(57)【要約】【課題】不織布からなる電池用セパレータをより安定した状態で溶着することのできる電池用極板の製造方法、及び、電池用極板の製造装置を提供する。【解決手段】電池用極板の製造方法は、正極板１０の両面を不織布からなるセパレータ１１，１２で覆い、正極板１０の辺に沿って当接する加熱部２２Ａを通じてセパレータ１１，１２同士を溶着する。電池用極板の製造方法は、加熱部２２Ａが当接されるセパレータ１１，１２の繊維の配向方向に応じて加熱部２２Ａによる溶着幅Ｗを変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極板の両面を不織布からなるセパレータで覆い、極板の辺に沿って当接する加熱部を通じてセパレータ同士を溶着する電池用極板の製造方法であって、
前記加熱部が当接されるセパレータの繊維の配向方向に応じて前記加熱部による溶着幅を変更する
ことを特徴とする電池用極板の製造方法。
【請求項２】
前記セパレータの繊維の配向方向と前記加熱部の配設方向との間の角度差を０°以上、かつ、９０°以下の範囲で取得し、その取得した角度差が大きくなるほど前記溶着幅を短くする
請求項１に記載の電池用極板の製造方法。
【請求項３】
前記セパレータの表面を撮像する撮像装置を用い、前記セパレータの繊維の配向方向を、前記撮像装置による撮像画像の画像認識処理によって特定する
請求項１又は２に記載の電池用極板の製造方法。
【請求項４】
前記セパレータの繊維の配向方向を、直交する２方向のそれぞれの剛軟度に基づいて特定する
請求項１又は２に記載の電池用極板の製造方法。
【請求項５】
前記セパレータの繊維の配向方向を、直交する２方向のそれぞれの引張強度に基づいて特定する
請求項１又は２に記載の電池用極板の製造方法。
【請求項６】
極板の両面を不織布からなるセパレータで覆い、極板の辺に沿って当接する加熱部を通じてセパレータ同士を溶着する電池用極板の製造装置であって、
前記加熱部が当接されるセパレータの繊維の配向方向に応じて溶着幅を算出する算出部を備え、
前記算出部にて算出された溶着幅に見合う板幅の加熱部を選んで、もしくは算出された溶着幅に加熱部の板幅を調節して前記セパレータの溶着を行う
ことを特徴とする電池用極板の製造装置。
【請求項７】
前記算出部は、前記セパレータの繊維の配向方向と前記加熱部の配設方向との間の角度差を０°以上、かつ、９０°以下の範囲で取得し、その取得した角度差が大きくなるほど前記溶着幅が短くなる値を算出する
請求項６に記載の電池用極板の製造装置。
【請求項８】
前記セパレータの繊維の配向方向を取得する配向方向取得部をさらに備え、
前記算出部は前記配向方向取得部により取得された配向方向に基づいて前記溶着幅を算出する
請求項６又は７に記載の電池用極板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池等の電池に用いられる電池用極板の製造方法、及び、電池用極板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、携帯用の電子機器の電源として、また、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として、様々なアルカリ蓄電池（二次電池）が用いられている。そして、こうしたアルカリ蓄電池のうち、エネルギー密度が高く、信頼性に優れた蓄電池としてニッケル水素蓄電池がある。このニッケル水素蓄電池は、例えば、水酸化ニッケルを主成分とした正極板と水素吸蔵合金を主成分とした負極板とがセパレータを介して複数枚積層された極板群を、水酸化カリウムなどからなるアルカリ電解液とともに収納容器に収納して構成される蓄電池である。そして従来、上述の極板群を製造する技術の一つとして、正極板又は負極板の一方の極板に袋状のセパレータを装着させた状態で負極板と正極板を交互に積層させる技術が特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の技術は、極板に袋状のセパレータを装着するための技術である。この技術は、極板の両面を覆うようにシート状のセパレータを配置するセパレータ配置工程と、極板の周囲のセパレータを接合すべき辺に沿って接合幅に対応する幅の熱板を当てて熱溶着するセパレータ接合工程と、セパレータの接合幅のほぼ中央部に熱板を押し当ててセパレータを切断する切断工程とを備えている。これにより、極板に袋状のセパレータを装着することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６０６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、セパレータは通常、耐アルカリ性樹脂の不織布からなることから、上述のように溶着したり、切断したりすることができる。ただし近年は、単なる溶着に留まることなく、セパレータの溶着部分の不良、すなわち極板を覆う袋状のセパレータからなる袋に穴を生じさせるおそれのある加熱不足による未溶着や、過加熱による溶着部分の穴あきなどの発生を抑えて、溶着部分の更なる安定化を可能とする製造技術の開発が望まれている。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みなされたものであって、その目的は、不織布からなる電池用セパレータをより安定した状態で溶着することのできる電池用極板の製造方法、及び、電池用極板の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する電池用極板の製造方法は、極板の両面を不織布からなるセパレータで覆い、極板の辺に沿って当接する加熱部を通じてセパレータ同士を溶着する電池用極板の製造方法であって、前記加熱部が当接されるセパレータの繊維の配向方向に応じて前記加熱部による溶着幅を変更することを要旨とする。
【０００８】
このような方法によれば、加熱部がセパレータを溶着させる溶着幅を、加熱部が当接されるセパレータの繊維の配向方向に基づいて変更する。これにより、セパレータの繊維の配向方向が加熱部による溶接状態に及ぼす影響を加熱部の溶着幅の変更にて調節することができるようになる。すなわち、不織布からなる電池用セパレータをより安定した状態で溶着することもできるようにもなる。
【０００９】
好ましい方法として、前記セパレータの繊維の配向方向と前記加熱部の配設方向との間の角度差を０°以上、かつ、９０°以下の範囲で取得し、その取得した角度差が大きくなるほど前記溶着幅を短くする。
【００１０】
このような方法によれば、溶着幅を角度差が大きくなるほど短く（狭く）させる。逆に言えば、溶着幅を角度差が小さくなるほど長く（広く）させる。例えば、押される繊維の配向方向が溶着幅の方向に直交する方向であるとすると、加熱部が当接された繊維は、加熱部の溶着幅の外に逃げるように移動し、セパレータとして繊維がつぶれやすい傾向にある。このように加熱部が当接された繊維が移動すると、加熱部から安定して熱が伝達されないなど溶着に不良を生じるおそれが高くなる。そこで、溶着幅を広げて溶着幅の外への繊維の移動を抑制することで溶着に不良が発生することが抑制されるようになる。なお、セパレータの繊維の配向方向と加熱部の配設方向との間の角度差は、セパレータの繊維の配向方向と加熱部の配設方向とがなす角のうち鋭角を採用することによって０°以上、かつ、９０°以下の範囲となる。
【００１１】
好ましい方法として、前記セパレータの表面を撮像する撮像装置を用い、前記セパレータの繊維の配向方向を、前記撮像装置による撮像画像の画像認識処理によって特定する。
このような方法によれば、画像認識処理によってセパレータの表面に現れている繊維の方向が撮像された撮像画像からセパレータの繊維の配向方向を特定することができる。また、画像認識処理によれば、セパレータの繊維の配向方向を、必要に応じて適宜特定することも容易になる。
【００１２】
好ましい方法として、前記セパレータの繊維の配向方向を、直交する２方向のそれぞれの剛軟度に基づいて特定する。
このような方法によれば、セパレータの繊維の配向方向を、セパレータの繊維の２方向に対する剛軟度からも特定することができるようになる。
【００１３】
好ましい方法として、前記セパレータの繊維の配向方向を、直交する２方向のそれぞれの引張強度に基づいて特定する。
このような方法によれば、セパレータの繊維の配向方向を、セパレータの繊維の２方向に対する引張強度からも特定することができるようになる。
【００１４】
上記課題を解決する電池用極板の製造装置は、極板の両面を不織布からなるセパレータで覆い、極板の辺に沿って当接する加熱部を通じてセパレータ同士を溶着する電池用極板の製造装置であって、前記加熱部が当接されるセパレータの繊維の配向方向に応じて溶着幅を算出する算出部を備え、前記算出部にて算出された溶着幅に見合う板幅の加熱部を選んで、もしくは算出された溶着幅に加熱部の板幅を調節して前記セパレータの溶着を行うことを要旨とする。
【００１５】
このような構成によれば、上述の電池用極板の製造方法の作用効果に加えて、加熱部の溶着幅を算出部により算出された幅に、溶着幅に見合う板幅の加熱部を選んで、もしくは算出された溶着幅に加熱部の板幅を調節して、することができるようになる。
【００１６】
好ましい構成として、前記算出部は、前記セパレータの繊維の配向方向と前記加熱部の配設方向との間の角度差を０°以上、かつ、９０°以下の範囲で取得し、その取得した角度差が大きくなるほど前記溶着幅が短くなる値を算出する。
【００１７】
このような構成によれば、溶着幅を角度差が大きくなるほど短く（狭く）させる。逆に言えば、溶着幅を角度差が小さくなるほど長く（広く）させる。例えば、押される繊維の配向方向が溶着幅の方向に直交する方向であるとすると、加熱部が当接された繊維は、加熱部の溶着幅の外に逃げるように移動し、セパレータとして繊維がつぶれやすい傾向にある。このように加熱部が当接された繊維が移動すると、加熱部から熱が安定して伝達されないなど溶着に不良を生じるおそれが高くなる。そこで、溶着幅を広げて溶着幅の外への繊維の移動を抑制することで溶着に不良が発生することが抑制されるようになる。なお、セパレータの繊維の配向方向と加熱部の配設方向との間の角度差は、セパレータの繊維の配向方向と加熱部の配設方向とがなす角のうち鋭角を採用することによって０°以上、かつ、９０°以下の範囲となる。
【００１８】
好ましい構成として、前記セパレータの繊維の配向方向を取得する配向方向取得部をさらに備え、前記算出部は前記配向方向取得部により取得された配向方向に基づいて前記溶着幅を算出する。
【００１９】
このような構成によれば、セパレータの繊維の配向方向を画像認識処理などの配向方向取得部から取得できるため、算出部による溶着幅の算出が、配向方向取得部により取得されたセパレータの繊維の配向方向に基づいて行えるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
電池用極板の製造方法、及び、電池用極板の製造装置によれば、不織布からなる電池用セパレータをより安定した状態で溶着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電池用極板の製造方法の一実施形態によってセパレータを溶着する一態様についてその概略構造を示す上面図。
【図２】図１のセパレータを溶着する一態様においてその全体の斜視構造を示す斜視図。
【図３】同セパレータを溶着する他の態様についてその概略構造を示す上面図。
【図４】図３のセパレータを溶着する他の態様においてその全体の斜視構造を示す斜視図。
【図５】同電池用極板の製造方法において、配向角度と溶着部の溶着幅との関係を示すリスト。
【図６】同電池用極板の製造方法において、配向角度と溶着部の溶着幅との関係の変化態様を例示するグラフ。
【図７】同電池用極板の製造方法において、溶着部（加熱部）の配設方向とセパレータの繊維の配向方向とがなす角からなる配向角度を説明する説明図。
【図８】同電池用極板の製造方法によって極板を製造する装置の一例について概略構成を示すブロック図。
【図９】電池用極板の製造方法の他の実施形態において、セパレータの繊維の配向方向を剛軟度より求める態様について示すリスト。
【図１０】電池用極板の製造方法のまた他の実施形態において、セパレータの繊維の配向方向を引張強度より求める態様について示すリスト。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、電池用極板の製造方法を具体化した一実施形態、及び同電池用極板の製造方法により電池用極板を製造する電池用極板の製造装置の一例について、図を参照して説明する。本実施形態では、ニッケル水素蓄電池の正極板を電池用極板として製造する場合について例示する。このニッケル水素蓄電池は、密閉型電池であり、電気自動車やハイブリッド自動車の電源として用いられる電池である。
【００２３】
図１に示すように、ニッケル水素蓄電池は、例えば、水素吸蔵合金を含む所定枚数の図示しない負極板と、水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）２）を含む所定枚数の正極板１０とを、耐アルカリ性樹脂の不織布から構成されるセパレータ１１，１２を介して積層した電極群を備えている。負極板は、パンチングメタルなどからなる基板としての電極支持体に水素吸蔵合金粉末を塗布して製作される。正極板１０は、金属多孔体である発泡ニッケル基板からなる基板に水酸化ニッケル粒子を含む活物質を充填して製作される。そして、ニッケル水素蓄電池は、電極群の正極を正極側の集電板に接続させ、電極群の負極を負極側の集電板に接続させ、電解液とともに樹脂製の電槽内に収容して構成される。
【００２４】
ところで、本実施形態では、正極板１０が袋状のセパレータ１１，１２に収容されるようにする。つまり、正極板１０は、金属多孔体である発泡ニッケル基板に充填されている活物質が微小片となって発泡ニッケル基板から脱落することがある。活物質は導電性を有するため、こうした微小片であれ、電池内での移動を制限することが好ましい。そこで、正極板１０を袋状のセパレータ１１，１２によって包み込み、正極板１０から脱落した活物質の微小片が正極板１０を包み込む袋状のセパレータ１１，１２の袋内に留まり、電池内を自由に移動することがないようにする。すなわち、電極群は、袋状のセパレータ１１，１２に包み込まれた正極板１０と負極板とが積層されて構成される。
【００２５】
続いて、図１及び図２を参照して、セパレータ１１，１２に包まれた正極板１０の電池用極板の製造方法について説明する。なお、図１は、２つのセパレータ１１，１２が溶着される部分を拡大して示し、図２は、図１のときのセパレータ１１，１２及び溶接部２０の全体構造を示す。
【００２６】
２枚の正極板１０は、所定の間隔を空けて配置されるとともに、それら正極板１０の両面のうちの一方の面にはシート状のセパレータ１１が配置され、他方の面にはシート状のセパレータ１２が配置されている。なお、２つの正極板１０の間隔は、対向する両セパレータ１１，１２を溶着させることに必要とされる距離を有している。また、各正極板１０は、集電板に接続される部分（図２においてセパレータ１１，１２から突出している部分）を除いて両面がそれぞれセパレータ１１，１２によって覆われている。換言すると、２枚のセパレータ１１，１２は、横並びの２枚の正極板１０をそれぞれ集電板に接続される部分を突出させるようにそれらの間に挟み込む。そして両セパレータ１１，１２はそれぞれ、各正極板１０の表面に当接するとともに、２つの正極板１０の間の間隔においては相対向する。
【００２７】
なお、図２に示すように、本実施形態では、１枚のセパレータが折り返されて２枚のセパレータ１１，１２を構成しているため、２枚のセパレータ１１，１２の折り返し部分は封止されている。つまり、各正極板１０は、一辺が封止されたセパレータ１１，１２の間に配置されている。
【００２８】
そして、セパレータ１１，１２は、その折り返し部に直交する方向に正極板１０に沿って溶着され、その溶着により溶着部１３が形成される。つまり、各セパレータ１１，１２が溶着された溶着部１３が、２枚の正極板１０の間の間隔に対応する部分に形成される。なお、図示しないが、この溶着部１３と同様の溶着部が正極板１０の反対側にも形成されることによりセパレータ１１，１２が袋状に形成される。つまり、セパレータ１１，１２の折り返し部と２つの溶着部１３とにより形成された袋状のセパレータ１１，１２の中に正極板１０が配置されるようになる。そして、この袋状のセパレータ１１，１２が１つずつ切り離されることによって、電極群として積層される正極板１０が、袋状のセパレータ１１，１２に配置された正極板１０として得られる。
【００２９】
溶着部１３は、溶接部２０による加熱によって溶融したセパレータ１１，１２の樹脂が溶着することにより形成される。この溶着部１３の溶着強度は、溶接部２０の加熱温度や、押圧力や、加熱時間などによって変化する。なお、本実施形態では、加熱温度、押圧力、及び加熱時間は、いずれも安定した溶着状態の溶着部１３を得られる可能性の高い一定の値に設定されている。
【００３０】
溶接部２０は、セパレータ１２側に配置されている。この溶接部２０は、両セパレータ１１，１２を溶着させるとき、セパレータ１２の方向に移動されて該セパレータ１２に当接し、該セパレータ１２をセパレータ１１に押し付ける。また溶接部２０は、両セパレータ１１，１２を加熱溶融により溶着させて溶着部１３を形成する。
【００３１】
図２に示すように、溶接部２０は、セパレータ１１，１２の折り返し部分に直交するとともに、正極板１０に沿って延びる部材として構成されている。溶接部２０は、その部材が延びる方向である配設方向に所定の長さＬ１を有しているとともに、この配設方向に直交する方向である幅方向に所定の幅Ｗ１を有している。
【００３２】
また、図１に示すように、溶接部２０は、セパレータ１２に対向する側にセパレータ１２の方向に突出する２つの突部２１Ａを備えている。各突部２１Ａは、配設方向に溶接部２０の所定の長さＬ１で延設されている一方、幅方向には間隔を空けて平行配置されている。すなわち各突部２１Ａは、その幅方向の幅が溶接部２０の幅Ｗ１の半分よりも狭い。各突部２１Ａはそれぞれの先端に、セパレータ１２を加熱させる加熱部２２Ａを備えている。
【００３３】
各加熱部２２Ａは、配設方向に加熱部２２Ａの所定の長さＬ１で延設されているとともに、幅方向には溶接部２０の所定の幅Ｗ１の半分よりも狭い溶着幅Ｗを有している。なお、本実施形態では、溶接部２０の所定の長さＬ１が、両セパレータ１１，１２の折り返し部に直交する方向の長さよりも長いため、加熱部２２Ａによって両セパレータ１１，１２は折り返し部に直交する方向の全長が帯状に溶着される。つまり加熱部２２Ａが両セパレータ１１，１２を溶着させると、両セパレータ１１，１２には溶着された溶着部１３が溶着幅Ｗで配設方向に延びる帯状に形成される。また、各加熱部２２Ａは、電力により発熱する発熱体など、公知の発熱体により所定の設定温度に加熱されているが、所定の設定温度に加熱されるのであればどのような方法で加熱されていてもよい。また発熱体は、加熱部２２Ａを設定温度に適切に加熱させることができるのであれば、溶接部２０のいずれの部分、例えば、突部２１Ａや、加熱部２２Ａや、その他の溶接部２０の部分などに設けられていてもよい。
【００３４】
なお、溶接部２０は２つの加熱部２２Ａを配設方向に平行に備えることから、溶着される両セパレータ１１，１２には、平行する２本の帯状の溶着部１３が形成される。そして、この平行する２本の帯状の溶着部１３の間でセパレータ１１，１２が切り離されると、袋状のセパレータ１１，１２に配置される正極板１０が得られる。なお、本実施形態では、溶着部１３の配設方向の長さはセパレータ１１，１２の折り返し部に直交する方向の長さと同じ長さになる。
【００３５】
ところで一般に、不織布は繊維の配向方向に規則性が無くランダムである、いわゆる配向性が無いと思われている。しかしながら、本実施形態のセパレータ１１，１２に用いられる不織布には、繊維の配向方向に規則性がないもののみならず、繊維の配向方向にある程度の規則性があるものも含まれている。
【００３６】
そこで、図１〜図４に示すように、本実施形態では、セパレータの繊維の配向方向に応じて溶着幅Ｗを変更させる。例えば、図２に示すように、溶接部２０（加熱部２２Ａ）の配設方向とセパレータ１２の繊維の配向方向とが一致するとき、図１に示すように、溶接部２０の溶着幅Ｗを広い幅ＷＡとする。つまり、溶接部２０には広い幅ＷＡを有する加熱部２２Ａ（突部２１Ａ）が用いられる。また、図４に示すように、溶接部２０（加熱部２２Ｂ）の配設方向とセパレータ１２の繊維の配向方向とが直交するとき、図３に示すように、溶接部２０の溶着幅Ｗを狭い幅ＷＢとする。つまり、溶接部２０には狭い幅ＷＢを有する加熱部２２Ｂ（突部２１Ｂ）が用いられる。このように、当接されるセパレータ１２の繊維の配向方向に対応するように加熱部２２Ａ，２２Ｂ（突部２１Ａ，２１Ｂ）が調節されて溶着幅Ｗが変更される。
【００３７】
図５を参照して説明すると、溶着幅Ｗは角度差としての配向角度（配向方向）に基づいて算出される。例えば、配向角度が「０°」のとき溶着幅Ｗは「ｘ」と算出され、配向角度「９０°」のとき溶着幅Ｗは、配向角度「０°」のときの溶着幅Ｗよりも狭い幅である「ｘ／３」と算出される。ところで配向角度は溶接部２０の配設方向に対するセパレータの繊維の配向方向の角度の差により求められる値であり、一方、配向方向はセパレータの所定方向に対して繊維が配向する向きである。ここでは、説明の便宜上、前記セパレータの所定方向と前記溶接部２０の配設方向とは一致しているものとし、セパレータの繊維の配向方向と配向角度は同じであるものとして説明する。また、本実施形態では、溶接部２０の配設方向とセパレータの繊維の配向方向との間の角度の差として溶接部２０の配設方向とセパレータの繊維の配向方向とがなす角のうち鋭角を採用するため、配向角度は「０°」以上、かつ、「９０°」以下の範囲になる。
【００３８】
図６を参照して詳述すると、加熱部２２Ａの溶着幅Ｗは、配向角度が「０°」のとき最も長い値、例えば「ｘ」であり、配向角度が大きくなるほど短い値になり、配向角度が「９０°」のとき最も短い値、例えば「ｘ／３」になる。なお、溶着幅Ｗが、配向角度に応じて最も長い値「ｘ」から最も短い値「ｘ／３」まで変化する態様は、グラフＬ１１に示すように、配向角度に比例して短くなるような態様でもよいし、グラフＬ１２，Ｌ１３に示すように、配向角度に反比例するようなかたちで短くなってもよい。また、配向角度に応じた溶着幅Ｗは、各種実験や、理論や経験などに基づいて作成された各種数式や関数に基づいて算出してもよいし、対応関係を設定したマップなどに基づいて算出してもよい。また、最も長い値と最も短い値の比は、「１：１／３」（「３：１」）に限らず、最も長い値が最も短い値よりも長い値になるような関係になるのであれば、「３：１」より大きくても、「３：１」より小さくてもよい。
【００３９】
次に、加熱部２２Ａの配設方向とセパレータ１２の繊維の配向方向との関係、すなわち配向角度について説明する。例えば、図１及び図２には、配向角度が「０°」のときの状態が示され、図３及び図４には、配向角度が「９０°」のときの状態が示されている。
【００４０】
図７に示すように、配向角度は、溶接部２０（加熱部２２Ａ）の配設方向に対するセパレータ１２の繊維の配向方向の差から定まる。図７ではセパレータ１２の繊維の配向方向は斜線で示される方向としていることから、その斜線の方向と溶接部２０の配設方向とのなす角度「θ」が配向角度となる。つまり、図７ではセパレータ１２の配向角度は約「４５°」となる。また例えば、図２では、溶接部２０の配設方向に対してセパレータ１２の繊維の配向方向が一致するため上述の通り配向角度は「０°」である。また、図４では、溶接部２０の配設方向に対してセパレータ１２の繊維の配向方向が直交するため上述の通り配向角度は「９０°」である。
【００４１】
こうした電池用極板の製造方法に基づいて正極板１０を製造する電池用極板の製造装置の構成について説明する。
図８に示すように、電池用極板の製造装置は、セパレータ１２の繊維の配向方向を検出する配向方向取得装置としての画像処理部３０と、取得された配向方向に基づいて配向角度を算出する（取得する）配向角度算出部３１と、算出された配向角度に基づいて溶接部２０の溶着幅Ｗを算出する幅算出部３２とを備える。また、電池用極板の製造装置は、算出された溶着幅Ｗに基づいて加熱部２２Ａの溶着幅Ｗを調節する構成を備える。
【００４２】
画像処理部３０は、セパレータ１２の表面を撮像する撮像装置によって、セパレータ１２の表面の撮像画像を撮像し、当該撮像された撮像画像の画像認識処理に基づいてセパレータ１２の繊維の配向方向を特定する。
【００４３】
配向角度算出部３１は、画像処理部３０により特定されたセパレータ１２の配向方向と、溶接部２０の配設方向とに基づいて、溶接部２０の配設方向と画像処理部３０により特定された配向方向とから配向角度を算出する（取得する）。
【００４４】
幅算出部３２は、配向角度算出部３１により算出された（取得された）配向角度に対応する溶着幅Ｗを算出する。なお、幅算出部３２は、算出された配向角度を、図５に示すリストに対応する数式などに適用したり、図６に示すグラフに適用したりすることによって、対応する溶着幅Ｗを算出する。
【００４５】
溶接部２０は、幅算出部３２により算出された溶着幅Ｗに加熱部２２Ａ，２２Ｂの幅が調節される。すなわち、溶接部２０は、算出された溶着幅Ｗに見合う板幅の加熱部（加熱部２２Ａや加熱部２２Ｂ）を選ぶようにしてもよい。このとき溶接部２０は、複数の加熱部を予め備えていてもよい。もしくは、溶接部２０は、算出された溶着幅Ｗになるように加熱部（加熱部２２Ａ，２２Ｂ）の板幅を調節してもよい。つまり、溶接部２０は、加熱部２２Ａ，２２Ｂの溶着幅Ｗを変更可能に構成されていてもよい。例えば、溶接部２０は、幅方向に並ぶ複数の板から加熱部２２Ａ，２２Ｂを構成し、溶着幅Ｗを幅方向に並ぶ板の枚数によって調節できる構成であってもよい。または、溶着幅Ｗはその他の公知の方法で変化させるようになっていてもよい。
【００４６】
とこで、配向角度に応じて加熱部２２Ａの溶着幅Ｗを変更する理由について説明する。
近年、セパレータ１１，１２の配向方向が、セパレータ１１，１２の溶着状態に多少なりとも影響を及ぼすことがわかってきた。これは、セパレータ１１，１２の繊維の配向方向と、セパレータ１１，１２に当接する溶接部２０の加熱部２２Ａの配設方向との相関関係によって、加熱部２２Ａにより押圧されたセパレータ部分にかかる作用に相違が生じるためであると考えられている。
【００４７】
例えば、配向角度が「９０°」の場合、加熱部２２Ａに押圧されたセパレータ１２の繊維は押圧力により加熱部２２Ａの配設方向に一致する左右方向に移動しようとするが、同様に隣接する繊維も押圧力により左右方向に移動しようとするため結局、どの繊維も左右から力が加わり左右方向に移動することができない。つまり、セパレータとしては、繊維がつぶれにくく、加熱部２２Ａによる加熱中にその厚みや密度が維持される傾向にある。
【００４８】
一方、配向角度が「０°」の場合、加熱部２２Ａに押圧されたセパレータ１２の繊維は押圧力により加熱部２２Ａの溶着幅Ｗの幅方向に一致する左右方向に移動しようとすると、加熱部２２Ａの溶着幅Ｗは狭いためその溶着幅Ｗ端部に対応する繊維は加熱部２２Ａから離れる方向に移動することができる。このため、加熱部２２Ａの当接部分から一部の繊維が逃げて、その繊維が逃げた部分に他の繊維が移動したりすることができる。つまり、セパレータとしては、繊維がつぶれやすく、加熱部２２Ａによる加熱中に、その厚みや密度に変動が生じやすい傾向にある。そのため、配向角度が「０°」のとき、溶着部１３の溶着状態が安定せずに不良が生じやすい。このとき生じる不良としては、加熱部２２Ａの当接面に生じる凹凸が生じさせる熱伝導不足による未溶着や、繊維の移動に伴う熱拡散による熱の伝達不足による未溶着や、繊維の移動に伴う密度低下による熱の伝達不足による未溶着や、厚みが薄くなりすぎるための過加熱による穴あきなどが挙げられる。
【００４９】
そして、上述の不良のうちの未溶着に対処するために、加熱部２２Ａの熱量を増加させると、配向角度が「０°」のときには適切に溶着されたとしても、逆に、配向角度「９０°」のときには、過加熱が生じて溶着部１３に穴あきなどが生じるおそれがある。また、こうした不良のうちの穴あきに対処するために、加熱部２２Ａの熱量を減少させると、配向角度が「０°」のときには適切に溶着されたとしても、逆に、配向角度「９０°」のときには、加熱不足により加熱部２２Ａが当接した部分に未溶着が生じるおそれがある。
【００５０】
次に、溶着幅Ｗを配向角度に応じて変化させることによる作用について述べる。
配向角度が「０°」の場合、溶着幅Ｗを広い幅ＷＡとすることで加熱部２２Ａの当接している部分からセパレータ１２の繊維が逃げることが抑制されるようになる。よって、溶着幅Ｗを配向角度「９０°」のときの狭い幅ＷＢよりも広い幅ＷＡにする。これにより、配向角度が「０°」の場合であっても溶着部１３の溶着状態の安定化が図られ、溶着部１３の溶着状態が安定するようになる。
【００５１】
逆に、配向角度が「９０°」の場合、溶着幅Ｗが狭い幅ＷＢであっても加熱部２２Ａの当接している部分からセパレータ１２の繊維が逃げない。よって、溶着幅Ｗを配向角度「０°」のときの広い幅ＷＡよりも狭い幅ＷＢにする。これにより、配向角度が「９０°」の場合であっても溶着部１３の溶着状態の安定化が図られ、溶着部１３の溶着状態が安定するようになる。
【００５２】
すなわち、不織布からなる電池用セパレータの配向角度が「０°」〜「９０°」で変化したとしても、該不織布からなる電池用セパレータをより安定した状態で溶着することができるようになる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態の電池用極板の製造方法、及び、電池用極板の製造装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）加熱部２２Ａがセパレータ１２を溶着させる溶着幅Ｗを、加熱部２２Ａが当接されるセパレータ１２の繊維の配向方向に基づいて変更する。これにより、セパレータ１２の繊維の配向方向が加熱部２２Ａによる溶接状態に及ぼす影響を加熱部２２Ａの溶着幅Ｗの変更にて調節することもできるようになる。すなわち、不織布からなる電池用セパレータをより安定した状態で溶着することができるようにもなる。
【００５４】
（２）溶着幅Ｗを配向角度が大きくなるほど短く（狭く）させる。逆に言えば、溶着幅Ｗを配向角度が小さくなるほど長く（広く）させる。例えば、押されるセパレータ１２の繊維の配向方向が溶着幅Ｗの幅方向に直交する方向であるとすると、加熱部２２Ａが当接されたセパレータ１２の繊維は、加熱部２２Ａの溶着幅Ｗの外に逃げるように移動し、セパレータ１２として繊維がつぶれやすい傾向にある。このように加熱部２２Ａが当接されたセパレータ１２の繊維が移動すると、加熱部２２Ａから熱が安定して伝達されないなど溶着に不良を生じるおそれが高くなる。そこで、溶着幅Ｗを広げて溶着幅Ｗの外への繊維の移動を抑制することで溶着に不良が発生することが抑制されるようになる。また、セパレータの繊維の配向方向と溶接部２０の配設方向との間の角度の差としてセパレータの繊維の配向方向と溶接部２０の配設方向とがなす角のうち鋭角を採用するため、配向角度は「０°」以上、かつ、「９０°」以下の範囲になる。
【００５５】
（３）画像処理部３０の画像認識処理によってセパレータ１２の表面に現れている繊維の方向が撮像された撮像画像からセパレータ１２の繊維の配向方向を特定することができる。また、画像認識処理によれば、セパレータ１２の繊維の配向方向を、必要に応じて適宜特定することも容易になる。
【００５６】
（４）加熱部２２Ａの溶着幅Ｗを幅算出部３２により算出された幅に、溶着幅Ｗに見合う板幅の加熱部２２Ａを選んで、もしくは算出された溶着幅Ｗに加熱部２２Ａの板幅を調節して、することができるようになる。
【００５７】
（５）セパレータ１２の繊維の配向方向を画像処理部３０の画像認識処理から取得できるため、幅算出部３２による溶着幅Ｗの算出が、画像処理部３０の画像認識処理により取得されたセパレータ１２の繊維の配向方向に基づいて行えるようになる。
【００５８】
（その他の実施形態）
なお上記実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
・上記実施形態では、セパレータ１１，１２は折り返されて正極板１０の両面に配置されている場合について例示した。しかしこれに限らず、正極板の両面に別々のセパレータを配置してもよい。このとき、集電板に接続される部分を残すように正極板の周囲のセパレータを溶着すれば袋状のセパレータの中に正極板を配置させることができるようになる。これにより、電池用極板の製造方法の適用範囲の拡大が図られるようになる。
【００５９】
・上記実施形態では、溶接部２０に２つの突部２１Ａが設けられ、それぞれの突部２１Ａに加熱部２２Ａが設けられている場合について例示した。しかしこれに限らず、溶接部に１つの端部が設けられ、加熱部が一つでもよい。または、溶接部に３つ以上の端部が設けられ、加熱部が３つ以上でもよい。これにより、電池用極板の製造方法の適用可能性の拡大が図られるようになる。
【００６０】
・上記実施形態では、溶接部２０の長さが両セパレータ１１，１２の溶着される長さ（重なり長さ）よりも長い場合について例示した。しかしこれに限らず、溶接部の長さがセパレータを溶着する長さよりも短くてもよい。セパレータを溶着する長さよりも溶接部の長さが短い場合、溶接部が配設方向に移動して順次溶着することで両セパレータの重なり範囲を全て溶着することが可能である。これにより、電池用極板の製造方法の適用可能性の拡大が図られるようになる。
【００６１】
・上記実施形態では、配向方向を画像処理部３０により取得する場合について例示した。しかしこれに限らず、配向方向は、セパレータの繊維の剛軟度や引張強度などに基づいて取得してもよい。
【００６２】
図９に示すように、セパレータの繊維の剛軟度をセパレータの縦方向（図７参照）と横方向（図７参照）についてそれぞれ求める。例えば、縦方向の剛軟度は「１．５（ｍＮ）」、横方向の剛軟度は「０．４（ｍＮ）」であるとする。通常、繊維が延びている配向方向は剛性が高いため、このとき繊維は縦方向に配向方向があることが分かる。なお、配向方向が「０°」や「９０°」のときの比率は決まっていることから、加熱部２２Ａの配設方向とセパレータの縦方向とが一致し、「１．５／０．４」の比が配向角度「０°」のときの比であれば、配向角度は「０°」となる。この比は、配向角度「４５°」のとき「１」になり、配向角度「９０°」のとき、配向角度「０°」のときの比の逆数になる。このようなことから、セパレータの繊維の配向方向を、セパレータの繊維の直交を含む交差する２方向に対する剛軟度からも特定する（算出する）ことができるようになる。また、セパレータの繊維の剛軟度を測定する装置が配向方向取得部として製造装置に設けられてもよい。
【００６３】
図１０に示すように、セパレータの繊維の引張強度をセパレータの縦方向（図７参照）と横方向（図７参照）についてそれぞれ求める。例えば、縦方向の引張強度は「２００（Ｎ／ｍｍ）」、横方向の剛軟度は「６０（Ｎ／ｍｍ）」であるとする。通常、繊維が延びている配向方向は引張度が強いため、このとき繊維は縦方向に配向方向があることが分かる。なお、配向方向が「０°」や「９０°」のときの比率は決まっていることから、加熱部２２Ａの配設方向とセパレータの縦方向とが一致し、「２００／６０」の比が配向角度「０°」のときの比であれば、配向角度は「０°」となる。この比は、配向角度「４５°」のとき「１」になり、配向角度「９０°」のとき、配向角度「０°」のときの比の逆数になる。このようなことから、セパレータの繊維の配向方向を、セパレータの繊維の直交を含む交差する２方向に対する引張強度からも特定する（算出する）ことができるようになる。また、セパレータの繊維の剛軟度を測定する装置が配向方向取得部として製造装置に設けられてもよい。
【００６４】
なお、不織布の剛軟度や引張強度は、ＪＩＳ  Ｌ１９１３：２０００に記載の測定方法にて測定される。
これにより、電池用極板の製造方法や電池用極板の製造装置の設計自由度の向上や適用可能性の拡大が図られるようになる。
【００６５】
・上記実施形態では、配向方向取得装置として画像処理部３０を有する場合について例示した。しかしこれに限らず、配向方向を溶着幅の算出に用いることができるのであれば、配向方向取得装置を有しておらず、配向方向が設定されているだけでもよい。例えば、こうした設定は、適宜行われてもよいし、セパレータが交換される都度行われてもよい。
【００６６】
・上記実施形態では、正極板１０を袋状のセパレータ１１，１２内に配置する場合について例示した。しかしこれに限らず、負極板を袋状のセパレータ１１，１２内に配置してもよい。これにより、電池用極板の製造方法の適用範囲の拡大が図られるようになる。
【００６７】
・上記実施形態では、電池がニッケル水素蓄電池である場合について例示したが、これに限らず、極板を袋状のセパレータ内に配置する必要があれば、蓄電池は他の蓄電池であってもよいし、電池は二次電池に限らず一次電池でもよい。これにより、電池用極板の製造方法の適用範囲の拡大が図られるようになる。
【００６８】
・上記実施形態では、セパレータが耐アルカリ性樹脂の不織布である場合について例示した。しかしこれに限らず、セパレータは、電池の種類に応じて、当該種類に対応する素材から形成されていればよい。これにより、電池用極板の製造方法の適用可能性の拡大が図られるようになる。
【００６９】
・上記実施形態では、蓄電池は自動車の電源として用いられる場合について例示した。しかし蓄電池は、電源が必要なものであれば、自動車以外の電源として用いてもよい。これにより、電池用極板の製造方法により製造された極板を有する電池の適用範囲の拡大が図られるようになる。
【符号の説明】
【００７０】
１０…正極板、１１，１２…セパレータ、１３…溶着部、２０…溶接部、２１Ａ，２１Ｂ…突部、２２Ａ，２２Ｂ…加熱部、３０…画像処理部、３１…配向角度算出部、３２…幅算出部、Ｗ…溶着幅、Ｌ１…長さ、Ｗ１…幅。
【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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