(57)【要約】【課題】            電極シートの端面に付着している塗布物質を除去するにあたり、電極シートの基材となる金属箔を不用意に折り曲げてしまうことを防ぎつつ、効率よく当該付着物を除去する端面クリーニング装置を提供する。【解決手段】        電極シートの端面に付着している塗布物質を除去する端面クリーニング装置であって、積層した電極シートの狭持部と、積層した電極シートの端部を清掃するクリーニングヘッド部と、相対移動部とを備え、クリーニングヘッド部をシート端面に押し当てて、電極シートの端面に付着している塗布物質を除去する、端面クリーニング装置。【選択図】          図１
2014231026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極シートの端面に付着している異物を除去する端面クリーニング装置であって、
前記積層した電極シートを狭持する電極シート狭持部と、
前記積層した電極シートの端面に付着している異物を除去するクリーニングヘッド部と、
前記クリーニングヘッド部を前記積層した電極シートの端面に沿って相対移動させる相対移動部とを備え、
前記クリーニングヘッド部を前記積層した電極シートの端面に押し当てて、当該端面に付着している異物を除去する
ことを特徴とする、端面クリーニング装置。
【請求項２】
前記クリーニングヘッド部は、
前記積層した電極シートの端面と当接しつつ回転するクリーニングローラと、
前記クリーニングローラを回転させるローラ回転部とを備えた
ことを特徴とする、請求項１に記載の端面クリーニング装置。
【請求項３】
前記クリーニングローラは、前記積層した電極シートの端面と当接する部分が不織布である
ことを特徴とする、請求項２に記載の端面クリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニングローラは、前記積層した電極シートの端面と当接する部分がブラシである
ことを特徴とする、請求項２に記載の端面クリーニング装置。
【請求項５】
前記積層した電極シートの端面が前記電極シート狭持部の端面よりも外側に配置されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の端面クリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電極シートの端面に付着している異物を除去する端面クリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池などの２次電池は、アルミや銅箔などの表面に、活物質やカーボンブラックと呼ばれる材料（つまり、塗布物質）が塗布された電極シートと、セパレータと呼ばれる多孔質樹脂シートとを積層して構成されている。そして、この電極シートは、円筒状に捲回したものや、平板状のものが積層されたものが一般的である。
【０００３】
そして、この電極シートの表面や端面には、コンタミ粉と呼ばれる異物が付着することがある。このコンタミ粉は、電極シートの表面に塗布された塗布物質や、電極シートの切断時に発生したバリ等が、製造工程中に脱落して発生したものである。そして、このようなコンタミ粉（以下、異物という）は、電極シートの表面や端面に付着して、２次電池の充放電時に内部短絡を引き起こす要因となるため、種々の方法で除去が試みられてきた（例えば、特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５３５１３号公報
【特許文献２】特開２００２−３５２７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の異物が電極シートの端面に付着した場合、電極シートが薄い金属箔であるため強い加重を加えると電極同士が曲がってしまい、これが内部短絡を生じさせる要因となってしまう。また、異物がクリーニングによって別の場所（例えば、クリーニング済の場所）に飛散してしまうと、クリーニングの効果を損なうこととなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、電極シートの端面を変形させることなく、電極シートの端面に付着した異物を効率的に除去する、端面クリーニング装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、第１の発明は、
電極シートの端面に付着している異物を除去する端面クリーニング装置であって、
前記積層した電極シートを狭持する電極シート狭持部と、
前記積層した電極シートの端面に付着している異物を除去するクリーニングヘッド部と、
前記クリーニングヘッド部を前記積層した電極シートの端面に沿って相対移動させる相対移動部とを備え、
前記クリーニングヘッド部を前記積層した電極シートの端面に押し当てて、当該端面に付着している異物を除去する
ことを特徴とする、端面クリーニング装置である。
【０００８】
この構成によれば、外力が加わると変形しやすい電極シートであっても、積層された状態で保持されているので変形を防ぐことができる。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、
前記クリーニングヘッド部は、
前記積層した電極シートの端面と当接しつつ回転するクリーニングローラと、
前記クリーニングローラを回転させるローラ回転部とを備えた
ことを特徴とする、端面クリーニング装置である。
【００１０】
この構成によれば、クリーニングローラの回転により、電極シートの端面に加わる力が増すが、電極シートの変形を防ぐことができる。さらに、クリーニングローラの回転により、異物が除去しやすくなる。
【００１１】
第３の発明は、上記第２の発明において、
前記クリーニングローラは、前記積層した電極シートの端面と当接する面が不織布であることを特徴とする、端面クリーニング装置である。
【００１２】
この構成によれば、不織布が押しつけられることで、電極シート端面に加わる力が分散しつつ、適度な押付力を加えられた不織布の繊維が異物を絡め取るため、異物が除去しやすくなる。
【００１３】
第４の発明は、上記第２の発明において、
前記クリーニングローラは、前記積層した電極シートの端面と当接する面がブラシである。
【００１４】
この構成によれば、ブラシの毛先の部分が押しつけられることで、電極シート端面に加わる力が分散しつつ、適度な押付力を加えられたブラシの毛先の部分が異物を絡め取るため、異物が除去しやすくなる。
【００１５】
第５の発明は、上記第１〜第４の発明において、
前記積層した電極シートの端面が前記電極シート狭持部の端面よりも外側に配置されていることを特徴とする、端面クリーニング装置である。
【００１６】
この構成によれば、積層した電極シートの端面の変形を防ぎつつ、電極シートの端面のみならず、端面から内側にある塗布物にもクリーニング用クロスが触れることになる。そうすると、結着力が低く将来脱落して異物となり得る部分を予め除去することができる。また、上記はみ出し量を設定しない形態に比べて面圧が高くなるため、金属バリの除去効果が向上する。
【発明の効果】
【００１７】
電極シートの端面を変形させることなく、電極シートの端面に付着した異物を効率的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を具現化する形態の一例の全体を示す斜視図である。
【図２】本発明を具現化する形態の一例の要部を示す斜視図である。
【図３】本発明を具現化する形態の一例の全体を示す斜視図である。
【図４】本発明を具現化する形態の別の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明を具現化する形態のさらに別の一例の要部を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。以下の説明では、積層した電極シートの一例として、平板状の電極シートＳが積層されたものを用いて行う。
各図中の直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、平板状の電極シートＳの面と平行なＸＹ平面を水平面、ＸＹ方向と直交するＺ方向（つまり、電極シートの厚み方向）を鉛直方向とする。また、Ｚ方向は矢印の先端側を上側とし、その逆側を下側と表現する。
【００２０】
図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体を示す斜視図であり、本発明に係るクリーニング装置１の全体構成を示している。
【００２１】
本発明に係るクリーニング装置１は、電極シート狭持部２と、クリーニングヘッド部３と、相対移動部４を備えて構成されている。
【００２２】
電極シート狭持部２は、積層した電極シートＳを狭持するものであり、上側クランププレート２１と、下側クランププレート２２とを含んで構成されている。
上側クランププレート２１と下側クランププレート２２とは、積層した電極シートＳの厚み方向（つまり、Ｚ方向）に移動可能に構成されているが、積層した電極シートＳを狭持した後は、厚み方向に与圧を加えつつ互いの間隔が変わらないように固定される。
【００２３】
図２は、本発明を具現化する形態の一例の要部を示す斜視図であり、本発明に係るクリーニング装置１のクリーニングヘッド部３の具体的な構成を例示している。
クリーニングヘッド部３は、積層した電極シートＳの端面Ｓｅに付着した異物Ｃを、当該端面Ｓｅから取り除くものである。クリーニングヘッド部３は、例えば棒状の支持部材３１と、支持部材に取り付けられたクリーニング用部材３２とで構成されている。クリーニング用部材３２は、電極シートＳの端面Ｓｅに接しつつ相対移動することで、電極シートＳの端面Ｓｅに付着している塗布物質や、金属バリなどの異物を除去するものである。
そして、クリーニング用部材３２としては、下記に例示する様な部材３２ａ〜３２ｅで構成することができる。
【００２４】
図２（ａ）に示すような、ゴムや軟質樹脂で構成された「へら」状の部材３２ａ
図２（ｂ）に示すような、細長い軟質樹脂を多数本束ねた「ブラシ」状の部材３２ｂ
図２（ｃ）に示すような、表面に多数の凹凸がある「スポンジ」状の部材３２ｃ
図２（ｄ）に示すような、長細い繊維を縦横に編み込んだ「織布」からなる部材３２ｄ
図２（ｅ）に示すような、細長い繊維を編み込まずに積層した「不織布」からなる部材３２ｅ
【００２５】
相対移動部４は、積層した電極シートの端面Ｓｅとクリーニングヘッド部３とを、端面のＳｅに沿って相対移動させるものである。
具体的には、相対移動部４は、図１に示すように、ベース４１ｂと、ベース４１ｂ上に配置されたレール４１ｒと、レール４１ｒ上に取り付けられたスライダー４１ｓを含んで構成されている。また、スライダー４１ｓは、外部モータとボールネジによる駆動或いはリニアモータによる駆動によって矢印４１ｖの方向やその逆方向に移動するものであり、外部制御機器からの制御指令に基づいて、レール４１ｒ上を所定の速度で移動し、所定の位置で静止するように構成されている。
【００２６】
スライダー４１ｓ上には、クリーニングヘッド部３が取り付けられている。このとき、クリーニングヘッド部３のクリーニング用部材３２は、電極シートＳの端面Ｓｅ側と接する様に取り付けられている。さらに、クリーニングヘッド部３のクリーニング用部材３２が、電極シートの端面Ｓｅ側に押し当てられている。そして、図３に示すように、スライダー４１ｓが矢印４１ｖの方向に移動することで、電極シートの端面Ｓｅに付着している異物が除去される。なお、クリーニングヘッド部３の押し当ての強さは、バネやゴムなどの弾性体のよる付勢力で調節・設定したり、クリーニングヘッド部３の外周面と電極シートの端面Ｓｅとの距離と、クリーニング用クロス５の厚みや硬さによって調節・設定したり、クリーニング用部材３２を構成する材料の硬さや形状などによって調節・設定したりすることができる。
【００２７】
＜別の形態＞
本発明に係るクリーニングヘッド部３は、積層した電極シートの端面Ｓｅと当接しつつ回転するクリーニングローラ３３を備えた構造とし、さらにクリーニングローラ３３を回転させるローラ回転部５を備えた構成の、クリーニングヘッド部３ｂとすることが好ましい。
図４は、本発明を具現化する形態の別の一例を示す斜視図である。
図４には、クリーニングヘッド３ｂの具体的な構成が例示されている。
【００２８】
クリーニングローラ３３は、筐体部３３ａと、クリーニング用部材３３ｂとで構成されており、略円筒状の形状をしている。なお、クリーニングローラ３３は、略円筒状の形状以外をしていても良く、つまり、円錐状、円錐台状、或いは角柱状のクリーニングローラや、図２に示した様なクリーニングヘッド部３２ａ〜ｅが、Ｚ軸周りに回転する構成であっても良い。このとき、当該クリーニングローラの外周面の稜線部分が、クリーニング対象となる電極シート端面Ｓｅに接する構成であれば、本発明を具現化できる。
【００２９】
ローラ回転部５は、クリーニングローラ３３を電極シート端面Ｓｅと平行な軸（例えばＺ軸）を回転の中心軸として回転させるものである。具体的には、ローラ回転部５は、回転モータ５１を備え、回転モータ５１は、相対移動部４のスライダー４１ｓ上に取り付けられている。さらに、回転モータ５１の回転軸５２には、クリーニングローラ３３の筐体部３３ａが取り付けられている。そのため、クリーニングローラ３３のクリーニング用部材３３ｂが、上述の通りＺ軸周りに回転できる構成となっている。
【００３０】
ローラ回転部５によって回転するクリーニングローラ３３は、Ｚ軸周りに回転するため、回転中心であるＺ軸と外周面との距離が一定な略円筒状の形状をしていることが好ましい。そうすることで、電極シート端面Ｓｅにクリーニング用部材３３ｂが連続して触れ合うため、振動の発生が少なく、電極シート端面Ｓｅの変形を防ぐことができる。
【００３１】
本発明に係るクリーニング装置は、このようなクリーニングヘッド部３ｂを備えることで、クリーニングローラ３３の回転により、電極シートの端面Ｓｅに加わる力が増しつつ、電極シートの変形を防ぐことができる。さらに、クリーニングローラ３３の回転により、異物を除去しやすくなる。
【００３２】
＜別の形態＞
本発明に係るクリーニング装置は、さらに、クリーニングローラ３３の電極シート端面Ｓｅと当接する部分が、不織布３３ｂで構成されていることが好ましい。具体的には、図４におけるクリーニング用部材３３ｂが、不織布で構成されている形態が例示できる。
【００３３】
不織布は、厚み方向に弾力性があるため、電極シートの端面Ｓｅに押しつけられることで、電極シート端面に加わる力が分散しつつ、適度な押付力を加えることができる。さらに、不織布は、上下及び厚み方向に複雑に繊維が絡み合って構成されているため、上述のクリーニングローラ３３が回転することにより、不織布の繊維の凹凸が異物と繰り返し接触し、一度の掻き取りでは落ちにくい強固な付着物も除去することができる。
【００３４】
＜別の形態＞
本発明に係るクリーニング装置は、さらに、クリーニングローラ３３が、電極シート端面Ｓｅと当接する部分が、細長い軟質樹脂を多数本束ねたブラシで構成されていることが好ましい。具体的には、図４におけるクリーニング用部材３３ｂが、ブラシで構成されている形態が例示できる。
【００３５】
ブラシ３３は、毛先の部分に弾力性があるため、電極シートの端面Ｓｅに押しつけられることで、電極シート端面に加わる力が分散しつつ、適度な押付力を加えることができる。さらに、ブラシは、多数の毛先が束になって構成されているため、上述のクリーニングローラ３３が回転することにより、ブラシの毛先が異物と繰り返し接触し、一度の掻き取りでは落ちにくい強固な付着物も除去することができる。
【００３６】
＜別の形態＞
上述の発明を実施する上で、本発明に係るクリーニング装置は、積層した電極シートの端面Ｓｅに対して、上側クランププレートの端面２１ｅと、下側クランププレートの端面２２ｅの位置は、任意に設定してよい。つまり、ツライチや凹みの位置関係であっても、クリーニングヘッド部３を押しつけて、クリーニング用クロス５が電極シートの端面Ｓｅに接していれば、電極シート端面Ｓｅに付着した異物を除去することができる。
【００３７】
しかし、積層された電極シートの最外側の端面が、上側クランププレート２１や下側クランププレート２２と接している場合（つまり、ツライチや凹みの位置関係）にあると、その部分にクリーニング用クロス５が届かないことになる。また、上側クランププレート２１や下側クランププレート２２と、クリーニングヘッド部３とが接触すると、摩耗や発塵の要因となり、新たな異物付着の要因となる可能性がある。
【００３８】
従って、本発明に係るクリーニング装置において、電極シート狭持部２は、図５に示すような構成とすることが好ましい。
図５は、本発明を具現化する形態のさらに別の一例の要部を示す側面図である。
つまり、図５は、電極シート狭持部２が、積層した電極シートの端面Ｓｅが上側クランププレート２１や下側クランププレート２２の端面よりも外側に配置されている構成を示している。
【００３９】
本発明に係るクリーニング装置は、電極シート狭持部２をこのような構成とすることで、クリーニングヘッド部３のクリーニングローラ３３の有効長Ｈ（つまり、クリーニング可能なＺ方向の長さ）を、積層した電極シートの厚み寸法ｔａよりも長く設定することができる。そのため、電極シートの端面Ｓの厚み方向全域に渡って均一に異物を除去することができる。また、構造上ゴミ溜まりも無くなり、クリーニング用クロスで捕捉できなかった異物は、電極シートの端面Ｓよりも下方に落下するため、新たな異物付着の要因を防ぐことができる。
【００４０】
なお、この発明を実施する上で、積層した電極シートの端面Ｓｅが、上側クランププレート２１や下側クランププレート２２の端面からのはみ出し量Ｌが、０．２ｍｍ以内に設定されていることが、より好ましい。
【００４１】
この程度のはみ出し量Ｌであれば、積層した電極シートの最外部の端面に変形を防ぎつつ、最も効率的に異物を除去できる。
【符号の説明】
【００４２】
１    端面クリーニング装置
２    電極シート狭持部
３    クリーニングヘッド部
３ｂ  クリーニングヘッド部
４    相対移動部
５    ローラ回転部
２１    上側クランププレート
２２    下側クランププレート
３１    支持部材
３２    クリーニング用部材
３３    クリーニングローラ
３３ａ  回転部材
３３ｂ  不織布
３３ｃ  ブラシ
４１ｂ  ベース
４１ｒ  レール
４１ｓ  スライダー
４１ｖ  矢印（相対移動方向）
５１    回転モータ
５２    回転軸
Ｓ    電極シート
Ｓｅ  電極シートの端面
Ｃ    異物（コンタミ粉）
Ｌ    はみ出し量
Ｈ    クリーニングローラの有効長
【図１】
2014231026.tif 000003
【図２】
2014231026.tif 000004
【図３】
2014231026.tif 000005
【図４】
2014231026.tif 000006
【図５】
2014231026.tif 000007