(57)【要約】【課題】正極電極及び負極電極で成る積層体内の任意の位置にドーピング部材を配置可能な簡易な構成の積層電極製造装置及び積層電極製造方法を提供する。【解決手段】制御装置１５は、第一吸着部１１、第二吸着部１２及び折り曲げ部１４の動作を制御して、セパレータ７の折り曲げ毎に、折り曲げ面間に正極電極５及び負極電極６を交互に挟み込み、第一吸着部１１及び第二吸着部１２の少なくとも一方の吸着部の動作を制御して、少なくとも一方の吸着部に吸着された電極又はドーピング用集電体にドーピング箔（金属リチウム箔）８１を付着させ、少なくとも一方の吸着部の動作を制御して、電極又はドーピング用集電体と付着された金属リチウム箔８１とを一体状態で搬送し、セパレータ７の所定の折り曲げ面間に挟み込むことで積層電極２を製造する。【選択図】図１
2018026487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の正極電極を吸着し、吸着面と平行な方向に移動可能に設けられる第一吸着部と、
前記第一吸着部の吸着面と平行な方向に前記第一吸着部と並列に設けられ、シート状の負極電極を吸着し、吸着面と平行な方向に移動可能に設けられる第二吸着部と、
テープ状のセパレータを折り返して曲げる折り曲げ部と、
前記第一吸着部、前記第二吸着部及び前記折り曲げ部の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第一吸着部、前記第二吸着部及び前記折り曲げ部の動作を制御して、前記セパレータの折り曲げ毎に、折り曲げ面間に前記正極電極及び前記負極電極を交互に挟み込む挟み込み制御部と、
前記第一吸着部及び前記第二吸着部の少なくとも一方の吸着部の動作を制御して、前記少なくとも一方の吸着部に吸着された電極又はドーピング用集電体にドーピング箔を付着させるドーピング箔付着制御部と、
前記少なくとも一方の吸着部の動作を制御して、前記電極又は前記ドーピング用集電体と付着された前記ドーピング箔とを一体状態で搬送し、前記セパレータの所定の折り曲げ面間に挟み込むドーピング箔挟み込み制御部と、を備える積層電極製造装置。
【請求項２】
前記ドーピング箔付着制御部は、
前記第二吸着部の動作を制御して、前記第二吸着部に吸着された前記負極電極に前記ドーピング箔を付着させ、
前記ドーピング箔挟み込み制御部は、
前記第二吸着部の動作を制御して、前記負極電極と付着された前記ドーピング箔とを一体状態で搬送し、前記セパレータの所定の折り曲げ面間に挟み込むことで積層電極を製造する、請求項１に記載の積層電極製造装置。
【請求項３】
前記第一吸着部及び前記第二吸着部には、孔が穿孔された吸着部材がそれぞれ設けられる、請求項１又は２に記載の積層電極製造装置。
【請求項４】
前記積層電極製造装置は、
テープ状の前記ドーピング箔が巻回されてなるドーピング箔ロールと、
前記ドーピング箔ロールから前記ドーピング箔を引き出して所定長で切断するドーピング箔供給装置と、
を備える、請求項１−３の何れか一項に記載の積層電極製造装置。
【請求項５】
前記ドーピング箔供給装置は、切断後の前記ドーピング箔を前記電極又は前記ドーピング用集電体に圧着するために載置する圧着作業台を備え、
前記圧着作業台には、前記電極又は前記ドーピング用集電体と比較して前記ドーピング箔が付着し難い非金属部材が設けられる、請求項４に記載の積層電極製造装置。
【請求項６】
セパレータの折り曲げ毎に、折り曲げ面間にシート状の正極電極及びシート状の負極電極を交互に挟み込むとともに、前記セパレータの所定の折り曲げ面間にドーピング箔を付着した電極又はドーピング用集電体を挟み込んで積層電極を製造する方法であって、
前記正極電極及び前記負極電極の一方を吸着して積層位置に搬送し、前記積層位置に供給される前記セパレータの折り曲げ面間に前記正極電極及び前記負極電極の一方を挟み込む第一挟持工程と、
前記正極電極及び前記負極電極の他方を吸着して前記積層位置に搬送し、前記積層位置への搬送に伴って折り返された前記セパレータの折り曲げ面間に前記正極電極及び前記負極電極の他方を挟み込む第二挟持工程と、
前記セパレータの前記所定の折り曲げ面が出現したら、前記電極又は前記ドーピング用集電体を吸着して付着位置に搬送し、前記付着位置に供給される前記ドーピング箔を前記電極又は前記ドーピング用集電体に付着させる付着工程と、
前記電極又は前記ドーピング用集電体と付着された前記ドーピング箔とを一体状態で前記積層位置に搬送し、前記セパレータの前記所定の折り曲げ面間に挟み込む第三挟持工程と、
を備える、積層電極製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層電極を製造する製造装置及び製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蓄電デバイスとして、リチウムイオンキャパシタが注目されている。このリチウムイオンキャパシタは、リチウムイオン二次電池の負極電極と電気二重層の正極電極を積層した構造を成し、負極電極にリチウムイオンをドーピングすることにより、電気二重層キャパシタよりもエネルギ密度を向上させたキャパシタである。積層電極は、先ず、ドーピング用集電体に金属リチウム箔を貼付してドーピング部材を製造し、次に、正極電極、負極電極及びドーピング部材を積層することで製造される。
【０００３】
ドーピング部材は、例えば特許文献１に記載のように、第一ローラに巻回された極板（ドーピング用集電体）と第二ローラに巻回された金属リチウム箔を重ね合わせて、対向配置された転写ローラ及びニップローラで挟み込んで引き出す。そして、金属リチウム箔を転写ローラで所定長に分断し、分断した金属リチウム箔をニップローラで極板に押圧して貼り付け、極板を所定長に切断することで製造される。
【０００４】
そして、積層電極は、例えば特許文献２に記載のように、セパレータを九十九折りしつつ、正極電極及び負極電極を折り曲げ毎に交互に挟み込んで積層体とする。そして、この積層体の積層方向の一面側にドーピング部材をセパレータを介して積層することで製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２７４９１０号公報
【特許文献２】特公平５−４６６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の積層電極の製造は、ドーピング部材を製造する工程と、このドーピング部材を用いて積層電極を製造する工程の２工程が必要であり、製造装置が大型化し、また製造コストが嵩む傾向にある。また、ドーピング時間の短縮化を図るには、積層体内の所定の位置にドーピング部材を配置する必要があるが、従来の積層電極の製造は、積層体を製造してからドーピング部材を積層する必要があり、積層体内の所定の位置にドーピング部材を配置することが困難である。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、正極電極及び負極電極で成る積層体内の所定の位置にドーピング部材を配置可能な簡易な構成の積層電極製造装置及び積層電極製造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】
【０００８】
本発明の一態様に係る積層電極製造装置は、シート状の正極電極を吸着し、吸着面と平行な方向に移動可能に設けられる第一吸着部と、前記第一吸着部の吸着面と平行な方向に前記第一吸着部と並列に設けられ、シート状の負極電極を吸着し、吸着面と平行な方向に移動可能に設けられる第二吸着部と、テープ状のセパレータを折り返して曲げる折り曲げ部と、前記第一吸着部、前記第二吸着部及び前記折り曲げ部の動作を制御する制御装置と、を備える。
【０００９】
そして、前記制御装置は、前記第一吸着部、前記第二吸着部及び前記折り曲げ部の動作を制御して、前記セパレータの折り曲げ毎に、折り曲げ面間に前記正極電極及び前記負極電極を交互に挟み込む挟み込み制御部と、前記第一吸着部及び前記第二吸着部の少なくとも一方の吸着部の動作を制御して、前記少なくとも一方の吸着部に吸着された電極又はドーピング用集電体にドーピング箔を付着させるドーピング箔付着制御部と、前記少なくとも一方の吸着部の動作を制御して、前記電極又は前記ドーピング用集電体と付着された前記ドーピング箔とを一体状態で搬送し、前記セパレータの所定の折り曲げ面間に挟み込むドーピング箔挟み込み制御部と、を備える。
【００１０】
これによれば、正極電極及び負極電極をセパレータに積層する途中で、電極又はドーピング用集電体にドーピング箔を付着させてセパレータに挟み込むので、製造装置を小型化でき、製造コストを抑制できる。また、正極電極及び負極電極で成る積層体内の所定の位置にドーピング箔を付着させた電極又はドーピング用集電体を配置可能となるので、ドーピング時間の短縮化を図ることができる。
【００１１】
本発明の一態様に係る積層電極製造方法は、セパレータの折り曲げ毎に、折り曲げ面間にシート状の正極電極及びシート状の負極電極を交互に挟み込むとともに、前記セパレータの所定の折り曲げ面間にドーピング箔を付着した電極又はドーピング用集電体を挟み込んで積層電極を製造する方法であって、前記正極電極及び前記負極電極の一方を吸着して積層位置に搬送し、前記積層位置に供給される前記セパレータの折り曲げ面間に前記正極電極及び前記負極電極の一方を挟み込む第一挟持工程と、前記正極電極及び前記負極電極の他方を吸着して前記積層位置に搬送し、前記積層位置への搬送に伴って折り返された前記セパレータの折り曲げ面間に前記正極電極及び前記負極電極の他方を挟み込む第二挟持工程と、前記セパレータの前記所定の折り曲げ面が出現したら、前記電極又は前記ドーピング用集電体を吸着して付着位置に搬送し、前記付着位置に供給される前記ドーピング箔を前記電極又は前記ドーピング用集電体に付着させる付着工程と、前記電極又はドーピング用集電体と付着された前記ドーピング箔とを一体状態で前記積層位置に搬送し、前記セパレータの前記所定の折り曲げ面間に挟み込む第三挟持工程と、を備える。これにより、上述の積層電極製造装置１０と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】積層電極が用いられるリチウムイオンキャパシタを電極積層方向と直角な方向から見た概略図である。
【図２】図１のドーピング部材の平面図である。
【図３】図１の正極電極（負極電極）の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態の積層電極製造装置の構成図である。
【図５】積層電極製造装置の第一、第二吸着部の要部の詳細を示す図である。
【図６】積層電極製造装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】積層電極製造装置において正極電極を吸着する状態を示す図である。
【図８】積層電極製造装置において正極電極をセパレータの折り曲げ面間に挟持し、負極電極を吸着する状態を示す図である。
【図９】積層電極製造装置において負極電極をセパレータの折り曲げ面間に挟持し、正極電極を吸着する状態を示す図である。
【図１０】積層電極製造装置において正極電極をセパレータの折り曲げ面間に挟持し、負極電極を吸着する状態を示す図である。
【図１１】積層電極製造装置において負極電極をセパレータの折り曲げ面間に挟持し、正極電極を吸着する状態を示す図である。
【図１２】積層電極製造装置において正極電極をセパレータの折り曲げ面間に挟持し、負極電極を吸着し、金属リチウム箔を引き出して切断する状態を示す図である。
【図１３】積層電極製造装置において負極電極に金属リチウム箔を付着させる状態を示す図である。
【図１４】積層電極製造装置において負極電極と付着された金属リチウム箔とを一体状態でセパレータの折り曲げ面間に挟持する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（１．積層電極製造装置で製造される積層電極）
本発明の実施形態の積層電極製造装置で製造される積層電極について図を参照して説明する。図１に示すように、積層電極２は、リチウムイオンキャパシタ１に用いられる。リチウムイオンキャパシタ１は、積層電極２と、電解液３と、これらを内包してシールされる袋状のカバー４等とを備える。積層電極２は、複数枚のシート状の正極電極５と、複数枚のシート状の負極電極６と、九十九折りされた帯状のセパレータ７等とを備える。正極電極５及び負極電極６は、九十九折りされたセパレータ７の折り曲げ毎に、折り曲げ面間に交互に挟み込まれる。すなわち、正極電極５のシートと負極電極６のシートとの間にセパレータ７が挿入されており、セパレータ７の折り曲げられた面は、正極電極５のシート又は負極電極６のシートを挟み込む。
【００１４】
そして、リチウムイオンキャパシタ１は、製造過程においてリチウムイオンを負極電極６にドーピングする必要がある。このため、積層電極２の積層内には、図２に示す負極電極６の片面に付着された金属リチウム箔８１（本発明のドーピング箔に相当）が所定間隔で複数枚配置される。ただし、金属リチウム箔８１は、ドーピングにより消失するため、図１においては金属リチウム箔８１を二点鎖線で示している。
【００１５】
図３に示すように、正極電極５は、矩形状の金属製の正極集電箔５１と、正極集電箔５１の両面に塗工等された正極活物質層５２とから形成される。負極電極６は、正極集電箔５１と同形状の矩形状の金属製の負極集電箔６１と、負極集電箔６１の両面に塗工等された負極活物質層６２とから形成される。正極集電箔５１及び負極集電箔６１には、正極外部端子５１ａ及び負極外部端子６１ａが一角部から突出するように形成される。正極外部端子５１ａ及び負極外部端子６１ａの各上端部分は、外部機器との接続のためカバー４の両側からそれぞれ突出される。セパレータ７は、正極電極５と負極電極６の短絡を防止するため絶縁材料で形成される。電解液３は、リチウムイオンを含有する非水系の溶液でなる。カバー４は、プラスチックフィルムで形成される。
【００１６】
正極集電箔５１の材料としては、アルミニウムやアルミニウム合金等が用いられる。正極活物質層５２は、アニオン、カチオンを可逆的に担持できる炭素材料、バインダ及び導電剤等でなる。導電剤としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、天然黒鉛、熱膨張黒鉛炭素繊維等が用いられる。バインダとしては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素系樹脂、スチレン−ブタジエンゴム等のゴム系バインダ、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂等が用いられる。負極集電箔６１の材料としては、銅や銅合金、ニッケル、ステンレス等が用いられる。負極活物質層６２は、グラファイト、不定形炭素等の炭素材料、バインダ及び導電剤等でなる。導電剤及びバインダとしては、正極活物質層５２の導電剤及びバインダと同様のものが用いられる。
【００１７】
セパレータ７の材料としては、絶縁性があって電解液が浸透しやすい材料であることが必要であり、ビスコースレイヨンや天然セルロースの抄紙やポリエチレンやポリプロピレンなどの不織布等が用いられる。電解液３の溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチルラクトン、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、塩化メチレン、スルホラン等が用いられる。
【００１８】
（２．積層電極製造装置の構成）
積層電極製造装置の構成について図を参照して説明する。図４に示すように、積層電極製造装置１０は、第一吸着部１１と、第二吸着部１２と、移動部１３と、折り曲げ部１４と、制御装置１５と、正極電極マガジン１６と、負極電極マガジン１７と、セパレータロール１８と、ドーピング箔ロール１９と、ドーピング箔供給装置２０と、積層作業台２１等とを備える。
【００１９】
第一吸着部１１は、中空箱状に形成され、下面にて負圧で正極電極５を面吸着する。第二吸着部１２は、第一吸着部１１と同形状の中空箱状に形成され、下面にて負圧で負極電極６を面吸着する。また、第二吸着部１２は、面吸着した負極電極６を金属リチウム箔８１に押圧して、負極電極６に金属リチウム箔８１を付着させる。
【００２０】
図５に示すように、第一吸着部１１及び第二吸着部１２の各吸着面（下面）には、孔が穿孔された吸着部材１１ａ，１２ａがそれぞれ設けられる。第一吸着部１１の吸着部材１１ａは、正極電極５の面吸着が可能な材料で成り、金属、樹脂、セラミックス、ゴム等で成る。第二吸着部１２の吸着部材１２ａは、負極電極６の面吸着及び押圧が可能な材料で成り、例えばゴムを除く金属、樹脂、セラミックス等で成る。
【００２１】
図４に示すように、移動部１３は、アーム３１と、２本のロッド３２ａ，３２ｂと、スライダ３３と、レール３４等とを備える。アーム３１は、水平方向に伸びる棒状の支持部材３１ｃと、支持部材３１ｃの両側から一体的に垂直下方向に伸びる中空円筒状の２本の案内部材３１ａ，３１ｂとを有する。案内部材３１ａ，３１ｂの各中空部は、図略のコンプレッサ及び真空ポンプにそれぞれ接続される。
【００２２】
ロッド３２ａ，３２ｂは、中空円筒状に形成されて案内部材３１ａ，３１ｂの各中空部に挿入され、コンプレッサ及び真空ポンプの作動で軸線方向（垂直方向）に移動される。そして、図４の右側のロッド３２ａの下端には、第一吸着部１１が各吸着面を下方に向けて取り付けられ、図４の左側のロッド３２ｂの下端には、第二吸着部１２が吸着面を下方に向けて取り付けられる。すなわち、第一吸着部１１及び第二吸着部１２は、正極電極５（負極電極６）の電極面と平行な方向に図４の右側から左側に向かって並列に設けられる。ロッド３２ａ，３２ｂの各中空部は、第一吸着部１１及び第二吸着部１２の中空部と連通され、図略の真空ポンプにそれぞれ接続される。
【００２３】
スライダ３３は、レール３４に沿って移動可能に設けられ、図略のモータ及びボールねじ機構等を有する駆動装置に接続される。このスライダ３３には、アーム３１の支持部材３１ｃの略中央上面が、アーム３１の支持部材３１ｃとレール３４とを平行状態にして固定される。すなわち、スライダ３３は、第一吸着部１１及び第二吸着部１２を一体的に吸着面と平行な方向に移動する。
【００２４】
折り曲げ部１４は、一対のローラ１４ａ，１４ｂを備える。一対のローラ１４ａ，１４ｂは、アーム３１の支持部材３１ｃの略中央側面に、図略のばねの弾性力によりローラ周面同士が接触し、且つ回転可能に支持される。折り曲げ部１４のローラ１４ａ，１４ｂ間には、セパレータ７が通され、セパレータ７をローラ１４ａ，１４ｂで保持しながらスライダ３３をレール３４に沿って往復移動させることで、セパレータ７を九十九折りする。なお、積層作業台２１の上部の左右にセパレータ７の折り曲げ幅を規制するガイドを備えてもよいし、セパレータ７の折り曲げ幅で押える押圧機構を備えてもよい。また、セパレータ７を保持可能な部材であれば、一対のローラ１４ａ，１４ｂでなくてもよい。
【００２５】
正極電極マガジン１６は、シート状の正極電極５を積層保持可能であり、上面の開口から最上層の正極電極５を順次取り出し可能に形成される。負極電極マガジン１７は、シート状の負極電極６を積層保持可能であり、上面の開口から最上層の負極電極６を順次取り出し可能に形成される。セパレータロール１８は、セパレータ７が巻回保持され、回転可能に支持される。ドーピング箔ロール１９は、金属リチウム箔８１が巻回保持され、回転可能に支持される。
【００２６】
ドーピング箔供給装置２０は、切断装置２２と、圧着作業台２３とを備え、ドーピング箔ロール１９から金属リチウム箔８１を引き出し、切断装置２２で所定長に切断して圧着作業台２３に載置する。この圧着作業台２３の上面には、負極電極６と比較して金属リチウム箔８１が付着し難い非金属部材、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂、セラミックス、紙等が設けられる。金属リチウムは、軟らかく反応性が高く、金属等には付着し易いため、付着し難い非金属部材を設けるのがよい。積層作業台２１においては、セパレータロール１８から引き出され九十九折りされるセパレータ７を載置するとともに、正極電極マガジン１６、負極電極マガジン１７及びドーピング箔供給装置２０から搬送される正極電極５、負極電極６及び金属リチウム箔８１が付着された負極電極６をセパレータ７の折り曲げ面間に挟み込んで積層電極２を形成する。
【００２７】
正極電極マガジン１６、積層作業台２１、負極電極マガジン１７、ドーピング箔供給装置２０は、この順で移動部１３の下方においてレール３４に沿って水平方向に並べて配置される。そして、正極電極マガジン１６、積層作業台２１、負極電極マガジン１７、ドーピング箔供給装置２０の配置間隔は、移動部１３の２本のロッド３２ａ，３２ｂの間隔、すなわち第一吸着部１１と第二吸着部１２の間隔と同一間隔である。なお、ドーピング箔供給装置２０の配置位置を付着位置といい、積層作業台２１の配置位置を積層位置という。セパレータロール１８は、積層作業台２１及び折り曲げ部１４に対し上方に配置される。ドーピング箔ロール１９は、ドーピング箔供給装置２０に対し水平方向に並べて配置される。
【００２８】
制御装置１５は、挟み込み制御部１５１、ドーピング箔付着制御部１５２及びドーピング箔挟み込み制御部１５３を備える。各制御部１５１，１５２，１５３の詳細動作は後述するが、制御装置１５は、第一吸着部１１及び移動部１３の動作を制御して、九十九折りするセパレータ７の折り曲げ毎に、折り曲げ面間に正極電極５及び負極電極６を交互に挟み込むとともに、第二吸着部１２及び移動部１３の動作を制御して、セパレータ７の所定の折り曲げ面間に金属リチウム箔８１が付着された負極電極６を挟み込んで積層電極２を製造する。
【００２９】
（３．積層電極製造装置の動作）
次に、積層電極製造装置１０の動作について図を参照して説明する。ここで、図７に示すように、積層電極製造装置１０の動作前の状態においては、正極電極マガジン１６及び負極電極マガジン１７には、正極電極５及び負極電極６が積層保持され、また、積層作業台２１には、セパレータロール１８から引き出されたセパレータ７の先端部が、折り曲げ部１４の一対のローラ１４ａ，１４ｂ間を通って載置されているものとする。
【００３０】
先ず、制御装置１５は、正極電極５を面吸着する（図６のステップＳ１、第一挟持工程）。具体的には、図７に示すように、挟み込み制御部１５１は、スライダ３３を移動させて第一吸着部１１を正極電極マガジン１６の上方に位置決めし、ロッド３２ａを下降させて第一吸着部１１を正極電極マガジン１６の最上層の正極電極５に接触させ、第一吸着部１１に負圧を発生させて最上層の正極電極５を面吸着し、ロッド３２ａとともに第一吸着部１１を上昇させる。
【００３１】
次に、制御装置１５は、正極電極５を積層作業台２１へ搬送し（図６のステップＳ２、第一挟持工程）、正極電極５をセパレータ７に積層するとともに負極電極６を面吸着する（図６のステップＳ３、第一挟持工程、第二挟持工程）。具体的には、図８に示すように、挟み込み制御部１５１は、スライダ３３を移動させて第一吸着部１１を積層作業台２１の上方に位置決めし、ロッド３２ａを下降させて第一吸着部１１に吸着されている正極電極５を積層作業台２１に載置されているセパレータ７の上面に載置し、第一吸着部１１の負圧を開放して正極電極５をセパレータ７に積層する。
【００３２】
このとき、第二吸着部１２は、負極電極マガジン１７の上方に位置決めされているので、挟み込み制御部１５１は、ロッド３２ｂを下降させて第二吸着部１２を負極電極マガジン１７の最上層の負極電極６に接触させ、第二吸着部１２に負圧を発生させて最上層の負極電極６を面吸着し、ロッド３２ｂとともに第二吸着部１２を上昇させる。
【００３３】
次に、制御装置１５は、金属リチウム箔８１が付着された負極電極６をセパレータ７に積層するか否かを判断する（図６のステップＳ４）。具体的には、制御装置１５は、セパレータ７に積層した正極電極５及び負極電極６の枚数が所定枚数、例えば５枚に達したか否かで金属リチウム箔８１が付着された負極電極６をセパレータ７に積層するか否かを判断する。
【００３４】
制御装置１５は、金属リチウム箔８１が付着された負極電極６をセパレータ７に積層しないと判断したときは、負極電極６を積層作業台２１へ搬送し（図６のステップＳ５、第二挟持工程）、負極電極６をセパレータ７に積層するとともに正極電極５を面吸着し（図６のステップＳ６、第二挟持工程、第一挟持工程）、ステップＳ２に戻って上述の処理を繰り返す。具体的には、図９に示すように、挟み込み制御部１５１は、スライダ３３を移動させて第二吸着部１２を積層作業台２１の上方に位置決めし、ロッド３２ｂを下降させて第二吸着部１２に吸着されている負極電極６を積層作業台２１に載置され折り返されているセパレータ７の上面に載置し、第二吸着部１２の負圧を開放して負極電極６をセパレータ７に積層する。
【００３５】
このとき、第一吸着部１１は、正極電極マガジン１６の上方に位置決めされているので、挟み込み制御部１５１は、ロッド３２aを下降させて第一吸着部１１を正極電極マガジン１６の最上層の正極電極５に接触させ、第一吸着部１１に負圧を発生させて最上層の正極電極５を面吸着し、ロッド３２aとともに第一吸着部１１を上昇させる。以降、図１０及び図１１に示すように、正極電極５及び負極電極６をセパレータ７に積層する。
【００３６】
一方、ステップＳ４において、制御装置１５は、金属リチウム箔８１が付着された負極電極６をセパレータ７に積層すると判断したときは、金属リチウム箔８１を所定長に切断して圧着作業台に供給する（図６のステップＳ７、付着工程）。具体的には、図１２に示すように、ドーピング箔付着制御部１５２は、ドーピング箔供給装置２０においてドーピング箔ロール１９から金属リチウム箔８１を引き出し、切断装置２２で所定長に切断して圧着作業台２３に載置する。
【００３７】
次に、制御装置１５は、負極電極６を圧着作業台２３へ搬送し（図６のステップＳ８、圧着工程）、負極電極６に金属リチウム箔８１を付着させる（図６のステップＳ９、付着工程）。具体的には、図１３に示すように、ドーピング箔付着制御部１５２は、スライダ３３を移動させて第二吸着部１２を圧着作業台２３の上方に位置決めし、ロッド３２ｂを下降させて第二吸着部１２に吸着されている負極電極６を圧着作業台２３に載置されている金属リチウム箔８１に押し付けて負極電極６に金属リチウム箔８１を付着させる。
【００３８】
次に、制御装置１５は、金属リチウム箔８１が付着された負極電極６を積層作業台２１へ搬送し（図６のステップＳ１０、第三挟持工程）、金属リチウム箔８１が付着された負極電極６をセパレータ７に積層する（図６のステップＳ１１、第三挟持工程）。具体的には、図１４に示すように、ドーピング箔挟み込み制御部１５３は、スライダ３３を移動させて第二吸着部１２を積層作業台２１の上方に位置決めし、ロッド３２ｂを下降させて第二吸着部１２に吸着されている金属リチウム箔８１が付着された負極電極６を積層作業台２１に載置され折り返されているセパレータ７の上面に載置し、第二吸着部１２の負圧を開放して金属リチウム箔８１が付着された負極電極６をセパレータ７に積層する。
【００３９】
制御装置１５は、正極電極５、負極電極６及び金属リチウム箔８１が付着された負極電極６の積層が完了したか否かを判断し（図６のステップＳ１２）、かかる積層が完了していないと判断したときは、ステップＳ１に戻って上述の処理を繰り返し、かかる積層が完了したと判断したときは、全ての処理を終了する。
【００４０】
（４．その他）
なお、上述の実施形態では、金属リチウム箔８１を付着させるドーピング用集電体として負極電極６を用いたが、リチウムと反応しない金属であれば、例えば、銅、ニッケル、ステンレス等を金属リチウム箔８１を付着させるドーピング用集電体として用いてもよい。この場合、上記金属で成る複数枚のシート状の集電体を積層保持するマガジンを配置する。また、正極電極５に金属リチウム箔８１を付着させる構成としてもよい。
【００４１】
また、積層電極２は、セパレータ７をセパレータロール１８から引き出して九十九折りする構成としたが、矩形状にカットしたセパレータ７を正極電極５及び負極電極６の間に積層する構成としてもよい。
【００４２】
また、第一吸着部１１、第二吸着部１２及び折り曲げ部１４は、１つの移動部１３で一体的に移動させる構成としたが、それぞれ移動部を備えて個別に移動させる構成や、任意の組み合わせでそれぞれ移動部を備えて移動させる構成としてもよい。
【００４３】
（５．実施形態の効果）
本実施形態の積層電極製造装置１０は、シート状の正極電極５を吸着し、吸着面と平行な方向に移動可能に設けられる第一吸着部１１と、第一吸着部の吸着面と平行な方向に第一吸着部１１と並列に設けられ、シート状の負極電極６を吸着し、吸着面と平行な方向に移動可能に設けられる第二吸着部１２と、テープ状のセパレータ７を折り返して曲げる折り曲げ部１４と、第一吸着部１１、第二吸着部１２及び折り曲げ部１４の動作を制御する制御装置１５と、を備える。
【００４４】
制御装置１５は、第一吸着部１１、第二吸着部１２及び折り曲げ部１４の動作を制御して、セパレータ７の折り曲げ毎に、折り曲げ面間に正極電極５及び負極電極６を交互に挟み込む挟み込み制御部１５１と、第一吸着部１１及び第二吸着部１２の少なくとも一方の吸着部の動作を制御して、少なくとも一方の吸着部に吸着された電極又はドーピング用集電体にドーピング箔（金属リチウム箔）８１を付着させるドーピング箔付着制御部１５２と、少なくとも一方の吸着部の動作を制御して、電極又はドーピング用集電体と付着された金属リチウム箔８１とを一体状態で搬送し、セパレータ７の所定の折り曲げ面間に挟み込むドーピング箔挟み込み制御部１５３と、を備える。
【００４５】
これによれば、正極電極５及び負極電極６をセパレータ７に積層する途中で、電極又はドーピング用集電体に金属リチウム箔８１を付着させてセパレータ７に挟み込むので、製造装置を小型化でき、製造コストを抑制できる。また、正極電極５及び負極電極６で成る積層体内の所定の位置に金属リチウム箔８１を付着させた電極又はドーピング用集電体を配置可能となるので、ドーピング時間の短縮化を図ることができる。
【００４６】
また、ドーピング箔付着制御部１５２は、第二吸着部１２の動作を制御して、第二吸着部１２に吸着された負極電極６に金属リチウム箔８１を付着させ、ドーピング箔挟み込み制御部１５３は、第二吸着部１２の動作を制御して、負極電極６と付着された金属リチウム箔８１とを一体状態で搬送し、セパレータ７の所定の折り曲げ面間に挟み込むことで積層電極２を製造する。これにより、負極電極６がドーピング用集電体の代用となるので、さらに製造装置を小型化でき、製造コストを抑制できる。
【００４７】
また、第一吸着部１１及び第二吸着部１２には、孔が穿孔された吸着部材１１ａ，１２ａがそれぞれ設けられるので、正極電極５及び負極電極６を平坦な状態を保って搬送できる。
また、積層電極製造装置１０は、テープ状の金属リチウム箔８１が巻回されてなるドーピング箔ロール１９と、ドーピング箔ロール１９から金属リチウム箔８１を引き出して所定長で切断するドーピング箔供給装置２０と、を備えるので、取扱い難い金属リチウム箔８１を集電体に確実に圧着できる。
【００４８】
また、ドーピング箔供給装置２０は、切断後の金属リチウム箔８１を電極又はドーピング用集電体に圧着するために載置する圧着作業台２３を備え、圧着作業台２３には、電極又はドーピング用集電体と比較して金属リチウム箔８１が付着し難い非金属部材が設けられるので、金属リチウム箔８１が圧着された集電体を圧着作業台２３から移動させる際に、金属リチウム箔８１の剥離を防止できる。
【００４９】
本実施形態の積層電極製造方法は、セパレータ７の折り曲げ毎に、折り曲げ面間にシート状の正極電極５及びシート状の負極電極６を交互に挟み込むとともに、セパレータ７の所定の折り曲げ面間に金属リチウム箔８１を付着した電極又はドーピング用集電体を挟み込んで積層電極２を製造する方法であって、正極電極５及び負極電極６の一方を吸着して積層位置に搬送し、積層位置に供給されるセパレータ７の折り曲げ面間に正極電極５及び負極電極６の一方を挟み込む第一挟持工程と、正極電極５及び負極電極６の他方を吸着して積層位置に搬送し、積層位置への搬送に伴って折り返されたセパレータ７の折り曲げ面間に正極電極５及び負極電極６の他方を挟み込む第二挟持工程と、を備える。
【００５０】
さらに、セパレータ７の所定の折り曲げ面が出現したら、電極又はドーピング用集電体を吸着して付着位置に搬送し、付着位置に供給される金属リチウム箔８１を電極又はドーピング用集電体に付着させる付着工程と、電極又はドーピング用集電体と付着された金属リチウム箔８１とを一体状態で積層位置に搬送し、セパレータ７の所定の折り曲げ面間に挟み込む第三挟持工程と、を備える。これにより、上述の積層電極製造装置１０と同様の効果が得られるが、さらに、蓄電デバイスの蓄電容量や蓄電デバイス自体の大きさによって積層する枚数（量）に合わせて、ドーピング部材を最適な積層位置（挿入数）に入れることができる。電極などと一体にして同時積層できるので、複雑な工程を必要とせずに正確に積層可能となり、適切にドーピングができる。
【符号の説明】
【００５１】
１：リチウムイオンキャパシタ、  ５：正極電極、  ６：負極電極、  ７：セパレータ、  ８１：金属リチウム箔、  １０：積層電極製造装置、  １１：第一吸着部、  １２：第二吸着部、  １１ａ，１２ａ：吸着部材、  １３：移動部、  １４：折り曲げ部、  １５：制御装置、  １９：ドーピング箔ロール、  ２０：ドーピング箔供給装置、  ２３：圧着作業台、  １５１：挟み込み制御部、  １５２：ドーピング箔付着制御部、  １５３：ドーピング箔挟み込み制御部
【図１】
2018026487.tif 000003
【図２】
2018026487.tif 000004
【図３】
2018026487.tif 000005
【図４】
2018026487.tif 000006
【図５】
2018026487.tif 000007
【図６】
2018026487.tif 000008
【図７】
2018026487.tif 000009
【図８】
2018026487.tif 000010
【図９】
2018026487.tif 000011
【図１０】
2018026487.tif 000012
【図１１】
2018026487.tif 000013
【図１２】
2018026487.tif 000014
【図１３】
2018026487.tif 000015
【図１４】
2018026487.tif 000016