(57)【要約】【課題】シート状電極が無駄に廃棄されるのを阻止する。【解決手段】シート状電極（１）を積層部署まで搬送するためのシート状電極搬送装置（Ａ）を密閉壁（５０）で覆うと共に密閉壁（５０）の内部をシート状電極（１）の搬送経路に沿って隔壁（５７，５８，５９，６０）により内部空間領域（Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４，Ｚ５）に分割する。各内部空間領域（Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４，Ｚ５）に乾燥空気が供給される。いずれかの内部空間領域（Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４，Ｚ５）内に異常なシート状電極（１）が存在するときには、異常なシート状電極（１）を載置している搬送プレート（２０）以外の搬送プレート（２０）が、異常なシート状電極（１）が存在している内部空間領域以外の内部空間領域に退避される。【選択図】図１
2020077487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状電極の積層体を製造するための積層体製造装置において、シート状電極を積層部署まで搬送するために、搬送経路に沿って延びるレールと、レール上を走行する複数個のリニアモータの可動子と、各可動子上に取り付けられた搬送プレートとを有するシート状電極搬送装置を具備しており、各搬送プレート上にシート状電極が載置されており、該シート状電極搬送装置を密閉壁で覆うと共に該密閉壁の内部を搬送経路に沿って隔壁により少なくとも三つの内部空間領域に分割し、各隔壁に可動子および搬送プレートの通過用開口部を形成し、少なくとも一部の内部空間領域に乾燥空気が供給され、いずれかの内空間領域内に異常なシート状電極が存在するときには、異常なシート状電極を載置している搬送プレート以外の搬送プレートを、異常なシート状電極が存在している内部空間領域以外の内部空間領域に退避させるシート状電極の積層体製造装置。
【請求項２】
異常なシート状電極を載置している搬送プレート以外の搬送プレートを、異常なシート状電極が存在している内部空間領域以外の内部空間領域に退避させたときには、異常なシート状電極が存在している内部空間領域への乾燥空気量の供給を停止するか、或いは、異常なシート状電極が存在している内部空間領域以外の内部空間領域に供給される乾燥空気量に比べて、異常なシート状電極が存在している内部空間領域に供給される乾燥空気量を減少させる請求項１に記載のシート状電極の積層体製造装置。
【請求項３】
異常なシート状電極を載置している搬送プレート以外の搬送プレートを、異常なシート状電極が存在している内部空間領域以外の内部空間領域に退避させたときには、異常なシート状電極が存在している内部空間領域以外の内部空間領域への乾燥空気量の供給量を増大させる請求項１に記載のシート状電極の積層体製造装置。
【請求項４】
各隔壁に、該通過用開口部を閉鎖可能な開口閉鎖弁を設けた請求項１に記載のシート状電極の積層体製造装置。
【請求項５】
シート状電極が、集電用金属箔と、集電用金属箔上に形成された正極活物質層および負極活物質層の少なくとも一方とを含む請求項１に記載のシート状電極の積層体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状電極の積層体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極、負極、電解質等の全固体電池の構成要素をラミネートフィルムにより包んで薄肉長方形状のラミネート電池を形成し、ラミネート電池の周縁端部を把持するための冶具にラミネート電池を装着し、冶具に装着されたラミネート電池を冶具に装着された状態で積層すると共に積層したラミネート電池を積層方向に拘束し、拘束後、全ての冶具をラミネート電池から取り外し、それによりラミネート電池の積層体である電池モジュールを製造するようにしたる電池モジュール製造装置が公知である（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５７５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような正極、負極、電解質等の全固体電池の構成要素は大気に露呈されると、大気中に含まれる水分によって劣化してしまうという大きな問題点を有している。しかしながら上述の電池モジュール製造装置では、このような問題点について考慮が払われていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、シート状電極の積層体を製造するための積層体製造装置において、シート状電極を積層部署まで搬送するために、搬送経路に沿って延びるレールと、レール上を走行する複数個のリニアモータの可動子と、各可動子上に取り付けられた搬送プレートとを有するシート状電極搬送装置を具備しており、各搬送プレート上にシート状電極が載置されており、シート状電極搬送装置を密閉壁で覆うと共に密閉壁の内部を搬送経路に沿って隔壁により少なくとも三つの内部空間領域に分割し、各隔壁に可動子および搬送プレートの通過用開口部を形成し、少なくとも一部の内部空間領域に乾燥空気が供給され、いずれかの内部空間領域内に異常なシート状電極が存在するときには、異常なシート状電極を載置している搬送プレート以外の搬送プレートを、異常なシート状電極が存在している内部空間領域以外の内部空間領域に退避させるシート状電極の積層体製造装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
退避されているシート状電極を大気に露呈させることなく、異常なシート状電極のみを取り出すことが可能となる。従って、大気に露呈することにより劣化するシート状電極の個数を大巾に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、シート状電極搬送装置および冶具搬送装置の全体図である。
【図２】図２は、密閉壁を取り除いたときを示すシート状電極搬送装置および冶具搬送装置の全体図である。
【図３】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄは、単位電池およびシート状電極を説明するための図である。
【図４】図４は、図１および図２に示されるシート状電極搬送装置の一部の拡大側面図である。
【図５】図５は、可動子の断面図である。
【図６】図６は、搬送プレートの斜視図である。
【図７】図７Ａおよび７Ｂは、搬送プレートのクランプの作動を説明するための図である。
【図８】図８は、シート状電極の積層工程を示す図である。
【図９】図９は、冶具搬送装置を図解的に示す平面図である。
【図１０】図１０は、密閉壁の縦断面図である。
【図１１】図１１は、密閉壁の平面図である。
【図１２】図１２は、搬送プレートの走行の様子を説明するための図である。
【図１３】図１３は、搬送プレートの退避の様子を説明するための図である。
【図１４】図１４は、搬送プレートの退避の様子を説明するための図である。
【図１５】図１５は、密閉壁の変形例の縦断面図である。
【図１６】図１６は、シート状電極搬送装置の運転を制御するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、シート状電極の積層体製造装置に関し、このシート状電極の積層体から、例えば、車両に搭載される電池が形成される。そこで、まず初めに、この積層体を形成しているシート状電極について説明する。図３Ａおよび図３Ｂは夫々、このシート状電極を用いて製造される電池の構成要素、即ち、単位電池の平面図と、図３ＡのＸ−Ｘ線に沿って見た単位電池の断面図とを図解的に示している。なお、単位電池の厚みは１ｍｍ以下であり、従って、図３Ｂでは、各層の厚みがかなり誇張して示されている。
【０００９】
図３Ｂを参照すると、２は正極集電体層、３は正極活物質層、４は固体電解質層、５は負極活物質層、６は負極集電体層を夫々示す。正極集電体層２は導電性材料から形成されており、本発明による実施例では、この正極集電体層２は集電用金属箔、例えば、アルミニウム箔から形成されている。また、正極活物質層３は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の金属イオンを、放電の際に吸蔵させ、充電の際に放出させることのできる正極活物質から形成されている。また、固体電解質層４は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の金属イオンに対して伝導性を有し、全固体電池の材料として利用可能な材料から形成されている。
【００１０】
一方、負極活物質層５は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の金属イオンを、放電の際に放出させ、充電の際に吸蔵させることのできる負極活物質から形成されている。また、負極集電体層６は導電性材料から形成されており、本発明による実施例では、この負極集電体層２は集電用金属箔、例えば、銅箔から形成されている。また、上述の説明からわかるように、本発明による実施例において製造される電池は全固体電池であり、この場合、この電池は、全固体リチウムイオン二次電池であることが好ましい。
【００１１】
さて、本発明による実施例において用いられるシート状電極は、図３Ａと同様な矩形状の平面形状を有しており、図３Ｃ又は図３Ｄに示される断面構造を有している。なお、これら図３Ｃおよび図３Ｄは、図３ＡのＸ−Ｘ線と同様な位置における断面図を示している。なお、これら図３Ｃおよび図３Ｄにおいても、図３Ｂと同様に、２は正極集電体層、３は正極活物質層、４は固体電解質層、５は負極活物質層、６は負極集電体層を示している。図３Ｃに示されるシート状電極は、中心部に負極集電体層６が位置しており、この負極集電体層６から上方向に向けて、負極活物質層５、固体電解質層４、正極活物質層３、正極集電体層２が順次形成されており、負極集電体層６から下方向に向けて、負極活物質層５、固体電解質層４、正極活物質層３が順次形成されている。この場合、本発明による実施例では、負極集電体層６は銅箔から形成されており、正極集電体層２はアルミニウム箔から形成されている。
【００１２】
一方、図３Ｄに示されるシート状電極は、中心部に負極集電体層６が位置しており、この負極集電体層６から上下方向に向けて夫々、負極活物質層５、固体電解質層４、正極活物質層３が順次形成されている。即ち、図３Ｄに示されるシート状電極は正極集電体層２を有していない。図３Ｄに示される場合でも、負極集電体層６は銅箔から形成されている。本発明による実施例では、図３Ｄに示される断面形状のシート状電極が予め形成されており、後述するように積層工程の途中で図３Ｄに示される断面形状のシート状電極上にアルミニウム箔（正極集電体）２が貼付され、その結果、図３Ｃに示される断面形状のシート状電極、即ち、アルミニウム箔２の貼付されたシート状電極が形成される。
【００１３】
本発明による実施例では、このアルミニウム箔２の貼付されたシート状電極を、シート状電極１と称している。なお、本発明による実施例の説明において、特に混乱しないと考えられる場合には、アルミニウム箔２の貼付されていない図３Ｄに示される断面形状のシート状電極もシート状電極１と称する。これに対し、アルミニウム箔２の貼付されたシート状電極１とアルミニウム箔２の貼付されていないシート状電極１とを区別して表現したほうが好ましい場合には、アルミニウム箔２の貼付されたシート状電極を正極付きシート状電極１と称し、アルミニウム箔２の貼付されていないシート状電極を、正極なしシート状電極１と称する。
【００１４】
なお、図３Ｃおよび図３Ｄに示されるシート状電極１は一例を示すものであって、種々の構造のシート状電極１の使用が考えられる。例えば、銅箔６の一方の側面上に、負極活物質層５、固体電解質層４、正極活物質層３および正極集電体層２を形成するか、又は負極活物質層５、固体電解質層４および正極活物質層３を形成するか、又は負極活物質層５および固体電解質層４を形成するか、又は負極活物質層５のみを形成し、銅箔６の他方の側面上に、負極活物質層５および固体電解質層４を形成するか、又は負極活物質層５のみを形成するか、又は何も形成しない構造とすることができる。また、銅箔６に代えて、正極集電体層２を形成するアルミニウム箔を用い、このアルミニウム箔２の一方の側面上に、正極活物質層３、固体電解質層４、負極活物質層５および負極集電体層６形成するか、又は正極活物質層３、固体電解質層４および負極活物質層５を形成するか、又は正極活物質層３および固体電解質層４を形成するか、又は正極活物質層３のみを形成し、他方の側面上に、正極活物質層３、固体電解質層４および負極活物質層５を形成するか、又は正極活物質層３および固体電解質層４を形成するか、又は正極活物質層３のみを形成するか、又は何も形成しない構造とすることができる。
【００１５】
従って、包括的に表現すると、本発明において、シート状電極１は、集電用金属箔２又は６と、集電用金属箔２又は６上に形成された正極活物質層３および負極活物質層５の少なくとも一方とを含んでいることになる。なお、以下、シート状電極１が、図３Ｃおよび図３Ｄのいずれかに示される構造を有する場合を例にとって、本発明による実施例について説明する。
【００１６】
図１および図２を参照すると、図１には、シート状電極搬送装置Ａおよび冶具搬送装置Ｂの全体図が示されており、図２には、密閉壁を取り除いたときを示すシート状電極搬送装置Ａおよび冶具搬送装置Ｂの全体図が示されている。図２において矢印で示される搭載位置において、図３Ｄに示される断面形状の正極なしシート状電極１が供給され、このシート状電極１は、シート状電極１を含む積層体を形成するためにシート状電極搬送装置Ａにより矢印で示される搬送方向に搬送される。
【００１７】
最初に、シート状電極搬送装置Ａの構造を理解し易い図２よび図４を参照しつつ、シート状電極搬送装置Ａについて説明する。なお、図４は、図２に示されるシート状電極搬送装置Ａの一部の拡大側面図を示している。図２および図４を参照すると、シート状電極搬送装置Ａは、垂直面内において上下方向に間隔を隔てた水平直線部分１０ａおよび一対の半円形部分１０ｂからなる長円形のレール１０と、このレール１０上を走行可能な複数個の可動子１２を具備している。図５には、図４のＹ−Ｙ線に沿って見た可動子１２の断面図が示されている。図５に示されるように、この可動子１２は、可動子１２に軸線１３ａ回りで回転可能に取り付けられてレール１０上を転動する一対のガイドローラ１３（進行方向に対し前と後ろに配置されている）と、可動子１２に軸線１４ａ回りで回転可能に取り付けられてレール１０上を転動する一対のガイドローラ１４（進行方向に対し前と後ろに配置されている）と、可動子１２に軸線１５ａ回りで回転可能に取り付けられてレール１０上を転動するガイドローラ１５と、可動子１２に軸線１６ａ回りで回転可能に取り付けられてレール１０上を転動するガイドローラ１６とを備えている。
【００１８】
一方、この可動子１２は、一対の永久磁石１７，１８を備えており、これら永久磁石１７，１８に挟まれた搬送装置Ａ内には、コイルの巻設された固定子１１が配置されている。この固定子１１と永久磁石１７，１８によって、即ち、固定子１１と可動子１２によってリニアモータが形成されている。従ってシート状電極搬送装置Ａでは、リニアモータの可動子１２がレール１０上を走行せしめられていることになる。この可動子１２の走行速度等は、図２に示される運転制御装置Ｃによって制御される。シート状電極搬送装置Ａの各可動子１２には、例えば、番号が付されており、各可動子１２は、可動子１２毎に運転制御装置Ｃによって夫々独立に制御される。
【００１９】
図４および図５に示されるように、可動子１２上には矩形状をなす搬送プレート２０が取り付けられており、この搬送プレート２０上にシート状電極１が載置される。図６は、可動子１２に取り付けられた搬送プレート２０の斜視図を示している。図６を参照すると、本発明による実施例では、搬送プレート２０には、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１を搬送プレート２０上に押え付けて、搬送中、シート状電極１を搬送プレートト２０の載置位置に保持する複数のクランプ２１，２２，２３，２４が取り付けられている。図６に示される実施例では、進行方向に対し前方に位置する搬送プレート２０の前端部に間隔を隔てて一対のクランプ２１，２２が取り付けられており、進行方向に対し後方に位置する搬送プレート２０の後端部に間隔を隔てて一対のクランプ２３，２４が取り付けられている。
【００２０】
これらクランプ２１，２２，２３，２４は同じ構造を有しており、従って、クランプ２４を例にとってクランプの構造を説明する。図７Ａは、クランプ２４によって、シート状電極１が搬送プレート２０上に押え付けられているときを示しており、図７Ｂは、クランプ２４がシート状電極１を解放したときを示している。図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、クランプ２４は、概略的にいうとＬ字型をなすクランプアーム２５を具備しており、このクランプアーム２５の中央部が、支持ピン２６によって、搬送プレート２０に固定された支持板２７に回動可能に取り付けられている。クランプアーム２５の一端には搬送プレート２０の表面上まで延びる押え付け部２５ａが形成されており、クランプアーム２５の他端にはローラ２８が取り付けられている。クランプアーム２５は、クランプアーム２５と支持板２７間に取り付けられた引張りばね２９によって常時時計回りに付勢されている。
【００２１】
可動子１２の走行経路には、クランプアーム２５のローラ２８と係合可能な固定カム（図示せず）が設けられている。クランプアーム２５のローラ２８は、通常、この固定カムと係合しておらず、このときには、図７Ａに示されるように、シート状電極１は、引張りばね２９のばね力により、クランプアーム２５の押え付け部２５ａによって搬送プレート２０上に押え付けられている。一方、クランプアーム２５のローラ２８が固定カムと係合すると、図７Ｂに示されるように、ローラ２８が上昇し、シート状電極１が、クランプアーム２５の押え付け部２５ａから解放される。
【００２２】
次に、図８を参照しつつ、シート状電極の積層工程について説明する。図８は、このシート状電極の積層工程を図解的に示しており、この図８には、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１と、搬送プレート２０に取り付けられたクランプ２１，２２，２３，２４が図解的に示されている。ただし、図８では、搬送プレート２０は省略されている。なお、この図８には、シート状電極１がシート状電極搬送装置Ａにより搬送されているときに行われる種々の処理が示されている。
【００２３】
本発明による実施例では、細長い銅箔の両側面上に、銅箔の長手方向に間隔をおいて、負極活物質層、固体電解質層および正極活物質層が順次、重なるように塗布され、次いで、この銅箔を、所定の長さ毎に切断することによって、図３Ｄに示される断面形状の正極なしシート状電極１が作成される。この正極なしシート状電極１は保管台に積み重ねられて保管される。図８のＺは、この保管台に積み重ねられている正極なしシート状電極１を示している。この保管台に積み重ねられているシート状電極１は、図１においてＤで示される移送装置により、図２の矢印で示される搭載位置において、図８において矢印で示すように、一枚ずつ順次、シート状電極搬送装置Ａの上方の水平直線レール部分１０ａにおいて搬送プレート２０上に載置される。この正極なしシート状電極１が搭載されるところを搭載部署と称する。
【００２４】
上方の水平直線レール部分１０ａにおいて搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１は、シート状電極搬送装置Ａの水平直線部分１０ａに沿って移動する間、まず初めに、接続用電極タブを形成するための銅箔６の端部のタブ裁断処理が行われる。このタブ裁断処理が行われるところをタブ裁断処理部署と称する。次いで、アルミニウム（正極）箔との短絡を阻止するために銅箔６の一部に絶縁材を塗布するための端部絶縁処理が行われる。この端部絶縁処理が行われるところを端部絶縁処理部署と称する。次いで、正極なしシート状電極１の電極検査が行われる。この電極検査が行われるところを電極検査部署と称する。この電極検査部署では、例えば、接続用電極タブが正確に形成されているか否か、および絶縁材が正確に塗布されているか否かが検出される。
【００２５】
次いで、アルミニウム（正極）箔２をシート状電極１上に接着剤を用いて貼付する正極箔貼付処理が行われる。この正極箔貼付処理が行われるところを正極箔貼付処理部署と称する。アルミニウム（正極）箔２が、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に貼付されると、シート状電極１は図３Ｃに示される断面形状の正極付きシート状電極となる。次いで、アルミニウム（正極）箔２がシート状電極１上に適切に貼付されているか否かを検査する箔貼付検査が行われる。この箔貼付検査が行われるところを箔貼付検査部署と称する。次いで、正極付きシート状電極１を積層したときに、積層したシート状電極１間でズレを生じないようにアルミニウム（正極）箔２上に接着剤を塗布するズレ止め塗布処理が行われる。このズレ止め塗布処理が行われるところをズレ止め塗布処理部署と称する。
【００２６】
次いで、搬送プレート２０が、シート状電極搬送装置Ａの半円形レール部分１０ｂに到達し、半円形レール部分１０ｂに沿って進行し始めると、図８に示される如く、搬送プレート２０の上下が反転し始め、搬送プレート２０が、シート状電極搬送装置Ａの半円形レール部分１０ｂの下端部に到達すると、搬送プレート２０の上下が完全に反転する。次いで、シート状電極１の積層部署４０に到達すると、シート状電極１の積層作用が行われる。積層作用が行われると、正極付きシート状電極１は搬送プレート２０上から取り除かれる。空の状態となった搬送プレート２０は、順次、図２に示される搭載位置に移動せしめられる。
【００２７】
次に、積層部署４０において行われる正極付きシート状電極１の積層作用について簡単に説明する。図９は、図１および図２に示される冶具搬送装置Ｂを図解的に描いた平面図であり、この図９にはシート状電極搬送装置Ａが鎖線で示されている。図２および図９を参照すると、冶具搬送装置Ｂは、シート状電極搬送装置Ａの小型版であってシート状電極搬送装置Ａと同様な機能を有している。即ち、冶具搬送装置Ｂは、並列配置された一対の直線部分と一対の半円形部分からなる長円形のレール３０と、このレール３０上を走行するリニアモータの可動子３１とを具備しており、この可動子３１は図５に示される可動子１２と同様な構造を有する。この可動子３１には長円形のレール３０から水平方向外方に向けて延びる搬送台３２の端部が固定されており、この搬送台３２上に積層冶具４０が搭載される。
【００２８】
さて、図８を参照しつつ説明したように、本発明による実施例では、搬送プレート２０の上下が反転した状態で、正極付シート状電極１の積層作用が行われる。このとき図８に示されるように、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に積層冶具４０の上面を対面させた状態で、搬送プレート２０のクランプ２１，２２，２３，２４を解除することにより、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１を積層冶具４０内に落下させることによって、シート状電極１が積層冶具４０に積層される。この場合、本発明による実施例では、搬送プレート２０を進行方向に移動させつつ積層作用を行うので、積層作用が行われている間、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に積層冶具４０の上面が対面し続けるように積層冶具４０が搬送される。
【００２９】
ところで、図２および図９を参照しつつ既に説明したように、冶具搬送装置Ｂの可動子３１に搬送台３２の端部が固定されており、この搬送台３２上に積層冶具４０が搭載されている。従って、本発明による実施例では、積層作用が行われている間、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に積層冶具４０の上面が対面し続けることができるように、即ち、積層作用が行われている間、搬送台３２に搭載された積層冶具４０がシート状電極搬送装置Ａの真下を移動し続けることができるように、冶具搬送装置Ｂが配置されている。更に、本発明による実施例では、積層作用が行われている間、搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１に積層冶具４０の上面が対面し続けるように、搬送プレート２０と搬送台３２とが同期して移動せしめられる。
【００３０】
図９に示される例では、冶具搬送装置Ｂは、可動子３１により支持された三つの搬送台３２を有しており、各搬送台３２上に積層冶具４０が搭載されている。これら搬送台３２は可動子３１によって矢印方向に移動せしめられる。図９において、例えば、或る搬送プレート２０に載置されているシート状電極１の積層冶具４０への積層作業が、ＡＸで示される搬送台３２上の積層冶具４０に対して行われているときには、この搬送プレート２０に後続している搬送プレート２０からの積層冶具４０へのシート状電極１の積層作業は、ＢＸで示される搬送台３２上の積層冶具４０に対して行われる。一方、ＣＸで示される搬送台３２上の積層冶具４０は、積層冶具４０へのシート状電極１の積層作業が既に完了した積層冶具４０を示しており、搬送台３２は、積層冶具４０へのシート状電極１の積層作業が完了すると、高速度でもって、先行する搬送台３２、図９においてはＢＸで示される搬送台３２の後ろまで移動せしめられる。
【００３１】
このようにして、搬送プレート２０により次から次へと搬送されてくるシート状電極１は、順次搬送されてくる搬送台３２上の積層冶具４０内に次から次へと一枚ずつ積層される。このシート状電極１の積層冶具４０への積層作業は高速で行われ、従って、各積層冶具４０には短時間で、予め設定された枚数のシート状電極１の積層体が形成される。予め設定された枚数のシート状電極１の積層体が生成されると、積層冶具４０は、次の処理を行うために、シート状電極１の積層体を保持したまま冶具搬送装置Ｂの搬送台３２から取り除かれ、空の積層冶具４０が搬送台３２上に載置される。
【００３２】
冶具搬送装置Ｂの搬送台３２から取り除かれた積層冶具４０はプレス装置に運ばれ、シート状電極１の積層体の圧縮作業が行われる。次いで、シート状電極１の積層体が圧縮された状態でシート状電極１の積層体の側面部に樹脂が塗布され、それによって、シート状電極１の側面部が互いに樹脂により固着される。次いで、アルミニウム（正極）箔２をシート状電極１上に接着剤を用いて貼付する正極箔貼付処理が行われる。次いで、シート状電極１の接続用電極タブに電力取り出し用端子を接合するための端子接合処理が行われる。それによって、シート状電極１の電極積層体が生成される。このようにして形成された電極積層体は、例えば、ラミネートフィルムにより袋状に覆われ、ラミネートフィルムにより袋状に覆われた複数の電極積層体を直列或いは並列に電気的に接続することによって、例えば、車両に搭載される電池が形成される。
【００３３】
次に、図１および図１０を参照しつつ、シート状電極搬送装置Ａを覆う密閉壁の全体構造について説明する。なお、図１０は、図１のＸ-Ｘ線に沿ってみたシート状電極搬送装置Ａの縦断面図を示す。図１および図１０を参照すると、シート状電極搬送装置Ａ全体が、上壁５１、底壁５２、後壁５３、前壁５４および一対の側壁５５，５６からなる密閉壁５０により覆われている。なお、図１では、上壁５１を示す図の大部分および前壁５４を示す図が省略されているが、これら上壁５１および前壁５４は、一方の側壁５５から他方の側壁５６間の全体に亘って形成されている。シート状電極搬送装置Ａはこの密閉壁５０によって外気から完全に遮断されている。
【００３４】
図１に示される例では、密閉壁５０の内部に、シート状電極搬送装置Ａによるシート状電極の搬送方向において互いに間隔を隔てて４個の隔壁５７，５８，５９，６０が形成されており、密閉壁５０の内部は、これら隔壁５７，５８，５９，６０により、シート状電極の搬送経路に沿って５個の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５に分割されている。なお、前壁５４は各内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５毎に独立して形成されており、各前壁５４は開閉可能な構造に形成されている。これら内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５が図８に示されている。図８からわかるように、図１に示される例では、搭載部署が内部空間領域Ｚ１とされ、タブ裁断処理部署が内部空間領域Ｚ２とされ、端部絶縁処理部署が内部空間領域Ｚ３とされ、電極検査部署、正極箔貼付処理部署および箔貼付検査部署が内部空間領域Ｚ４とされ、ズレ止め塗布処理部署および積層部署が内部空間領域Ｚ５とされている。
【００３５】
一方、図１０に示されるように、隔壁６０上には、レール１０の上下水平直線部分１０ａ上を移動する可動子１２および搬送プレート２０が通過可能なように、一対の通過用開口部６１，６２が形成されている。図１からわかるように、これら通過用開口部６１，６２と同じ形状の通過用開口部が残りの隔壁５７，５８，５９上にも形成されている。
【００３６】
また、図１０に示されるように、内部空間領域Ｚ５の上壁５１の内部には、多数の乾燥空気噴出孔６３を有する乾燥空気室６４が形成されており、この乾燥空気室６４は流量制御弁Ｙ５を介して乾燥空気の生成装置６５に連結される。流量制御弁Ｙ５が開弁すると、生成装置６５において生成された乾燥空気が流量制御弁Ｙ５を介して乾燥空気室６４内に供給される。乾燥空気室６４内に供給された乾燥空気は乾燥空気噴出孔６３から内部空間領域Ｚ５に流入し、次いで内部空間領域Ｚ５に設けられた排出口６６を介して排出される。図１０に示される例では、乾燥空気室６４、乾燥空気噴出孔６３および排出口６６は、残りの内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３およびＺ４に対しても設けられており、図１１に示されるように、残りの内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３およびＺ４の乾燥空気室６４も、対応する流量制御弁Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３およびＹ４を介して乾燥空気の生成装置６５に連結される。なお、通過用開口部６１，６２を介して乾燥空気が流通するので、乾燥空気室６４、乾燥空気噴出孔６３および排出口６６は、内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４およびＺ５の少なくとも一部に対しても設けるようにしてもよい。
【００３７】
本発明の実施例において用いられているシート状電極１は全固体電池用であり、前述したように、全固体電池用のシート状電極１は大気に露呈されると大気中に含まれる水分によって劣化してしまう。従って、本発明の実施例では、例えば、露点がー７０度の乾燥空気が生成装置６５において生成され、シート状電極１をシート状電極搬送装置Ａにより搬送している間、生成装置６５から、大気圧よりも若干圧力の高い乾燥空気が、各内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５内に供給され続ける。従って、シート状電極１は、シート状電極搬送装置Ａにより搬送されている間、乾燥空気に露呈され続け、従って、シート状電極１が劣化するのが阻止される。なお、実際には、図８のＺで示されるように保管台に積み重ねられているシート状電極１についても、大気に露呈しないような対処がなされているが、このことについての説明は省略する。
【００３８】
次に、シート状電極搬送装置Ａにおける搬送プレート２０の走行制御について説明する。図１２から図１４は、シート状電極１を載置した搬送プレート２０の走行の様子を説明するために、図８に示される搭載部署、タブ裁断処理部署、端部絶縁処理部署、電極検査部署、正極箔貼付処理部署、箔貼付検査部署、ズレ止め塗布処理部署および積層部署を一直線上に並べて図解的に表した図である。また、これら図１２から図１４には、一例として、搭載部署、タブ裁断処理部署、端部絶縁処理部署、電極検査部署、正極箔貼付処理部署、箔貼付検査部署およびズレ止め塗布処理部署が等間隔で配置された場合が示されている。更に、これら図１２から図１４には、各内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５が示されている。なお、図１２から図１４には、等時間間隔毎の各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・における各搬送プレート２０の位置が示されている。
【００３９】
図１２は、搭載部署において時刻ｔ１およびｔ３にシート状電極１の搭載作用が行われ、全ての部署において何ら異常が発生しておらず、積層部署において順調にシート状電極１の積層作用が行われている場合を示している。この場合には、搭載部署において搬送プレート２０上に載置されたシート状電極１は、順次各部署に搬送され、最終的に積層部署において積層作用が行われることがわかる。また、このときには、各搬送プレート２０が等間隔でもって移動するように各可動子１２の走行が制御されている。
【００４０】
一方、シート状電極搬送装置Ａによりシート状電極１が搬送されているときに、例えば、極度に湾曲してしまったような異常なシート状電極１が見つかることがある。この場合には、この異常なシート状電極１を取り除く必要がある。この場合、一旦、シート状電極搬送装置Ａの運転を停止して、異常なシート状電極１を取り除くために、異常なシート状電極１が存在しているいずれかの内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、例えば、内部空間領域Ｚ４の前壁５４を開くと、内部空間領域Ｚ４内に他の正常なシート状電極１が存在している場合、正常なシート状電極１が大気に露呈されることになる。その結果、この正常なシート状電極１が劣化し、正常なシート状電極１を廃棄せざるを得なくなる。
【００４１】
そこで本発明では、異常なシート状電極１を取り除くため等の何らかの理由により、いずれかの内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５の前壁５４を開く必要が生じたときには、前壁５４が開かれる前に、即ち、大気に露呈される前に、前壁５４の開かれる内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５内において正常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０を他の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５に退避させるようにしている。図１３は、この場合の搬送プレート２０の移動の様子を示している。
【００４２】
図１３は、時刻ｔ１において、内部空間領域Ｚ４内の金属箔貼付部署に存在するシート状電極１に異常があることが見つかった場合を示している。図１３においてこの異常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０がハッチングを付して示されている。この場合には、図１１の時刻ｔ２からわかるように、内部空間領域Ｚ４内の異常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０以外の正常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０が内部空間領域Ｚ４以外の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３およびＺ５内に退避される。この場合、図１３に示される例では、内部空間領域Ｚ４内の電極検査部署に位置する正常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０は、内部空間領域Ｚ４外の、例えば、端部絶縁処理部署内に移動せしめられる。このとき、もともとタブ裁断処理部署内に位置していたシート状電極１を載置している搬送プレート２０、およびもともと端部絶縁処理部署内に位置していたシート状電極１を載置している搬送プレート２０も搭載部署に向けて若干移動せしめられる。また、この場合、図１３に示される例では、内部空間領域Ｚ４内の箔貼付検査部署に位置する正常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０は、内部空間領域Ｚ４外の、例えば、ズレ止め塗布処理部署内に移動せしめられる。このとき、もともとズレ止め塗布処理部署内に位置していたシート状電極１を載置している搬送プレート２０も積層部署に向けて若干移動せしめられる。
【００４３】
図１４は、正常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０を他の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５に退避させるようにした場合の変形例を示しており、この図１３は、時刻ｔ１において、内部空間領域Ｚ４内の電極検査部署に存在するシート状電極１に異常があることが見つかった場合を示している。図１４においてこの異常なシート状電極１がハッチングを付して示されている。この場合にも、図１４からわかるように、内部空間領域Ｚ４内の異常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０以外の正常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０が内部空間領域Ｚ４以外の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３およびＺ５内に退避される。この場合、この変形例では、内部空間領域Ｚ４内の正常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０が内部空間領域Ｚ４から抜け出るまで、異常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０よりも進行方向前方に存在する全ての搬送プレート２０が、図１２に示される正常時と同様な進行速度で進行せしめられる。一方、このとき、内部空間領域Ｚ１、Ｚ２およびＺ３に位置しているシート状電極１を載置している搬送プレート２０は停止され続ける。
【００４４】
このように各搬送プレート２０の移動を個別に制御できるのは、シート状電極搬送装置Ａがリニアモータを用いており、運転制御装置Ｃによって可動子１２の移動を個別に制御可能であるからである。なお、図１に示される例では、５個の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５が形成されているが、本発明の目的を達成するには、３個以上の内部空間領域が形成されていれば十分である。
【００４５】
このように、本発明による実施例では、シート状電極１の積層体を製造するための積層体製造装置が、シート状電極１を積層部署まで搬送するために、搬送経路に沿って延びるレール１０と、レール１０上を走行する複数個のリニアモータの可動子１２と、各可動子１２上に取り付けられた搬送プレート２０とを有するシート状電極搬送装置Ａを具備している。各搬送プレート２０上にシート状電極１が載置される。シート状電極搬送装置Ａを密閉壁５０で覆うと共に、密閉壁５０の内部が、搬送経路に沿って、隔壁５７，５８，５９，６０により、少なくとも三つの内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５に分割される。各隔壁５７，５８，５９，６０に可動子１２および搬送プレート２０の通過用開口部６１，６２が形成され、少なくとも一部の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５に乾燥空気が供給される。いずれかの内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５内に異常なシート状電極１が存在するときには、異常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０以外の搬送プレート２０が、異常なシート状電極１が存在している内部空間領域以外の内部空間領域に退避せしめられる。
【００４６】
図１３の時刻ｔ２、或いは図１４の時刻ｔ５に示されるように、異常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０以外の搬送プレート２０が、異常なシート状電極１が存在している内部空間領域Ｚ４以外の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ５に退避せしめられると、異常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０の存在している内部空間領域Ｚ４の前壁５４を開いて、異常なシート状電極１が内部空間領Ｚ４から取り出される。このとき、内部空間領域Ｚ４内の圧力は大気圧まで低下するので、内部空間領域Ｚ３およびＺ５内の乾燥空気が、夫々隔壁５９，６０の通過用開口部６１，６２を通って内部空間領域Ｚ４内に流出する。従って、このとき、大気が隔壁５９，６０の通過用開口部６１，６２を通って内部空間領域Ｚ３およびＺ５内に流入することはない。また、このとき、大気が隔壁５９，６０の通過用開口部６１，６２を通って内部空間領域Ｚ１およびＺ２内に流入することもない。従って、内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ５内のシート状電極１が劣化することがない。
【００４７】
一方、このとき前壁５４の開かれた内部空間領Ｚ４に乾燥空気を供給し続けることもできるが、供給された乾燥空気は大気中に散逸し、無駄となる。従って、前壁５４の開かれた内部空間領Ｚ４への乾燥空気の供給は停止するか、或いは、他の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ５への乾燥空気の供給量に比べて内部空間領Ｚ４への乾燥空気の供給量を減少させることが好ましい。なお、この場合、大気が隔壁５９，６０の通過用開口部６１，６２を通って内部空間領域Ｚ３およびＺ５内に流入する危険性を更に低くするために、他の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ５への乾燥空気の供給量を増量することもできる。
【００４８】
また、少ない乾燥空気の供給量でもって大気が隔壁５９，６０の通過用開口部６１，６２を通って内部空間領域Ｚ３およびＺ５内に流入するのを阻止しうるように、図１５に示されるような通過用開口部６１，６２を閉鎖可能な開口閉鎖弁７０，７１を各隔壁５７，５８，５９，６０上に設けることもできる。図１５には、通過用開口部６１を解放しているときの開口閉鎖弁７０と、通過用開口部６２を閉鎖しているときの開口閉鎖弁７１とが示されている。これら開口閉鎖弁７０，７１は通常は対応する通過用開口部６１，６２を解放しており、例えば、内部空間領域Ｚ４の前壁５４が開かれるときには、退避すべき可動子１２および搬送プレート２０が通過した後、内部空間領域Ｚ４を画定している隔壁５９，６０上の通過用開口部６１，６２が開口閉鎖弁７０，７１によって閉鎖される。
【００４９】
運転制御装置Ｃは、コンピュータを内蔵しており、図１６はこの運転制御装置Ｃにおいて実行されるシート状電極搬送装置Ａの運転制御ルーチンを示している。この運転制御ルーチンは繰り返し実行される。この運転制御装置Ｃでは、異常なシート状電極１を載置している搬送プレート２０の可動子１２の番号がNo.Ｍであった場合、この可動子１２の番号No.Ｍが入力されると、No.Ｍの可動子１２を停止する要求があったと判断される。この判断に基づいて、図１６に示される運転制御ルーチンが実行される。なお、前述したように、各可動子１２には番号が付されている。
【００５０】
即ち、図１６を参照すると、まず初めに、ステップ８０において、No.Ｍの可動子１２を停止する要求があったか否かが判別される。No.Ｍの可動子１２を停止する要求がなかったと判別されたときには、ステップ８１に進み、定常状態に復帰する要求がなされたか否かが判別される。定常状態に復帰する要求がなされていない判別されたときには、ステップ８２に進み、可動子１２毎に走行指令が発せられる。この走行指令は、例えば、各可動子１２に対し、積載部署を通過するまで、一つ前を走行している可動子１２と予め定められた一定間隔を隔てて走行するようにとの指令である。この走行指令により各可動子１２は、停止命令が発せられない限り、一つ前を走行している可動子１２と予め定められた一定間隔を隔てて走行する。
【００５１】
次いで、ステップ８０において、No.Ｍの可動子１２を停止する要求がなされたと判別されたときには、ステップ８３に進む。ステップ８３では、No.Ｍの可動子１２が停止され、No.Ｍの可動子１２以外の可動子１２の搬送プレート２０が、No.Ｍの可動子１２の存在する内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４，Ｚ５以外の内部空間領域に退避される。例えば、No.Ｍの可動子１２が内部空間領域Ｚ４に停止され、図１３或いは図１４に示されるように、No.Ｍの可動子１２以外の可動子１２の搬送プレート２０が、No.Ｍの可動子１２の存在する内部空間領域Ｚ４以外の内部空間領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ５に退避される。次いで、ステップ８４では、乾燥空気の供給切換が行われる。例えば、内部空間領域Ｚ４への乾燥空気の供給が停止される。
【００５２】
次いで、例えば、内部空間領域Ｚ４の前壁５４を開かれて、内部空間領域Ｚ４内のNo.Ｍの可動子１２の搬送プレート２０上に載置されている異常なシート状電極１が取り出され、次いで前壁５４が閉鎖された後、定常状態に復帰する要求がなされると、ステップ８１からステップ８５に進む。ステップ８５では、例えば、退避した搬送プレート２０を退避前の位置に復帰させるための対応する可動子１２の復帰制御が行われる。次いで、退避した搬送プレート２０が退避前の位置に復帰し、それにより復帰要求が解除されると、ステップ８２に進んで、各可動子１２が、積載部署を通過するまで、一つ前を走行している可動子１２と予め定められた一定間隔を隔てて走行せしめられる。
【符号の説明】
【００５３】
１    シート状電極
１２，３１    可動子
２０    搬送プレート
３２    搬送台
４０    積層冶具
５０    密閉壁５０
５７，５８，５９，６０    隔壁
６４    乾燥空気室
６５    乾燥空気の生成装置
Ａ    シート状電極搬送装置
Ｂ    冶具搬送装置
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５    内部空間領域
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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