１及び負極９をテープ等で固定することで電極組立体３を得る。そして、セパレータ付き正極１１のタブ１４ｂを導電部材１２を介して正極端子４に接続すると共に、負極９のタブ１６ｂを導電部材１３を介して負極端子５に接続した後、電極組立体３をケース２内に収容する。例えば、セパレータ付き正極１１の製作工程では、より具体的には、活物質層を備えた帯状の電極母材の製造が行われ、その電極母材をカットすることで、正極８の製造が行われる。製造された正極８をセパレータ１０で包むことで、セパレータ付き正極１１が製造される。
【００２７】
次に、図４〜図６を参照して、本発明の実施形態に係るセパレータ付き電極製造装置２０について説明する。図４及び図５は、本実施形態に係るセパレータ付き電極製造装置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。図４及び図５に示されるセパレータ付き電極製造装置２０は、電極（ここでは、正極８）にセパレータ１０を設けることによりセパレータ付き電極（ここでは、セパレータ付き正極１１）を製造するセパレータ付き電極の製造装置である。セパレータ付き電極製造装置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、セパレータ付き電極製造装置２０は、セパレータ部材１８ａ，１８ｂの溶着により、正極８が収容される袋状のセパレータ１０を形成する。本実施形態では、セパレータ付き電極製造装置２０は、正極８を搬送経路に沿って搬送しながら、正極８にセパレータ１０が取り付けられたセパレータ付き正極１１を製造する。セパレータ付き電極製造装置２０は、正極８をセパレータ１０で覆って包装することでセパレータ付き正極１１を製造する。
【００２８】
まず、図４を参照して、セパレータ付き電極製造装置２０の上流側の構成について説明する。上流側のセパレータ付き電極製造装置２０は、帯状の電極母材４０の切断により正極８を製造する。図４に示すように、セパレータ付き電極製造装置２０は、切断部４１と、吸着コンベア４２と、受取用コンベア９０を備える。
【００２９】
切断部４１は、帯状の電極母材４０を正極８の形状（図６参照）に切断する。具体的に、切断部３１は、ロータリーダイカッタ４１ａと、アンビルローラ４１ｂと、によって構成される。ローラ４１ａ，４１ｂ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、電極母材４０を挟んで互いに対向して配置されている。ロータリーダイカッタ４１ａ及びアンビルローラ４１ｂ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。ロータリーダイカッタ４１ａは、刃部を有するローラである。切断された正極８は、受取板４３上に配置され、その後、吸着コンベア４２によって搬送される。電極母材４０のうち、正極８として用いられない端材４０ａは、アンビルローラ４１ｂから下方側へ送り出される。なお、切断部４１は、二列に配列された状態の正極８を形成する（図６参照）。ただし、正極８は、一列又は三列以上で供給されてもよい。
【００３０】
吸着コンベア４２は、後述の受取部５０（図５参照）よりも上流側に設けられ、下面４２ａ側で正極８を搬送し、正極８を受取用コンベア９０上に供給するコンベアである。吸着コンベア４２は、複数のローラに支持されたベルト４４と、吸引部４５と、を備える。ベルト４４には、表裏を貫通する多数の細孔が設けられている。吸着コンベア４２は、上側でローラに架け渡された部分４４ａと、下側でローラに架け渡された部分４４ｂと、を有している。吸着コンベア４２の内部には、下側で架け渡された部分４４ｂの上側に吸引部４５が設けられている。吸引部４５は、下側に開口する筐体であり、図示省略された負圧源に接続されている。吸引部４５は、下側で架け渡された部分４４ｂを介して正極８を上方へ吸引する。これにより、ベルト４４の下側で架け渡された部分４４ｂは、正極８を下面４２ａに吸着した状態で搬送方向（Ｘ軸方向の正側）へ搬送する。吸着コンベア４２は、受取板４３上の正極８を吸着して受け取り、受取用コンベア９０上で吸着を解除して、受取用コンベア９０上に正極８を載置する。
【００３１】
次に、図５を参照して、セパレータ付き電極製造装置２０の下流側の構成について説明する。図５に示すように、セパレータ付き電極製造装置２０の下流側の部分は、受取用コンベア９０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にセパレータ１０を設ける。
【００３２】
セパレータ付き電極製造装置２０は、図示しない２つの供給ロールと、ガイドローラ２１と、ガイドローラ２２と、受取部５０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、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、一方の供給リールに支持され、供給リールが回転されることにより、原反ロールからガイドローラ２１に向け、セパレータ部材１８ａが繰り出される。供給リールは、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、他方の供給リールが回転されることにより、ガイドローラ２２に向け、原反ロールから繰り出される。ガイドローラ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。ガイドローラ２１，２２は、受取部５０よりも下流側の位置で、正極８に対してセパレータ部材１８ａ，１８ｂを供給する。ガイドローラ２１は、ヒータローラ２５よりも上流側でセパレータ部材１８ａを搬送経路に供給されるように配置される。ガイドローラ２２は、ヒータローラ２５と対となるガイドローラ２４でガイドされるように、セパレータ部材１８ｂを搬送経路に供給する。
【００３３】
受取部５０は、ヒータローラ２５，２６の上流側に設けられ、正極８を挟み込んで受け取り、ヒータローラ２５に案内する上ローラ２８（第１のローラ）及び下ローラ２３（第２のローラ）で構成される。
【００３４】
下ローラ２３は、正極８を搬送経路に沿うようにガイドする。下ローラ２３は、正極８の一方面８ａ側に配置されている。下ローラ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。下ローラ２３は、受取用コンベア９０から供給される正極８が搬送経路に沿って搬送されるように当該正極８を支持する。
【００３５】
上ローラ２８は、正極８を下ローラ２３側へ押圧する。上ローラ２８は、上下動可能に設けられる。なお、上ローラ２８の動きを含めた受取部５０の詳細な構成については、後述する。受取部５０は、受け取った正極８を下流側へ送る。送られた正極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。
【００３６】
ガイドローラ２４は、搬送経路において下ローラ２３よりも下流側に配置されている。ガイドローラ２４は、ガイドローラ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、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。
【００３９】
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、溶着領域Ｗ６を形成する（図６参照）。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。
【００４０】
ヒータローラ２６は、搬送経路においてローラ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、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。
【００４１】
ヒータローラ２６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。
【００４２】
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、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。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。
【００４３】
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セパレータ部材１８ａ，１８ｂ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、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、セパレータ部材１８ａ，１８ｂ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、セパレータ部材１８ａ，１８ｂ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）。
【００４４】
切断部３１は、搬送経路において搬送ローラ２７よりも下流側に配置されている。切断部３１は、搬送方向に隣り合う正極８間において、セパレータ部材１８ａ，１８ｂ同士が対向する箇所を切断する。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を形成する。切断部３１は、Ｙ軸方向に隣り合う正極８間において、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを切断する。切断部３１は、基準位置ＣＬ１にて、溶着領域Ｗ６を切断する。基準位置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。すなわち、溶着領域Ｗ６のうち、Ｘ軸方向の負側の端部Ｗ６ａと正側の端部Ｗ６ｂとの間の中央位置に設定される。従って、切断後の溶着領域Ｗ１と溶着領域Ｗ３とは、幅方向（Ｘ軸方向）の大きさが同一となる。切断部３１は、基準位置ＣＬ２にて、溶着領域Ｗ７を切断することによって、溶着領域Ｗ２，Ｗ４を形成する。基準位置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。すなわち、溶着領域Ｗ７のうち、Ｙ軸方向の負側の端部Ｗ７ａと正側の端部Ｗ７ｂとの間の中央位置に設定される。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、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、セパレータ部材１８ａ，１８ｂ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、周面でセパレータ部材１８ａ，１８ｂを刃部３１ｃの反対側から支持する。ローラ３１ａ，３１ｂは、セパレータ部材１８ａ，１８ｂを切断しながら、駆動源（不図示）によって回転する。
【００４５】
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で切断される前のセパレータ部材１８ａ，１８ｂ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、切断されたセパレータ部材１８ａ，１８ｂ（以降、セパレータ１０と称する）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、セパレータ部材１８ａ，１８ｂ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、セパレータ部材１８ａ，１８ｂ（及びセパレータ１０）を引き込むように搬送方向に駆動する（搬送する）。
【００４６】
なお、ここでは、上述したガイドローラ２１、ガイドローラ２２，ガイドローラ２４、及びヒータローラ２６（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。
【００４７】
次に、図７及び図８を参照して、受取部５０の詳細な構成について説明する。図７は受取部５０の正面図である。図８は、受取部５０の主要部の動作を模式的に示す側面図である。受取部５０は、上ローラ２８が正極８から離間した第１の状態と、下ローラ２３及び上ローラ２８で正極８を挟む第２の状態との間で切替可能である。なお、下ローラ２３は、セパレータ部材１８ａを介して正極８を挟む。図７（ａ）は、第２の状態における受取部５０の状態を示す正面図である。図７（ｂ）は、第１の状態における受取部５０の状態を示す正面図である。図７に示すように、受取部５０は、下ローラ２３と、上ローラ２８と、下ギア５２（第１のギア）と、上ギア５３（第２のギア）と、モータ５４と、カム５６Ａ及びカムローラ５６Ｂとを有するカム機構５６と、を備える。
【００４８】
下ローラ２３、下ギア５２、及びカム５６Ａは、モータ５４の駆動軸６１に固定されている。上ローラ２８は、軸６２に固定されている。上ギア５３及びカムローラ５６Ｂは、軸６３に固定されている。軸６２及び軸６３は、駆動軸６１よりも上側に配置されている。軸６２は軸６３よりもＹ軸方向の正側に配置されている。また、軸６２のＹ軸方向の負側の端部と軸６３のＹ軸方向の正側の端部とは、ベルト６４によって、回転力を伝達可能に連結されている。なお、軸６２のＹ軸方向の負側の端部と軸６３のＹ軸方向の正側の端部を受ける軸受けは省略されている。軸６２のＹ軸方向の正側の端部、及び軸６３のＹ軸方向の負側の端部は、支持部材６５によって支持されている。支持部材６５は、押圧機構６６に連結された部材である。
【００４９】
モータ５４は、駆動軸６１を回転させる駆動源である。従って、下ローラ２３は、モータ５４の駆動力によって回転する駆動ローラである。また、モータ５４の駆動力によって、駆動軸６１を介してギア５２及びカム５６Ａも回転する。
【００５０】
下ギア５２及び上ギア５３は、互いに噛み合った状態にて、下ローラ２３及び上ローラ２８のＹ軸方向の負側に離間した位置に配置される。下ギア５２は、駆動軸６１を介して下ローラ２３に連結されたギアである。下ギア５２は、駆動軸６１の回転力を上ギア５３に伝達する。上ギア５３は、軸６３、ベルト６４及び軸６２を介して上ローラ２８に連結されたギアである。上ギア５３は、下ギア５２と噛み合うことによって、下ギア５２から伝達された回転力を上ローラ２８に伝達する。上ギア５３は、第１の状態及び第２の状態の両方の状態において上ローラ２８が回転するように、下ギア５２とかみ合った状態が維持される。図８（ａ）の左から１番目の図のように、第２の状態において、上ギア５３の中心（軸６３の位置）は、下ギア５２の中心（駆動軸６１の位置）に対して、Ｘ軸方向の負側に斜め上方に位置する。図８（ｂ）の左から２、３番目の図のように、第１の状態において、上ギア５３の中心（軸６３の位置）は、下ギア５２の中心（駆動軸６１の位置）に対して、上方に位置する。これらの位置の切り替えがあったとしても、各位置にて、及び移動途中において、下ギア５２及び上ギア５３は、互いに噛み合っている。
【００５１】
カム機構５６は、駆動ローラである下ローラ２３の回転力によって、第１の状態と第２の状態とを切り替える機構である。図８（ａ）に示すように、カム５６Ａは、Ｙ軸方向から見た時に、円形形状の一部の直径が広がるように拡張した形状を有する。部分的に拡張した部分を拡張部５６ａとする。拡張部５６ａは、下ギア５２と共に回転する。カムローラ５６Ｂは、軸６３（図７参照）に接続されたアーム部５６ｂと、アーム部５６ｂの先端に設けられたローラ部５６ｃと、を備える。図８（ａ）の左から１，４番目の図に示すように、第２の状態では、ローラ部５６ｃは、カム５６Ａの拡張部５６ａ以外の箇所と当接触する。このとき、アーム部５６ｂは、真下を向いた状態となる。図８（ａ）の左から２，３番目の図に示すように、第１の状態では、ローラ部５６ｃは、カム５６Ａの拡張部５６ａと当接触して持ち上げられた状態となる。このとき、アーム部５６ｂは、ローラ部５６ｃと共に持ち上げられて、Ｘ軸方向の正側へ向かって斜め上方へ向く状態となる。
【００５２】
上述の受取部５０の動作の順序について、図８（ａ），（ｂ）を参照して説明する。まず、図８（ａ）の左から１番目及び２番目の図に示すように、カム５６Ａの拡張部５６ａが半時計回りに回転してローラ部５６ｃに近付いて行き、当該ローラ部５６ｃと当接すると、ローラ部５６ｃと共にアーム部５６ｂがＸ軸方向の正側に斜め上方へ持ち上げられる。これにより、上ギア５３が、下ギア５２とのかみ合いを維持しながら、Ｘ軸方向の正側に斜め上方へ持ち上げられる。これにより、図８（ｂ）の左から１番目及び２番目の図に示すように、上ローラ２８が下ローラ２３と近接している状態から、Ｘ軸方向の正側に斜め上方に持ち上げられる。カムローラ５６Ｂが持ち上げられると、軸６３が持ち上げられ、それにより、支持部材６５を介して軸６２と共に上ローラ２８が持ち上げられるためである（図７参照）。これにより、上ローラ２８が下ローラ２３から離間した状態となり、第２の状態から第１の状態となる。
【００５３】
図８（ａ）の左から３番目及び４番目の図に示すように、カム５６Ａの拡張部５６ａが更に半時計回りに回転して、ローラ部５６ｃが拡張部５６ａを乗り越えると、当該ローラ部５６ｃと共にアーム部５６ｂがＸ軸方向の負側の斜め下方へ移動して、元の位置に戻る。これにより、上ギア５３が、下ギア５２とのかみ合いを維持しながら、Ｘ軸方向の負側に斜め下方へ落ちる。これにより、図８（ｂ）の左から３番目及び４番目の図に示すように、上ローラ２８が下ローラ２３から離間している状態から、Ｘ軸方向の負側に斜め下方へ移動する。カムローラ５６Ｂが斜め下方へ移動すると、軸６３が斜め下方へ移動し、それにより、支持部材６５を介して軸６２と共に上ローラ２８が斜め下方へ移動するためである（図７参照）。なお、このとき、押圧機構６６が支持部材６５を下方へ押すことによって、上述のような斜め下方への移動が発生する。これにより、上ローラ２８が下ローラ２３と近接した状態となり、第１の状態から第２の状態となる。
【００５４】
受取部５０は、正極８の下流側の端部が当該受取部５０の位置を通過したタイミングで第２の状態となる。すなわち、正極８の下流側の端部（Ｘ軸方向の正側の端部）が、下ローラ２３の上端を通過した後に、図８（ａ）（ｂ）の左から４番目の状態となる。これは、正極８が吸着コンベア４２から供給されるタイミングと、セパレータ部材１８ａの送り速度と、カム機構５６の開閉のタイミングと、を同期させることによって実現される。
【００５５】
次に、本実施形態に係るセパレータ付き電極製造装置２０の作用・効果について説明する。
【００５６】
セパレータ付き電極製造装置２０は、セパレータ１０の母材であるセパレータ部材１８ａ，１８ｂを正極８の両面に設けるヒータローラ２５，２６の上流側に設けられ、一方のセパレータ部材１８ａ及び正極８を挟み込んで受け取り、ヒータローラ２５に案内する下ローラ２３及び上ローラ２８で構成される受取部５０を備えている。この受取部５０は、上ローラ２８が正極８から離間した第１の状態と、正極８を挟む第２の状態との間で切替可能である。従って、受取部５０は、正極８が当該受取部５０の位置まで来たときは、第１の状態として上ローラ２８を離間させておく。これにより、正極の上流側の端部が上ローラ２８と接触することを抑制できる。受取部５０は、正極８の端部が上ローラ２８と接触しない位置まで移動したら、第２の状態として下ローラ２３及び上ローラ２８で正極８を挟んで受け取る。以上により、一対のローラ２３，２８で正極８を受け取る際に、正極８の粉落ちの発生を低減できる。
【００５７】
受取部５０は、正極８の下流側の端部が当該受取部５０の位置を通過したタイミングで第２の状態となる。これにより、各ローラ２３，２８が正極８の下流側の端部と接触することを抑制できる。
【００５８】
受取部５０の下ローラ２３は、駆動ローラであり、当該駆動ローラの回転力によって、第１の状態と第２の状態とを切り替えるカム機構５６を備える。この場合、受取部５０は、カム機構５６というシンプルな構成にて、駆動ローラである下ローラ２３の回転力を第１の状態及び第２の状態の切り替えのための動作に変換することができる。
【００５９】
受取部５０は、下ローラ２３に連結された下ギア５２と上ローラ２８に連結された上ギア５３とを有し、上ギア５３は、第１の状態及び第２の状態の両方の状態において上ローラ２８が回転するように、下ギア５２とかみ合った状態が維持される。この場合、状態によらず、下ローラ２３と上ローラ２８とを常時回転させることができる。上ローラ２８が常時回転しない場合、正極８をニップした瞬間に電極姿勢がずれることがあるが、常時回転により、このような不具合が防止される。また、カム機構５６及びギア５２，５３の組み合わせによって、モータ５４の一方向への回転によって上ローラ２８を連続的に上下動させることができるため、ラインの高速化を図ることができる。例えば、エアシリンダ等の直動のアクチュエータを用いて上ローラ２８を上下動させた場合、高速化を行うことが難しい。
【００６０】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６１】
上述の実施形態では、カム機構とギアの組み合わせによって、ローラが上下動する機構が採用されていた。これに代えて、シリンダ等の駆動機構を用いてローラを上下動させてもよい。例えば、下ローラ２３を従動ローラとし、上ローラ２８をモータで回転させると共にシリンダ等の駆動機構で上下動させてよい。この場合、セパレータ付き電極製造装置２０を図９に示すような構成とすることができる。図９に示すセパレータ付き電極製造装置２０では、セパレータ部材１８ａが、受取部５０よりも上流側の位置で、搬送経路に供給される。すなわち、セパレータ部材１８ａは、受取部５０よりも上流側に配置されたガイドローラ２１にガイドされて、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。
【００６２】
このとき、吸着コンベア４２は、受取用コンベア９０を介さずに、正極８をセパレータ部材１８ａ上に供給してよい。これにより、受取部５０は、セパレータ部材１８ａ及び正極８を受け取る。下ローラ２３は、供給されるセパレータ部材１８ａに追従するように回転する。上ローラ２８は、正極８及びセパレータ部材１８ａを下ローラ２３との間で挟むように、上側から下側へ移動する。
【００６３】
セパレータ付き電極製造装置２０は、受取部５０よりも上流側に設けられ、下面４２ａ側で正極８を搬送し、正極８をセパレータ部材１８ａ上に供給する吸着コンベア４２を更に備える。例えば、受取用コンベア９０からセパレータ部材１８ａ上に正極８を載せ替える場合、正極８の端部が他の部分と衝突して粉落ちが発生する可能性がある。これに対し、吸着コンベア４２が正極８をセパレータ部材１８ａ上に供給する場合、下面４２ａ側から正極８をセパレータ部材１８ａ上に落下させる。この場合、正極８をセパレータ部材１８ａに載せ替える際に、正極８に粉落ちが発生することを抑制できる。
【００６４】
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。
【００６５】
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】
【００６６】
８…正極（電極）、１０…セパレータ、１１…セパレータ付き正極（セパレータ付き電極）、１８ａ，１８ｂ…セパレータ部材、２０…セパレータ付き電極製造装置、２５，２６…ヒータローラ（接合部）、２３…下ローラ（第１のローラ）、２８…上ローラ（第２のローラ）、３１…切断部、４２…吸着コンベア、５０…受取部、５２…下ギア（第１のギア）、５３…上ギア（第２のギア）、５６…カム機構。
【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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