(57)【要約】  電極積層装置２０は、セパレータ付き正極１１を搬送する正極搬送ユニット２１と負極９を搬送する負極搬送ユニット２２との間に配置され、セパレータ付き正極１１と負極９とが交互に積層される複数段の積層部３３を有する積層ユニット２５と、正極搬送ユニット２１により搬送された複数のセパレータ付き正極１１を複数段の積層部３３に対応する高さ位置に保持するように駆動部２８を制御すると共に、負極搬送ユニット２２により搬送された複数の負極９を複数段の積層部３３に対応する高さ位置に保持するように駆動部３１を制御する搬送制御部６１と、複数のセパレータ付き正極１１を複数段の積層部３３に向けて同時に押し出す押出ユニット４１と、複数の負極９を複数段の積層部３３に向けて同時に押し出す押出ユニット４２とを備える。
2017131027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置により供給される電極を積層し、電極積層体を形成する電極積層装置であって、
前記搬送装置により供給される前記電極を受け取り、前記電極を支持する電極支持部と、
上下方向に延びるループ状をなし、その外周面に前記電極支持部が取り付けられた循環部材と、
前記循環部材を挟んで前記搬送装置の反対側に配置され、前記電極が積層される複数段の積層部を有する積層ユニットと、
複数の前記電極支持部に支持された前記電極を前記複数段の積層部に向けて同時に押し出す押出部と、
前記循環部材の循環及び昇降、並びに前記押出部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記搬送装置による前記電極の搬送速度よりも遅い速度で、前記積層部に向けて前記電極を押し出すように、前記押出部の動作を制御する、
電極積層装置。
【請求項２】
前記搬送装置による前記電極の搬送方向に交差する方向における前記電極の縁の位置を揃える位置決めユニットを更に備える、
請求項１に記載の電極積層装置。
【請求項３】
前記電極支持部は、前記電極を受け取る際における前記電極への衝撃を緩和する衝撃緩和部を更に有する、
請求項１又は２に記載の電極積層装置。
【請求項４】
正極集電体の表面に正極活物質層が形成されてなる正極と負極集電体の表面に負極活物質層が形成されてなる負極とを積層する電極積層装置であって、
上下方向に延びるループ状の第１循環部材と、前記第１循環部材の外周面に取り付けられ、前記正極を支持する複数の第１支持部と、前記第１循環部材を回転させると共に、前記第１循環部材を上下方向に移動させる第１駆動部とを有し、前記正極を搬送する第１搬送ユニットと、
上下方向に延びるループ状の第２循環部材と、前記第２循環部材の外周面に取り付けられ、前記負極を支持する複数の第２支持部と、前記第２循環部材を回転させると共に、前記第２循環部材を上下方向に移動させる第２駆動部とを有し、前記負極を搬送する第２搬送ユニットと、
前記第１搬送ユニットと前記第２搬送ユニットとの間に配置され、前記正極と前記負極とが交互に積層される複数段の積層部を有する積層ユニットと、
前記第１搬送ユニットにより搬送された複数の正極を前記複数段の積層部に対応する高さ位置に保持するように前記第１駆動部を制御すると共に、前記第２搬送ユニットにより搬送された複数の負極を前記複数段の積層部に対応する高さ位置に保持するように前記第２駆動部を制御する搬送制御部と、
前記複数の正極を前記複数段の積層部に向けて同時に押し出す第１押出ユニットと、
前記複数の負極を前記複数段の積層部に向けて同時に押し出す第２押出ユニットと、
を備える電極積層装置。
【請求項５】
前記積層ユニットと前記第１搬送ユニットとの間に配置され、前記第１押出ユニットにより押し出された前記複数の正極が通過する複数の第１スリットを有する第１壁部と、
前記積層ユニットと前記第２搬送ユニットとの間に配置され、前記第２押出ユニットにより押し出された前記複数の負極が通過する複数の第２スリットを有する第２壁部と、
を更に備え、
前記搬送制御部は、前記複数の正極を前記複数の第１スリットの高さ位置に保持するように前記第１駆動部を制御すると共に、前記複数の負極を前記複数の第２スリットの高さ位置に保持するように前記第２駆動部を制御する、
請求項４記載の電極積層装置。
【請求項６】
前記第１スリットの高さ位置と前記第２スリットの高さ位置とは同じであり、
前記第１壁部の内側面における前記第１スリットの下側部分及び前記第２壁部の内側面における前記第２スリットの下側部分には、前記第１壁部と前記第２壁部との間の距離を上方に向けて長くするようなテーパがそれぞれ設けられている、
請求項５記載の電極積層装置。
【請求項７】
前記複数段の積層部を上下方向に移動させる第３駆動部と、
前記正極の積層高さ位置が前記第１スリットに対して一定になると共に前記負極の積層高さ位置が前記第２スリットに対して一定になるように前記第３駆動部を制御する積層制御部と、を更に備える、
請求項６記載の電極積層装置。
【請求項８】
前記積層部は、前記正極及び前記負極が載置される基台と、前記基台に立設され、前記正極及び前記負極の縁の位置を揃える側壁と、を有する、
請求項６記載の電極積層装置。
【請求項９】
前記複数段の積層部を上下方向に移動させる第３駆動部と、
前記正極の積層高さ位置が前記第１スリットに対して一定になると共に前記負極の積層高さ位置が前記第２スリットに対して一定になるように前記第３駆動部を制御する積層制御部と、を更に備え、
前記第１スリットの高さ位置と前記第２スリットの高さ位置とは交互にずれている、
請求項５記載の電極積層装置。
【請求項１０】
前記正極及び前記負極の縁の位置を揃える位置決めユニットを更に備える、
請求項４〜９のいずれか一項記載の電極積層装置。
【請求項１１】
前記位置決めユニットは、前記正極及び前記負極の縁と当接する受け部と、前記正極及び前記負極を前記受け部に対して押圧する押圧部と、を有する、
請求項１０記載の電極積層装置。
【請求項１２】
前記位置決めユニットは、前記正極及び前記負極を下方に案内する１対のガイド板であり、
前記１対のガイド板は、前記１対のガイド板の間隔を下方に向けて狭くするようなテーパ部をそれぞれ有する、
請求項１０記載の電極積層装置。
【請求項１３】
搬送装置により供給される電極を積層し、電極積層体を形成する電極積層装置であって、
前記電極を支持する複数の電極支持部と、
前記搬送装置により供給される前記電極を、前記複数の電極支持部の各々に分配する電極分配部と、
前記複数の電極支持部の側方に配置され、前記電極が積層される複数段の積層部を有する積層ユニットと、
複数の前記電極支持部に支持された前記電極を前記複数段の積層部に向けて押し出す押出部と、
前記電極分配部及び前記押出部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記搬送装置による前記電極の搬送速度よりも遅い速度で、前記積層部に向けて前記電極を押し出すように、前記押出部の動作を制御する、
電極積層装置。
【請求項１４】
集電体の表面に活物質層が形成されてなる電極を積層する電極積層装置により実行される電極積層方法であって、
順次供給される前記電極を、該電極を支持する複数の電極支持部の各々に分配する分配工程と、
前記分配工程における前記電極の前記支持部への供給速度よりも小さい排出速度で、前記複数の電極支持部の各々に支持されている複数の電極の各々を、複数段の積層部の各々に対して排出する排出工程と、
を含む電極積層方法。
【請求項１５】
前記分配工程は、上下方向に延びるループ状をなし、その外周面に前記電極支持部が取り付けられた循環部材と、前記循環部材の動作を制御する制御部とによって実行される、
請求項１４に記載の電極積層方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面は、電極積層装置及び電極積層方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばリチウムイオン二次電池のような積層型の電極組立体を有する蓄電装置において、電極を積層する方法としては、吸着手段を備えたロボットを用いたＰ＆Ｐ（ピック・アンド・プレース）方式が多用されている。ところで、蓄電装置の製造ラインの生産性を向上させる方法の一つとしては、製造ラインを高速化することが考えられる。このためには、例えば積層工程において、積層部への電極の供給速度（積層速度）を上げる必要がある。しかし、上記のロボットを用いて積層部に電極を積層する場合には、例えば吸着手段の負圧制御等を伴うため、電極の積層速度を上げることが難しく、製造ラインの高速化の障害となってしまう。これに対し、高速積層が可能な電極積層装置として、例えば特許文献１，２に記載されている装置が知られている。【０００３】
特許文献１に記載の電極積層装置は、正極及び負極をそれぞれ供給する２つの供給機構と、これらの供給機構の下方に互いに直交するように配置されて、各供給機構からそれぞれ供給された正極及び負極を、重力を利用して所定の位置に落下移動させる２つの落下移動手段と、これらの落下移動手段の下方に配置されて、各落下移動手段の排出部からそれぞれ排出された正極及び負極を順次所定の位置に案内して積層させる案内積層手段とを備えている。案内積層手段は、積層体が載置される底壁と、この底壁に対して垂直に突設され、落下移動手段の排出部から排出されてきた電極の移動を停止させて位置決めする２つの立壁とを有している。正極及び負極を積層するときは、一方の立壁に対向する向きに正極を供給すると共に、他方の立壁に対向する向きに負極を供給する。案内積層手段に供給された正極及び負極は、底壁または積層済みの正極及び負極の上に落下した後、立壁に衝突して停止する。【０００４】
ところで、特許文献１の供給機構は、帯状の正極材料又は負極材料から切断された正極又は負極を、落下移動手段へと直接落下させる。しかし、一般的な積層型電極では、外部端子との間の電流の通路となるタブが、矩形の電極本体から突出した形状を有する。従って、タブを有する電極に上記供給機構を適用する場合、電極製造ラインにて、別体のタブが電極本体に接合された電極、又は複数回の切断でタブ形状が一体に形成された電極をコンベア等の搬送装置にて搬送した後、落下移動手段上に落下させることが考えられる。【０００５】
特許文献２に記載の電極積層装置は、架台上に配置され、正極、負極及びセパレータをそれぞれ供給する３つの供給部と、各供給部から供給された正極、負極及びセパレータをそれぞれ挟持して搬送する３つのローラ対と、ローラ対の搬送方向下流側に配置され、各ローラ対から搬送された正極、負極及びセパレータを積層する積層部と、積層部の端部に配置され、各ローラ対から搬送された正極、負極及びセパレータの位置を規制する規制手段とを備えている。【０００６】
また、生産ラインを高速化する場合に、時間短縮が難しい工程又は処理のみを並列化する方法も知られている。例えば特許文献３に記載のパイリング装置は、被切断材を上下４つの分岐コンベアに仕分けし、仕分けされた被切断材を減速コンベア上で減速した後、４段に仕切られたパイリング室にて積み重ねる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−９１３７２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５８４１８号公報
【特許文献３】特開昭５９−３９６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１，２に記載の電極積層装置では、Ｐ＆Ｐ方式と比較して、電極の積層の高速化を達成することができる。しかし、生産ライン全体をより高速化する場合、以下の不具合が発生する。特許文献１の電極積層装置にて高速化を図る場合、落下移動のみでは供給速度が制限されるため、特許文献２のローラのような機械的な手段で電極の供給速度を上げる必要がある。特に、電極製造ラインから電極を搬送及び供給する場合は、生産ラインの高速化に伴い搬送装置の搬送速度も上がり、供給速度をこの搬送速度以上とする必要がある。ところで、活物質層が形成された電極は、同サイズの紙及び樹脂フィルム等よりも剛性が高く、外周の一辺で立壁に衝突した場合、電極全体が撓み、その後、跳ね返りが生じる。このような傾向は、電極の供給速度が上がるほど、顕著になる。特許文献１の構成であれば、跳ね返りが生じても、重力の作用により、最終的には電極が立壁に当たった状態で位置決めされる。しかし、跳ね返り後の電極の動きが収束するまでに次の電極が供給されると、跳ね返り後の動きが収束していない電極が、積層済みの電極と次の電極とに挟まれることで位置ずれした状態で停止してしまう。その結果、最終的に内部に位置ずれした電極を含む積層体が形成されてしまう。【０００９】
上記のような積層体の形成を防止するためには、先に積層される電極の動きが収束した後に、次の電極が供給される必要がある。ここで、電極の搬送速度又は供給速度を上げていくと、電極の位置ずれを防止するために、電極の供給間隔を長く設定する必要がある。その結果、積層速度は頭打ちになる。なお、特許文献２に記載の電極積層装置には、衝突後に電極の位置を修正する手段はないため、電極の供給速度が上がると、より顕著に位置ずれが大きくなることが予想される。特許文献３の構造を電極積層装置に適用すれば、このような問題は回避できる。しかし、高速で搬送されるワークを急減速すると、搬送装置上でワークの回転方向等にワークの位置ずれが生じる。このような位置ずれが生じないようにするためには、ワークを減速するための距離を確保する必要がある。このため、分岐後の搬送経路の各々に減速コンベアが必要となり、且つ減速コンベアの小型化も難しいため、装置の大型化は避けられない。その結果、装置を設置するために必要なスペースも大きいものとなる。【００１０】
本発明の一側面は、装置の大型化を抑えながら、積層速度の高速化を達成できる電極積層装置及び電極積層方法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】
【００１１】
本発明の一態様に係る電極積層装置は、搬送装置により供給される電極を積層し、電極積層体を形成する電極積層装置であって、搬送装置により供給される電極を受け取り、電極を支持する電極支持部と、上下方向に延びるループ状をなし、その外周面に電極支持部が取り付けられた循環部材と、循環部材を挟んで搬送装置の反対側に配置され、電極が積層される複数段の積層部を有する積層ユニットと、複数の電極支持部に支持された電極を複数段の積層部に向けて同時に押し出す押出部と、循環部材の循環及び昇降、並びに押出部の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、搬送装置による電極の搬送速度よりも遅い速度で、積層部に向けて電極を押し出すように、押出部の動作を制御する。【００１２】
このような電極積層装置では、電極支持部に対して順次供給される電極は、それぞれ異なる積層部に同時に押し出されて積層される。このように、順次供給される電極の数よりも多くの電極を同時に押し出して積層することにより、電極を積層部に押し出す際の排出速度を、搬送装置による電極の搬送速度（供給速度）よりも遅くすることができる。これにより、電極が積層されるペースの低下を防ぎつつ、電極積層時における電極の位置ずれを抑制できる。従って、上記電極積層装置によれば、装置の大型化を抑えながら、積層速度の高速化を達成できる。【００１３】
電極積層装置は、搬送装置による電極の搬送方向に交差する方向における電極の縁の位置を揃える位置決めユニットを更に備えてもよい。この場合には、電極の縁の位置が揃えられた状態で、電極が積層部に向けて押し出されるため、積層部において電極を位置決め精度良く積層することができる。【００１４】
電極支持部は、電極を受け取る際における電極への衝撃を緩和する衝撃緩和部を更に有してもよい。この構成によれば、電極が電極支持部に供給される際において、電極の活物質の剥離を抑制することができる。すなわち、電極支持部への電極の供給速度を高速にしたとしても、電極支持部が電極を受け取る際における電極への衝撃が衝撃緩和部によって緩和されることにより、電極の活物質の剥離を抑制することができる。【００１５】
本発明の他の態様は、正極集電体の表面に正極活物質層が形成されてなる正極と負極集電体の表面に負極活物質層が形成されてなる負極とを積層する電極積層装置において、上下方向に延びるループ状の第１循環部材と、第１循環部材の外周面に取り付けられ、正極を支持する複数の第１支持部と、第１循環部材を回転させると共に、第１循環部材を上下方向に移動させる第１駆動部とを有し、正極を搬送する第１搬送ユニットと、上下方向に延びるループ状の第２循環部材と、第２循環部材の外周面に取り付けられ、負極を支持する複数の第２支持部と、第２循環部材を回転させると共に、第２循環部材を上下方向に移動させる第２駆動部とを有し、負極を搬送する第２搬送ユニットと、第１搬送ユニットと第２搬送ユニットとの間に配置され、正極と負極とが交互に積層される複数段の積層部を有する積層ユニットと、第１搬送ユニットにより搬送された複数の正極を複数段の積層部に対応する高さ位置に保持するように第１駆動部を制御すると共に、第２搬送ユニットにより搬送された複数の負極を複数段の積層部に対応する高さ位置に保持するように第２駆動部を制御する搬送制御部と、複数の正極を複数段の積層部に向けて同時に押し出す第１押出ユニットと、複数の負極を複数段の積層部に向けて同時に押し出す第２押出ユニットとを備えることを特徴とする。【００１６】
このような電極積層装置においては、第１搬送ユニットにより搬送された複数の正極を複数段の積層部に対応する高さ位置に保持した状態で、第１押出ユニットにより複数の正極を複数段の積層部に向けて同時に押し出すことにより、複数段の積層部には複数の正極が同時に積層される。また、第２搬送ユニットにより搬送された複数の負極を複数段の積層部に対応する高さ位置に保持した状態で、第２押出ユニットにより複数の負極を複数段の積層部に向けて同時に押し出すことにより、複数段の積層部には複数の負極が同時に積層される。このように複数の正極及び複数の負極をそれぞれ複数段の積層部に同時に積層するので、積層部への正極及び負極の供給速度を下げても、正極及び負極の積層の高速化を確保することができる。積層部への正極及び負極の供給速度を下げることにより、正極及び負極を積層部に積層する際に、正極活物質及び負極活物質の剥離が生じにくくなる。【００１７】
電極積層装置は、積層ユニットと第１搬送ユニットとの間に配置され、第１押出ユニットにより押し出された複数の正極が通過する複数の第１スリットを有する第１壁部と、積層ユニットと第２搬送ユニットとの間に配置され、第２押出ユニットにより押し出された複数の負極が通過する複数の第２スリットを有する第２壁部とを更に備え、搬送制御部は、複数の正極を複数の第１スリットの高さ位置に保持するように第１駆動部を制御すると共に、複数の負極を複数の第２スリットの高さ位置に保持するように第２駆動部を制御してもよい。この場合には、第１押出ユニットにより複数の正極が複数段の積層部に向けて同時に押し出されると、複数の正極が各第１スリットを通過して各積層部に確実に積層されると共に、第２押出ユニットにより複数の負極が複数段の積層部に向けて同時に押し出されると、複数の負極が各第２スリットを通過して各積層部に確実に積層される。【００１８】
第１スリットの高さ位置と第２スリットの高さ位置とは同じであり、第１壁部の内側面における第１スリットの下側部分及び第２壁部の内側面における第２スリットの下側部分には、第１壁部と第２壁部との間の距離を上方に向けて長くするようなテーパがそれぞれ設けられていてもよい。この場合には、第１スリットを通過した正極及び第２スリットを通過した負極が落下しやすくなるため、正極及び負極が積層部に積層されやすくなる。【００１９】
電極積層装置は、複数段の積層部を上下方向に移動させる第３駆動部と、正極の積層高さ位置が第１スリットに対して一定になると共に負極の積層高さ位置が第２スリットに対して一定になるように第３駆動部を制御する積層制御部とを更に備えてもよい。この場合には、正極及び負極の積層数に関わらず、正極及び負極の落下距離が均等になる。【００２０】
積層部は、正極及び負極が載置される基台と、基台に立設され、正極及び負極の縁の位置を揃える側壁とを有してもよい。この場合には、正極及び負極を複数段の積層部に積層する際に、複数段の積層部を上下方向に移動させることがない。従って、制御処理が容易になる。【００２１】
電極積層装置は、複数段の積層部を上下方向に移動させる第３駆動部と、正極の積層高さ位置が第１スリットに対して一定になると共に負極の積層高さ位置が第２スリットに対して一定になるように第３駆動部を制御する積層制御部とを更に備え、第１スリットの高さ位置と第２スリットの高さ位置とは交互にずれていてもよい。この場合には、第１スリットを通過した正極が第２壁部の内側面に当たって位置決めされ、第２スリットを通過した負極が第１壁部の内側面に当たって位置決めされる。【００２２】
電極積層装置は、正極及び負極の縁の位置を揃える位置決めユニットを更に備えてもよい。この場合には、正極及び負極の縁の位置が揃えられた状態で、正極及び負極が積層部に向けて押し出されるため、積層部において正極及び負極を位置決め精度良く積層することができる。【００２３】
位置決めユニットは、正極及び負極の縁と当接する受け部と、正極及び負極を受け部に対して押圧する押圧部とを有してもよい。この場合には、押圧部により正極及び負極が受け部に対して押圧されると、正極及び負極の縁が受け部に当接するため、正極及び負極の縁の位置を正確に揃えることができる。【００２４】
位置決めユニットは、正極及び負極を下方に案内する１対のガイド板であり、１対のガイド板は、１対のガイド板の間隔を下方に向けて狭くするようなテーパ部をそれぞれ有してもよい。この場合には、アクチュエータ等を使用することなく、簡単な構成で正極及び負極の縁の位置を揃えることができる。【００２５】
本発明の更に他の態様に係る電極積層装置は、搬送装置により供給される電極を積層し、電極積層体を形成する電極積層装置であって、電極を支持する複数の電極支持部と、搬送装置により供給される電極を、複数の電極支持部の各々に分配する電極分配部と、複数の電極支持部の側方に配置され、電極が積層される複数段の積層部を有する積層ユニットと、複数の電極支持部に支持された電極を複数段の積層部に向けて押し出す押出部と、電極分配部及び押出部の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、搬送装置による電極の搬送速度よりも遅い速度で、積層部に向けて電極を押し出すように、押出部の動作を制御する。【００２６】
このような電極積層装置では、複数の電極が複数の電極支持部に分配される。このように、複数の電極支持部に分配された電極を押し出して積層することにより、電極を積層部に押し出す際の排出速度を、搬送装置による電極の搬送速度（供給速度）よりも遅くすることができる。これにより、電極が積層されるペースの低下を防ぎつつ、電極積層時における電極の位置ずれを抑制できる。従って、上記電極積層装置によれば、装置の大型化を抑えながら、積層速度の高速化を達成できる。【００２７】
本発明の一態様に係る電極積層方法は、集電体の表面に活物質層が形成されてなる電極を積層する電極積層装置により実行される電極積層方法であって、順次供給される電極を、該電極を支持する複数の電極支持部の各々に分配する分配工程と、分配工程における電極の支持部への供給速度よりも小さい排出速度で、複数の電極支持部の各々に支持されている複数の電極の各々を、複数段の積層部の各々に対して排出する排出工程と、を含む。なお、上記電極積層方法において、分配工程は、上下方向に延びるループ状をなし、その外周面に電極支持部が取り付けられた循環部材と、循環部材の動作を制御する制御部とによって実行されてもよい。【００２８】
このような電極積層方法では、順次供給される電極は、複数の電極支持部の各々に分配された後に、それぞれ異なる積層部に排出されて積層される。このように、供給される電極を複数の支持部に分配して積層することにより、各電極支持部に支持されている電極を排出する際の電極の排出速度（すなわち、積層部への電極の供給速度）を、電極支持部に対して順次供給される電極の供給速度よりも下げることができる。このように積層部への電極の供給速度を下げることにより、電極を積層部に積層する際に、電極の活物質の剥離を抑制することができる。また、ループ状の循環部材を用いた分配工程によれば、効率の良い連続作業が実現される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一側面によれば、装置の大型化を抑えながら、積層速度の高速化を達成できる電極積層装置及び電極積層方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、一実施形態に係る電極積層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２は、図１のII−II線断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図４】図４は、図３に示された電極積層装置の平面図である。
【図５】図５は、積層ユニットの側面図である。
【図６】図６は、積層ユニットの積層部に電極が積層される様子を積層体取出用コンベアと共に示す拡大断面図である。
【図７】図７は、図３及び図４に示された電極積層装置の制御系の構成図である。
【図８】図８は、電極を積層ユニットの積層部に積層する際に、コントローラにより実行される制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、電極を積層ユニットの積層部に積層する際における正極搬送ユニット、負極搬送ユニット及び積層ユニットの動作状態を示す表である。
【図１０】図１０は、図３及び図４に示された電極積層装置の動作状態を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図１１】図１１は、図３及び図４に示された電極積層装置の動作状態を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図１２】図１２は、図３及び図４に示された電極積層装置の動作状態を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図１３】図１３は、図３に示された電極積層装置を積層体取出ユニットと共に示す側面図（一部断面を含む）である。
【図１４】図１４は、図１３に示された電極積層装置及び積層体取出ユニットを示す平面図である。
【図１５】図１５は、図６の（ｂ）に示された積層部の変形例を示す拡大断面図である。
【図１６】図１６は、図１５に示された積層部の斜視図である。
【図１７】図１７は、図１５に示された積層部が傾斜して支持された状態を示す断面図である。
【図１８】図１８は、図６の（ｂ）に示された積層部の他の変形例を示す拡大断面図である。
【図１９】図１９は、第２実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図２０】図２０は、図１９に示された電極積層装置の平面図である。
【図２１】図２１は、１対のガイド板の正面図である。
【図２２】図２２は、第３実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図２３】図２３は、図２２に示された電極積層装置の平面図である。
【図２４】図２４は、支持部の変形例を示す図である。
【図２５】図２５は、第４実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図２６】図２６は、図２５に示された電極積層装置の平面図である。
【図２７】図２７は、図２５のＡ−Ａ線断面図である。
【図２８】図２８は、図２５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２９】図２９は、図２５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図３０】図３０は、図２５に示された電極積層装置の制御系の構成図である。
【図３１】図３１は、第５実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図３２】図３２は、第６実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図３３】図３３は、支持部の構成を示す図である。
【図３４】図３４は、循環部材の制御フローを示すフローチャートである。
【図３５】図３５は、準備運転時における循環部材の動作を説明する一部側面図である。
【図３６】図３６は、積層運転時における循環部材の動作を説明する一部側面図である。
【図３７】図３７は、復帰運転時における循環部材の動作を説明する一部側面図である。
【図３８】図３８は、位置決めユニットの制御フローを示すフローチャートである。
【図３９】図３９は、正極供給側の押出ユニットの制御フローを示すフローチャートである。
【図４０】図４０は、負極供給側の押出ユニットの制御フローを示すフローチャートである。
【図４１】図４１は、電極積層時における正極搬送ユニット、負極搬送ユニット及び積層ユニットの正常時の動作状態を示す表である。
【図４２】図４２は、電極積層時における正極搬送ユニット、負極搬送ユニット及び積層ユニットの異常時の動作状態を示す表である。
【図４３】図４３は、図４１の時点Ａにおける正極搬送ユニットの状態を示す図である。
【図４４】図４４は、図４１の時点Ｂにおける正極搬送ユニットの状態を示す図である。
【図４５】図４５は、図４１の時点Ｃにおける正極搬送ユニットの状態を示す図である。
【図４６】図４６は、正極搬送ユニットの循環部材の支持構造及び駆動機構の構成例を示す図である。
【図４７】図４７は、正極搬送ユニットの循環部材の支持構造及び駆動機構の構成例を示す図である。
【図４８】図４８は、循環部材の第１の動作例を示す図である。
【図４９】図４９は、循環部材の第２の動作例を示す図である。
【図５０】図５０は、循環部材の第３の動作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、一実施形態について、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。
【００３２】
図１は、一実施形態に係る電極積層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は、図１のII−II線断面図である。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。
【００３３】
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、図示はしないが、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いる。当該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。なお、電極組立体３とケース２との間にスペーサを配置することにより、電極組立体３とケース２との間に隙間を形成してもよい。
【００３４】
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。
【００３５】
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。タブ１４ｂは、箔本体部１４ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。そして、タブ１４ｂは、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。
【００３６】
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。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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。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。
【００３９】
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の形成材料としては、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。
【００４０】
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、セパレータ付き正極１１及び負極９を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。
【００４１】
［第１実施形態］
図３は、第１実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。図４は、図３に示された電極積層装置の平面図である。本実施形態の電極積層装置２０は、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層する装置である。
【００４２】
電極積層装置２０は、正極搬送ユニット２１と、負極搬送ユニット２２と、正極供給用コンベア２３と、負極供給用コンベア２４と、積層ユニット２５とを備えている。
【００４３】
正極搬送ユニット２１は、セパレータ付き正極１１を貯めながら順次搬送する第１搬送ユニットである。正極搬送ユニット２１は、上下方向に延びるループ状の循環部材２６（第１循環部材）と、この循環部材２６の外周面に取り付けられ、セパレータ付き正極１１を支持する複数のプレート状の支持部２７（第１支持部）と、循環部材２６を駆動する駆動部２８（第１駆動部）とを有している。
【００４４】
循環部材２６は、例えば無端状のベルトで構成されている。循環部材２６は、上下方向に離間して配置された２つのローラ２６ａに架け渡され、各ローラ２６ａの回転に伴って連れ回る。このように循環部材２６が回転（周回）することで、各支持部２７が循環移動する。また、循環部材２６は、２つのローラ２６ａと共に上下方向に移動可能である。ここで、正極供給用コンベア２３から供給されるセパレータ付き正極１１は、上述のように循環移動する各支持部２７に分配される。すなわち、循環部材２６は、正極供給用コンベア２３により供給されるセパレータ付き正極１１を複数の支持部２７の各々に分配する分配部として機能する。
【００４５】
駆動部２８は、循環部材２６を回転させると共に、循環部材２６を上下方向に移動させる。例えば、駆動部２８は、特に図示はしないが、ローラ２６ａを回転させることで循環部材２６を回転（周回）させる回転用モータと、昇降機構（図示せず）を介して循環部材２６を上下方向に移動させる昇降用モータとを有している。このとき、駆動部２８は、循環部材２６を電極積層装置２０の前側（図３の紙面表側）から見て時計回り（図示矢印Ａ方向）に回転させる。従って、正極供給用コンベア２３側の支持部２７は循環部材２６に対して上昇し、積層ユニット２５側の支持部２７は循環部材２６に対して下降する。
【００４６】
負極搬送ユニット２２は、負極９を貯めながら順次搬送する第２搬送ユニットである。負極搬送ユニット２２は、上下方向に延びるループ状の循環部材２９（第２循環部材）と、この循環部材２９の外周面に取り付けられ、負極９を支持する複数のプレート状の支持部３０（第２支持部）と、循環部材２９を駆動する駆動部３１（第２駆動部）とを有している。
【００４７】
循環部材２９は、上記の循環部材２６と同様に、例えば無端状のベルトで構成されている。循環部材２９は、上下方向に離間して配置された２つのローラ２９ａに架け渡され、各ローラ２９ａの回転に伴って連れ回る。このように循環部材２９が回転（周回）することで、各支持部３０が循環移動する。また、循環部材２９は、２つのローラ２９ａと共に上下方向に移動可能である。ここで、負極供給用コンベア２４から供給される負極９は、上述のように循環移動する各支持部３０に分配される。すなわち、循環部材２９は、負極供給用コンベア２４により供給される負極９を複数の支持部３０の各々に分配する分配部として機能する。
【００４８】
駆動部３１は、循環部材２９を回転させると共に、循環部材２９を上下方向に移動させる。例えば、駆動部３１は、特に図示はしないが、ローラ２９ａを回転させることで循環部材２９を回転（周回）させる回転用モータと、昇降機構（図示せず）を介して循環部材２９を上下方向に移動させる昇降用モータとを有している。このとき、駆動部３１は、循環部材２９を電極積層装置２０の前側（図３の紙面表側）から見て反時計回り（図示矢印Ｂ方向）に回転させる。従って、負極供給用コンベア２４側の支持部３０は循環部材２９に対して上昇し、積層ユニット２５側の支持部３０は循環部材２９に対して下降する。
【００４９】
正極供給用コンベア２３は、セパレータ付き正極１１を正極搬送ユニット２１に向けて水平方向に搬送し、正極搬送ユニット２１の支持部２７にセパレータ付き正極１１を供給する。負極供給用コンベア２４は、負極９を負極搬送ユニット２２に向けて水平方向に搬送し、負極搬送ユニット２２の支持部３０に負極９を供給する。
【００５０】
正極供給用コンベア２３から正極搬送ユニット２１の支持部２７に移載されたセパレータ付き正極１１は、循環部材２６の回転によって一旦上昇してから下降するように循環移動する。このとき、循環部材２６の上部においてセパレータ付き正極１１の表裏が反転する。負極供給用コンベア２４から負極搬送ユニット２２の支持部３０に移載された負極９は、循環部材２９の回転によって一旦上昇してから下降するように循環移動する。このとき、循環部材２９の上部において負極９の表裏が反転する。
【００５１】
積層ユニット２５は、正極搬送ユニット２１と負極搬送ユニット２２との間に配置されている。積層ユニット２５は、図５にも示されるように、上下方向に延びるループ状の循環部材３２と、この循環部材３２の外周面に取り付けられ、セパレータ付き正極１１及び負極９が交互に積層される複数のプレート状の積層部３３と、循環部材３２を駆動する駆動部３４（第３駆動部）とを有している。
【００５２】
循環部材３２は、上記の循環部材２６，２９と同様に、例えば無端状のベルトで構成されている。循環部材３２は、上下方向に離間して配置された２つのローラ３２ａに架け渡され、各ローラ３２ａの回転に伴って連れ回る。このように循環部材３２が回転（周回）することで、各積層部３３が循環移動する。また、循環部材３２は、上下方向に移動可能である。積層部３３には、積層体取出用コンベア７２（後述）の一部が入り込む２つのスリット３５が設けられている。
【００５３】
駆動部３４は、循環部材３２を回転させると共に、循環部材３２を上下方向に移動させる。具体的には、駆動部３４は、特に図示はしないが、ローラ３２ａを回転させることで循環部材３２を回転（周回）させる回転用モータを有している。このとき、駆動部３４は、循環部材２９を双方向（図示矢印Ｃ方向）に回転させる。
【００５４】
積層ユニット２５と正極搬送ユニット２１との間には、上下方向に延びる壁部３６（第１壁部）が配置されている。壁部３６には、後述する押出ユニット４１により押し出されたセパレータ付き正極１１が通過する複数（ここでは４つ）のスリット３７（第１スリット）が設けられている。各スリット３７は、上下方向に等間隔で配置されている。
【００５５】
積層ユニット２５と負極搬送ユニット２２との間には、上下方向に延びる壁部３８（第２壁部）が配置されている。壁部３８には、後述する押出ユニット４２により押し出された負極９が通過する複数（ここでは４つ）のスリット３９（第２スリット）が設けられている。各スリット３９の高さ位置は、各スリット３７の高さ位置と同じである。
【００５６】
図６に示されるように、壁部３６の内側面３６ａにおける各スリット３７の下側部分及び壁部３８の内側面３８ａにおける各スリット３９の下側部分には、壁部３６，３８間の距離を上方に向かって長くするようなテーパ４０がそれぞれ設けられている。
【００５７】
また、電極積層装置２０は、押出ユニット４１（第１押出ユニット）と、押出ユニット４２（第２押出ユニット）とを備えている。
【００５８】
押出ユニット４１は、セパレータ付き正極１１を積層する積層エリアにおいて、複数（ここでは４つ）のセパレータ付き正極１１を上下複数段（ここでは上下４段）の積層部３３に向けて同時に押し出すことにより、４つのセパレータ付き正極１１を４段の積層部３３に同時に積層する。押出ユニット４１は、４つのセパレータ付き正極１１を一緒に押す１対の押し部材４３と、この押し部材４３を４段の積層部３３側に移動させる駆動部４４とを有している。駆動部４４は、モータ及びリンク機構から構成されている。
【００５９】
押出ユニット４２は、負極９を積層する積層エリアにおいて、複数（ここでは４つ）の負極９を複数段（ここでは上下４段）の積層部３３に向けて同時に押し出すことにより、４つの負極９を４段の積層部３３に同時に積層する。押出ユニット４２は、４つの負極９を一緒に押す１対の押し部材４５と、この押し部材４５を４段の積層部３３側に移動させる駆動部４６とを有している。駆動部４６の構成は、駆動部４４と同様である。なお、駆動部４４，４６は、シリンダ等を有していてもよい。
【００６０】
また、電極積層装置２０は、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃの位置を揃える位置決めユニット４７と、負極９の底縁９ｃの位置を揃える位置決めユニット４８とを備えている。位置決めユニット４７，４８は、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層する積層エリアに配置されている。セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃは、セパレータ付き正極１１におけるタブ１４ｂ側とは反対側の縁である。負極９の底縁９ｃは、負極９におけるタブ１６ｂ側とは反対側の縁である。
【００６１】
位置決めユニット４７は、正極搬送ユニット２１の前側（図３の紙面表側）に配置され、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃと当接する受け部４９と、正極搬送ユニット２１の後側に配置され、セパレータ付き正極１１を受け部４９に対して押圧する押圧部５０とを有している。受け部４９には、複数のフリーローラが並んで設けられている。なお、受け部４９は、表面が滑りやすい樹脂で形成されていてもよい。
【００６２】
押圧部５０は、セパレータ付き正極１１を押す押し板５１と、この押し板５１を受け部４９側に移動させる駆動部５２とを有している。駆動部５２は、例えばシリンダを有している。押し板５１は、シリンダのピストンロッドの先端に固定されている。押し板５１には、セパレータ付き正極１１のタブ１４ｂを逃がすためのスリット５１ａが設けられている。
【００６３】
位置決めユニット４８は、負極搬送ユニット２２の前側（図３の紙面表側）に配置され、負極９の底縁９ｃと当接する受け部５３と、負極搬送ユニット２２の後側に配置され、負極９を受け部５３に対して押圧する押圧部５４とを有している。受け部５３の構造は、受け部４９と同様である。押圧部５４は、負極９を押す押し板５５と、この押し板５５を受け部５３側に移動させる駆動部５６とを有している。押し板５５には、負極９のタブ１６ｂを逃がすためのスリット５５ａが設けられている。駆動部５６の構成は、駆動部５２と同様である。
【００６４】
また、電極積層装置２０は、図７に示されるように、コントローラ６０を備えている。コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等から構成されている。コントローラ６０は、正極搬送ユニット２１の駆動部２８及び負極搬送ユニット２２の駆動部３１を制御する搬送制御部６１と、積層ユニット２５の駆動部３４を制御する積層制御部６２と、押出ユニット４１の駆動部４４及び押出ユニット４２の駆動部４６を制御する押出制御部６３と、位置決めユニット４７の駆動部５２及び位置決めユニット４８の駆動部５６を制御する位置決め制御部６４とを有している。
【００６５】
図８は、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層ユニット２５の積層部３３に積層する際に、コントローラ６０により実行される制御処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、初期動作時には、正極搬送ユニット２１の循環部材２６は所定の間隔による間欠駆動により回転していると共に、負極搬送ユニット２２の循環部材２９は循環部材２６と同じ間欠駆動により循環部材２６の反対方向に回転している。
【００６６】
図８において、コントローラ６０は、まず電極積層タイミングになったかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。電極積層タイミングの条件は、例えば負極９を支持した４つの支持部３０が、各スリット３７の下端位置に対応する位置に至ったかどうかである。
【００６７】
コントローラ６０は、電極積層タイミングになったと判断したときは、正極搬送ユニット２１において、循環部材２６の回転速度を初期動作時の半分に落とすと共に、循環部材２６の回転速度と同じ速度で循環部材２６を上昇させるように、駆動部２８を制御する（ステップＳ１０２）。ここで、図９に示されるように、初期動作時における支持部２７の移動量を１とした場合、循環部材２６の回転による支持部２７の移動量は０．５であり、循環部材２６の上昇による支持部２７の移動量は０．５である。このため、正極搬送ユニット２１側（以下、正極供給側という）の支持部２７の移動量は１となり、積層ユニット２５側（以下、正極積層側という）の支持部２７の移動量は０となる。従って、正極供給側の支持部２７の上昇量は、初期動作時と同じである。また、正極積層側の支持部２７の高さ位置は、変わらず一定となる。
【００６８】
このとき、コントローラ６０は、正極搬送ユニット２１により搬送された４つのセパレータ付き正極１１を上下４段の積層部３３に対応する高さ位置に保持するように駆動部２８を制御する。具体的には、コントローラ６０は、４つのセパレータ付き正極１１を壁部３６の各スリット３７の高さ位置に保持するように駆動部２８を制御する。これにより、４つのセパレータ付き正極１１を４段の積層部３３に積層することが可能となる。
【００６９】
また、コントローラ６０は、負極搬送ユニット２２において、循環部材２９の回転速度を初期動作時の半分に落とすと共に、循環部材２９の回転速度と同じ速度で循環部材２９を上昇させるように、駆動部３１を制御する（ステップＳ１０３）。なお、ステップＳ１０３は、実際にはステップＳ１０２と並行して実行される。ここで、図９に示されるように、初期動作時における支持部３０の移動量を１とした場合、循環部材２９の回転による支持部３０の移動量は０．５であり、循環部材２９の上昇による支持部３０の移動量は０．５である。このため、負極搬送ユニット２２側（以下、負極供給側という）の支持部３０の移動量は１となり、積層ユニット２５側（以下、負極積層側という）の支持部３０の移動量は０となる。従って、負極供給側の支持部３０の上昇量は、初期動作時と同じである。また、負極積層側の支持部３０の高さ位置は、変わらず一定となる。
【００７０】
このとき、コントローラ６０は、負極搬送ユニット２２により搬送された４つの負極９を上下４段の積層部３３に対応する高さ位置に保持するように駆動部３１を制御する。具体的には、コントローラ６０は、４つの負極９を壁部３８の各スリット３９の高さ位置に保持するように駆動部３１を制御する。これにより、４つの負極９を４段の積層部３３に積層することが可能となる。
【００７１】
続いて、コントローラ６０は、位置決めユニット４８において、押し板５５により４つの負極９を受け部５３に対して押圧するように駆動部５６を制御する（ステップＳ１０４）。これにより、負極９の底縁９ｃが位置合わせされる。
【００７２】
そして、コントローラ６０は、押出ユニット４２において、押し部材４５により４つの負極９を上下４段の積層部３３に向けて同時に押し出すように駆動部４６を制御する（ステップＳ１０５）。これにより、４つの負極９が４段の積層部３３に同時に積層される（図１０参照）。
【００７３】
続いて、コントローラ６０は、所定枚数の電極が４段の積層部３３にそれぞれ積層されていないかどうかを判断する（ステップＳ１０６）。コントローラ６０は、所定枚数の電極が４段の積層部３３にそれぞれ積層されていないと判断したときは、図９に示されるように、積層ユニット２５において、４段の積層部３３をスリット３７，３９に対して電極１枚分だけ下降させる（図１１参照）ように駆動部３４を制御する（ステップＳ１０７）。つまり、コントローラ６０は、セパレータ付き正極１１の積層高さ位置がスリット３７に対して一定になるように駆動部３４を制御する。
【００７４】
続いて、コントローラ６０は、負極搬送ユニット２２において、負極積層側の支持部３０を４段分だけ下降させるために、循環部材２９の回転速度を５倍速くすると共に循環部材２９を３倍の速度で下降させるように駆動部３１を制御する（ステップＳ１０８）。すると、図９に示されるように、循環部材２９の回転による支持部３０の移動量は２．５となり、循環部材２９の下降による支持部３０の移動量は−１．５（−は下降）となる。このため、負極供給側の支持部３０の移動量は１となり、負極積層側の支持部３０の移動量は−４となる。これにより、負極供給側の支持部３０の上昇量が初期動作時と同じになると共に、負極積層側の支持部３０が４段分だけ下降することとなる（図１２参照）。
【００７５】
そして、コントローラ６０は、循環部材２９を元の動作状態（ステップＳ１０３の状態）に戻すように駆動部３１を制御する（ステップＳ１０９）。
【００７６】
また、コントローラ６０は、位置決めユニット４７において、押し板５１により４つのセパレータ付き正極１１を受け部４９に対して押圧するように駆動部５２を制御する（ステップＳ１１０）。これにより、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃが位置決めされる。
【００７７】
そして、コントローラ６０は、押出ユニット４１において、押し部材４３により４つのセパレータ付き正極１１を４段の積層部３３に向けて同時に押し出すように駆動部２８を制御する（ステップＳ１１１）。これにより、４つのセパレータ付き正極１１が４段の積層部３３に同時に積層される（図１２参照）。なお、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１は、図９に示されるように、実際にはステップＳ１０８と並行して実行される。
【００７８】
続いて、コントローラ６０は、積層ユニット２５において、４段の積層部３３をスリット３７，３９に対して電極１枚分だけ下降させるように駆動部３４を制御する（ステップＳ１１２）。つまり、コントローラ６０は、負極９の積層高さ位置がスリット３９に対して一定になるように駆動部３４を制御する。
【００７９】
続いて、コントローラ６０は、正極搬送ユニット２１において、正極積層側の支持部２７を４段分だけ下降させるために、循環部材２６の回転速度を５倍速くすると共に循環部材２６を３倍の速度で下降させるように駆動部２８を制御する（ステップＳ１１３）。すると、図９に示されるように、循環部材２６の回転による支持部２７の移動量は２．５となり、循環部材２６の下降による支持部２７の移動量は−１．５（−は下降）となる。このため、正極供給側の支持部２７の移動量は１となり、正極積層側の支持部２７の移動量は−４となる。これにより、正極供給側の支持部２７の上昇量が初期動作時と同じになると共に、正極積層側の支持部２７が４段分だけ下降することとなる。
【００８０】
そして、コントローラ６０は、循環部材２６を元の動作状態（ステップＳ１０２の状態）に戻すように駆動部２８を制御する（ステップＳ１１４）。そして、コントローラ６０は、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５を実行する。なお、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５は、図９に示されるように、実際にはステップＳ１１３と並行して実行される。
【００８１】
コントローラ６０は、ステップＳ１０６において所定枚数の電極が４段の積層部３３にそれぞれ積層されたと判断したときは、本処理を終了する。
【００８２】
図１０〜図１２は、電極積層装置２０の動作状態を示す側面図（一部断面を含む）である。図１０は、正極搬送ユニット２１の正極積層側の支持部２７が４段分だけ下降すると共に、押出ユニット４２によって４つの負極９が４段の積層部３３に向けて同時に押し出されることにより、４つの負極９が４段の積層部３３に積層される状態を示している。このとき、押出ユニット４２により負極９が押し出されると、図６の（ａ）に示されるように、壁部３８のスリット３９を通過した負極９が落下して積層部３３に積層される。
【００８３】
図１１は、４段の積層部３３が電極１枚分だけ下降した状態で、押出ユニット４１によって４つのセパレータ付き正極１１が４段の積層部３３に向けて同時に押し出される状態を示している。このとき、４つのセパレータ付き正極１１は、一定の高さ位置に保持されている。
【００８４】
図１２は、押出ユニット４１によって４つのセパレータ付き正極１１が４段の積層部３３に向けて同時に押し出されることにより、４つのセパレータ付き正極１１が負極９上に積層されると共に、負極搬送ユニット２２の負極積層側の支持部３０が４段分だけ下降した状態を示している。このとき、正極供給用コンベア２３から供給されたセパレータ付き正極１１が、正極搬送ユニット２１の支持部２７に順次溜められている。
【００８５】
さらに、電極積層装置２０は、図１３及び図１４に示されるように、セパレータ付き正極１１と負極９とが複数積層されてなる積層体７０（図６の（ｂ）参照）を取り出す積層体取出ユニット７１を備えている。積層体取出ユニット７１は、図６にも示されるように、積層体７０を取り出すための２つの積層体取出用コンベア７２と、これらの積層体取出用コンベア７２を上下動可能に支持する支持体７３と、積層体取出用コンベア７２を昇降させる駆動部７４とを有している。
【００８６】
積層体取出ユニット７１により積層体７０を取り出すときは、図６の（ｂ）に示されるように、各積層体取出用コンベア７２を上昇させることにより、各積層体取出用コンベア７２を積層部３３のスリット３５を通して積層体７０の底面に接触させる。すると、各積層体取出用コンベア７２上に積層体７０が載置され、各積層体取出用コンベア７２により積層体７０が搬送される。このようにして上下４段の積層部３３に積層された積層体７０が下段側から順次取り出される。
【００８７】
以上のような本実施形態においては、正極搬送ユニット２１により搬送された複数のセパレータ付き正極１１を複数段の積層部３３に対応する高さ位置に保持した状態で、押出ユニット４１により複数のセパレータ付き正極１１を複数段の積層部３３に向けて同時に押し出すことにより、複数段の積層部３３には複数のセパレータ付き正極１１が同時に積層される。また、負極搬送ユニット２２により搬送された複数の負極９を複数段の積層部３３に対応する高さ位置に保持した状態で、押出ユニット４２により複数の負極９を複数段の積層部３３に対して同時に押し出すことにより、複数段の積層部３３には複数の負極９が同時に積層される。このように複数のセパレータ付き正極１１及び複数の負極９をそれぞれ複数段の積層部３３に同時に積層するので、積層部３３へのセパレータ付き正極１１及び負極９の供給速度を下げても、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層の高速化を確保することができる。積層部３３へのセパレータ付き正極１１及び負極９の供給速度を下げることにより、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層部３３に積層する際に、セパレータ付き正極１１が壁部３８に当たり、負極９が壁部３６に当たっても、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５及び負極９の負極活物質層１７の剥離が生じにくい。これにより、正極活物質層１５及び負極活物質層１７の剥離を抑制することができる。
【００８８】
また、複数のセパレータ付き正極１１は、壁部３６に設けられた複数のスリット３７の高さ位置に保持され、複数の負極９は、壁部３８に設けられた複数のスリット３９の高さ位置に保持される。従って、押出ユニット４１により複数のセパレータ付き正極１１が複数段の積層部３３に向けて同時に押し出されると、複数のセパレータ付き正極１１が各スリット３７を通過して各積層部３３に確実に積層されると共に、押出ユニット４２により複数の負極９が複数段の積層部３３に向けて同時に押し出されると、複数の負極９が各スリット３９を通過して各積層部３３に確実に積層される。
【００８９】
さらに、壁部３６の内側面３６ａにおける各スリット３７の下側部分及び壁部３８の内側面３８ａにおける各スリット３９の下側部分には、壁部３６，３８間の距離を上方に向かって長くするようなテーパ４０がそれぞれ設けられているので、スリット３７を通過したセパレータ付き正極１１及びスリット３９を通過した負極９が積層部３３に落下しやすくなる。その結果、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部３３に積層されやすくなる。
【００９０】
また、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層高さ位置が壁部３６のスリット３７及び壁部３８のスリット３９に対して一定になるので、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層数に関わらず、セパレータ付き正極１１及び負極９の落下距離が均等になる。
【００９１】
さらに、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び負極９の底縁９ｃの位置が揃えられた状態で、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部３３に向けて押し出されるため、積層部３３においてセパレータ付き正極１１及び負極９を位置決め精度良く積層することができる。
【００９２】
このとき、押圧部５０，５４によりセパレータ付き正極１１及び負極９が受け部４９，５３に対して押圧されると、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び負極９の底縁９ｃが受け部４９，５３に当接するため、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び負極９の底縁９ｃの位置を正確に揃えることができる。
【００９３】
また、位置決めユニット４７，４８が押出ユニット４１，４２と同じ積層エリアに配置されているので、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部３３に向けて押し出されたときに、セパレータ付き正極１１及び負極９の位置ずれが生じにくい。
【００９４】
なお、本実施形態では、位置決めユニット４７，４８が押出ユニット４１，４２と同じ積層エリアに配置されているが、位置決めユニット４７，４８の配置位置としては、押出ユニット４１，４２が配置された積層エリアの上方であってもよい。この場合には、セパレータ付き正極１１及び負極９の位置決めと積層部３３に対するセパレータ付き正極１１及び負極９の押し出しとを同時に行うことができるため、両者の動作速度を遅くすることが可能となる。また、本実施形態では、ループ状の循環部材２６，２９を用いて支持部２７，３０による電極（セパレータ付き正極１１または負極９）の受け取りと積層ユニット２５への電極の積層とを行うことにより、効率の良い連続作業が実現される。具体的には、循環部材２６，２９がループ状をなしていることにより、支持部２７，３０を元の位置に復帰させるための戻り動作等が不要となり、それによって効率的な連続動作が実現される。
【００９５】
図１５は、上記第１実施形態における積層部の変形例にセパレータ付き正極１１及び負極９が積層された状態を示す拡大断面図であり、図６の（ｂ）に対応する図である。図１６は、図１５に示された積層部の斜視図である。
【００９６】
図１５及び図１６において、本変形例の積層部７７は、セパレータ付き正極１１及び負極９が載置されるプレート状の基台７８と、この基台７８に立設され、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び側縁１１ｄ（図４参照）と負極９の底縁９ｃ及び側縁９ｄ（図４参照）とを位置決めする断面Ｕ字状の側壁７９とを有している。基台７８には、上記のスリット３５が設けられている。側壁７９の両側面は、壁部３６，３８にそれぞれ固定されている。
【００９７】
本変形例では、セパレータ付き正極１１及び負極９を複数段の積層部７７に積層する際に、複数段の積層部７７を上下方向に移動させることがない。従って、コントローラ６０による制御処理が容易になる。
【００９８】
なお、積層部７７は、図１７に示されるように、基台７８の前側（図３の紙面表側）が基台７８の後側よりも低くなるように傾斜した状態で、壁部３６，３８に支持されていてもよい。このような構成では、積層部７７に向けて押し出されたセパレータ付き正極１１及び負極９は、積層部７７内において側壁７９の後側の内壁面に当接して位置決めされる。この場合には、積層部７７の傾斜によってセパレータ付き正極１１及び負極９の前後方向の位置決めがなされるため、位置決めユニット４７，４８を省略することができる。
【００９９】
図１８は、上記第１実施形態における積層部の他の変形例にセパレータ付き正極１１及び負極９が積層された状態を示す拡大断面図であり、図１５に対応する図である。
【０１００】
図１８において、本変形例の積層部９５は、壁部３６，３８にそれぞれ固定された積層支持部９６と、この積層支持部９６上に分離可能に支持された積層治具９７とを有している。積層支持部９６には、積層体取出用コンベア７２の一部が入り込む２つのスリット９８が設けられている。積層治具９７は、セパレータ付き正極１１及び負極９が載置されるプレート状の基台９７ａと、この基台９７ａに立設され、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び側縁１１ｄ（図４参照）と負極９の底縁９ｃ及び側縁９ｄ（図４参照）とを位置決めする断面Ｕ字状の側壁９７ｂとを有している。特に図示はしないが、積層支持部９６の上面には凸部が突設され、積層治具９７の底面には凹部が設けられており、凸部と凹部とが嵌合することで、積層治具９７が積層支持部９６に対して位置決めされている。
【０１０１】
セパレータ付き正極１１及び負極９の積層が完了した後、積層治具９７が各積層体取出用コンベア７２に乗り上げることで、凸部と凹部との嵌合が外れ、積層体７０が積層治具９７と一緒に各積層体取出用コンベア７２により搬送される。このように積層体７０の搬送時には、積層体７０は積層治具９７内に収容されているため、積層体７０の搬送ずれ等を抑制することができる。
【０１０２】
［第２実施形態］
図１９は、第２実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。図２０は、図１９に示された電極積層装置の平面図である。図１９及び図２０において、本実施形態の電極積層装置８０は、上記第１実施形態における位置決めユニット４７，４８に代えて、位置決めユニット８１，８２を備えている。
【０１０３】
位置決めユニット８１は、押出ユニット４１の上方に配置され、位置決めユニット８２は、押出ユニット４２の上方に配置されている。位置決めユニット８１，８２は、セパレータ付き正極１１及び負極９をそれぞれ下方に案内する１対のガイド板８３Ａ，８３Ｂからなっている。ガイド板８３Ａ，８３Ｂは、正極搬送ユニット２１及び負極搬送ユニット２２における電極積層側の複数の支持部２７，３０をそれぞれ両側から挟んで対向するように配置されている。ガイド板８３Ｂには、セパレータ付き正極１１のタブ１４ｂ及び負極９のタブ１６ｂを逃がすためのスリット８４が設けられている。
【０１０４】
ガイド板８３Ａ，８３Ｂは、図２１に示されるように、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び負極９の底縁９ｃの位置を揃える位置決め部８５と、この位置決め部８５の上側に配置され、ガイド板８３Ａ，８３Ｂの間隔を下方に向けて狭くするようなテーパ部８６とを有している。
【０１０５】
このような位置決めユニット８１，８２では、正極搬送ユニット２１及び負極搬送ユニット２２における電極積層側の複数の支持部２７，３０の下降に伴ってセパレータ付き正極１１及び負極９が下降するに従い、セパレータ付き正極１１及び負極９がガイド板８３Ａ，８３Ｂに沿って位置決めされることで、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び負極９の底縁９ｃの位置が揃うようになる。
【０１０６】
本実施形態においては、アクチュエータ等を使用することなく、簡単な構成でセパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び負極９の底縁９ｃの位置を揃えることができる。
【０１０７】
［第３実施形態］
図２２は、第３実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。図２３は、図２２に示された電極積層装置の平面図である。図２２及び図２３において、本実施形態の電極積層装置９０では、壁部３６の各スリット３７の高さ位置と壁部３８の各スリット３９の高さ位置とが交互にずれている。具体的には、各スリット３７の高さ位置は、各スリット３９の高さ位置よりも高くなっている。また、押出ユニット４１の駆動部４４及び押出ユニット４２の駆動部４６は、１対のシリンダから構成されている。
【０１０８】
積層制御部６２（図７参照）は、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層高さ位置がスリット３７及びスリット３９に対して一定になるように駆動部３４（図５参照）を制御する。具体的には、積層制御部６２は、押出ユニット４１によりセパレータ付き正極１１を４段の積層部３３に積層するときは、４段の積層部３３を上昇させるように駆動部３４を制御し、押出ユニット４２により負極９を４段の積層部３３に積層するときは、４段の積層部３３を下降させるように駆動部３４を制御する。
【０１０９】
上記第１〜第３実施形態においては、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層部３３に積層する際に、スリット３７を通過したセパレータ付き正極１１が壁部３８の内側面３８ａに当たって位置決めされ、スリット３９を通過した負極９が壁部３６の内側面３６ａに当たって位置決めされる。
【０１１０】
なお、上記第１〜第３実施形態では、各スリット３７の高さ位置が各スリット３９の高さ位置よりも高くなっているが、各スリット３９の高さ位置が各スリット３７の高さ位置よりも高くなっていてもよい。この場合には、セパレータ付き正極１１を４段の積層部３３に積層するときは、４段の積層部３３を下降させ、負極９を４段の積層部３３に積層するときは、４段の積層部３３を上昇させる。
【０１１１】
また、例えば上記第１〜第３実施形態では、積層ユニット２５は、上下方向に延びるループ状の循環部材３２と、この循環部材３２の外周面に取り付けられ、セパレータ付き正極１１及び負極９が交互に積層される複数のプレート状の積層部３３とを有している。ただし、積層ユニットの構造としては、特にそれには限られず、セパレータ付き正極１１及び負極９が交互に積層される複数段の積層部があればよい。
【０１１２】
なお、上記第１〜第３実施形態に係る電極積層装置２０，８０，９０の各構成要素については、以下のようにも説明できる。電極積層装置２０，８０，９０は、正極供給用コンベア２３（搬送装置）及び負極供給用コンベア２４（搬送装置）により供給される電極（セパレータ付き正極１１及び負極９）を積層し、積層体７０（電極積層体）を形成する装置である。電極積層装置２０，８０，９０は、支持部２７，３０（電極支持部）と、循環部材２６，２９と、積層ユニット２５と、押出ユニット４１，４２と、コントローラ６０（制御部）と、を備える。支持部２７，３０は、正極供給用コンベア２３及び負極供給用コンベア２４により供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９を受け取り、セパレータ付き正極１１及び負極９を支持する。循環部材２６，２９は、上下方向に延びるループ状をなし、その外周面に支持部２７，３０が取り付けられる。積層ユニット２５は、循環部材２６を挟んで正極供給用コンベア２３の反対側に配置されるとともに、循環部材２９を挟んで負極供給用コンベア２４の反対側に配置され、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層される複数段の積層部３３を有する。押出ユニット４１は、複数の支持部２７に支持されたセパレータ付き正極１１を複数段の積層部３３に向けて同時に押し出す。押出ユニット４２は、複数の支持部３０に支持された負極９を複数段の積層部３３に向けて同時に押し出す。コントローラ６０は、循環部材２６，２９の循環及び昇降、並びに押出ユニット４１，４２の動作を制御する。コントローラ６０は、正極供給用コンベア２３によるセパレータ付き正極１１の搬送速度よりも遅い速度で、積層部３３に向けてセパレータ付き正極１１を押し出すように、押出ユニット４１の動作を制御する。また、コントローラ６０は、負極供給用コンベア２４による負極９の搬送速度よりも遅い速度で、積層部３３に向けて負極９を押し出すように、押出ユニット４２の動作を制御する。
【０１１３】
以上のような電極積層装置２０，８０，９０では、支持部２７，３０に対して順次供給される電極（セパレータ付き正極１１又は負極９）は、それぞれ異なる積層部３３に同時に押し出されて積層される。このように、順次供給される電極の数よりも多くの電極を同時に押し出して積層することにより、電極を積層部３３に押し出す際の排出速度を、搬送装置（正極供給用コンベア２３又は負極供給用コンベア２４）による電極の搬送速度（供給速度）よりも遅くすることができる。これにより、電極が積層されるペースの低下を防ぎつつ、電極積層時における電極の位置ずれを抑制できる。従って、電極積層装置２０，８０，９０によれば、装置の大型化を抑えながら、積層速度の高速化を達成できる。
【０１１４】
また、正極搬送ユニット２１は、プレート状の支持部２７の代わりに、図２４の（ａ）に示される支持部９９Ａを有してもよい。支持部９９Ａは、底壁９９ａと、一対の側壁９９ｂ，９９ｃとを有する断面Ｕ字状の部材である。底壁９９ａは、循環部材２６の外周面に取り付けられる矩形板状部材である。一対の側壁９９ｂ，９９ｃは、循環部材２６が循環する方向における底壁９９ａの両縁部に立設された矩形板状部材である。一対の側壁９９ｂ，９９ｃは、互いに対向しており、セパレータ付き正極１１を収容可能な程度に離間している。底壁９９ａ及び側壁９９ｂ，９９ｃは、例えばステンレス鋼等の金属により一体的に形成されている。
【０１１５】
ここで、支持部９９Ａが循環部材２６に対して上昇する区間において、側壁９９ｂが側壁９９ｃよりも下側に位置するように支持部９９Ａが循環部材２６に取り付けられている場合について考える。この場合、支持部９９Ａがセパレータ付き正極１１を正極供給用コンベア２３から受け取った直後には、セパレータ付き正極１１は、側壁９９ｂによって支持される。その後、当該支持部９９Ａが循環部材２６に対して下降に転じると、セパレータ付き正極１１は、重力によって側壁９９ｂから離れ、側壁９９ｃによって支持される状態へと変化する。
【０１１６】
側壁９９ｂの表面は、側壁９９ｃと比較して滑りにくい材質（例えばゴム等）によって形成されていてもよい。或いは、側壁９９ｂは、側壁９９ｂの表面に対してセパレータ付き正極１１を吸着する吸着機能を有してもよい。これによれば、正極供給用コンベア２３から供給され、側壁９９ｂ上を滑走するセパレータ付き正極１１の速度を減速させることができ、セパレータ付き正極１１が底壁９９ａに衝突する際の衝撃を緩和することができる。すなわち、側壁９９ｂは、支持部９９Ａがセパレータ付き正極１１を受け取る際におけるセパレータ付き正極１１への衝撃を緩和する衝撃緩和部として機能する。その結果、セパレータ付き正極１１が支持部９９Ａに供給される際において、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５の剥離を抑制することができる。
【０１１７】
また、正極搬送ユニット２１は、プレート状の支持部２７の代わりに、図２４の（ｂ）に示される支持部９９Ｂを有してもよい。支持部９９Ｂは、底壁９９ａの内側表面にスポンジ等の緩衝材９９ｄが設けられている点で支持部９９Ａと相違し、その他の構成は支持部９９Ａと同様である。支持部９９Ｂを用いた場合、正極供給用コンベア２３から供給されるセパレータ付き正極１１は、緩衝材９９ｄに衝突することになるが、緩衝材９９ｄによって衝突の衝撃が緩和される。すなわち、緩衝材９９ｄは、支持部９９Ｂがセパレータ付き正極１１を受け取る際におけるセパレータ付き正極１１への衝撃を緩和する衝撃緩和部として機能する。その結果、セパレータ付き正極１１が支持部９９Ｂに供給される際において、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５の剥離を抑制することができる。
【０１１８】
なお、負極搬送ユニット２２についても同様に、プレート状の支持部３０の代わりに、上述した支持部９９Ａ又は支持部９９Ｂが用いられてもよい。その場合に得られる効果は、上述した効果と同様である。すなわち、負極搬送ユニット２２において支持部９９Ａ又は支持部９９Ｂを用いた場合、負極９が支持部９９Ａ又は支持部９９Ｂに供給される際において、負極９の負極活物質層１７の剥離を抑制することができる。
【０１１９】
また、電極積層装置２０，８０，９０において、押出ユニット４１は、押し部材４３の代わりに、壁部３６のスリット３７内に進入可能な寸法とされた押し部材を有してもよい。このような押し部材によれば、セパレータ付き正極１１の全体がスリット３７を通過する位置までセパレータ付き正極１１を押し込むことができ、セパレータ付き正極１１を積層部３３まで適切に誘導することができる。また、セパレータ付き正極１１をスリット３７内に勢い良く押し込む必要がなくなるため、セパレータ付き正極１１が壁部３８の内側面３８ａに衝突して正極活物質層１５が剥離する可能性を低減することができる。同様に、押出ユニット４２は、押し部材４５の代わりに、壁部３８のスリット３９内に進入可能な寸法とされた押し部材を有してもよい。このような押し部材によれば、負極９の全体がスリット３９を通過する位置まで負極９を押し込むことができ、負極９を積層部３３まで適切に誘導することができる。また、負極９をスリット３９内に勢い良く押し込む必要がなくなるため、負極９が壁部３６の内側面３６ａに衝突して負極活物質層１７が剥離する可能性を低減することができる。
【０１２０】
［第４実施形態］
図２５〜図３０を参照して、第４実施形態に係る電極積層装置１００について説明する。図２５は、電極積層装置１００を示す側面図（一部断面を含む）である。図２６は、電極積層装置１００の平面図である。図２７は図２５のＡ−Ａ線断面図であり、図２８は図２５のＢ−Ｂ線断面図であり、図２９は図２５のＣ−Ｃ線断面図である。図３０は、電極積層装置１００の制御系の構成を示す図である。
【０１２１】
電極積層装置１００は、正極供給用コンベア１１０（搬送装置）と、負極供給用コンベア１２０（搬送装置）と、正極受取部１３０と、負極受取部１４０と、回動プレート１５０，１６０（電極分配部）と、押し部材１７０，１８０（押出部）と、積層ユニット１９０とを備えている。また、電極積層装置１００は、第１実施形態に係る電極積層装置２０と同様に、電極積層装置２０が備える各機構を動作させるための駆動部、及び当該駆動部を制御するコントローラ１０１（制御部）を備えている。
【０１２２】
正極供給用コンベア１１０は、セパレータ付き正極１１を正極受取部１３０に向けて水平方向に搬送し、回動プレート１５０を介して正極受取部１３０（後述する支持部１３２）にセパレータ付き正極１１を供給する。負極供給用コンベア１２０は、負極９を負極受取部１４０に向けて水平方向に搬送し、回動プレート１６０を介して負極受取部１４０（後述する支持部１４２）に負極９を供給する。
【０１２３】
正極受取部１３０は、上下方向に延びる壁部１３１と、壁部１３１に設けられた複数の支持部１３２（電極支持部）と、シャッター１３３とを有している。
【０１２４】
支持部１３２は、正極供給用コンベア１１０から供給されるセパレータ付き正極１１を一旦停止させて支持する部材であり、壁部１３１の外壁面１３１ａに立設されている。図２５及び図２７に示されるように、本実施形態では一例として、壁部１３１の上側部分において、４つの支持部１３２Ａが上下方向に等間隔で配置されている。同様に、壁部１３１の下側部分において、４つの支持部１３２Ｂが上下方向に等間隔で配置されている。
【０１２５】
支持部１３２は、セパレータ付き正極１１が載置されるプレート状の基台１３２ａと、基台１３２ａの前側（図２５の紙面表側）の縁部に沿って立設され、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃを位置決めする側壁１３２ｂとを有している。図２７に示されるように、支持部１３２は、基台１３２ａの前側が後側よりも低くなるように傾斜した状態で、壁部１３１に支持されている。この構成により、支持部１３２に供給されたセパレータ付き正極１１は、基台１３２ａ上において側壁１３２ｂの内壁面に当接して位置決めされる。ここで、図２６に示されるように、平面視において、支持部１３２の前端部は、回動プレート１５０の前端部よりも前側に配置されている。この理由は、以下の通りである。すなわち、後述する押し部材１７０と後述する回動動作を行う回動プレート１５０との干渉を防ぐために、平面視において、押し部材１７０と回動プレート１５０とを互いに重ならないように配置する必要がある。このような配置でも、支持部１３２に支持されているセパレータ付き正極１１を押し部材１７０によって押し出せるようにするために、支持部１３２の前端部は、回動プレート１５０の前端部よりも前側に配置されている。なお、このように支持部１３２の前後方向の位置が回動プレート１５０の位置からずれていても、上述のように支持部１３２の基台１３２ａの前側が後側よりも低くなるように傾斜していることにより、前後方向におけるセパレータ付き正極１１の位置決めが適切になされる。すなわち、回動プレート１５０から支持部１３２の基台１３２ａ上に受け渡されたセパレータ付き正極１１は、基台１３２ａ上において重力によって側壁１３２ｂ側に滑り落ち、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃが側壁１３２ｂに当接する。
【０１２６】
壁部１３１には、セパレータ付き正極１１が通過するための複数（ここでは上側４つと下側４つの計８つ）のスリット１３１ｂが設けられている。上側４つのスリット１３１ｂ及び下側４つのスリット１３１ｂは、それぞれ上下方向に等間隔で配置されている。各スリット１３１ｂは、各支持部１３２に対応して設けられている。本実施形態では一例として、図２５に示されるように、スリット１３１ｂの底面は、当該スリット１３１ｂに対応する支持部１３２の基台１３２ａの上面と面一となるように設けられている。これにより、基台１３２ａ上に載置されたセパレータ付き正極１１は、後述する押し部材１７０によって押し出された際に、スリット１３１ｂを円滑に通過することができる。
【０１２７】
シャッター１３３は、壁部１３１に設けられたスリット１３１ｂの入口（外壁面１３１ａ側の入口）を開閉する。本実施形態では一例として、正極受取部１３０は、上側４つのスリット１３１ｂの入口を開閉するためのシャッター１３３Ａと、下側４つのスリット１３１ｂの入口を開閉するためのシャッター１３３Ｂとを有している。図２７に示されるように、本実施形態では一例として、各シャッター１３３は、上下方向に等間隔に配置された４つのスリット１３１ｂの入口を開閉可能なように、櫛状に設けられている。シャッター１３３は、外壁面１３１ａに対して上下方向にスライド可能に取り付けられている。シャッター１３３Ａ，１３３Ｂは、それぞれ駆動部１３４Ａ，１３４Ｂによって、上下方向にスライド移動させられる。図２７に示される状態において、シャッター１３３Ａ，１３３Ｂは、それぞれ上下移動可能な範囲における最も低い位置にあり、４つのスリット１３１ｂの入口を遮蔽している。この状態から、駆動部１３４Ａ，１３４Ｂによってシャッター１３３Ａ，１３３Ｂが上方に移動させられると、各スリット１３１ｂの入口が開放された状態となる。
【０１２８】
シャッター１３３は、スリット１３１ｂの入口を閉じた状態において、正極供給用コンベア１１０から回動プレート１５０を介して支持部１３２に供給されるセパレータ付き正極１１を停止させる機能も有する。具体的には、支持部１３２にセパレータ付き正極１１が供給される際に、シャッター１３３によってスリット１３１ｂの入口を遮蔽した状態とすることで、セパレータ付き正極１１をシャッター１３３に衝突させて停止させることができる。ここで、シャッター１３３は、例えばスポンジ等の柔軟な材料によって形成されている。このように、柔軟な材料でシャッター１３３が形成されていることにより、セパレータ付き正極１１がシャッター１３３に衝突する際の衝撃を緩和することができる。すなわち、シャッター１３３は、支持部１３２がセパレータ付き正極１１を受け取る際におけるセパレータ付き正極１１への衝撃を緩和する衝撃緩和部として機能する。
【０１２９】
負極受取部１４０は、積層ユニット１９０を挟んで正極受取部１３０に対向して配置される。負極受取部１４０は、上下方向に延びる壁部１４１と、壁部１４１に設けられた複数の支持部１４２（電極支持部）と、シャッター１４３とを有している。
【０１３０】
支持部１４２は、負極供給用コンベア１２０から供給される負極９を一旦停止させて支持する部材であり、壁部１４１の外壁面１４１ａに立設されている。図２５及び図２８に示されるように、本実施形態では一例として、壁部１４１の上側部分において、４つの支持部１４２Ａが上下方向に等間隔で配置されている。同様に、壁部１４１の下側部分において、４つの支持部１４２Ｂが上下方向に等間隔で配置されている。本実施形態では一例として、４つの支持部１４２Ａ及び４つの支持部１４２Ｂの高さ位置は、４つの支持部１３２Ａ及び４つの支持部１３２Ｂの高さ位置と等しくされている。
【０１３１】
支持部１４２は、負極９が載置されるプレート状の基台１４２ａと、基台１４２ａの前側（図２５の紙面表側）の縁部に沿って立設され、負極９の底縁９ｃを位置決めする側壁１４２ｂとを有している。図２８に示されるように、支持部１４２は、基台１４２ａの前側が後側よりも低くなるように傾斜した状態で、壁部１４１に支持されている。この構成により、支持部１４２に供給された負極９は、基台１４２ａ上において側壁１４２ｂの内壁面に当接して位置決めされる。ここで、図２６に示されるように、平面視において、支持部１４２の前端部は、回動プレート１６０の前端部よりも前側に配置されている。この理由は、以下の通りである。すなわち、後述する押し部材１８０と後述する回動動作を行う回動プレート１６０との干渉を防ぐために、平面視において、押し部材１８０と回動プレート１６０とを互いに重ならないように配置する必要がある。このような配置でも、支持部１４２に支持されている負極９を押し部材１８０によって押し出せるようにするために、支持部１４２の前端部は、回動プレート１６０の前端部よりも前側に配置されている。なお、このように支持部１４２の前後方向の位置が回動プレート１６０の位置からずれていても、上述のように支持部１４２の基台１４２ａの前側が後側よりも低くなるように傾斜していることにより、前後方向における負極９の位置決めが適切になされる。すなわち、回動プレート１６０から支持部１４２の基台１４２ａ上に受け渡された負極９は、基台１４２ａ上において重力によって側壁１４２ｂ側に滑り落ち、負極９の底縁９ｃが側壁１４２ｂに当接する。
【０１３２】
壁部１４１には、負極９が通過するための複数（ここでは上側４つと下側４つの計８つ）のスリット１４１ｂが設けられている。上側４つのスリット１４１ｂ及び下側４つのスリット１４１ｂは、それぞれ上下方向に等間隔で配置されている。各スリット１４１ｂは、各支持部１４２に対応して設けられている。本実施形態では一例として、図２５に示されるように、スリット１４１ｂの底面は、当該スリット１４１ｂに対応する支持部１４２の基台１４２ａの上面と面一となるように設けられている。これにより、基台１４２ａ上に載置された負極９は、後述する押し部材１８０によって押し出された際に、スリット１４１ｂを円滑に通過することができる。
【０１３３】
シャッター１４３は、壁部１４１に設けられたスリット１４１ｂの入口（外壁面１４１ａ側の入口）を開閉する。本実施形態では一例として、負極受取部１４０は、上側４つのスリット１４１ｂの入口を開閉するためのシャッター１４３Ａと、下側４つのスリット１４１ｂの入口を開閉するためのシャッター１４３Ｂとを有している。図２８に示されるように、本実施形態では一例として、各シャッター１４３は、上下方向に等間隔に配置された４つのスリット１４１ｂの入口を開閉可能なように、櫛状に設けられている。シャッター１４３は、外壁面１４１ａに対して上下方向にスライド可能に取り付けられている。シャッター１４３Ａ，１４３Ｂは、それぞれ駆動部１４４Ａ，１４４Ｂによって、上下方向にスライド移動させられる。図２８に示される状態において、下側のシャッター１４３Ｂは、上下移動可能な範囲における最も低い位置にあり、４つのスリット１４１ｂの入口を遮蔽している。一方、上側のシャッター１４３Ａは、上下移動可能な範囲における最も高い位置にあり、４つのスリット１４１ｂの入口を開放している。
【０１３４】
シャッター１４３は、スリット１４１ｂの入口を閉じた状態において、負極供給用コンベア１２０から回動プレート１６０を介して支持部１４２に供給される負極９を停止させる機能も有する。具体的には、支持部１４２に負極９が供給される際に、シャッター１４３によってスリット１４１ｂの入口を遮蔽した状態とすることで、負極９をシャッター１４３に衝突させて停止させることができる。ここで、シャッター１４３は、例えばスポンジ等の柔軟な材料によって形成されている。このように、柔軟な材料でシャッター１４３が形成されていることにより、負極９がシャッター１４３に衝突する際の衝撃を緩和することができる。すなわち、シャッター１４３は、支持部１４２が負極９を受け取る際における負極９への衝撃を緩和する衝撃緩和部として機能する。
【０１３５】
回動プレート１５０は、正極供給用コンベア１１０と正極受取部１３０との間に配置され、正極供給用コンベア１１０から順次供給されるセパレータ付き正極１１を複数の支持部１３２の各々に分配する。図２５に示されるように、回動プレート１５０は、セパレータ付き正極１１の搬送方向における上流側（正極供給用コンベア１１０側）の端部を回動軸として回動可能に設けられている。回動プレート１５０は、駆動部１５１によって回動させられる。本実施形態では一例として、回動プレート１５０の傾斜角度は、８つの支持部１３２の各々にセパレータ付き正極１１を供給可能な傾斜角度として予め設定された８段階の傾斜角度のいずれかに設定される。駆動部１５１によって回動プレート１５０の傾斜角度が変更されることにより、当該傾斜角度に応じた支持部１３２へとセパレータ付き正極１１が供給される。なお、本実施形態では一例として、下側４つの支持部１３２Ｂについては、回動プレート１５０から排出されるセパレータ付き正極１１を各支持部１３２Ｂに誘導するためのスロープ部材１５５が設けられている。
【０１３６】
図２６に示されるように、回動プレート１５０は、セパレータ付き正極１１が載置されるプレート状の基台１５０ａと、基台１５０ａの前側の縁部に沿って立設され、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃを位置決めする側壁１５０ｂとを有している。回動プレート１５０は、支持部１３２と同様に、基台１５０ａの前側が後側よりも低くなるように傾斜していてもよい。この構成によれば、回動プレート１５０に供給されたセパレータ付き正極１１は、基台１５０ａ上において側壁１５０ｂの内壁面に当接して位置決めされる。
【０１３７】
回動プレート１６０は、負極供給用コンベア１２０と負極受取部１４０との間に配置され、負極供給用コンベア１２０から順次供給される負極９を複数の支持部１４２の各々に分配する。図２５に示されるように、回動プレート１６０は、負極９の搬送方向における上流側（負極供給用コンベア１２０側）の端部を回動軸として回動可能に設けられている。回動プレート１６０は、駆動部１６１によって回動させられる。本実施形態では一例として、回動プレート１６０の傾斜角度は、８つの支持部１４２の各々に負極９を供給可能な傾斜角度として予め設定された８段階の傾斜角度のいずれかに設定される。駆動部１６１によって回動プレート１６０の傾斜角度が変更されることにより、当該傾斜角度に応じた支持部１４２へと負極９が供給される。なお、本実施形態では一例として、下側４つの支持部１４２Ｂについては、回動プレート１６０から排出される負極９を各支持部１４２Ｂに誘導するためのスロープ部材１６５が設けられている。
【０１３８】
図２６に示されるように、回動プレート１６０は、負極９が載置されるプレート状の基台１６０ａと、基台１６０ａの前側の縁部に沿って立設され、負極９の底縁９ｃを位置決めする側壁１６０ｂとを有している。回動プレート１６０は、支持部１４２と同様に、基台１６０ａの前側が後側よりも低くなるように傾斜していてもよい。この構成によれば、回動プレート１６０に供給された負極９は、基台１６０ａ上において側壁１６０ｂの内壁面に当接して位置決めされる。
【０１３９】
押し部材１７０は、複数の支持部１３２の各々に支持されている複数のセパレータ付き正極１１の各々を、スリット１３１ｂを介して積層ユニット１９０へ排出する。図２５に示されるように、本実施形態では一例として、複数（ここでは８つ）の押し部材１７０が、複数の支持部１３２の各々に対応して設けられている。各押し部材１７０は、それぞれ対応するスリット１３１ｂと同じ高さ位置に設けられている。
【０１４０】
また、各押し部材１７０においてセパレータ付き正極１１に当接して当該セパレータ付き正極１１を押し込む部分の寸法は、スリット１３１ｂ内を通過可能な寸法に形成されている。これにより、各押し部材１７０は、スリット１３１ｂ内を通過し、セパレータ付き正極１１を後述する積層部１９１において予め定められた積層位置まで押し出すことができる。その結果、積層部１９１に積層されるセパレータ付き正極１１の左右方向（図２５の紙面表側から見た左右方向）における位置決めを適切に行うことができる。すなわち、セパレータ付き正極１１を例えば壁部１４１等に衝突させて位置決めを行うのではなく、押し部材１７０による押し出し動作のみによって積層部１９１に積層されるセパレータ付き正極１１の左右方向の位置決めを行うことができる。これにより、積層時におけるセパレータ付き正極１１に対する衝撃を抑制し、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５の剥離を抑制することができる。各押し部材１７０は、例えばモータ、リンク機構、及びシリンダ等によって構成される駆動部１７１により、左右方向にピストン運動可能に設けられている。
【０１４１】
ここで、各押し部材１７０は、独立して動作してもよいが、例えば上側４つの支持部１３２Ａに対応して設けられる４つの押し部材１７０Ａに対して共通の駆動部１７１Ａを用いることで、上側４つの押し部材１７０Ａの押し出し動作を同時に行うようにしてもよい。同様に、下側４つの支持部１３２Ｂに対応して設けられる４つの押し部材１７０Ｂに対して共通の駆動部１７１Ｂを用いることで、下側４つの押し部材１７０Ｂの押し出し動作を同時に行うようにしてもよい。このように、複数（ここでは４つ）の支持部１３２の各々に載置されたセパレータ付き正極１１を排出するための押し部材１７０の駆動機構を共通化することで、セパレータ付き正極１１を排出する機構を単純化でき、電極積層装置１００の構成を簡単化することができる。
【０１４２】
押し部材１８０は、複数の支持部１４２の各々に支持されている複数の負極９の各々を、スリット１４１ｂを介して積層ユニット１９０へ排出する。図２５及び図２８に示されるように、本実施形態では一例として、複数（ここでは８つ）の押し部材１８０が、複数の支持部１４２の各々に対応して設けられている。各押し部材１８０は、それぞれ対応するスリット１４１ｂと同じ高さ位置に設けられている。
【０１４３】
また、各押し部材１８０において負極９に当接して当該負極９を押し込む部分の寸法は、スリット１４１ｂ内を通過可能な寸法に形成されている。これにより、各押し部材１８０は、スリット１４１ｂ内を通過し、負極９を後述する積層部１９１において予め定められた積層位置まで押し出すことができる。その結果、積層部１９１に積層される負極９の左右方向における位置決めを適切に行うことができる。すなわち、負極９を例えば壁部１３１等に衝突させて位置決めを行うのではなく、押し部材１８０による押し出し動作のみによって積層部１９１に積層される負極９の左右方向の位置決めを行うことができる。これにより、積層時における負極９に対する衝撃を抑制し、負極９の負極活物質層１７の剥離を抑制することができる。各押し部材１８０は、例えばモータ、リンク機構、及びシリンダ等によって構成される駆動部１８１により、左右方向にピストン運動可能に設けられている。
【０１４４】
ここで、各押し部材１８０は、独立して動作してもよいが、例えば上側４つの支持部１４２Ａに対応して設けられる４つの押し部材１８０Ａに対して共通の駆動部１８１Ａを用いることで、上側４つの押し部材１８０Ａの押し出し動作を同時に行うようにしてもよい。同様に、下側４つの支持部１４２Ｂに対応して設けられる４つの押し部材１８０Ｂに対して共通の駆動部１８１Ｂを用いることで、下側４つの押し部材１８０Ｂの押し出し動作を同時に行うようにしてもよい。このように、複数（ここでは４つ）の支持部１４２の各々に載置された負極９を排出するための押し部材１８０の駆動機構を共通化することで、負極９を排出する機構を単純化でき、電極積層装置１００の構成を簡単化することができる。
【０１４５】
積層ユニット１９０は、正極受取部１３０の壁部１３１と負極受取部１４０の壁部１４１との間に配置されている。積層ユニット１９０は、壁部１３１に設けられた各スリット１３１ｂを介して供給されるセパレータ付き正極１１及び壁部１４１に設けられた各スリット１４１ｂを介して供給される負極９を積層するための複数（ここでは８つ）の積層部１９１を有する。また、積層ユニット１９０は、積層部１９１の高さ位置を変更するための駆動部１９２を有する。なお、本実施形態では積層ユニット１９０の詳細な構成の図示を省略しているが、積層ユニット１９０は、例えば、第１実施形態に係る積層ユニット２５と同様に上下方向に延びるループ状の循環部材の外周面に複数の積層部１９１が取り付けられた構成とされてもよい。このような構成によれば、複数の積層部１９１は、循環部材の駆動により、上下方向に移動自在となる。また、積層ユニット１９０は、各積層部１９１の高さを独立して設定可能なように構成されてもよい。積層ユニット１９０がこのような構成である場合には、例えば上側４つの積層部１９１の高さ位置を変更するタイミングと下側４つの積層部１９１の高さ位置を変更するタイミングとを異ならせることができる。これにより、後述する積層部１９１の下降動作を上側及び下側の各々について適切なタイミングで実行することが可能となる。
【０１４６】
図２６及び図２９に示されるように、積層部１９１は、セパレータ付き正極１１及び負極９が交互に積層されるプレート状の基台１９１ａと、基台１９１ａの前側の縁部に沿って立設され、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び負極９の底縁９ｃを位置決めする側壁１９１ｂとを有している。積層部１９１は、基台１９１ａの前側が後側よりも低くなるように傾斜していてもよい。この構成によれば、積層部１９１に供給されたセパレータ付き正極１１及び負極９は、基台１９１ａ上において側壁１９１ｂの内壁面に当接して位置決めされる。
【０１４７】
初期状態（電極が１枚も積層されていない状態）においては、積層部１９１の高さ位置は、基台１９１ａの上面がスリット１３１ｂの上面及びスリット１４１ｂの上面と面一になる位置（或いは、当該高さ位置よりも少しだけ低い位置）に設定される。これにより、支持部１３２の基台１３２ａに載置されたセパレータ付き正極１１は、押し部材１７０によって押し出されることにより、基台１３２ａからスリット１３１ｂを介して積層部１９１の基台１９１ａ上へと円滑に移動可能となっている。同様に、支持部１４２の基台１４２ａに載置された負極９は、押し部材１８０によって押し出されることにより、基台１４２ａからスリット１４１ｂを介して積層部１９１の基台１９１ａ上へと円滑に移動可能となっている。
【０１４８】
積層部１９１に電極（セパレータ付き正極１１又は負極９）が積層されると、積層部１９１は、コントローラ１０１による駆動部１９２に対する制御により、電極１枚分だけ下降させられる。このような動作により、スリット１３１ｂの上面及びスリット１４１ｂの上面に対する、積層部１９１の基台１９１ａ上に形成された電極積層体の上面の相対的な高さ位置を一定に保つことができる。これにより、積層部１９１におけるセパレータ付き正極１１及び負極９の積層枚数に関わらず、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層条件（落下距離等）を均等にすることができる。その結果、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層動作を安定化させることができる。
【０１４９】
電極積層装置１００のコントローラ１０１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等から構成されている。図３０に示されるように、コントローラ１０１は、回動プレート１５０，１６０を回動させる駆動部１５１，１６１を制御する分配制御部１０２と、シャッター１３３Ａ，１３３Ｂ，１４３Ａ，１４３Ｂをスライド動作させる駆動部１３４Ａ，１３４Ｂ，１４４Ａ，１４４Ｂを制御するシャッター制御部１０３と、押し部材１７０Ａ，１７０Ｂ，１８０Ａ，１８０Ｂの押出動作を実行させる駆動部１７１Ａ，１７１Ｂ，１８１Ａ，１８１Ｂを制御する押出制御部１０４と、積層部１９１の高さ位置を変更する駆動部１９２を制御する積層制御部１０５とを有している。以下、コントローラ１０１の制御により実現される電極積層装置１００の積層動作の一例について説明する。
【０１５０】
まず、正極供給用コンベア１１０から順次供給されるセパレータ付き正極１１が個々の積層部１９１に積層されるまでの動作について説明する。ここで、セパレータ付き正極１１は、所定の時間間隔で正極供給用コンベア１１０から連続的に供給される。コントローラ１０１は、正極供給用コンベア１１０から回動プレート１５０に向かってセパレータ付き正極１１が１枚供給される毎に、駆動部１５１を制御し、回動プレート１５０の傾斜角度を変更する。このような制御により以下の動作が実現できる。すなわち、回動プレート１５０の傾斜角度が図２５に示される状態の場合には、１番上の支持部１３２にセパレータ付き正極１１が供給される。その後、コントローラ１０１が駆動部１５１を制御し、回動プレート１５０をセパレータ付き正極１１の搬送方向（図２５の紙面表側から見た場合の右方向）に向かって１段階下方に傾斜させることで、次に供給されるセパレータ付き正極１１は、上から２番目の支持部１３２に供給されることになる。このように回動プレート１５０の傾斜角度が順次変更されることで、８つの支持部１３２に対して順番にセパレータ付き正極１１が分配される（分配工程）。
【０１５１】
コントローラ１０１は、セパレータ付き正極１１が上側４つの支持部１３２Ａのいずれかに供給される際には、駆動部１３４Ａを制御することにより、上側のシャッター１３３Ａを下降させ、壁部１３１のスリット１３１ｂを遮蔽した状態とする。これにより、正極供給用コンベア１１０から回動プレート１５０を介して支持部１３２Ａに供給されるセパレータ付き正極１１は、シャッター１３３Ａに衝突し、支持部１３２Ａの基台１３２ａ上に一旦停止させられる。同様に、コントローラ１０１は、セパレータ付き正極１１が下側４つの支持部１３２Ｂのいずれかに供給される際には、駆動部１３４Ｂを制御することにより、下側のシャッター１３３Ｂを下降させ、壁部１３１のスリット１３１ｂを遮蔽した状態とする。これにより、正極供給用コンベア１１０から回動プレート１５０を介して支持部１３２Ｂに供給されるセパレータ付き正極１１は、シャッター１３３Ｂに衝突し、支持部１３２Ｂの基台１３２ａ上に一旦停止させられる。上述した通り、シャッター１３３Ａ，１３３Ｂがスポンジ等の柔軟な材料で形成されていることにより、セパレータ付き正極１１への衝撃が緩和され、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５の剥離が生じにくくなっている。
【０１５２】
上述の分配工程において、上側４つの支持部１３２Ａに対するセパレータ付き正極１１の供給が完了し、下側４つの支持部１３２Ｂに対するセパレータ付き正極１１の供給が開始されると、コントローラ１０１は、上側４つの支持部１３２Ａに支持されているセパレータ付き正極１１をそれぞれに対応する積層部１９１に対して排出するように、シャッター１３３Ａ及び押し部材１７０Ａの動作を制御する（排出工程）。具体的には、コントローラ１０１は、駆動部１３４Ａを制御することにより、上側のシャッター１３３Ａを上昇させ、壁部１３１のスリット１３１ｂが開放された状態とする。そして、コントローラ１０１は、駆動部１７１Ａを制御することにより、上側４つの支持部１３２Ａに対応して設けられた４つの押し部材１７０Ａに押し出し動作を実行させる。これにより、支持部１３２Ａに支持されているセパレータ付き正極１１は、スリット１３１ｂを介して積層部１９１へと押し出される。その結果、積層部１９１の基台１９１ａ上（或いは、既に積層済みの電極からなる積層体上）に、セパレータ付き正極１１が新たに積層される。このように積層部１９１に新たな電極（この場合、セパレータ付き正極１１）が積層されると、コントローラ１０１は、駆動部１９２を制御することにより、積層部１９１を電極１枚分だけ下降させる。
【０１５３】
ここで、上側４つの支持部１３２Ａに対するセパレータ付き正極１１の供給が完了してから、再度上側４つの支持部１３２Ａに対するセパレータ付き正極１１の供給が開始されるまでには、４枚のセパレータ付き正極１１が下側４つの支持部１３２Ｂに供給されるのにかかる時間だけ猶予がある。従って、電極積層装置１００では、セパレータ付き正極１１が正極供給用コンベア１１０から支持部１３２Ａへと供給される際のセパレータ付き正極１１の速度（すなわち、正極供給用コンベア１１０の搬送速度）よりも小さい排出速度で、押し部材１７０Ａの押し出し動作を実行することができる。このため、押し部材１７０Ａがセパレータ付き正極１１に当たる際におけるセパレータ付き正極１１への衝撃を抑制することができる。また、セパレータ付き正極１１が押し部材１７０Ａの高速な押し出し動作によって勢い良く押し出され、壁部１４１等に衝突するといった事態の発生を防止することができる。その結果、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５の剥離を抑制することができる。なお、一の支持部１３２にセパレータ付き正極１１が供給されてから、再度当該支持部１３２にセパレータ付き正極１１が供給されるまでには、７枚のセパレータ付き正極１１が他の支持部１３２に供給される時間だけ猶予がある。このため、各押し部材１７０の押し出し動作をそれぞれ独立して行うように構成した場合、各押し部材１７０の押し出し動作を一層低速にすることができる。
【０１５４】
上述の分配工程において、下側４つの支持部１３２Ｂに対するセパレータ付き正極１１の供給が完了し、上側４つの支持部１３２Ａに対するセパレータ付き正極１１の供給が開始された際には、上述したコントローラ１０１の制御と同様の制御により、下側４つの支持部１３２Ｂに支持されているセパレータ付き正極１１に対して、上述した排出工程の動作が実行される。すなわち、本実施形態では、下側４つの支持部１３２Ｂにセパレータ付き正極１１が分配されている間に、上側４つの支持部１３２Ａに支持されているセパレータ付き正極１１が積層部１９１に対して排出される。一方、上側４つの支持部１３２Ａにセパレータ付き正極１１が分配されている間に、下側４つの支持部１３２Ｂに支持されているセパレータ付き正極１１が積層部１９１に対して排出される。このように、分配工程及び排出工程のサイクルは、正極受取部１３０の上側部分と下側部分とで互い違いに実行される。
【０１５５】
次に、負極供給用コンベア１２０から順次供給される負極９が個々の積層部１９１に積層されるまでの動作について説明する。ここで、負極９は、所定の時間間隔で負極供給用コンベア１２０から連続的に供給される。コントローラ１０１は、負極供給用コンベア１２０から回動プレート１６０に向かって負極９が１枚供給される毎に、駆動部１６１を制御し、回動プレート１６０の傾斜角度を変更する。このような制御により以下の動作が実現できる。すなわち、回動プレート１６０の傾斜角度が図２５に示される状態の場合には、１番上の支持部１４２に負極９が供給される。その後、コントローラ１０１が駆動部１６１を制御し、回動プレート１６０を負極９の搬送方向（図２５の紙面表側から見た場合の左方向）に向かって１段階下方に傾斜させることで、次に供給される負極９は、上から２番目の支持部１４２に供給されることになる。このように回動プレート１６０の傾斜角度が順次変更されることで、８つの支持部１４２に対して順番に負極９が分配される（分配工程）。
【０１５６】
コントローラ１０１は、負極９が上側４つの支持部１４２Ａのいずれかに供給される際には、駆動部１４４Ａを制御することにより、上側のシャッター１４３Ａを下降させ、壁部１４１のスリット１４１ｂを遮蔽した状態とする。これにより、負極供給用コンベア１２０から回動プレート１６０を介して支持部１４２Ａに供給される負極９は、シャッター１４３Ａに衝突し、支持部１４２Ａの基台１４２ａ上に一旦停止させられる。同様に、コントローラ１０１は、負極９が下側４つの支持部１４２Ｂのいずれかに供給される際には、駆動部１４４Ｂを制御することにより、下側のシャッター１４３Ｂを下降させ、壁部１４１のスリット１４１ｂを遮蔽した状態とする。これにより、負極供給用コンベア１２０から回動プレート１６０を介して支持部１４２Ｂに供給される負極９は、シャッター１４３Ｂに衝突し、支持部１４２Ｂの基台１４２ａ上に一旦停止させられる。上述した通り、シャッター１４３Ａ，１４３Ｂがスポンジ等の柔軟な材料で形成されていることにより、負極９への衝撃が緩和され、負極９の負極活物質層１７の剥離が生じにくくなっている。
【０１５７】
上述の分配工程において、上側４つの支持部１４２Ａに対する負極９の供給が完了し、下側４つの支持部１４２Ｂに対する負極９の供給が開始されると、コントローラ１０１は、上側４つの支持部１４２Ａに支持されている負極９をそれぞれに対応する積層部１９１に対して排出するように、シャッター１４３Ａ及び押し部材１８０Ａの動作を制御する（排出工程）。具体的には、コントローラ１０１は、駆動部１４４Ａを制御することにより、上側のシャッター１４３Ａを上昇させ、壁部１４１のスリット１４１ｂが開放された状態とする。そして、コントローラ１０１は、駆動部１８１Ａを制御することにより、上側４つの支持部１４２Ａに対応して設けられた４つの押し部材１８０Ａに押し出し動作を実行させる。これにより、支持部１４２Ａに支持されている負極９は、スリット１４１ｂを介して積層部１９１へと押し出される。その結果、積層部１９１の基台１９１ａ上（或いは、既に積層済みの電極からなる積層体上）に、負極９が新たに積層される。このように積層部１９１に新たな電極（この場合、負極９）が積層されると、コントローラ１０１は、駆動部１９２を制御することにより、積層部１９１を電極１枚分だけ下降させる。
【０１５８】
ここで、上側４つの支持部１４２Ａに対する負極９の供給が完了してから、再度上側４つの支持部１４２Ａに対する負極９の供給が開始されるまでには、４枚の負極９が下側４つの支持部１４２Ｂに供給されるのにかかる時間だけ猶予がある。従って、電極積層装置１００では、負極９が負極供給用コンベア１２０から支持部１４２Ａへと供給される際の負極９の速度（すなわち、負極供給用コンベア１２０の搬送速度）よりも小さい排出速度で、押し部材１８０Ａの押し出し動作を実行することができる。このため、押し部材１８０Ａが負極９に当たる際における負極９への衝撃を抑制することができる。また、負極９が押し部材１８０Ａの高速な押し出し動作によって勢い良く押し出され、壁部１３１等に衝突するといった事態の発生を防止することができる。その結果、負極９の負極活物質層１７の剥離を抑制することができる。なお、一の支持部１４２に負極９が供給されてから、再度当該支持部１４２に負極９が供給されるまでには、７枚の負極９が他の支持部１４２に供給される時間だけ猶予がある。このため、各押し部材１８０の押し出し動作をそれぞれ独立して行うように構成した場合、各押し部材１８０の押し出し動作を一層低速にすることができる。
【０１５９】
上述の分配工程において、下側４つの支持部１４２Ｂに対する負極９の供給が完了し、上側４つの支持部１４２Ａに対する負極９の供給が開始された際には、上述したコントローラ１０１の制御と同様の制御により、下側４つの支持部１４２Ｂに支持されている負極９に対して、上述した排出工程の動作が実行される。すなわち、本実施形態では、下側４つの支持部１４２Ｂに負極９が分配されている間に、上側４つの支持部１４２Ａに支持されている負極９が積層部１９１に対して排出される。一方、上側４つの支持部１４２Ａに負極９が分配されている間に、下側４つの支持部１４２Ｂに支持されている負極９が積層部１９１に対して排出される。このように、分配工程及び排出工程のサイクルは、負極受取部１４０の上側部分と下側部分とで互い違いに実行される。
【０１６０】
また、コントローラ１０１は、上述した正極受取部１３０と負極受取部１４０とに対して実行される工程（分配工程又は排出工程）が、対応する部分（上側部分又は下側部分）において互いに逆になるように、回動プレート１５０，１６０、シャッター１３３，１４３、押し部材１７０，１８０の動作を制御する。具体的には、コントローラ１０１は、正極受取部１３０の上側部分（又は下側部分）において支持部１３２Ａに支持されているセパレータ付き正極１１を積層部１９１に排出する処理（排出工程）が実行されている間には、負極受取部１４０の上側部分（又は下側部分）において支持部１４２Ａに対して負極９を供給する処理（分配工程）が実行されるように、各機構の動作を制御する。このような制御により、各積層部１９１に対して、セパレータ付き正極１１と負極９とが交互に積層されることになる。
【０１６１】
以上述べた電極積層装置１００は、搬送装置（正極供給用コンベア１１０及び負極供給用コンベア１２０）により供給される電極（セパレータ付き正極１１及び負極９）を積層し、電極積層体を形成する装置である。電極積層装置１００は、セパレータ付き正極１１を支持する複数の支持部１３２と、負極９を支持する複数の支持部１４２と、正極供給用コンベア１１０により供給されるセパレータ付き正極１１を複数の支持部１３２の各々に分配する回動プレート１５０と、負極供給用コンベア１２０により供給される負極９を複数の支持部１４２の各々に分配する回動プレート１６０と、複数の支持部１３２，１４２の側方に配置され、電極が積層される複数段の積層部１９１を有する積層ユニット１９０と、複数の支持部１３２に支持されたセパレータ付き正極１１を複数段の積層部１９１に向けて押し出す押し部材１７０と、複数の支持部１４２に支持された負極９を複数段の積層部１９１に向けて押し出す押し部材１８０と、回動プレート１５０，１６０及び押し部材１７０，１８０の動作を制御するコントローラ１０１と、を備える。コントローラ１０１は、正極供給用コンベア１１０によるセパレータ付き正極１１の搬送速度よりも遅い速度で、積層部１９１に向けてセパレータ付き正極１１を押し出すように、押し部材１７０の動作を制御する。また、コントローラ１０１は、負極供給用コンベア１２０による負極９の搬送速度よりも遅い速度で、積層部１９１に向けて負極９を押し出すように、押し部材１８０の動作を制御する。
【０１６２】
このような電極積層装置１００では、複数の電極（セパレータ付き正極１１又は負極９）が複数の支持部１３２，１４２に分配される。このように、複数の支持部１３２，１４２に分配された電極を押し出して積層することにより、電極を積層部１９１に押し出す際の排出速度を、搬送装置（正極供給用コンベア１１０又は負極供給用コンベア１２０）による電極の搬送速度（供給速度）よりも遅くすることができる。これにより、電極が積層されるペースの低下を防ぎつつ、電極積層時における電極の位置ずれを抑制できる。従って、電極積層装置１００によれば、装置の大型化を抑えながら、積層速度の高速化を達成できる。
【０１６３】
また、正極受取部１３０に対して順次供給されるセパレータ付き正極１１は、複数の支持部１３２の各々に分配された後に、それぞれ異なる積層部１９１に排出されて積層される。このように、供給されるセパレータ付き正極１１を複数の支持部１３２に分配して積層することにより、各支持部１３２に支持されているセパレータ付き正極１１を排出する際のセパレータ付き正極１１の排出速度（すなわち、積層部１９１へのセパレータ付き正極１１の供給速度）を、正極受取部１３０に対して順次供給されるセパレータ付き正極１１の供給速度（本実施形態では、正極供給用コンベア１１０の搬送速度）よりも下げることができる。このように積層部１９１へのセパレータ付き正極１１の供給速度を下げることにより、セパレータ付き正極１１を積層部１９１に積層する際に、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５の剥離を抑制することができる。
【０１６４】
同様に、電極積層装置１００では、負極受取部１４０に対して順次供給される負極９は、複数の支持部１４２の各々に分配された後に、それぞれ異なる積層部１９１に排出されて積層される。このように、供給される負極９を複数の支持部１４２に分配して積層することにより、各支持部１４２に支持されている負極９を排出する際の負極９の排出速度（すなわち、積層部１９１への負極９の供給速度）を、負極受取部１４０に対して順次供給される負極９の供給速度（本実施形態では、負極供給用コンベア１２０の搬送速度）よりも下げることができる。このように積層部１９１への負極９の供給速度を下げることにより、負極９を積層部１９１に積層する際に、負極９の負極活物質層１７の剥離を抑制することができる。
【０１６５】
また、正極受取部１３０は、正極受取部１３０がセパレータ付き正極１１を受け取る際におけるセパレータ付き正極１１への衝撃を緩和する衝撃緩和部として、シャッター１３３を有している。これにより、セパレータ付き正極１１を正極受取部１３０に供給する際においても、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５の剥離を抑制することができる。すなわち、正極受取部１３０へのセパレータ付き正極１１の供給速度を高速にしたとしても、支持部１３２がセパレータ付き正極１１を受け取る際におけるセパレータ付き正極１１への衝撃がシャッター１３３によって緩和されることにより、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５の剥離を抑制することができる。
【０１６６】
同様に、負極受取部１４０は、負極受取部１４０が負極９を受け取る際における負極９への衝撃を緩和する衝撃緩和部として、シャッター１４３を有している。これにより、負極９を負極受取部１４０に供給する際においても、負極９の負極活物質層１７の剥離を抑制することができる。すなわち、負極受取部１４０への負極９の供給速度を高速にしたとしても、支持部１４２が負極９を受け取る際における負極９への衝撃がシャッター１４３によって緩和されることにより、負極９の負極活物質層１７の剥離を抑制することができる。
【０１６７】
また、上述したコントローラ１０１により実現される電極積層方法は、順次供給される電極（セパレータ付き正極１１又は負極９）を、複数の支持部１３２，１４２の各々に分配する分配工程を含む。また、上記電極積層方法は、分配工程における電極の支持部１３２，１４２への供給速度（本実施形態では、正極供給用コンベア１１０及び負極供給用コンベア１２０の搬送速度）よりも小さい排出速度（すなわち、押し部材１７０，１８０の押出動作の速度）で、複数の支持部１３２，１４２の各々に支持されている複数の電極の各々を、複数段の積層部１９１の各々に対して排出する排出工程を含む。このような電極積層方法では、順次供給される電極は、複数の支持部１３２，１４２の各々に分配された後に、それぞれ異なる積層部１９１に排出されて積層される。このように、供給される電極を複数の支持部１３２，１４２に分配して積層することにより、各支持部１３２，１４２に支持されている電極を排出する際の電極の排出速度（すなわち、積層部１９１への電極の供給速度）を、支持部１３２，１４２に対して順次供給される電極の供給速度よりも下げることができる。このように積層部１９１への電極の供給速度を下げることにより、電極を積層部１９１に積層する際に、電極の活物質（正極活物質層１５又は負極活物質層１７）の剥離を抑制することができる。
【０１６８】
なお、電極積層装置１００においては、正極供給用コンベア１１０によってセパレータ付き正極１１を供給する構成の代わりに、複数のセパレータ付き正極１１を予め積層して収容したマガジンから所定の時間間隔で連続的にセパレータ付き正極１１を回動プレート１５０に供給する構成を採用してもよい。同様に、負極供給用コンベア１２０によって負極９を供給する構成の代わりに、複数の負極９を予め積層して収容したマガジンから所定の時間間隔で連続的に負極９を回動プレート１６０に供給する構成を採用してもよい。
【０１６９】
［第５実施形態］
図３１を参照して、第５実施形態に係る電極積層装置２００について説明する。図３１は、電極積層装置２００を示す側面図（一部断面を含む）である。電極積層装置２００は、以下の点で第１実施形態に係る電極積層装置２０と相違する。すなわち、電極積層装置２００では、正極搬送ユニット２１がセパレータ付き正極１１とともに負極９を搬送する構成とすることで、負極搬送ユニット２２が省略されている。また、電極積層装置２００は、負極供給用コンベア２４の代わりに、正極搬送ユニット２１に負極９を供給するための負極供給用コンベア２４Ａを備えている。また、電極積層装置２００は、壁部３８の代わりにスリット３９が形成されていない壁部３８Ａを備えている。その他の構成については、電極積層装置２００は、電極積層装置２０と同様である。電極積層装置２００においては、循環部材２６が、正極供給用コンベア２３により供給されるセパレータ付き正極１１及び負極供給用コンベア２４Ａにより供給される負極９を複数の支持部２７の各々に分配する分配部として機能する。
【０１７０】
負極供給用コンベア２４Ａは、正極供給用コンベア２３の上方に配置されている。すなわち、負極供給用コンベア２４Ａは、セパレータ付き正極１１が正極供給用コンベア２３によって供給される供給位置よりも、循環部材２６の循環により形成される循環経路における下流側に配置されている。このような配置により、負極供給用コンベア２４Ａは、正極供給用コンベア２３から供給されたセパレータ付き正極１１を支持する支持部２７に負極９を供給する。具体的には、負極供給用コンベア２４Ａは、支持部２７に支持されているセパレータ付き正極１１の上に重なるように、負極９を供給する。
【０１７１】
このように、電極積層装置２００では、１枚のセパレータ付き正極１１と１枚の負極９との組（以下「電極組」という。）が各支持部２７によって支持されて搬送される。このような構成において、コントローラ６０（図７参照）は、正極搬送ユニット２１により搬送された４つの電極組を上下４段の積層部３３に対応する高さ位置に保持するように駆動部２８を制御する。これにより、４つの電極組を４段の積層部３３に積層することができる。具体的には、４つの電極組を押出ユニット４２によって４段の積層部３３に向けて同時に押し出すことにより、４つの電極組を４段の積層部３３に同時に積層することができる。
【０１７２】
以上説明した電極積層装置２００は、正極供給用コンベア２３（搬送装置）及び負極供給用コンベア２４Ａ（搬送装置）により供給される電極（セパレータ付き正極１１及び負極９）を積層し、電極積層体を形成する装置である。電極積層装置２００は、支持部２７（電極支持部）と、循環部材２６と、積層ユニット２５と、押出ユニット４１と、コントローラ６０（制御部）と、を備える。支持部２７は、正極供給用コンベア２３及び負極供給用コンベア２４Ａにより供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９を受け取り、セパレータ付き正極１１及び負極９を支持する。循環部材２６は、上下方向に延びるループ状をなし、その外周面に支持部２７が取り付けられる。積層ユニット２５は、循環部材２６を挟んで正極供給用コンベア２３及び負極供給用コンベア２４Ａの反対側に配置され、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層される複数段の積層部３３を有する。押出ユニット４１は、複数の支持部２７に支持されたセパレータ付き正極１１及び負極９を複数段の積層部３３に向けて同時に押し出す。コントローラ６０は、循環部材２６の循環及び昇降、並びに押出ユニット４１の動作を制御する。コントローラ６０は、正極供給用コンベア２３によるセパレータ付き正極１１の搬送速度及び負極供給用コンベア２４Ａによる負極９の搬送速度よりも遅い速度で、積層部３３に向けてセパレータ付き正極１１及び負極９を押し出すように、押出ユニット４１の動作を制御する。
【０１７３】
以上のような電極積層装置２００では、支持部２７に対して順次供給される電極（セパレータ付き正極１１及び負極９）は、それぞれ異なる積層部３３に同時に押し出されて積層される。このように、順次供給される電極の数よりも多くの電極を同時に押し出して積層することにより、電極を積層部３３に押し出す際の排出速度を、搬送装置（正極供給用コンベア２３又は負極供給用コンベア２４Ａ）による電極の搬送速度（供給速度）よりも遅くすることができる。これにより、電極が積層されるペースの低下を防ぎつつ、電極積層時における電極の位置ずれを抑制できる。従って、電極積層装置２００によれば、装置の大型化を抑えながら、積層速度の高速化を達成できる。
【０１７４】
なお、電極積層装置２００において、支持部２７の代わりに上述した断面Ｕ字状の支持部９９Ａ又は支持部９９Ｂ（図２４参照）が用いられてもよい。
【０１７５】
［第６実施形態］
図３２〜図５０を参照して、第６実施形態に係る電極積層装置３００について説明する。図３２は、電極積層装置３００を示す側面図（一部断面を含む）である。図３３は、電極積層装置３００の支持部の構成を示す図である。
【０１７６】
電極積層装置３００は、正極搬送ユニット３０１と、負極搬送ユニット３０２と、正極供給用コンベア３０３と、負極供給用コンベア３０４と、積層ユニット３０５とを備えている。また、電極積層装置３００は、電極供給センサ３０６，３０７と、積層位置センサ３０８，３０９とを備えている。
【０１７７】
正極搬送ユニット３０１は、第１実施形態の正極搬送ユニット２１と同様に、セパレータ付き正極１１を貯めながら順次搬送するユニットである。正極搬送ユニット３０１は、上下方向に延びるループ状の循環部材３１０と、この循環部材３１０の外周面に取り付けられ、セパレータ付き正極１１を支持する複数の支持部３１１と、循環部材３１０を駆動する駆動部３１２とを有している。ここで、循環部材３１０及び駆動部３１２の構成は、例えば正極搬送ユニット２１の循環部材２６及び駆動部２８と同様である。ここで、循環部材３１０は、正極供給用コンベア３０３により供給されるセパレータ付き正極１１を複数の支持部３１１の各々に分配する分配部として機能する。
【０１７８】
図３３の（ａ）は、セパレータ付き正極１１が支持された状態の支持部３１１の側面図であり、図３３の（ｂ）は、図３３の（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図である。図３３に示されるように、支持部３１１は、底壁３１１ａと、一対の側壁３１１ｂとを有する断面Ｕ字状の部材である。底壁３１１ａは、循環部材３１０の外周面に取り付けられる矩形板状部材である。一対の側壁３１１ｂは、循環部材３１０が循環する方向における底壁３１１ａの両縁部に立設された矩形板状部材である。図３３の（ｂ）に示されるように、本実施形態では一例として、側壁３１１ｂは、二股状に形成されている。ただし、側壁３１１ｂの形状は、セパレータ付き正極１１を支持可能な形状であれば何でもよい。一対の側壁３１１ｂは、互いに対向しており、セパレータ付き正極１１を収容可能な程度に離間している。底壁３１１ａ及び側壁３１１ｂは、例えばステンレス鋼等の金属により一体的に形成されている。
【０１７９】
底壁３１１ａの内側表面には、スポンジ等の緩衝材３１１ｄが設けられている。正極供給用コンベア３０３から支持部３１１に供給されるセパレータ付き正極１１は、緩衝材３１１ｄに衝突することになるが、緩衝材３１１ｄによって衝突の衝撃が緩和される。すなわち、緩衝材３１１ｄは、支持部３１１がセパレータ付き正極１１を受け取る際におけるセパレータ付き正極１１への衝撃を緩和する衝撃緩和部として機能する。その結果、セパレータ付き正極１１が支持部３１１に供給される際において、セパレータ付き正極１１の正極活物質層１５の剥離を抑制することができる。
【０１８０】
負極搬送ユニット３０２は、第１実施形態の負極搬送ユニット２２と同様に、負極９を貯めながら順次搬送するユニットである。負極搬送ユニット３０２は、上下方向に延びるループ状の循環部材３１３と、この循環部材３１３の外周面に取り付けられ、負極９を支持する複数の支持部３１４と、循環部材３１３を駆動する駆動部３１５とを有している。ここで、循環部材３１３及び駆動部３１５の構成は、例えば負極搬送ユニット２２の循環部材２９及び駆動部３１と同様である。また、支持部３１４の構成は、支持部３１１と同様である。ここで、循環部材３１３は、負極供給用コンベア３０４により供給される負極９を複数の支持部３１４の各々に分配する分配部として機能する。
【０１８１】
正極供給用コンベア３０３は、第１実施形態の正極供給用コンベア２３と同様に、セパレータ付き正極１１を正極搬送ユニット３０１に向けて水平方向に搬送し、正極搬送ユニット３０１の支持部３１１にセパレータ付き正極１１を供給する。正極供給用コンベア３０３は、正極供給用コンベア３０３の循環方向に沿って等間隔に設けられた複数の爪部３０３ａを有する点で、正極供給用コンベア２３と相違する。爪部３０３ａは、上記循環方向に直交する方向に延び、セパレータ付き正極１１の搬送方向後方の端部に当接する。これにより、セパレータ付き正極１１は、正極搬送ユニット３０１に対して一定の間隔で供給されるようになっている。
【０１８２】
負極供給用コンベア３０４は、第１実施形態の負極供給用コンベア２４と同様に、負極９を負極搬送ユニット３０２に向けて水平方向に搬送し、負極搬送ユニット３０２の支持部３１４に負極９を供給する。負極供給用コンベア３０４は、負極供給用コンベア３０４の循環方向に沿って等間隔に設けられた複数の爪部３０４ａを有する点で、負極供給用コンベア２４と相違する。爪部３０４ａは、上記循環方向に直交する方向に延び、負極９の搬送方向後方の端部に当接する。これにより、負極９は、負極搬送ユニット３０２に対して一定の間隔で供給されるようになっている。
【０１８３】
正極供給用コンベア３０３から正極搬送ユニット３０１の支持部３１１に移載されたセパレータ付き正極１１は、循環部材３１０の回転によって一旦上昇してから下降するように循環移動する。このとき、循環部材３１０の上部においてセパレータ付き正極１１の表裏が反転する。負極供給用コンベア３０４から負極搬送ユニット３０２の支持部３１４に移載された負極９は、循環部材３１３の回転によって一旦上昇してから下降するように循環移動する。このとき、循環部材３１３の上部において負極９の表裏が反転する。
【０１８４】
積層ユニット３０５は、正極搬送ユニット３０１と負極搬送ユニット３０２との間に配置されている。積層ユニット３０５の構成は、第１実施形態の積層ユニット２５と同様である。すなわち、積層ユニット３０５は、一例として、上下方向に延びるループ状の循環部材（不図示）と、この循環部材の外周面に取り付けられ、セパレータ付き正極１１及び負極９が交互に積層される複数の積層部３１６と、循環部材を駆動する駆動部（不図示）とを有している。積層ユニット３０５の基本構成は、積層ユニット２５と同様であるため、詳しい説明を省略する。
【０１８５】
本実施形態では一例として、積層部３１６は、積層部７７（図１６参照）と同様の構成をなしている。すなわち、積層部３１６は、セパレータ付き正極１１及び負極９が載置されるプレート状の基台３１６ａと、基台３１６ａに立設され、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃ及び側縁１１ｄ（図４参照）と負極９の底縁９ｃ及び側縁９ｄ（図４参照）とを位置決めする断面Ｕ字状の側壁３１６ｂとを有している。また、ここでは一例として、図３２に示されるように、正極搬送ユニット３０１側の側壁３１６ｂの上面は、基台３１６ａに向かって下方に傾斜する傾斜面とされている。同様に、負極搬送ユニット３０２側の側壁３１６ｂの上面も、基台３１６ａに向かって下方に傾斜する傾斜面とされている。以上の構成により、セパレータ付き正極１１及び負極９が基台３１６ａへと滑らかに移動可能となっている。
【０１８６】
積層ユニット３０５と正極搬送ユニット３０１との間には、上下方向に延びる壁部３１７が配置されている。壁部３１７には、後述する押出ユニット３２１により押し出されたセパレータ付き正極１１が通過する複数（ここでは４つ）のスリット３１８が設けられている。各スリット３１８は、上下方向に等間隔で配置されている。なお、本実施形態では一例として、スリット３１８の上側部分は、正極搬送ユニット３０１側から積層部３１６側に向かって下方に傾斜する傾斜面となっている。また、スリット３１８の下側部分は、正極搬送ユニット３０１側から積層部３１６側に向かって上方に傾斜する傾斜面となっている。これにより、セパレータ付き正極１１を積層部３１６へと適切に案内するとともに、スリット３１８における入口側（正極搬送ユニット３０１側）の開口部分を大きくすることができる。その結果、押出ユニット３２１により押し出されるセパレータ付き正極１１の高さ位置に多少のずれが生じても、スリット３１８にセパレータ付き正極１１を通過させることが可能となる。
【０１８７】
積層ユニット３０５と負極搬送ユニット３０２との間には、上下方向に延びる壁部３１９が配置されている。壁部３１９には、後述する押出ユニット３２２により押し出された負極９が通過する複数（ここでは４つ）のスリット３２０が設けられている。各スリット３２０の高さ位置は、各スリット３１８の高さ位置と同じである。なお、本実施形態では一例として、スリット３２０の上側部分は、負極搬送ユニット３０２側から積層部３１６側に向かって下方に傾斜する傾斜面となっている。また、スリット３２０の下側部分は、負極搬送ユニット３０２側から積層部３１６側に向かって上方に傾斜する傾斜面となっている。これにより、負極９を積層部３１６へと適切に案内するとともに、スリット３２０における入口側（負極搬送ユニット３０２側）の開口部分を大きくすることができる。その結果、押出ユニット３２２により押し出される負極９の高さ位置に多少のずれが生じても、スリット３２０に負極９を通過させることが可能となる。
【０１８８】
また、電極積層装置２０は、押出ユニット３２１と、押出ユニット３２２とを備えている。
【０１８９】
押出ユニット３２１は、一例として、第１実施形態の押出ユニット４１と同様の構成をなしている。すなわち、押出ユニット３２１は、セパレータ付き正極１１を積層する積層エリアにおいて、複数（ここでは４つ）のセパレータ付き正極１１を上下複数段（ここでは上下４段）の積層部３１６に向けて同時に押し出すことにより、４つのセパレータ付き正極１１を４段の積層部３１６に同時に積層する。押出ユニット３２１は、４つのセパレータ付き正極１１を一緒に押す１対の押し部材３２１ａ（押出部）と、この押し部材３２１ａを４段の積層部３１６側に移動させる駆動部（不図示）とを有している。この駆動部は、例えばモータ及びリンク機構から構成されている。
【０１９０】
押出ユニット３２２は、一例として、第１実施形態の押出ユニット４２と同様の構成をなしている。負極９を積層する積層エリアにおいて、複数（ここでは４つ）の負極９を複数段（ここでは上下４段）の積層部３１６に向けて同時に押し出すことにより、４つの負極９を４段の積層部３１６に同時に積層する。押出ユニット３２２は、４つの負極９を一緒に押す１対の押し部材３２２ａ（押出部）と、この押し部材３２２ａを４段の積層部３１６側に移動させる駆動部（不図示）とを有している。この駆動部の構成は、押出ユニット３２１の駆動部と同様である。なお、押出ユニット３２１，３２２の駆動部は、シリンダ等を有していてもよい。
【０１９１】
また、電極積層装置３００は、電極積層装置２０と同様に、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｃの位置を揃える位置決めユニット４７（図４参照）と、負極９の底縁９ｃの位置を揃える位置決めユニット４８（図４参照）とを備えている。
【０１９２】
また、電極積層装置３００は、コントローラ３５０を備えている。コントローラ３５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等から構成されている。コントローラ３５０は、第１実施形態のコントローラ６０と同様に、上述した駆動部３１２，３１５を制御する搬送制御部と、積層ユニット３０５の駆動部を制御する積層制御部と、押出ユニット３２１，３２２の駆動部を制御する押出制御部と、位置決めユニット４７，４８の駆動部を制御する位置決め制御部とを有している。また、コントローラ３５０は、電極供給センサ３０６，３０７及び積層位置センサ３０８，３０９と接続されており、これらのセンサからの検知信号を受信可能となっている。
【０１９３】
電極供給センサ３０６は、正極供給用コンベア３０３の正極搬送ユニット３０１側の端部付近に配置され、爪部３０３ａ又はセパレータ付き正極１１の有無を検知する。電極供給センサ３０６は、爪部３０３ａ又はセパレータ付き正極１１の有無を示す検知信号を定期的にコントローラ３５０に送信する。
【０１９４】
電極供給センサ３０７は、負極供給用コンベア３０４の負極搬送ユニット３０２側の端部付近に配置され、爪部３０４ａ又は負極９の有無を検知する。電極供給センサ３０７は、爪部３０４ａ又は負極９の有無を示す検知信号を定期的にコントローラ３５０に送信する。
【０１９５】
積層位置センサ３０８は、セパレータ付き正極１１を支持した支持部３１１が予め定められた積層位置（例えば、積層ユニット３０５の最下段の積層部３１６に対応するスリット３１８の下端位置）に到達したことを検知する。積層位置センサ３０８は、循環部材３１０の上下動とは独立しており、積層位置センサ３０８の高さ位置は、スリット３１８に対して固定されている。積層位置センサ３０８は、セパレータ付き正極１１を支持した支持部３１１が積層位置に到達したことを検知すると、その旨を示す検知信号をコントローラ３５０に送信する。
【０１９６】
積層位置センサ３０９は、負極９を支持した支持部３１４が予め定められた積層位置（例えば、積層ユニット３０５の最下段の積層部３１６に対応するスリット３２０の下端位置）に到達したことを検知する。積層位置センサ３０９は、循環部材３１３の上下動とは独立しており、積層位置センサ３０９の高さ位置は、スリット３２０に対して固定されている。積層位置センサ３０９は、負極９を支持した支持部３１４が積層位置に到達したことを検知すると、その旨を示す検知信号をコントローラ３５０に送信する。
【０１９７】
続いて、図３４〜図４０を参照して、コントローラ３５０による循環部材３１０，３１３、位置決めユニット４７，４８（図４参照）、及び押出ユニット３２１，３２２の動作制御について説明する。
【０１９８】
まず、図３４〜図３７を参照して、循環部材（ここでは一例として循環部材３１０）の制御フローについて説明する。図３４は、循環部材３１０及び循環部材３１３に共通の制御フローを示すフローチャートである。図３５は、準備運転時（図３４のステップＳ２０１）における循環部材３１０の動作を説明する一部側面図である。図３６は、積層運転時（図３４のステップＳ２０３）における循環部材３１０の動作を説明する一部側面図である。図３７は、復帰運転時（図３４のステップＳ２０６）における循環部材３１０の動作を説明する一部側面図である。なお、負極搬送ユニット３０２の循環部材３１３の制御フローは、循環部材３１０の制御フローと同様であるため、説明を省略する。
【０１９９】
図３４において、コントローラ３５０は、電極積層装置３００を含む製造ラインの稼働開始のトリガ（例えばオペレータ等による入力）を受けて、循環部材３１０の準備運転を開始する（ステップＳ２０１）。
【０２００】
準備運転は、いずれの支持部３１１にもセパレータ付き正極１１が支持されていない初期状態から、セパレータ付き正極１１の受取位置から積層位置までの間にある各支持部３１１がセパレータ付き正極１１を支持する状態にするための動作である。具体的には、準備運転は、循環部材３１０の回転（循環）のみによって、支持部３１１を循環させる動作である（図３５参照）。より具体的には、循環部材３１０において互いに隣接する支持部３１１間の距離の移動量を１とした場合、コントローラ３５０は、循環部材３１０におけるセパレータ付き正極１１の受取位置にある支持部３１１にセパレータ付き正極１１が供給されたことを確認する毎に、循環部材３１０を移動量１だけ図３２の紙面表側から見て時計回り（以下単に「時計回り」という。）に循環させる。なお、以下の説明においては、循環部材３１０の循環については、時計回り方向の移動を正方向とし、循環部材３１０の上下移動については、上方向を正方向として、移動量を表現する。
【０２０１】
コントローラ３５０は、準備運転中において、随時、積層位置センサ３０８からの検知信号の受信の有無（すなわち、セパレータ付き正極１１を支持した支持部３１１が積層位置に到達したか否か）を判定する（ステップＳ２０２）。コントローラ３５０は、積層位置センサ３０８から検知信号を受信するまで、循環部材３１０の準備運転を継続する（ステップＳ２０２：ＮＯ）。一方、コントローラ３５０は、積層位置センサ３０８から検知信号を受信すると（すなわち、セパレータ付き正極１１を支持した支持部３１１が積層位置に到達したことを検知すると）、循環部材３１０を積層運転に切り替える（ステップＳ２０２：ＹＥＳ、ステップＳ２０３）。
【０２０２】
積層運転は、セパレータ付き正極１１を積層部３１６に積層するための動作である。具体的には、積層運転は、積層ユニット３０５側の支持部３１１の高さ位置を積層部３１６に対して相対的に停止させるとともに、セパレータ付き正極１１が正極供給用コンベア３０３から一枚供給される毎に、正極供給用コンベア３０３側の支持部３１１を正極供給用コンベア３０３に対して移動量１だけ上昇させる動作である。より具体的には、コントローラ３５０は、正極供給用コンベア３０３から１枚のセパレータ付き正極１１が供給されてから次のセパレータ付き正極１１が供給されるまでの間の時間（以下「単位時間」という）に、循環部材３１０を移動量０．５で時計回りに循環させるとともに、移動量０．５で上昇させる（図３６参照）。
【０２０３】
コントローラ３５０は、積層運転中において、随時、４段の積層部３１６に対する４枚のセパレータ付き正極１１の同時供給が完了したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。具体的には、後述する押出ユニット３２１による押出動作が完了したか否かが判定される。例えば、押し部材３２１ａが元の位置（セパレータ付き正極１１を押し出す前の位置）に戻ったことを検知することで、押出動作が完了したことを検知することができる。コントローラ３５０は、押出ユニット３２１による押出動作が完了したことを検知するまで、循環部材３１０の積層運転を継続する（ステップＳ２０４：ＮＯ）。一方、コントローラ３５０は、押出ユニット３２１による押出動作が完了したことを検知すると（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、積層ユニット３０５へのセパレータ付き正極１１の積層を完了するか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【０２０４】
具体的には、コントローラ３５０は、例えば各積層部３１６に積層された電極の枚数をセンサ等により検知し、電極の積層枚数が予め定められた枚数に達したか否かを判定することで、積層を完了するか否かを判定することができる。すなわち、コントローラ３５０は、電極の積層枚数が予め定められた枚数に達した場合に積層を完了し、電極の積層枚数が予め定められた枚数に達していない場合に積層を完了しないと判定することができる。
【０２０５】
積層を完了すると判定された場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、コントローラ３５０は、循環部材３１０の制御を終了する。一方、積層を完了すると判定されなかった場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、コントローラ３５０は、循環部材３１０を復帰運転に切り替える（ステップＳ２０６）。なお、積層を完了すると判定された場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、コントローラ３５０は、循環部材３１０の制御を一旦終了した後、さらに積層部３１６の交換が完了してオペレータ等からの制御開始の指示を受けた後に、循環部材３１０の制御を再開してもよい。この場合、復帰運転（ステップＳ２０６）が開始されることになる。
【０２０６】
復帰運転は、積層運転において元の位置（積層運転開始前の位置）よりも上昇した位置に移動した循環部材３１０を元の位置に復帰（下降）させる動作である。具体的には、復帰運転は、積層ユニット３０５側においてセパレータ付き正極１１を支持する先頭の支持部３１１の高さ位置を積層位置までスライドさせるとともに、正極供給用コンベア３０３側の支持部３１１を移動量１だけ上昇させる動作である。より具体的には、コントローラ３５０は、上述した単位時間に、循環部材３１０を移動量２．５で時計回りに循環させるとともに、移動量−１．５で下降させる（図３７参照）。
【０２０７】
これにより、単位時間において、正極供給用コンベア３０３側では、支持部３１１が、正極供給用コンベア３０３に対して、１つ分だけ上昇することになる。一方、積層ユニット３０５側では、支持部３１１が、積層ユニット３０５に対して、４つ分だけ下降することになる。これにより、正極供給用コンベア３０３から供給されるセパレータ付き正極１１を受け取りつつ、４つのセパレータ付き正極１１を押出ユニット３２１によって同時に押し出す押出動作を実行可能な状態となる。従って、コントローラ３５０は、循環部材３１０の復帰運転完了後、循環部材３１０を積層運転に切り替える（ステップＳ２０６→Ｓ２０３）。
【０２０８】
次に、図３８を参照して、位置決めユニット４７，４８の制御フローについて説明する。図３８は、正極搬送ユニット３０１の位置決めユニット４７（図４参照）及び負極搬送ユニット３０２の位置決めユニット４８（図４参照）に共通の制御フローを示すフローチャートである。ここでは一例として、位置決めユニット４７の制御について説明を行う。なお、位置決めユニット４８の制御フローは、位置決めユニット４７の制御フローと同様であるため、説明を省略する。
【０２０９】
図３８において、コントローラ３５０は、積層位置センサ３０８からの検知信号の受信の有無を定期的にチェックすることで、位置決めユニット４７による位置決めが可能な位置に電極（ここではセパレータ付き正極１１）があるか否かを確認する（ステップＳ３０１）。コントローラ３５０は、積層位置センサ３０８からの検知信号を受信するまで、上記チェックを継続する（ステップＳ３０１：ＮＯ）。コントローラ３５０は、積層位置センサ３０８からの検知信号を受信し、セパレータ付き正極１１を支持する支持部３１１が積層位置に到達したことを検知すると（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、位置決めユニット４７に位置決め動作を実行させる（ステップＳ３０２）。具体的には、コントローラ３５０は、第１実施形態で説明した通り、位置決めユニット４７の押圧部５４による押圧動作を実行するように制御する。このような位置決め動作は、既に第１実施形態で説明した通りであるため、これ以上の詳細な説明を省略する。
【０２１０】
続いて、コントローラ３５０は、上述した図３４のステップＳ２０５と同様の判定により、積層を完了するか否かを判定する（ステップＳ３０３）。積層を完了すると判定された場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、コントローラ３５０は、位置決めユニット４７の制御を終了する。一方、積層を完了すると判定されなかった場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、コントローラ３５０は、積層ユニット３０５側の支持部３１１の高さ位置が積層ユニット３０５に対して相対的に変化する循環動作（すなわち、上述した循環部材３１０の復帰運転）が発生するまで、位置決めユニット４７の動作を停止する（ステップＳ３０４：ＮＯ）。コントローラ３５０は、上記循環動作が発生したことを確認すると（すなわち、コントローラ３５０が循環部材３１０を復帰運転に切り替えると）、ステップＳ３０１に戻り、位置決めユニット４７の制御を継続する（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）。
【０２１１】
なお、位置決めユニット４７に位置決め動作を実行させる判定には、上述した判定で用いた判定基準以外の判定基準が用いられてもよい。例えば、押出ユニット３２１が停止していることが、ステップＳ３０２の位置決め動作を実行する判定条件として加えられてもよい。
【０２１２】
次に、図３９を参照して、押出ユニット３２１の制御フローについて説明する。図３９は、押出ユニット３２１の制御フローを示すフローチャートである。
【０２１３】
図３９において、コントローラ３５０は、積層位置センサ３０８から受信した検知信号に基づいて、セパレータ付き正極１１を支持する支持部３１１が積層位置に存在するか否かを確認する（ステップＳ４０１）。また、コントローラ３５０は、位置決めユニット４７による位置決め動作（図３８のステップＳ３０２）が完了しているか否かを確認する（ステップＳ４０２）。コントローラ３５０は、例えば位置決めユニット４７の押圧部５４が元の位置（押圧を行う前の位置）に戻っていることを確認することにより、位置決めユニット４７の位置決め動作が完了していることを確認することができる。また、コントローラ３５０は、他極側（ここでは負極９側）の負極搬送ユニット３０２において、負極９の積層（積層部３１６への排出）が完了しているか否かを確認する（ステップＳ４０３）。コントローラ３５０は、例えば負極搬送ユニット３０２の押出ユニット３２２の押出動作が完了し、押し部材３２２ａが元の位置（押出動作を行う前の位置）に戻っていることを確認することにより、負極９の積層が完了していることを確認することができる。
【０２１４】
コントローラ３５０は、上述したステップＳ４０１〜Ｓ４０３の確認結果に基づいて、積層可能か否か（すなわち、押出ユニット３２１の押し部材３２１ａによる押出動作を実行可能か否か）を判定する（ステップＳ４０４）。具体的には、セパレータ付き正極１１を支持する支持部３１１が積層位置に存在し、位置決めユニット４７による位置決め動作が完了しており、負極９の積層が完了していることが確認できた場合に、コントローラ３５０は、積層可能であると判定する（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）。一方、コントローラ３５０は、上記の確認項目のうち少なくとも一つの状態が確認できなかった場合には、積層可能でないと判定し（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ステップＳ４０１に戻る。
【０２１５】
続いて、コントローラ３５０は、積層可能であると判定した場合（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、押出ユニット３２１による押出動作を実行する（ステップＳ４０５）。具体的には、コントローラ３５０は、押出ユニット３２１において、押し部材３２１ａにより４つのセパレータ付き正極１１を上下４段の積層部３１６に向けて同時に押し出すように駆動部を制御する。
【０２１６】
続いて、コントローラ３５０は、上述した図３４のステップＳ２０５と同様の判定により、積層を完了するか否かを判定する（ステップＳ４０６）。積層を完了すると判定された場合（ステップＳ４０６：ＹＥＳ）、コントローラ３５０は、押出ユニット３２１の制御を終了する。一方、積層を完了すると判定されなかった場合（ステップＳ４０６：ＮＯ）、コントローラ３５０は、積層ユニット３０５側の支持部３１１の高さ位置が積層ユニット３０５に対して相対的に変化する循環動作（すなわち、上述した循環部材３１０の復帰運転）が発生するまで、押出ユニット３２１の動作を停止する（ステップＳ４０７：ＮＯ）。コントローラ３５０は、上記循環動作が発生したことを確認すると（すなわち、コントローラ３５０が循環部材３１０を復帰運転に切り替えると）、ステップＳ４０１に戻り、押出ユニット３２１の制御を継続する（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）。
【０２１７】
次に、図４０を参照して、押出ユニット３２２の制御フローについて説明する。図４０は、押出ユニット３２２の制御フローを示すフローチャートである。本実施形態では一例として、負極９が積層部３１６に最初に積層されるものと定められている。このため、負極９の押出ユニット３２２の制御フローにおいては、１枚目の負極９を積層部３１６に積層する場合の制御フロー（ステップＳ５０１〜Ｓ５０５）は、２枚目以降の負極９を積層部３１６に積層する場合の制御フロー（ステップＳ５０６〜Ｓ５１２）と一部異なる。
【０２１８】
具体的には、負極９が積層部３１６に最初に積層されるため、１枚目の負極９を積層部３１６に積層する場合には、セパレータ付き正極１１側の動作確認をする必要がない。このため、１枚目の負極９を積層部３１６に積層する場合の制御フロー（ステップＳ５０１〜Ｓ５０５）においては、他極側の動作確認（図３９のステップＳ４０３に対応するステップ）が省略される。また、負極９が１枚だけ積層された状態では積層完了しないため、積層完了か否かの判定（図３９のステップＳ４０６に対応するステップ）も省略される。
【０２１９】
一方、２枚目以降の負極９を積層部３１６に積層する場合の制御フロー（ステップＳ５０６〜Ｓ５１２）は、上述した押出ユニット３２１の制御フロー（図３９のステップＳ４０１〜４０７）と同様である。
【０２２０】
次に、図４１〜図４５を参照して、上述したコントローラ３５０による制御により実現される循環部材、位置決めユニット、及び押出ユニットの動作のタイムチャートについて説明する。図４１は、正極供給用コンベア３０３及び負極供給用コンベア３０４から供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９に欠品がない正常時の動作を示すタイムチャートである。図４２は、負極供給用コンベア３０４から供給される負極９に欠品が生じた場合（異常時）の動作を示すタイムチャートである。図４３〜図４５はそれぞれ、図４１の時点Ａ〜Ｃにおける正極搬送ユニットの状態を示す図である。
【０２２１】
図４１及び図４２の正極側の表において、「供給」は、セパレータ付き正極１１が正極供給用コンベア３０３から正極搬送ユニット３０１の支持部３１１へと供給される期間を示している。「循環・上下動」は、循環部材３１０が循環又は上下動する期間を示している。「幅位置合せ」は、位置決めユニット４７によって支持部３１１上のセパレータ付き正極１１に対する位置決め動作（押圧動作）が実行される期間を示している。幅位置合せの「戻り」は、位置決め動作の完了後、位置決めユニット４７の押圧部５０を元の位置に戻す動作が実行される期間を示している。「排出（積層）」は、押出ユニット３２１による押出動作（押し部材３２１ａによる押出し）が実行される期間を示している。排出（積層）の「戻り」は、押出動作の完了後、押出ユニット３２１の押し部材３２１ａを元の位置に戻す動作が実行される期間を示している。「サーボ移動距離」の「上下移動量」及び「循環移動量」は、それぞれ循環部材３１０が循環又は上下動する期間における移動量を示している。ここで、移動量の大きさは、一の支持部３１１が当該一の支持部３１１に隣接する支持部３１１（循環部材３１０の循環方向において一の支持部３１１の前方又は後方に位置する支持部）の位置に移動する距離を１として換算したものである。「上下移動量」は、正極搬送ユニット３０１の接地面（又は正極供給用コンベア３０３）に対する相対的な移動量であり、上方向の移動量をプラスの移動、下方向への移動をマイナスの移動として表現したものである。「循環移動量」は、セパレータ付き正極１１を積層ユニット３０５へと搬送する方向（図３２の紙面表側から見た時計回り方向）をプラスの移動として表現したものである。「供給側支持部移動量」は、正極供給用コンベア３０３の正極搬送ユニット３０１側の端部（出口）に対する支持部３１１の相対移動量を示している。「供給側支持部移動量＝上下移動量＋循環移動量」の関係が成立する。「排出側支持部移動量」は、スリット３１８に対する支持部３１１の相対移動量を示している。「排出側支持部移動量＝上下移動量−循環移動量」の関係が成立する。
【０２２２】
同様に、図４１及び図４２の負極側の表において、「供給」は、負極９が負極供給用コンベア３０４から負極搬送ユニット３０２の支持部３１４へと供給される期間を示している。「循環・上下動」は、循環部材３１３が循環又は上下動する期間を示している。「幅位置合せ」は、位置決めユニット４８によって支持部３１４上の負極９に対する位置決め動作（押圧動作）が実行される期間を示している。幅位置合せの「戻り」は、位置決め動作の完了後、位置決めユニット４８の押圧部５４を元の位置に戻す動作が実行される期間を示している。「排出（積層）」は、押出ユニット３２２による押出動作（押し部材３２２ａによる押出し）が実行される期間を示している。排出（積層）の「戻り」は、押出動作の完了後、押出ユニット３２２の押し部材３２２ａを元の位置に戻す動作が実行される期間を示している。「サーボ移動距離」の「上下移動量」及び「循環移動量」は、それぞれ循環部材３１３が循環又は上下動する期間における移動量を示している。ここで、移動量の大きさは、一の支持部３１４が当該一の支持部３１４に隣接する支持部３１４（循環部材３１３の循環方向において一の支持部３１４の前方又は後方に位置する支持部）の位置に移動する距離を１として換算したものである。「上下移動量」は、負極搬送ユニット３０２の接地面（又は負極供給用コンベア３０４）に対する相対的な移動量であり、上方向の移動量をプラスの移動、下方向への移動をマイナスの移動として表現したものである。「循環移動量」は、負極９を積層ユニット３０５へと搬送する方向（図３２の紙面表側から見た反時計回り方向）をプラスの移動として表現したものである。「供給側支持部移動量」は、負極供給用コンベア３０４の負極搬送ユニット３０２側の端部（出口）に対する支持部３１４の相対移動量を示している。「供給側支持部移動量＝上下移動量＋循環移動量」の関係が成立する。「排出側支持部移動量」は、スリット３２０に対する支持部３１４の相対移動量を示している。「排出側支持部移動量＝上下移動量−循環移動量」の関係が成立する。
【０２２３】
図４１及び図４２の「供給」及び「循環・上下動」に示されるように、セパレータ付き正極１１又は負極９が支持部３１１又は支持部３１４に乗り移る間には、循環部材３１０又は循環部材３１３は停止する。また、積層ユニット３０５の積層部３１６へのセパレータ付き正極１１の供給と負極９の供給とが交互に行われるように、電極の供給タイミングが調整される。
【０２２４】
図４１の時点Ａにおいては、セパレータ付き正極１１が積層位置に到着し（図４３参照）、位置決めユニット４７による位置決め動作が開始される。図４１の時点Ｂにおいて、位置決めユニット４７の位置決め動作が完了し、押圧部５０が元の位置に戻ったことが確認された後に、押出ユニット３２１による押出動作が開始される（図４４参照）。押出動作の間もセパレータ付き正極１１が正極供給用コンベア３０３から正極搬送ユニット３０１へと供給されるが、循環部材３１０の循環及び上昇により、押出動作とセパレータ付き正極１１の受取とを両立することができる。図４１の時点Ｃにおいて、押出ユニット３２１による押出動作が完了する（図４５参照）。その後、正極供給用コンベア３０３からのセパレータ付き正極１１の受取が完了し、押出ユニット３２１の押し部材３２１ａが元の位置に戻った後に、循環部材３１０の復帰運転が実行される。
【０２２５】
図４１の破線で囲んだ部分に示されるように、積層運転と復帰運転との組を１サイクルとした場合、正極供給用コンベア３０３から供給されるセパレータ付き正極１１に欠品のない正常運転では、当該サイクルの前後における循環部材３１０の上下移動量は０（＝０．５＋０．５＋０．５−１．５）となり、循環部材３１０の循環移動量は４（＝０．５＋０．５＋０．５＋２．５）となる。このようなサイクルが積層完了まで繰り返されることで、循環部材３１０の高さ位置は一定の高さに保たれる。すなわち、循環部材３１０は、積層運転時に上昇した分だけ復帰運転において下降することになる。
【０２２６】
一方、図４２に示されるように、期間Ｔ１において、負極供給用コンベア３０４から供給される負極９に欠品が生じた場合（すなわち、本来供給されるべき負極９が供給されなかった場合）、期間Ｔ１を含む期間Ｔにおいて、循環部材３１３は停止する。なお、コントローラ３５０は、電極供給センサ３０６，３０７からの検知信号に基づいて電極の欠品の有無を把握することができ、電極の欠品の有無に応じて循環部材３１３の動作を制御することができる。この場合、図４２の破線で囲んだ部分に示されるように、上述した１サイクルの前後において、循環部材３１３の上下移動量は−０．５（＝０．５＋０．５−１．５）となり、循環部材３１３の循環移動量は３．５（＝０．５＋０．５＋２．５）となる。従って、このような負極９の欠品が生じたサイクル以降のサイクルにおいては、循環部材３１３は、初期高さ位置（積層運転前の高さ位置）から移動量０．５だけ下降した高さ位置を新たな基準位置として、運転を継続することになる。
【０２２７】
次に、図４６〜図５０を参照して、搬送部材の駆動（上下動及び循環）を実現するための機構の別例について説明する。ここでは、正極搬送ユニット３０１の支持構造及び駆動機構について説明する。負極搬送ユニット３０２についても同様の支持構造及び駆動機構を採用することができる。
【０２２８】
図４６及び図４７は、正極搬送ユニット３０１の支持構造及び駆動機構の説明に必要な構成に着目した図であり、それ以外の構成については適宜図示を省略している。図４６に示されるように、正極搬送ユニット３０１は、床面に設置された支持フレーム４０１と、支持フレーム４０１に対して上下方向に移動可能に支持される循環用フレーム４０２と、を備えている。循環用フレーム４０２には、上下方向に所定間隔だけ離間して配置された一対のスプロケット４０３，４０４（第１実施形態のローラ２６ａに対応する部材）が、回転可能に支持されている。スプロケット４０３，４０４には、外周面に複数の支持部３１１が配置された循環部材３１０が巻き掛けられている。
【０２２９】
また、図４７に示されるように、正極搬送ユニット３０１は、支持フレーム４０１又は床面に対して固定されたモータ４０５，４０６を備えている。モータ４０５，４０６の駆動軸には、駆動ギヤ４０５ａ，４０６ａが固定されている。スプロケット４０３，４０４は、その回転軸の一端に駆動ギヤ４０７，４０８を有する。駆動ギヤ４０５ａ，４０６ａ，４０７，４０８には、タイミングベルト４０９が巻き掛けられている。駆動ギヤ４０５ａ，４０６ａ，４０７，４０８に加えて、支持フレーム４０１に支持されたガイドローラ４１０（図４７の例では４つのガイドローラ４１０）により、タイミングベルト４０９の循環経路は、上下左右に延びる略十文字状をなす。
【０２３０】
図４８に示されるように、駆動ギヤ４０５ａ，４０６ａを等速度で回転させた場合、循環用フレーム４０２及び循環部材３１０の全体は、支持フレーム４０１又は床面に対して上下に移動することなく、循環部材３１０及びタイミングベルト４０９が循環動作のみを行うことになる。
【０２３１】
一方、図４９に示されるように、駆動ギヤ４０５ａのみを回転させた場合、正極供給用コンベア３０３側では循環部材３１０は時計回りに循環する一方で、積層部３１６側では循環部材３１０は停止している。このため、タイミングベルト４０９は、正極供給用コンベア３０３側の部分のみが上昇することになる。このようなタイミングベルト４０９の動作に伴い、循環用フレーム４０２は、支持フレーム４０１又は床面に対して上昇することになる。これに伴い、スプロケット４０３，４０４を介して循環用フレーム４０２に支持されている循環部材３１０の基準高さ位置（例えば、循環部材３１０の上下方向における中央位置）も上昇することになる。また、図５０に示されるように、駆動ギヤ４０６ａのみを回転させた場合、循環部材３１０の積層部３１６側は時計回りに循環する一方で、正極供給用コンベア３０３側では停止している。このため、タイミングベルト４０９は、積層ユニット３０５側（図５０の右側部分）のみが下降することになる。このようなタイミングベルト４０９の動作に伴い、循環用フレーム４０２は、支持フレーム４０１又は床面に対して下降することになる。これに伴い、循環部材３１０の基準高さ位置も下降することになる。さらに、駆動ギヤ４０５ａの回転速度と駆動ギヤ４０６ａの回転速度を異ならせて、駆動ギヤ４０５ａ，４０６ａの両方を回転させた場合、回転速度の差に応じて循環用フレーム４０２を上昇又は下降させ、循環部材３１０の基準高さ位置を上昇又は下降させることができる。従って、駆動ギヤ４０５ａ，４０６ａの回転速度を調整することにより、上述した準備運転、積層運転、及び復帰運転を実現することができる。すなわち、コントローラ３５０（図３２参照）は、実行したい循環部材３１０の運転形態に応じて、駆動ギヤ４０５ａ，４０６ａの回転速度を調整することで、準備運転、積層運転、及び復帰運転を実現することができる。
【０２３２】
以上述べた電極積層装置３００は、正極供給用コンベア３０３（搬送装置）及び負極供給用コンベア３０４（搬送装置）により供給される電極（セパレータ付き正極１１及び負極９）を積層し、積層体（各積層部３１６上に形成される電極積層体）を形成する装置である。電極積層装置３００は、支持部３１１，３１４（電極支持部）と、循環部材３１０，３１３と、積層ユニット３０５と、押出ユニット３２１，３２２と、コントローラ３５０（制御部）と、を備える。支持部３１１，３１４は、正極供給用コンベア３０３及び負極供給用コンベア３０４により供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９を受け取り、セパレータ付き正極１１及び負極９を支持する。循環部材３１０，３１３は、上下方向に延びるループ状をなし、その外周面に支持部３１１，３１４が取り付けられる。積層ユニット３０５は、循環部材３１０を挟んで正極供給用コンベア３０３の反対側に配置されるとともに、循環部材３１３を挟んで負極供給用コンベア３０４の反対側に配置され、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層される複数段の積層部３１６を有する。押出ユニット３２１は、複数の支持部３１１に支持されたセパレータ付き正極１１を複数段の積層部３１６に向けて同時に押し出す。押出ユニット３２２は、複数の支持部３１４に支持された負極９を複数段の積層部３１６に向けて同時に押し出す。コントローラ３５０は、循環部材３１０，３１３の循環及び昇降、並びに押出ユニット３２１，３２２の動作（すなわち、押し部材３２１ａ，３２１ｂの動作）を制御する。コントローラ３５０は、正極供給用コンベア３０３によるセパレータ付き正極１１の搬送速度よりも遅い速度で、積層部３１６に向けてセパレータ付き正極１１を押し出すように、押出ユニット３２１の動作を制御する。また、コントローラ３５０は、負極供給用コンベア３０４による負極９の搬送速度よりも遅い速度で、積層部３１６に向けて負極９を押し出すように、押出ユニット３２２の動作を制御する。
【０２３３】
以上のような電極積層装置３００では、支持部３１１，３１４に対して順次供給される電極（セパレータ付き正極１１又は負極９）は、それぞれ異なる積層部３１６に同時に押し出されて積層される。このように、順次供給される電極の数よりも多くの電極を同時に押し出して積層することにより、電極を積層部３１６に押し出す際の排出速度を、搬送装置（正極供給用コンベア３０３又は負極供給用コンベア３０４）による電極の搬送速度（供給速度）よりも遅くすることができる。これにより、電極が積層されるペースの低下を防ぎつつ、電極積層時における電極の位置ずれを抑制できる。従って、電極積層装置３００によれば、装置の大型化を抑えながら、積層速度の高速化を達成できる。
【０２３４】
また、電極の排出速度に対し、搬送装置（正極供給用コンベア３０３又は負極供給用コンベア３０４）による電極の搬送速度はより高速となる。このため、高速で搬送された電極は、支持部３１１，３１４上における停止時に、位置のバラツキが生じる。多数の電極が、位置のばらついた状態で積層されてしまうと、負極活物質層等の表面の摩擦により、積層後に揃え直すことは難しい。しかし、支持部３１１，３１４上での電極は、積層部３１６で多数の電極が積層される前の個片の状態であるので、循環部材３１０，３１３による反転、及び位置決めユニット４７の作用により、容易に位置が修正される。
【０２３５】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。
【０２３６】
例えば、上記実施形態では、正極８が袋状のセパレータ１０に包まれた状態であるセパレータ付き正極１１と負極９とが交互に積層部に積層されるが、特にその形態には限られず、正極と負極が袋状のセパレータに包まれた状態であるセパレータ付き負極とが交互に積層部に積層されてもよい。
【０２３７】
さらに、上記実施形態では、蓄電装置１がリチウムイオン二次電池であるが、本発明は、特にリチウムイオン二次電池には限られず、例えばニッケル水素電池等の他の二次電池、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタ等の蓄電装置における電極の積層にも適用可能である。
【０２３８】
また、第１〜第３、及び第５実施形態の電極積層装置（電極積層装置２０，８０，９０，２００）及びそれらの変形例においても、第６実施形態の電極積層装置３００における制御（図３４、図３８〜４０）が採用され得る。この場合、第６実施形態の電極積層装置３００における制御は、各実施形態の電極積層装置及びそれらの変形例の構成に応じて適宜変更され得る。
【０２３９】
例えば、第２実施形態の電極積層装置８０では、位置決めユニット８１，８２のガイド板８３Ａ，８３Ｂによって電極の位置決めを行っているので、第６実施形態の電極積層装置３００の制御のうち、位置決めに関する制御（図３８、及びステップＳ４０２，Ｓ５０２，Ｓ５０７）は省略され得る。
【０２４０】
また、第５実施形態の電極積層装置２００では、１台の搬送ユニットが用いられるので、第６実施形態の電極積層装置３００の制御のうち、一方の搬送ユニットの制御が用いられ得る。例えば、押出ユニットの制御としては、図３９の制御が用いられ得る。この場合、ステップＳ４０３は省略される。
【０２４１】
また、第１〜第４、及び第６実施形態では、電極（セパレータ付き正極１１又は負極９）が１枚ずつ搬送される形態（すなわち、１枚の電極が搬送単位となる形態）について説明したが、複数の電極からなる電極ユニットが１つの搬送単位とされてもよい。すなわち、ベルトコンベア等の搬送装置により供給される電極は、１枚ずつ供給されてもよいし、予め複数枚まとめてユニット化された状態で供給されてもよい。例えば、第１実施形態において、正極供給用コンベア２３は、２枚の負極９の間に１枚のセパレータ付き正極１１が挟まれた構成の電極ユニットを１つの搬送単位として搬送するように構成されてもよい。また、負極供給用コンベア２４は、２枚のセパレータ付き正極１１の間に１枚の負極９が挟まれた構成の電極ユニットを１つの搬送単位として搬送するように構成されてもよい。この場合、１回の積層動作（押出ユニット４１又は押出ユニット４２による１回の押出動作）により、１つの積層部３３に対して３枚の電極が積層されることになる。このように、複数の電極からなる電極ユニットを搬送単位とした場合、電極１枚を搬送単位とする場合と比較して、積層効率を向上させることができる。なお、この場合、位置決めユニット４７，４８の押し板５１，５５のそれぞれには、セパレータ付き正極１１のタブ１４ｂ及び負極９のタブ１６ｂの両方を逃すためのスリットが設けられればよい。
【符号の説明】
【０２４２】
９…負極（電極）、１１…セパレータ付き正極（電極）、１４…金属箔（正極集電体）、１５…正極活物質層、１６…金属箔（負極集電体）、１７…負極活物質層、２０，８０，９０，１００，２００，３００…電極積層装置、２１…正極搬送ユニット（第１搬送ユニット）、２２…負極搬送ユニット（第２搬送ユニット）、２３，１１０，３０３…正極供給用コンベア（搬送装置）、２４，１２０，３０４…負極供給用コンベア（搬送装置）、２５…積層ユニット、２６…循環部材（第１循環部材）、２７…支持部（第１支持部）、２８…駆動部（第１駆動部）、２９…循環部材（第２循環部材）、３０…支持部（第２支持部）、３１…駆動部（第２駆動部）、３３…積層部、３４…駆動部（第３駆動部）、３６…壁部（第１壁部）、３７…スリット（第１スリット）、３８…壁部（第２壁部）、３９…スリット（第２スリット）、４０…テーパ、４１…押出ユニット（第１押出ユニット）、４２…押出ユニット（第２押出ユニット）、４７，４８…位置決めユニット、４９…受け部、５０…押圧部、５３…受け部、５４…押圧部、６１…搬送制御部、６２…積層制御部、７７…積層部、７８…基台、７９…側壁、８１，８２…位置決めユニット、８３Ａ，８３Ｂ…ガイド板、８６…テーパ部、９５…積層部、９７ａ…基台、９７ｂ…側壁、９９Ａ，９９Ｂ…支持部、９９ｄ…緩衝材（衝撃緩和部）、１０１…コントローラ（制御部）、１３０…正極受取部、１３２，１４２…支持部（電極支持部）、１３３，１４３…シャッター（衝撃緩和部）、１４０…負極受取部、１５０，１６０…回動プレート（電極分配部）、１７０，１８０…押し部材（押出部）、１９０…積層ユニット、１９１…積層部、３１０，３１３…循環部材、３１１，３１４…支持部（電極支持部）、３０５…積層ユニット、３１６…積層部、３２１ａ，３２２ａ…押し部材（押出部）、３５０…コントローラ。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【国際調査報告】
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