(57)【要約】【課題】高品質の電極シートを短時間に多数枚作成する電極シートの作成方法及び作成装置を提供する。【解決手段】ロール状に巻かれた状態から互いに重なるように送出される第１及び第２のセパレーター１２１，１２２（１２０）を用意し、これらを連続して送出しながらそれらの間に幅方向長さがこれらよりも短い正極板１１０をセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てて挟み込み、セパレーター走行方向における正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部をセパレーターの幅方向において部分的に溶着し、セパレーター重ね合わせ部を、所定ピッチに鋸刃状カッター６５０、このカッターのカッター胴周方向前後に配設したセパレーター押さえ、セパレーター押さえを支える付勢手段を設けたカッター胴と、所定の硬さを有する弾性体からなるカッター受け６７０を設けたカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置６０で切断する。【選択図】図２
2014170653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板を絶縁性シートからなるセパレーターを介して互いに絶縁しながら積層した構造を有する二次電池に用いる電極シートの作成方法であって、
それぞれロール状に巻かれ、当該ロール状に巻かれた状態から互いに重なり合うように送り出される連続状の第１のセパレーターと第２のセパレーターを用意し、
前記第１のセパレーターと前記第２のセパレーターを連続して送り出しながらそれらの間に、これらのセパレーターよりもセパレーター走行方向と直交する幅方向の長さが前記セパレーターよりも短い正極板をセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てるように挟み込み、
前記２枚のセパレーターに挟み込まれた各正極板の前記セパレーター幅方向に対応する幅方向両側部であって前記セパレーター同士の重ね合わせ部を前記セパレーターの走行方向において所定間隔隔てて部分的に溶着するとともに、前記セパレーターの走行方向における前記正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部を当該セパレーターの前記幅方向において所定間隔隔てて部分的に溶着し、
所定ピッチを有する鋸刃状のカッターと、当該カッターの円周方向の前後に配設したセパレーター押さえと、前記セパレーター押さえを支える付勢手段とを設けた構造を有するカッター胴と、所定の硬さを有する弾性体からなるカッター受けを設けた構造を有するカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置を用意し、
前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴の円周面が前記セパレーターの走行方向と同じ方向となるように前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴を回転させ、
前記連続して送り出される連続状の２枚のセパレーターを前記カッター胴のセパレーター押さえと前記カッター受け胴のカッター受けの間に挟み込んだ状態で、前記セパレーターの走行方向において互いに所定間隔隔てて並んで配置された正極板間に位置するセパレーターの重ね合わせ部を、所定ピッチを有する鋸刃状のカッターによって切断することで、正極板の表裏が２枚のセパレーターで挟まれるとともに周囲がセパレーターの重ね合わせ部で囲まれた電極シートを作成することを特徴とする電極シートの作成方法。
【請求項２】
前記鋸刃状カッターの鋸部のピッチが０．５ｍｍ〜１ｍｍ、山と谷の高さの差が０．４ｍｍ〜０．９ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の電極シートの作成方法。
【請求項３】
正極板と負極板を絶縁性シートからなるセパレーターを介して互いに絶縁しながら積層した構造を有する二次電池に用いる電極シートの作成装置であって、
それぞれロール状に巻かれた連続状の第１のセパレーターと第２のセパレーターを当該ロール状に巻かれた状態から互いに重なり合うように送り出すセパレーター供給装置と、
前記第１のセパレーターと前記第２のセパレーターよりもセパレーター走行方向と直交する幅方向の長さが前記セパレーターよりも短い正極板を供給する正極板供給装置と、
前記正極板供給装置によって供給された正極板を所定位置に搬送する正極板搬送装置と、
前記正極板搬送装置によって搬送された正極板を前記送り出された２枚のセパレーターの間にセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てるように順次挟み込む挟込装置と、
前記２枚のセパレーターに挟み込まれた各正極板の前記セパレーター幅方向に対応する幅方向両側部であって前記セパレーター同士の重ね合わせ部を前記セパレーターの走行方向において所定間隔隔てて部分的に溶着するとともに、前記セパレーターの走行方向における前記正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部を当該セパレーターの前記幅方向において所定間隔隔てて部分的に溶着する溶着装置と、
所定ピッチを有する鋸刃状のカッターと当該カッターの円周方向の前後に配設したセパレーター押さえと、前記セパレーター押さえを支える付勢手段とを設けた構造を有するカッター胴と、所定の硬さを有する弾性体からなるカッター受けを設けた構造を有するカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置であって、前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴の円周面が前記セパレーターの走行方向と同じ方向に回転する切断装置を備え、
前記連続して送り出される連続状の２枚のセパレーターの走行方向において互いに所定間隔隔てて並んで配置された正極板間に位置するセパレーターの重ね合わせ部を、前記カッター胴のセパレーター押さえと前記カッター受け胴のカッター受けに前記セパレーターを挟み込んだ状態で、所定ピッチを有する鋸刃状のカッターによって切断することで、正極板の表裏が２枚のセパレーターで挟まれるとともに周囲がセパレーターの重ね合わせ部で囲まれた電極シートを作成することを特徴とする電極シートの作成装置。
【請求項４】
前記鋸刃状カッターの鋸部のピッチが０．５ｍｍ〜１ｍｍ、山と谷の高さの差が０．４ｍｍ〜０．９ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の電極シートの作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばノート型パーソナルコンピュータ、ハイブリッド自動車、電気自動車等のバッテリーに使用する二次電池の構成要素をなす電極シートの作成方法及び作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばノート型パーソナルコンピュータ、ハイブリッド自動車、電気自動車等のバッテリーに使用する二次電池の構成要素をなす電極シートの作成方法及び作成装置は公知である（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された電極シートは、搬送コンベアによって搬送され下セパレーター巻き出し部から巻き出された下セパレーターの上面に正極板と負極板を移動ハンドの吸着部を介して交互に載せ、その後上セパレーター巻き出し部から巻き出された上セパレーターを、ニップルロールを介して重ね合わせ、２枚のセパレーターによってそれぞれ内部に正極板と負極板を挟み込んで収容した電極板をスイング機構によって交互に重ね合わせて積層部を形成するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７４４０２号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０４０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された電極シートの作成装置を用いて電極シートを作成しようとすると、各セパレーター上に正極板と負極板をそれぞれ正確に位置決めしながら載せるために、正極板と負極板をセパレーターに載せる際にセパレーターの搬送装置を毎回停止させる必要がある。このようなセパレーターの間欠的な送り動作を行うと電極シートの生産効率が著しく低下するとともに、コンベア上におけるセパレーターの急停止や急な移動開始動作によるセパレーター自体のコンベア上のずれやセパレーターとこれに重ねられた正極板や負極板同士の相対的な位置ずれが生じさせないようにする特別な構造を必要とする。
【０００６】
その理由は、このような位置ずれが生じると、欠陥品としてラインから排されて歩留まりが低下してしまうか、又は、製品となると不良品となって電極同士が接することで短絡して事故の原因となり得るおそれがあるからである。
【０００７】
一方、特許文献２に開示された電極シートの作成装置は、前記特許文献１に開示された電極シートの作成装置のセパレーターの間欠的な送り動作による、電極シートの生産効率低下の問題点に鑑みてなされた発明であり、その目的は電極シートを連続的に生産することによって電極シートの生産効率を向上させることである。
【０００８】
しかしながら、前記特許文献２において開示された構成では、ロール周面にヒートカッターを設けたカッター胴にて連続状のセパレーターを溶断し電極シートを作成するために、回転体であるカッター胴にスリップリングなどを用いて電力を供給する必要があり、装置の構造が複雑でコスト高となる問題がある。また、カッター胴が高速回転する際に、カッターなどを用いて機械的にセパレーターを切断する方法に比較して、熱によってセパレーターを溶断する方法では、ヒートカッターがセパレーターに熱を与える時間が少なくなるため、切断面に大きな乱れが生じ、設計寸法通りの切断線に沿った所望の精度範囲の切断ができなくなる問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、製品品質に優れた電極シートを所定時間の間に多数枚作成することができる電極シートの作成方法及び作成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の電極シートの作成方法は、
正極板と負極板を絶縁性シートからなるセパレーターを介して互いに絶縁しながら積層した構造を有する二次電池に用いる電極シートの作成方法であって、
それぞれロール状に巻かれ、当該ロール状に巻かれた状態から互いに重なり合うように送り出される連続状の第１のセパレーターと第２のセパレーターを用意し、
前記第１のセパレーターと前記第２のセパレーターを連続して送り出しながらそれらの間に、これらのセパレーターよりもセパレーター走行方向と直交する幅方向の長さが前記セパレーターよりも短い正極板をセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てるように挟み込み、
前記２枚のセパレーターに挟み込まれた各正極板の前記セパレーター幅方向に対応する幅方向両側部であって前記セパレーター同士の重ね合わせ部を前記セパレーターの走行方向において所定間隔隔てて部分的に溶着するとともに、前記セパレーターの走行方向における前記正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部を当該セパレーターの前記幅方向において所定間隔隔てて部分的に溶着し、
所定ピッチを有する鋸刃状のカッターと、当該カッターの円周方向の前後に配設したセパレーター押さえと、前記セパレーター押さえを支える付勢手段とを設けた構造を有するカッター胴と、所定の硬さを有する弾性体からなるカッター受けを設けた構造を有するカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置を用意し、
前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴の円周面が前記セパレーターの走行方向と同じ方向となるように前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴を回転させ、
前記連続して送り出される連続状の２枚のセパレーターを前記カッター胴のセパレーター押さえと前記カッター受け胴のカッター受けの間に挟み込んだ状態で、前記セパレーターの走行方向において互いに所定間隔隔てて並んで配置された正極板間に位置するセパレーターの重ね合わせ部を、所定ピッチを有する鋸刃状のカッターによって切断することで、正極板の表裏が２枚のセパレーターで挟まれるとともに周囲がセパレーターの重ね合わせ部で囲まれた電極シートを作成することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の電極シートの作成装置は、
正極板と負極板を絶縁性シートからなるセパレーターを介して互いに絶縁しながら積層した構造を有する二次電池に用いる電極シートの作成装置であって、
それぞれロール状に巻かれた連続状の第１のセパレーターと第２のセパレーターを当該ロール状に巻かれた状態から互いに重なり合うように送り出すセパレーター供給装置と、
前記第１のセパレーターと前記第２のセパレーターよりもセパレーター走行方向と直交する幅方向の長さが前記セパレーターよりも短い正極板を供給する正極板供給装置と、
前記正極板供給装置によって供給された正極板を所定位置に搬送する正極板搬送装置と、
前記正極板搬送装置によって搬送された正極板を前記送り出された２枚のセパレーターの間にセパレーター送り出し方向に所定間隔隔てるように順次挟み込む挟込装置と、
前記２枚のセパレーターに挟み込まれた各正極板の前記セパレーター幅方向に対応する幅方向両側部であって前記セパレーター同士の重ね合わせ部を前記セパレーターの走行方向において所定間隔隔てて部分的に溶着するとともに、前記セパレーターの走行方向における前記正極板間のセパレーター同士の重ね合わせ部を当該セパレーターの前記幅方向において所定間隔隔てて部分的に溶着する溶着装置と、
所定ピッチを有する鋸刃状のカッターと当該カッターの円周方向の前後に配設したセパレーター押さえと、前記セパレーター押さえを支える付勢手段とを設けた構造を有するカッター胴と、所定の硬さを有する弾性体からなるカッター受けを設けた構造を有するカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置であって、前記切断装置のカッター胴とカッター受け胴の円周面が前記セパレーターの走行方向と同じ方向に回転する切断装置を備え、
前記連続して送り出される連続状の２枚のセパレーターの走行方向において互いに所定間隔隔てて並んで配置された正極板間に位置するセパレーターの重ね合わせ部を、前記カッター胴のセパレーター押さえと前記カッター受け胴のカッター受けに前記セパレーターを挟み込んだ状態で、所定ピッチを有する鋸刃状のカッターによって切断することで、正極板の表裏が２枚のセパレーターで挟まれるとともに周囲がセパレーターの重ね合わせ部で囲まれた電極シートを作成することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係る電極シートの作成方法は、請求項１に記載の電極シートの作成方法において、
前記鋸刃状カッターの鋸部のピッチが０．５ｍｍ〜１ｍｍ、山と谷の高さの差が０．４ｍｍ〜０．９ｍｍであることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係る電極シートの作成装置は、請求項３に記載の電極シートの作成装置において、
前記鋸刃状カッターの鋸部のピッチが０．５ｍｍ〜１ｍｍ、山と谷の高さの差が０．４ｍｍ〜０．９ｍｍであることを特徴としている。
【００１４】
本発明によると、それぞれロール状に巻かれた状態から互いに重なり合うように送り出す連続状の第１のセパレーターと第２のセパレーターの間に電極板をそれぞれが所定間隔隔てるように順次挟み込んだ後に、隣接する電極板間におけるセパレーター同士の重ね合わせ部を部分的に溶着し、その後このセパレーターの重ね合わせ部を、カッターとカッターの円周方向の前後に配設したセパレーター押さえと、セパレーター押さえを支える付勢手段とを設けたカッター胴と、例えば所定の硬さを有するゴム等の弾性体からなるカッター受けを設けたカッター受け胴からなるセパレーターの切断装置を用い、このカッター胴に備えられた所定ピッチを有する鋸刃状カッターによって切断するようになっている。
【００１５】
本発明がこのような構成を有することで、カッター胴とカッター受け胴の間にセパレーターの走行とともに外周面を走行方向へ回転させることによって、電極シートを従来のように間欠的でなく連続的に作成することができ、電極シートの生産効率を格段に向上させることができる。
【００１６】
また、一般に樹脂でできた絶縁性のシートからなるセパレーターをカッター胴に備わるセパレーター押さえとカッター受け胴に備わる例えばゴムなどの弾性体でできたカッター受けで挟んだ状態で鋸刃状のカッターで切断することによって、多数の鋸刃状カッターの刃先がこのような切断の仕方によってセパレーターの予め決められた切断線（切断すべき部分）に同時に当たる。すなわち、鋸刃状カッターの多数の刃先がセパレーターの切断部に同時に点接触し、鋸刃状カッターがセパレーターに押し付けられることで、鋸刃状カッターの各鋸刃のすべての刃先がセパレーターをほぼ同時にかつ均等に貫通し、セパレーターの切断すべき部分にミシン目状の切断開始部（切断開始線）が最初に形成される。そして、セパレーターがセパレーター押さえとカッター受けで挟まれたままカッターがセパレーターにさらに押し付けられることで、鋸刃状カッターの刃元に向かって幅が徐々に広がっていき、各鋸刃のすべての刃がミシン目状の切断開始部を構成するセパレーターの各貫通孔をいわゆる楔効果をもってスリット状に押し広げながらセパレーターをその切断方向に切断していく。
【００１７】
このようにして、セパレーターがセパレーター押さえとカッター受けで挟まれた状態を維持しながら、上記貫通孔を起点としたセパレーターの切断すべき部分がセパレーターの切断方向に細かいスリット状に同時に切断されていき、やがては鋸刃状カッターの刃元近くがセパレーターの切断線全体まで達してセパレーターを完全に切断する。
【００１８】
本発明によると、以上のような切断原理によりセパレーターの切断開始部がセパレーターの幅方向全体にわたって形成されるので、切断装置の設置状況やセパレーターの送り速度、カッターの状態を厳密に管理しなくてもセパレーターをその切断線に沿って設計寸法通りに切断できる。
【００１９】
特に、電極板のセパレーターは一般に樹脂でできており伸びやすい性質を有するが、本発明によると先端部が直線状に形成されたカッターを用いた場合のようにカッターの先端部が線接触した状態でカッターをセパレーターに押し付けてこれを切断するようになっていないので、セパレーターの切断部がセパレーターの走行方向に対して伸びてしまうことがない。
【００２０】
より具体的には、シャットダウン効果を持たせるために一般に多孔質でできたポリプロピレンやポリエチレンからなるため、カッターの刃先部が線接触した状態のカッターをセパレーターに押し付けてこれを切断する際に、セパレーターの切断部がカッターの走行方向に対して伸びてしまう場合がある。セパレーターの伸びが生じてしまうと、セパレーターの縁部が規定寸法を満たした電極シートを多数作成することが難しくなってしまうが、本発明によると、セパレーターの伸びが生じてしまうことがなく、セパレーターの縁部が規定寸法を満たした電極シートを多数作成することができる。
【００２１】
なお、ピッチの細かい鋸刃状のカッターと適宜の硬度を備えるカッター受けゴムを使用することによって、０．１ｍｍ単位の切断精度、及び所望の切断面を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、製品品質に優れた電極シートを所定時間の間に安定して多数枚作成することができる電極シートの作成方法及び作成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】電極シートの作成に使用する二次電池用電極シート作成装置の概略側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電極シートの作成装置のセパレーター切断装置をそのカッター胴とカッター受け胴の中心軸線に直交する方向に沿って切断した断面図である。
【図３】図２に示した切断装置のカッター胴とカッター受け胴がセパレーターを切断する前の状態を示す図２に対応する概略断面図である。
【図４】図３に示した切断装置が図３の状態からセパレーターを完全に切断するまでの状態までを順番に示す切断工程図である。
【図５】本実施形態に係る電極シートの作成方法によって作成された電極シートの平面図である。
【図６】図５に示した電極シートのα部詳細図であって、各正極板を挟み込んだセパレーターを切断する直前の状態を部分的に示す平面図（図６（ａ））、及び図６（ａ）に示すセパレーターを切断して、切断した直後の図６（ａ）の左側の電極シートを拡大して示す平面図（図６（ｂ））である。
【図７】鋸刃状カッターでなく通常のカッターでセパレーターの重ね合わせ部を切断した直後の状態を示す説明図（図７（ａ））、及び本実施形態に係る鋸刃状カッターを用いてセパレーターの重ね合わせ部を切断した直後の状態を示す説明図（図７（ｂ））である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る電極シートの作成方法及び作成装置について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電極シートの作成方法に使用する二次電池用電極シートの作成装置の全体構成を示す側面図である。
【００２５】
本願発明に係る電極シートの作成方法に使用する二次電池用電極シート作成装置１は、正極板供給装置１０と、正極板搬送装置２０と、セパレーター供給装置３０と、挟込装置４０と、溶着装置５０と、切断装置６０と、検査装置７０と、不良品排出装置８０と、集積装置９０とを有している。
【００２６】
正極板供給装置１０は、正極板を順次一定の時間間隔で１枚ずつ正極板搬送装置２０に供給するためのものであり、また正極板搬送装置２０は、正極板供給装置１０から供給された正極板を正極板同士が所定間隔を隔てるようにして搬送し、１枚ずつ挟込装置４０に供給するためのものである。
【００２７】
セパレーター供給装置３０は、ロール状に巻かれた連続状の２枚のセパレーターを供給するためのもので、上段側セパレーター供給装置３０Ｕと下段側セパレーター供給装置３０Ｌとを有している。上段側及び下段側にはそれぞれテンションコントロール装置（不図示）を有しており、挟込装置４０にて正極板を挟み込みながら上段側のセパレーターと下段側のセパレーターを重ね合わせる際に、一定の張力を常に保つようにして、セパレーターが皺や弛み、伸び等が生じない状態で電極シートを作成する。
【００２８】
挟込装置４０は、上段側セパレーター供給装置３０Ｕと下段側セパレーター供給装置３０Ｌからそれぞれ供給された連続状のセパレーターの間に正極板搬送装置２０から搬送された正極板を所定間隔隔てながら順次挟み込むためのものである。挟込装置４０は、斜め上方から供給される上段側のセパレーターと斜め下方から供給される下段側のセパレーターとの間に正極板を予め決められた配置条件で挟み込むようになっている。
【００２９】
溶着装置５０は、正極板が挟み込まれた状態の上下２枚のセパレーターを、正極板がセパレーターからはみ出さないように溶着するためのもので、正極板の周囲であって、セパレーター同士の重ね合わせ部を所定間隔隔てて部分的に溶着するようになっている。
【００３０】
切断装置６０は、連続的に連なった電極シートを幅方向に切断する装置である。セパレーターを切断するカッターと、カッターを保持するカッター胴と、カッターを受けるカッター受け胴と、を含んで構成される。カッターは、２枚の隣接する正極板間の重ね合わせ部をそのセパレーターの走行方向と直交する幅方向に切断するようになっている。なお、切断装置６０の詳細構成については後述する。
【００３１】
検査装置７０は、切断装置６０によって切断された電極シートの良否判定を行うためのものであり、検査によって不良品と判断した場合にその不良品とされた電極シートを不良品排出装置８０により取り除くものである。
【００３２】
集積装置９０は、検査装置７０によって良品として合格した電極シートを積層して、互いにずれないように集めるものである。
【００３３】
続いて、本実施形態に係る電極シート作成装置１の切断装置６０の構造について図面に基づいてより詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る電極シートの作成装置の切断装置をそのカッター胴とカッター受け胴の中心軸線に直交する方向に沿って切断した断面図である。また、図３は、図２に示した切断装置のカッター胴とカッター受け胴がセパレーターを切断する前の状態を示す図２に対応する概略断面図である。
【００３４】
切断装置６０は、鋸刃状カッター６５０を有するカッター胴６１０と、鋸刃状カッター６５０を受けるカッター受け胴６２０からなり、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０は互いにそれぞれの軸線方向が平行となるように配置され、各胴の間に上述したようにセパレーター１２０を挟み込むように配置されている。なお、カッター胴６１０の鋸刃状カッター６５０が設けられている部分のカッター胴周方向の一周分の距離は、セパレーター１２０の隣接する切断線間のセパレーター走行方向の長さと一致している。そして、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０は、それぞれここでは図示しない回転駆動手段及び回転駆動力伝達手段によって駆動され、互いの回転数を合わせて互いの周速度及び外周面上の回転角度位置を一致させながら回転するようになっている。
【００３５】
なお、カッター胴６１０及びカッター受け胴６２０の両端は閉塞され、この閉塞部でそれぞれの胴の回転軸を支持するとともに、回転駆動手段からの駆動力を各胴に伝達するようになっている。
【００３６】
カッター胴６１０は、金属でできておりかつ周方向一部が長手方向に沿って連続的に切欠かれた円筒体からなりさらに導電性を有する表面処理を周面に施した胴本体６１１と、胴本体６１１の内周部に固定された支持体６３０と、支持体６３０に固定されかつ鋸刃状カッター６５０とセパレーター押さえ６６０を備えたカッター台６４０を有している。そして、カッター胴６１０の長手方向の長さは、セパレーター１２０の幅よりも長くなっており、支持体６３０の長手方向の長さはセパレーター１２０をその幅方向に二分するのに十分対応できる長さを有している。
【００３７】
支持体６３０は、ここでは図示しないが、金属でできた断面略Ｈ形の細長の棒状体をなし、カッター台６４０を固定するカッター台固定部６３１を所有すると共に、支持体６３０の長手方向全体に亘ってこれに対応する長さを有する鋸刃状カッター６５０を締結具等で取り付ける取付部（ここでは図示せず）を有している。
【００３８】
カッター台６４０は、金属でできており、上述した支持体６３０に取り付けられる。そして、カッター台６４０は、第１の台部６４１と第２の台部６４２によって元々二分されていて例えば六角穴付きボルト６９１などの締結具によって両者一体となって支持体６３０に固定されている。カッター台６４０には、第１の台部６４１と第２の台部６４２を一体化させた状態で、鋸刃状カッター６５０を挟み込むとともに、カッター台内部にコイルバネ６４５，６４６及びセパレーター押さえ６６１，６６２（６６０）の基端部を収容可能な収容部６４０ａが形成されている。コイルバネ６４５，６４６は、カッター台６４０の収容部６４０ａに収容され、それぞれの一端が第１の台部６４１に押し当てられ、それぞれの他端が後述する先行側セパレーター押さえ６６１の基端側と後行側セパレーター押さえ６６２の基端側に押し当てられるように並列に収容されている。
【００３９】
鋸刃状カッター６５０は、長さが切断すべきセパレーター１２０の幅よりも長くかつ先端が長手方向全体にわたってピッチの小さい鋸刃状切断部を有し、その長手方向所定間隔でボルト等の締結具（図示せず）でカッター台６４０にしっかりと固定されている。なお、鋸刃状カッター６５０の鋸刃の好ましいピッチの具体的寸法については後述する。そして、カッター台６４０は、上述したように鋸刃状カッター６５０を挟み込んだ状態で支持体６３０に取り付けられている。
【００４０】
セパレーター押さえ６６０は、本実施形態の場合、導電性を有する樹脂部材でできており、その長手方向と直交する方向の断面が略Ｌ字形をなす細長の先行側セパレーター押さえ６６１と後行側セパレーター押さえ６６２からなる。先行側セパレーター押さえ６６１は、カッター胴６１０の回転方向に関して鋸刃状カッター６５０より先行する先行側に配置され、後行側セパレーター押さえ６２０は、カッター胴の回転方向に関して鋸刃状カッター６５０より後行側に配置されている。これを言い換えると、先行側セパレーター押さえ６６１は、セパレーター１２０の走行方向に関して鋸刃状カッター６５０よりも先行側に位置し、後行側セパレーター押さえ６６２は、セパレーター１２０の走行方向に対して鋸刃状カッター６５０よりも後行側に位置するようになっている。
【００４１】
また、各セパレーター押さえ６６１，６６２は、それぞれの基端側に幅広のバネ受け部を有し、それぞれがコイルバネ６４５，６４６の付勢力を独立して受けた状態でカッター台６４０の収容部６４０ａに収容されている。また、セパレーター押さえ６６０は、カッター台６４０の外周部の長手方向に所定の長さだけ形成されたスリットにちょうど嵌り込むとともに、その一部が、コイルバネ６４５，６４６の付勢力を介してカッター胴６１０の外周部から突出する。また、セパレーター押さえ６６０の先行側セパレーター押さえ６６１と後行側セパレーター押さえ６６２とは、鋸刃状カッター６５０によって、カッター胴６１０の回転方向先行側と後行側に仕切られている。
【００４２】
そして、セパレーター押さえ６６０は、それ自身に特別な力が加わらない限り、すなわち後述するカッター受け胴６２０のカッター受けゴム６７０からの押し付け力を受けない限り、カッター胴６１０の外周面から先端が突出した状態を保っている。
【００４３】
なお、先行側セパレーター押さえ６６１と後行側セパレーター押さえ６６２のカッター胴６１０から突出した先端部には、後述するカッター受けゴム６７０のカッター受け胴外周面側に形成されたカッター受け面６７１に押し付けられるように平面部が形成されている。
【００４４】
カッター受け胴６２０は、金属でできたカッター胴６１０と同一形状の導電性を有する表面処理を周面に施した円筒体からなる。カッター受け胴６２０には、カッター受け胴６２０に対してその長手方向において同一の中心角度範囲において形成されたスリット６２１を備えている。スリット６２１の長さは、鋸刃状カッター６５０よりも長く、スリット６２１にこれと同一の長さのカッター受けゴム（カッター受け）６７０が嵌め込まれている。
【００４５】
カッター受けゴム６７０は、本実施形態の場合、ショア硬度Ｈｓ８５〜９０の範囲のウレタンゴムからなり、その長手方向と直交する方向の断面が略正方形形状を有し、カッター受け胴６２０のスリット６２１にちょうど嵌め込まれる細長の弾性部材からなる。なお、カッター受けゴム６７０の材質については、鋸刃状カッター６５０と協働して繰り返されるセパレーター１２０の切断に耐え、なおかつセパレーター押さえ６６０と協働してセパレーター１２０を常にしっかりと挟んだ状態を維持できる硬さを有する材質であれば他の弾性材料であっても構わない。
【００４６】
なお、スリット６２１から外部に露出するカッター受けゴム６７０のカッター受け面６７１（図２参照）は、カッター受け胴６２０の他の外周面から突出することなく、カッター受け面６７１の曲率はカッター受け胴６２０の外周面の曲率とほぼ同一となっている。
【００４７】
続いて、切断装置６０によるセパレーター１２０の具体的な切断工程について図面に基づいて時系列的に説明する。図４は、図３に示したセパレーター１２０の切断装置６０が図３の状態からセパレーター１２０を完全に切断するまでの状態までを順番に示す切断工程図である。まず、図４（ａ）に示すように、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０の間にセパレーター１２０（図中二点鎖線参照）が挟まれた状態で、この切断前の連続した状態のセパレーター１２０が図中左側の矢印で示すように水平方向左側に走行するとともに、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０の双方が、このセパレーター１２０の走行速度と同一の周速度を有するように図中矢印で示す方向に回転する。この状態では、カッター胴６１０のセパレーター押さえ６６０と、カッター受けゴム６７０が互いの接触位置に押し付けられる前の状態にあり、セパレーター押さえ６６０は、カッター胴６１０の周面から突出して鋸刃状カッター６５０がその中に隠れている。
【００４８】
次いで、図４（ｂ）に示すように、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０が更に回転すると、セパレーター押さえ６６０とカッター受けゴム６７０とが互いに接近して先行側セパレーター押さえ６６１がセパレーター１２０に当り始めるが、セパレーター１２０を介して未だカッター受け胴６２０の周面に向かって突出した鋸刃状カッター６５０は、セパレーター押さえ６６０に隠れた状態となっている。
【００４９】
次いで、図４（ｃ）に示すように、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０が更に回転すると、カッター胴６１０のセパレーター押さえ６６０の先行側セパレーター押さえ６６１（図２及び図３参照）がセパレーター１２０を介してカッター受け胴６２０のカッター受けゴム６７０に押し付けられ始める。すなわち、この状態においてはカッター胴６１０の回転方向に関してセパレーター押さえ６６０の先行側セパレーター押さえ６６１（図２、図３参照）がセパレーター１２０を介してカッター受けゴム６７０に当り始め、セパレーター１２０の動きを規制する。
【００５０】
次いで、図４（ｄ）に示すように、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０が更に僅かに回転すると、カッター胴６１０のセパレーター押さえ６６０の先行側セパレーター押さえ６６１及び後行側セパレーター押さえ６６２とカッター受け胴６２０のカッター受けゴム６７０との間でセパレーター１２０を挟んで完全に押し付け合う。すなわち、カッター受けゴム６７０から受ける反発力により、セパレーター押さえ６６０（６６１，６６２）に付勢力を与えるコイルバネ６４５，６４６を圧縮させて、セパレーター押さえ６６０（６６１，６６２）がカッター胴６１０の外周面と面一になるまでカッター受けゴム６７０のカッター受け面６７１との間でセパレーター１２０をその走行方向前後において挟み込んだ状態を維持しつつ引っ込むと共に、カッター台６４０に固定された鋸刃状カッター６５０はそのままの状態を保ち、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０との間に挟まれたセパレーター１２０の重ね合わせ部１２０ａ（図５及び図６（ａ）参照）に鋸刃状カッター６５０が押し付けられ、このような諸条件を満たしながら隣接する正極板間のセパレーター１２０の重ね合わせ部１２０ａが、鋸刃状カッター６５０のそれぞれの鋸刃によって同時にかつ正確に切断される。
【００５１】
セパレーター１２０は、カッター胴６１０のカッター押さえ６６０の先行側カッター押さえ６６１と後行側カッター押さえ６６２と、カッター受け胴６２０のカッター受けゴム６７０のカッター受け面６７１との間でしっかりと挟まれた状態のまま、先行側セパレーター押さえ６６１と後行側セパレーター押さえ６６２との間においてセパレーター走行方向も挟まれた状態で鋸刃状カッター６５０によって切断されるため、設計寸法通りの切断線１２０ｂ（図５及び図６（ａ）参照）に沿ってセパレーター１２０を切断することができる。
【００５２】
すなわち、この状態においては、図２に示すように、カッター胴６１０の回転方向に関してセパレーター押さえ６６０の進行側の部分と後行側の部分の双方がカッター受けゴム６７０との間にセパレーター１２０を挟み、セパレーター押さえ６６０が押し込まれて鋸刃状カッター６５０が現れてその鋸刃の各刃がセパレーター押さえ６６０とカッター受けゴム６７０に挟まれて規制されているセパレーター１２０を裁断し、なおかつカッター受けゴム６７０に喰い込む。
【００５３】
この際のセパレーター１２０の切断の仕方についてより詳細に説明する。一般に樹脂でできた絶縁性のシートからなるセパレーター１２０を切断するにあたって、セパレーター１２０をカッター胴６１０のセパレーター押さえ６６０とカッター受け胴６２０のカッター受けゴム６７０でしっかりと挟んだ状態を維持しながら鋸刃状カッター６５０でこのセパレーター１２０の切断を開始するようになっている。この際、鋸刃状カッター６５０の多数の刃先がセパレーター１２０の予め決められた切断線１２０ｂに同時に当たる。すなわち、セパレーター１２０の切断線を全て含んだ一定幅の領域がセパレーター押さえ６６０とカッター受けゴム６７０によってしっかりと挟まれた状態で、鋸刃状カッター６５０の多数の刃先がセパレーター１２０の重ね合わせ部１２０ａのセパレーター走行方向略中央部分に位置する切断線１２０ｂに同時に点接触し、鋸刃状カッター６５０がセパレーター１２０に押し付けられることで、鋸刃状カッター６５０のすべての刃先がセパレーター１２０を貫通し、セパレーター１２０の切断線１２０ｂにミシン目状の切断開始部が最初に形成される。
【００５４】
そして、セパレーター１２０がセパレーター押さえ６６０とカッター受けゴム６７０で挟まれたまま鋸刃状カッター６５０がセパレーター１２０にさらに押し付けられることで、鋸刃状カッター６５０の刃元に向かってミシン目状の切断開始部の幅が徐々に広がっていき、このすべての刃がミシン目状の切断開始部を構成するセパレーター１２０の各貫通孔をいわゆる楔効果の類いによって押し広げながらセパレーター１２０をその予め定めた切断線に沿って切断していく。この際も、セパレーター１２０の切断線を全て含んだ一定幅の領域がセパレーター押さえ６６０の先行側セパレーター押さえ６６１及び後行側セパレーター押さえ６６２とカッター受けゴム６７０のカッター受け面６７１によってしっかりと挟まれた状態となっているので、切断方向が設計通りの切断線１２０ｂからずれることなくこれに一致して切断されるようになっている。
【００５５】
この過程において、セパレーター１２０はセパレーター押さえ６６０とカッター受けゴム６７０で常にしっかりと挟まれた状態を維持しているので、上記貫通孔を起点としたセパレーター１２０の切断線１２０ｂがセパレーター１２０の切断方向に細かいスリット状に同時に切断されていき、やがては鋸刃状カッター６５０の刃元近くがセパレーター１２０の切断線１２０ｂまで達してセパレーター１２０を完全に切断する。
【００５６】
このようにしてセパレーター１２０の一部に予期せぬ伸び等を生じさせることなく、かつセパレーター１２０の一部に未切断部を生じさせることもなくセパレーター１２０の重ね合わせ部１２０ａを切断線１２０ｂに沿って設計通り切断する。
【００５７】
次いで、図４（ｅ）に示すように、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０が僅かに回転すると、鋸刃状カッター６５０の鋸刃がセパレーター１２０の切断部１２０ｅ（図６及び図７（ｂ）参照）から離間し始める。すなわち、この状態においてはカッター胴６１０の回転方向に関してセパレーター押さえ６６０の後行側セパレーター押さえ６６２がセパレーター１２０から最後に離れていく。
【００５８】
次いで、図４（ｆ）に示すように、更にカッター胴６１０とカッター受け胴６２０が回転すると共に、セパレーター１２０が走行すると、切断したセパレーター１２０が図中左方向に押し出されると共に、セパレーター１２０の切断部から鋸刃状カッター６５０の刃が完全に離間しかつ鋸刃状カッター６５０の刃は、カッター受けゴム６７０から既に押し付けられなくなったセパレーター押さえ６６０がコイルバネ６４５，６４６の付勢力によって図４（ａ）と同様の状態、すなわちその突出部がカッター胴の６１０の外周面から突出した状態に戻り、鋸刃状カッター６５０がその中に隠れるようになる。
【００５９】
このように、カッター胴６１０とカッター受け胴６２０が回転することで、上述した図４（ａ）乃至図４（ｆ）に示す動作を毎回回転するごとに繰り返し、セパレーター１２０の重ね合わせ部１２０ａをセパレーター押さえ６６０とカッター受けゴム６７０でちょうど挟み込むような状態になり、同じような切断動作を繰り返すようになる。
【００６０】
なお、上述したようにカッター胴６１０の鋸刃状カッター６５０が設けられている部分のカッター胴６１０の周方向の一周分の距離は、上述したようにセパレーター１２０の隣接する切断線間のセパレーター走行方向の長さと一致する。このようにカッター胴６１０とカッター受け胴６２０との間に連続して送り込まれる２枚のセパレーター１２１，１２２及びこのセパレーター間に所定間隔隔てて挟み込まれた正極板１１０の、隣接する正極板同士の間のセパレーター重ね合わせ部１２０ａをカッター胴６１０のセパレーター押さえ６６０とカッター受け胴６２０のカッター受けゴム６７０で押さえながら鋸刃状カッター６５０によって一般に樹脂でできたセパレーター１２０を押し伸ばしたりすることなく設計寸法通りに切断する。
【００６１】
続いて、上述した実施形態に係る電極シートの作成方法によって作成された電極シートについて図面に基づいて説明する。なお、図５の図面において右向きに示す矢印は、電極シート作成におけるセパレーターの走行方向を表している。
【００６２】
図５は、本実施形態に係る電極シートの作成方法によって作成された電極シート１００を示す平面図である。また、図６は、図５に示した電極シート１００のα部詳細図であって、正極板１１０を挟み込んだセパレーター１２０（１２１，１２２）を各電極シート１００に切断する直前の状態を部分的に示す平面図（図６（ａ））及び、図６（ａ）に示すセパレーター１２０を二点鎖線で示す切断線に沿って切断した直後の図６（ａ）の左側の電極シート１００を拡大して示す平面図（図６（ｂ））である。
【００６３】
本実施形態に係る電極シートの作成装置によって作成される電極シート１００のセパレーター切断前の状態は、図６（ａ）に示すように隣接する正極板１１０が所定間隔隔てた状態で２枚のセパレーター１２１，１２２の間に挟み込まれた後、この隣接する正極板１１０間のセパレーター同士の重ね合わせ部１２０ａに各正極板１１０の隣接する縁部の延在方向と直交する方向、すなわちセパレーター１２０の走行方向を長手方向とする長方形の溶着部１３１，１３２がセパレーター１２０の幅方向に関して互いに間隔を隔てて平行に複数形成されている。また、セパレーター１２０の幅方向両側の重ね合わせ部１２０ａにも同様の溶着部１３５，１３６が形成されている。そして、これら溶着部１３０（１３１，１３２）間のセパレーター１２０の重ね合わせ部１２０ａを図６（ａ）の二点鎖線で示す切断線に沿って切断装置６０の鋸刃状カッター６５０で切断し、切断部を鋸刃状カッターの刃に対応する極めて小さいピッチのギザギザの切断部１２０ｅ（図６（ｂ）参照）を電極シート１００の対向する２つの縁部に有した個々の電極シート１００を作成するようになっている（図６（ｂ）参照）。
【００６４】
続いて、上述した実施形態に係る鋸刃状カッター６５０の付いた切断装置６０を用いた場合と、このような鋸刃状カッター６５０を用いない場合、すなわち刃先が単に直線上の一般的な構成の通常のカッターを用いた場合のセパレーター切断後の状態について比較説明する。図７は、鋸刃状カッターでなく通常のカッターでセパレーター１２０の重ね合わせ部１２０ａを切断した直後の状態を示す説明図（図７（ａ））、及び本実施形態に係る鋸刃状カッターを用いてセパレーター１２０の重ね合わせ部１２０ａを切断した直後の状態を示す説明図（図７（ｂ））である。
【００６５】
図７から分かるように、通常のカッターでセパレーター１２０の重ね合わせ部１２０ａを切断した場合、切断線のセパレーター幅方向において完全に切断した部分１２０ｓと未だ完全に切断されておらずその切断線に切れ目が入った程度の完全に切断していない部分１２０ｃが混在しており、隣接する正極板間のセパレーターの重ね合わせ部１２０ａを完全に二分することができなかった。また、完全に切断した部分１２０ｓも切断中にセパレーターの伸びが生じて設計寸法通りに直線状に綺麗に切断することができなかった。
【００６６】
一方、本実施形態の鋸刃状カッター６５０を用いた場合、図７（ｂ）に示すように、セパレーターの切断部の全てにおいて小さいピッチを有するギザギザの切断部１２０ｅが隣接する正極板間のセパレーターの重ね合わせ部１２０ａに形成され、このセパレーターの重ね合わせ部１２０ａを完全に二分することができた。この両者の違いは、上述した図４（ｄ）における本発明の切断原理に基づいて生じたものと考えられる。
【００６７】
最後に、本発明に係る電極シートの作成方法に使用する鋸刃状カッターの好ましい形状や寸法について説明する。この好ましい形状や寸法としては、鋸刃がそれぞれ正三角形形状を有しており、鋸刃のピッチは１ｍｍピッチである。この場合、鋸刃が正三角形であるため、鋸刃の高さは約０．９ｍｍとなる。一方、ピッチを２ｍｍピッチとした場合、鋸刃が正三角形であると、鋸刃の高さは約１．８ｍｍになる。そして、両鋸刃をそれぞれ用いてセパレーターを切断した場合、ピッチの細かい鋸刃の方がセパレーターの切断部に余分な伸びを生じさせることなく、寸法通り切断することが可能であることが確認された。したがって、本実施形態に係る鋸刃所カッターは、このようにピッチが小さい方が好ましいことが分かった。なお、本実施形態に係る最も好ましい鋸刃状カッターの鋸部のピッチと山と谷の高さの関係について本発明の発明者が検討したところ、ピッチが０．５ｍｍで山と谷の高さの差が０．４ｍｍからピッチが１ｍｍで山と谷の高さの差が０．９ｍｍの範囲であることが実際に切断されたセパレーターの状態を見た結果、本発明の作用を十分発揮し得ることが判明した。しかしながら、例えピッチを２ｍｍとした場合でも、本発明の場合、セパレーターがカッター胴のセパレーター押さえと、カッター受け胴のカッター受けとの間に挟み込まれた状態で鋸刃状カッターによって切断されるので、従来の電極シートよりも良好な品質を保った切断部を形成できるものと考える。
【００６８】
なお、以上説明した実施形態で紹介した各構成要素の形状や寸法、数値、材質はあくまで例示的なもので、本発明の範囲を逸脱しない限り、様々な形状や寸法、数値、材質を適宜選択できることは言うまでもない。すなわち、本発明における電極シートの作成方法は、上述した電極シート作成装置の構成に限定して実現されるものではない。
【００６９】
また、本実施形態では２枚のセパレーター間に正極板を挟み込む構造の電極シートの作成方法及び作成装置について説明したが、この代わりに２枚のセパレーター間に負極板を挟み込む構造の電極シートの作成方法及び作成装置に本発明を適用しても同等の作用を奏し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７０】
１    二次電池用電極シート作成装置
１０    正極板供給装置
２０    正極板搬送装置
３０    セパレーター供給装置
３０Ｕ    上段側セパレーター供給装置
３０Ｌ    下段側セパレーター供給装置
４０    挟込装置
５０    溶着装置
６０    切断装置
７０    検査装置
８０    不良品排出装置
９０    集積装置
１００    電極シート
１１０    正極板
１２０（１２１，１２２）    セパレーター
１２０ａ    重ね合わせ部
１２０ｂ    切断線
１２０ｃ    完全に切断していない部分
１２０ｅ    切断部
１２０ｓ    完全に切断した部分
１３１，１３２，１３５，１３６（１３０）      溶着部
６１０    カッター胴
６１１    胴本体
６２０    カッター受け胴
６２１    スリット
６３０    支持体
６３１    カッター台固定部
６４０    カッター台
６４０ａ    収容部
６４１    第１の台部
６４２    第２の台部
６４５，６４６    コイルバネ
６５０    鋸刃状カッター
６６１（６６０）    先行側セパレーター押さえ
６６２（６６０）    後行側セパレーター押さえ
６７０    カッター受けゴム
６７１    カッター受け面
６９１    六角穴付きボルト
【図１】
2014170653.tif 000003
【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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