(57)【要約】【課題】ワークが高速で供給される場合であっても、当該ワークの支持部からの飛び出しを防止できる循環装置及びそれを用いた電極積層装置を提供する。【解決手段】循環装置は、循環する外周面を有する循環部と、外周面に設けられ、上昇区間においてワークを受け取る複数の支持部と、下降区間に位置する支持部に支持されたワークを押し出す押出部と、循環部の循環及び押出部の動作を制御する制御部と、複数の支持部のそれぞれに設けられる蓋部と、を備える。支持部は、少なくとも下降区間にてワークを支持すると共に蓋部が取り付けられる羽根部を有し、蓋部は、上昇区間においては、羽根部の直下に位置する別の羽根部に支持されるワークの移動を規制する閉鎖状態になると共に、内開き動作のみによって開放可能になっており、下降区間においては、羽根部に支持されるワークの移動を規制しない開放状態になる。【選択図】図３
2018190528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給装置から供給されるシート状のワークを供給可能な循環装置であって、
上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する外周面を有する循環部と、
前記外周面の循環方向に沿って前記外周面に所定間隔で設けられ、前記外周面が上昇する上昇区間において前記供給装置により供給される前記ワークを受け取って前記ワークを支持する複数の支持部と、
前記外周面が下降する下降区間に位置する前記支持部に支持された前記ワークを外部に向けて押し出す押出部と、
前記循環部の循環及び昇降、並びに前記押出部の動作を制御する制御部と、
複数の前記支持部のそれぞれに設けられる蓋部と、を備え、
複数の前記支持部のそれぞれは、少なくとも前記下降区間にて前記ワークを支持すると共に前記蓋部が取り付けられる羽根部を有し、
前記蓋部は、
上昇区間においては、自重により垂れ下がって前記羽根部の直下に位置する別の羽根部に支持される前記ワークの移動を規制する閉鎖状態になると共に、内開き動作のみによって開放可能になっており、
前記下降区間においては、自重により垂れ下がって前記羽根部に支持される前記ワークの移動を規制しない開放状態になる、
循環装置。
【請求項２】
前記支持部は、前記循環方向において互いに離間する前記羽根部及び前記別の羽根部を有し、
前記上昇区間においては、前記別の羽根部が前記ワークを支持し、
前記下降区間においては、前記羽根部が前記ワークを支持する、請求項１に記載の循環装置。
【請求項３】
前記支持部は、前記羽根部及び前記別の羽根部との間に配置され、前記ワークを受け取る際における前記ワークへの衝撃を緩和する衝撃緩和部を有する、請求項２に記載の循環装置。
【請求項４】
前記支持部は、前記蓋部が取り付けられた前記羽根部から構成され、
上昇区間においては、前記蓋部は、自重により垂れ下がって前記支持部の直下に位置する別の支持部に支持される前記ワークの移動を規制する、請求項１に記載の循環装置。
【請求項５】
前記循環方向において隣り合う前記支持部同士の間に配置され、前記支持部が前記ワークを受け取る際における前記ワークへの衝撃を緩和する衝撃緩和部をさらに備える、請求項４に記載の循環装置。
【請求項６】
前記蓋部は、自重により垂れ下がる蓋本体部と、前記蓋本体部を回動自在に固定する軸部と、前記蓋本体部の回動度合いを規制する規制部とを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の循環装置。
【請求項７】
少なくとも前記蓋部が前記開放状態になるまで、前記支持部に支持される前記ワークを前記蓋部よりも前記循環部側の位置に規制するワーク位置補正ガイドをさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の循環装置。
【請求項８】
前記ワーク位置補正ガイドは、前記外周面が上昇から下降に切り替わるときに発生する前記支持部の旋回移動時において、前記ワークの移動を規制する、請求項７に記載の循環装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の循環装置と、
前記循環部の前記下降区間側に配置され、前記押出部によって押し出された前記ワークである電極が積層される積層部と、
を備える電極積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環装置及びそれを用いた電極積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産ラインでは、循環装置が用いられる。循環装置は、ワークを支持する支持部を複数備える。複数の支持部が、無端状の循環経路に沿って移動し、循環経路の一部が、ワークの搬送経路となる。特に、シート状又はプレート状のワークを取扱う循環装置には、搬送方向に対しワークの面が重なるように支持することで、狭いスペースに多数のワークを支持するものがある。このような循環装置は、シート状又はプレート状のワークを反転させる反転装置、又は、狭いスペースに多数のワークを貯める集積装置などに用いられている。下記特許文献１には、旋回式チェーンコンベアからなるバッファ機構であり、間欠的に駆動される環状のチェーンと、このチェーンに設けられた多数のトレー（支持部）と、ワーク投入又はワーク排出動作と同期してバッファ機構本体を昇降可能な手段とを備える搬送装置が開示されている。この搬送装置では、投入コンベアからトレーに投入されたワークは、上昇した後に下降し、排出コンベアに供給される。すなわち、上記搬送装置で搬送されるワークは、上記チェーンの動作に連動して循環経路の一部で搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２０１５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生産ラインの効率を上げる為に、ライン全体の速度を上げることがある。このような場合、特許文献１に記載される搬送装置へワークを供給する投入コンベア（供給装置）の投入速度（供給速度）も上げる必要がある。ところで、ワークの材質等によっては、トレーに衝突したときに跳ね返りが生じる。この跳ね返りは、ワークの供給速度が上がるほど、顕著になる。したがって、供給装置から搬送装置に高速でワークが供給され、トレーとの衝突によって上記跳ね返りが発生すると、ワークがトレーから飛び出してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、ワークが高速で供給される場合であっても、当該ワークの支持部からの飛び出しを防止できる循環装置及びそれを用いた電極積層装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る循環装置は、供給装置から供給されるシート状のワークを供給可能な循環装置であって、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する外周面を有する循環部と、外周面の循環方向に沿って外周面に所定間隔で設けられ、外周面が上昇する上昇区間において供給装置により供給されるワークを受け取ってワークを支持する複数の支持部と、外周面が下降する下降区間に位置する支持部に支持されたワークを外部に向けて押し出す押出部と、循環部の循環及び昇降、並びに押出部の動作を制御する制御部と、複数の支持部のそれぞれに設けられる蓋部と、を備え、複数の支持部のそれぞれは、少なくとも下降区間にてワークを支持すると共に蓋部が取り付けられる羽根部を有し、蓋部は、上昇区間においては、自重により垂れ下がって羽根部の直下に位置する別の羽根部に支持されるワークの移動を規制する閉鎖状態になると共に、内開き動作のみによって開放可能になっており、下降区間においては、自重により垂れ下がって羽根部に支持されるワークの移動を規制しない開放状態になる。
【０００７】
このような循環装置では、羽根部に取り付けられた蓋部は、上昇区間においては、内開き動作のみによって開放可能になっている。このため、上昇区間では、供給装置から上記羽根部の直下に位置する別の羽根部にワークが供給され、当該ワークが蓋部に接触したとき、蓋部は、ワークに押されることによって内開き動作して開放状態になる。これにより、供給装置から支持部へのワークの供給は、蓋部によって阻害されない。一方、供給装置の高速供給に伴って発生するワークの跳ね返りによって支持部からワークが飛び出そうとしたとき、閉鎖状態となっている蓋部によってワークの移動を規制できる。したがって、ワークが高速で供給される場合であっても、当該ワークの支持部からの飛び出しを防止できる。加えて、蓋部は、上昇区間においては、自重により垂れ下がって羽根部の直下に位置する別の羽根部に支持されるワークの移動を規制する閉鎖状態になる一方で、下降区間においては、自重により垂れ下がって羽根部に支持されるワークの移動を規制しない開放状態になる。これにより、上昇区間においては蓋部によってワークの飛び出しを良好に防止でき、且つ、下降区間においては押出部によるワークの外部への押し出しを良好に実施できる。
【０００８】
支持部は、循環方向において互いに離間する羽根部及び別の羽根部を有し、上昇区間においては、別の羽根部がワークを支持し、下降区間においては、羽根部がワークを支持してもよい。この場合、上昇区間においては蓋部によって支持部内のワークの飛び出しを良好に防止でき、且つ、下降区間においては押出部による支持部からワークの外部への押し出しを良好に実施できる。
【０００９】
支持部は、羽根部及び別の羽根部との間に配置され、ワークを受け取る際におけるワークへの衝撃を緩和する衝撃緩和部を有してもよい。この場合、支持部内におけるワークの跳ね返りの度合いを弱め、ワークの支持部からの飛び出しをより良好に防止できる。
【００１０】
支持部は、蓋部が取り付けられた羽根部から構成され、上昇区間においては、蓋部は、自重により垂れ下がって支持部の直下に位置する別の支持部に支持されるワークの移動を規制してもよい。この場合、外周面に設けられる羽根部の数を低減できるので、装置全体のコストダウンを実現化できる。
【００１１】
循環方向において隣り合う支持部同士の間に配置され、支持部がワークを受け取る際におけるワークへの衝撃を緩和する衝撃緩和部をさらに備えてもよい。この場合、ワークの跳ね返りの度合いを弱め、ワークの飛び出しをより良好に防止できる。
【００１２】
蓋部は、自重により垂れ下がる蓋本体部と、蓋本体部を回動自在に固定する軸部と、蓋本体部の回動度合いを規制する規制部とを備えてもよい。このように蓋本体部が軸部によって回動自在に固定されていることにより、蓋部を容易に内開き動作できる。
【００１３】
上記循環装置は、少なくとも蓋部が開放状態になるまで、支持部に支持されるワークを蓋部よりも循環部側の位置に規制するワーク位置補正ガイドをさらに備えてもよい。この場合、蓋部が重力により開放状態になるとき、蓋部がワークに衝突することを防止できる。これにより、蓋部によるワークの損傷発生を防止できる。
【００１４】
ワーク位置補正ガイドは、外周面が上昇から下降に切り替わるときに発生する支持部の旋回移動時において、ワークの移動を規制してもよい。支持部が旋回移動するとき、支持部に支持されているワークには、支持部外へ飛び出そうとする遠心力が働く。この場合、ワーク位置補正ガイドによってワークの移動が規制されることにより、上記遠心力によるワークの飛び出しを良好に防止できる。
【００１５】
本発明の他の一態様に係る電極積層装置は、上記循環装置と、記循環部の下降区間側に配置され、押出部によって押し出されたワークである電極が積層される積層ユニットと、を備える。上記循環装置を用いることによって、電極が高速で供給される場合であっても、当該電極の支持部からの飛び出しが防止される。したがって、上記循環装置を用いて、積層ユニットに電極を良好に積層できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ワークが高速で供給される場合であっても、当該ワークの支持部からの飛び出しを防止できる循環装置及びそれを用いた電極積層装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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１のII−II線断面図である。
【図３】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】セパレータ付き正極が支持された状態の支持部の平面図である。
【図５】図５（ａ）は、上昇区間における支持部の状態を示す拡大側面図であり、図５（ｂ）は、下降区間における支持部の状態を示す拡大側面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、支持部にセパレータ付き正極が供給されるときの蓋部の動作を示す拡大側面図である。
【図７】第１実施形態の変形例に係るセパレータ付き正極が支持された状態の支持部の平面図である。
【図８】第１実施形態における下降区間の支持部の一例を示す側面図である。
【図９】第２実施形態に係る電極積層装置の一部を示す側面図（一部断面を含む）である。
【図１０】図１０（ａ）は、第２実施形態に係る電極位置補正ガイドと蓋部との位置関係を示す平面図である。図１０（ｂ）は、第２実施形態の変形例に係る電極位置補正ガイドと蓋部との位置関係を示す平面図である。
【図１１】第３実施形態に係る循環装置と、供給装置と、外部搬送先とを示す側面図である。
【図１２】支持部の変形例を説明するための一部拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、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。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る循環装置を含む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。
【００２０】
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って形成されている。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、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Ｆが配置されており、当該絶縁フィルムＦ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。電極組立体３の下端は、絶縁フィルムＦを介してケース２の内側の底面に接触している。電極組立体３とケース２との間にはスペーサＳが設けられており、当該スペーサＳによって電極組立体３とケース２との間に隙間が埋められている。スペーサＳは、一枚または複数枚のシートを備えており、当該シートの枚数は電極組立体３の厚さによって変化し得る。
【００２１】
電極組立体３は、シート状の複数の正極８と複数の負極９（ワーク）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（ワーク）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。
【００２２】
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の長手方向の側縁近傍において、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。
【００２３】
正極活物質層１５は、箔本体部１４ａの表裏両面に形成されており、例えば金属箔１４においてタブ１４ｂ及びタブ１４ｂ側の縁部を除く領域に形成されている。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。
【００２４】
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。
【００２５】
負極活物質層１７は、箔本体部１６ａの表裏両面に形成されており、例えば金属箔１６においてタブ１４ｂ及びタブ１６ｂ除く領域に形成されている。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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。続いて、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に接続する。そして、電極組立体３及びスペーサＳをケース２内に収容する。
【００２８】
（第１実施形態）
次に、図３を参照して、第１実施形態に係る電極積層装置を説明する。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。第１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。
【００２９】
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、電極積層ユニット２５と、電極供給センサ２６，２７と、積層位置センサ２８，２９と、コントローラ３０とを備えている。正極搬送ユニット２１及び負極搬送ユニット２２は、図３に示される方向Ｘに並んで配置されている。方向Ｘは、水平方向における所定の一方向である。また、図３に示される方向Ｙは、水平方向において方向Ｘと直交する方向である。図３に示される方向Ｚは、方向Ｘ，Ｙと直交する方向であって、上下方向である。
【００３０】
正極搬送ユニット２１は、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（ワーク）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２１は、上下方向に延びるループ状の循環部材３１と、この循環部材３１の外周面３１ａ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３２と、循環部材３１を駆動する駆動部３３とを有している。このように正極搬送ユニット２１が循環部材３１等を備えることから、正極搬送ユニット２１は、ワークである電極を搬送する循環装置とも呼称できる。
【００３１】
循環部材３１は、例えば無端状のベルトで構成されている循環部である。循環部材３１は、上下方向に離間して配置された２つのローラに架け渡され、各ローラの回転に伴って連れ回る。２つのローラは、図示省略されたフレームにより、回転可能に支持されている。このように循環部材３１が回転（周回）することで、循環部材３１の外周面３１ａは、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する。また、循環部材３１は、２つのローラ及びフレームと共に上下方向に沿って移動可能（すなわち、昇降可能）である。なお、循環部材３１とローラの位相のずれを防止する為には、循環部材３１を歯付きのベルトとし、ローラをプーリとしてもよい。
【００３２】
支持部３２は、循環部材３１の外周面３１ａの循環方向に沿って、外周面３１ａに所定間隔で設けられている。支持部３２は、外周面３１ａの循環経路のうち、外周面３１ａが上昇する上昇区間において、正極供給用コンベア２３によって供給されるセパレータ付き正極１１を受け取って、セパレータ付き正極１１を支持する。外周面３１ａの循環経路のうち、外周面３１ａが下降する下降区間において、支持部３２に支持されているセパレータ付き正極１１は、後述する押出ユニット５１を用いて電極積層治具２５Ａに供給される。支持部３２の具体的な構造については、後述する。
【００３３】
駆動部３３は、循環部材３１を回転させると共に、循環部材３１を上下方向に沿って移動させる。例えば、駆動部３３は、循環部材３１を挟むように配置される二台のモータと、前述の二台のモータに連結された駆動ギヤ、及び循環部材３１の２つのローラに連結された従動ギヤ、及び駆動ギヤと従動ギヤに架け渡されたタイミングベルトよりなる。この構造自体は、特許文献１（特開平５−２０１５２９号公報）と同様である為、詳細は省略するが、この構造により、駆動部３３は、例えば、循環部材３１を、循環部材３１の上下動無く、支持部３２のみ循環させる状態、正極供給用コンベア２３側の支持部３２を停止させ、電極積層ユニット２５側の支持部３２のみ下降させる状態、電極積層ユニット２５側の支持部３２は停止させ、正極供給用コンベア２３側の支持部３２のみを上昇させる状態、に切り替えて駆動することが出来る。
【００３４】
負極搬送ユニット２２は、負極９（ワーク）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２２は、上下方向に沿って延びるループ状の循環部材３４と、この循環部材３４の外周面３４ａに取り付けられ、負極９を支持する複数の支持部３５と、循環部材３４を駆動する駆動部３６とを有している。このように負極搬送ユニット２２が循環部材３４等を備えることから、負極搬送ユニット２２は、正極搬送ユニット２１と同様にワークである電極を搬送する循環装置とも呼称できる。
【００３５】
循環部材３４は、上記の循環部材３１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である。循環部材３４は、上下方向に沿って離間して配置された２つのローラに架け渡され、各ローラの回転に伴って連れ回る。２つのローラは、図示省略されたフレームにより、回転可能に支持されている。このように循環部材３４が回転（周回）することで、循環部材３４の外周面３４ａは、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する。また、循環部材３４は、２つのローラ及びフレームと共に上下方向に沿って移動可能（すなわち、昇降可能）である。
【００３６】
支持部３５は、循環部材３４の外周面３４ａの循環方向に沿って、外周面３４ａに所定間隔で設けられている。支持部３５は、外周面３４ａの循環経路のうち、外周面３４ａが上昇する上昇区間において、負極供給用コンベア２４によって供給される負極９を受け取って、負極９を支持する。外周面３４ａの循環経路のうち、外周面３４ａが下降する下降区間において、支持部３５に支持されている負極９は、後述する押出ユニット５２を用いて電極積層治具２５Ａに供給される。
【００３７】
駆動部３６は、循環部材３４を回転させると共に、循環部材３４を上下方向に移動させる。例えば、駆動部３６は、駆動部３３と同様に、循環部材３４を挟むように配置される二台のモータと、前述の二台のモータに連結された駆動ギヤ、及び循環部材３４の２つのローラに連結された従動ギヤ、及び駆動ギヤと従動ギヤに架け渡されたタイミングベルトよりなる。このため駆動部３６は、例えば、循環部材３４を、循環部材３４の上下動無く、支持部３５のみ循環させる状態、負極供給用コンベア２４側の支持部３５を停止させ、電極積層ユニット２５側の支持部３５のみ下降させる状態、電極積層ユニット２５側の支持部３５は停止させ、負極供給用コンベア２４側の支持部３５のみを上昇させる状態、に切り替えて駆動することが出来る。
【００３８】
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に向けて方向Ｘに沿って搬送し、正極搬送ユニット２１の支持部３２にセパレータ付き正極１１を供給する供給装置である。正極供給用コンベア２３は、正極供給用コンベア２３の循環方向に沿って等間隔に設けられた複数の爪部２３ａを有する。爪部２３ａは、上記循環方向に直交する方向に延びる。セパレータ付き正極１１は、搬送方向後方の端部が爪部２３ａに当接された状態とされ、搬送される。これにより、セパレータ付き正極１１は、正極搬送ユニット２１に対して一定の間隔で供給されるようになっている。
【００３９】
負極供給用コンベア２４は、負極９を負極搬送ユニット２２に向けて方向Ｘに沿って搬送し、負極搬送ユニット２２の支持部３５に負極９を供給する供給装置である。負極供給用コンベア２４は、負極供給用コンベア２４の循環方向に沿って等間隔に設けられた複数の爪部２４ａを有する。爪部２４ａは、上記循環方向に直交する方向に延びる。負極９は、搬送方向後方の端部が爪部２４ａに当接された状態とされ、搬送される。これにより、負極９は、負極搬送ユニット２２に対して一定の間隔で供給されるようになっている。
【００４０】
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３２に移載されたセパレータ付き正極１１は、循環部材３１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３１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。同様に、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３５に移載された負極９は、循環部材３４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３４の上部において負極９の表裏が反転する。
【００４１】
電極積層ユニット２５は、正極搬送ユニット２１から供給されるセパレータ付き正極１１を収容すると共に、負極搬送ユニット２２から供給される負極９を収容するユニットである。電極積層ユニット２５内では、セパレータ付き正極１１及び負極９が交互に積層される。方向Ｙに沿って見て、電極積層ユニット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。
【００４２】
電極積層ユニット２５の構造を簡単に説明すると、電極積層ユニット２５は、電極積層治具２５Ａと、方向Ｘにおいて電極積層治具２５Ａを挟むように設けられる一対の側壁ＳＷ１，ＳＷ２とを備える。電極積層治具２５Ａは、方向Ｚに沿って互いに対向するように交互に配置されている複数の積層部２５ａ及び複数の挟持部２５ｂを有する。積層部２５ａ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部分である。挟持部２５ｂは、積層部２５ａに対し上下方向にスライド可能なスライド部（図示せず）に固定されている。挟持部２５ｂにおいて積層部２５ａに対向する表面などには、ゴムなどの弾性部材が設けられてもよい。
【００４３】
側壁ＳＷ１は、電極積層治具２５Ａと正極搬送ユニット２１との間に位置すると共に上下方向に延びる壁であり、電極積層治具２５Ａ内にセパレータ付き正極１１を供給する為のスリットを備える。側壁ＳＷ２は、電極積層治具２５Ａと負極搬送ユニット２２との間に位置すると共に上下方向に延びる壁であり、電極積層治具２５Ａ内に負極９を供給する為のスリットを備える。セパレータ付き正極１１は、電極積層治具２５Ａに供給されたときに側壁ＳＷ２に接触する。このため側壁ＳＷ２によって、セパレータ付き正極１１が電極積層治具２５Ａから飛び出すことを防止すると共に、電極積層治具２５Ａにおけるセパレータ付き正極１１の位置を定められる。また、負極９は、電極積層治具２５Ａに供給されたときに側壁ＳＷ１に接触する。このため側壁ＳＷ１によって、負極９が電極積層治具２５Ａから飛び出すことを防止すると共に、電極積層治具２５Ａにおける負極９の位置を定められる。
【００４４】
また、電極積層装置２０は、押出ユニット５１と、押出ユニット５２とを備えている。押出ユニット５１は、セパレータ付き正極１１を電極積層治具２５Ａに供給する押出部である。より具体的には、押出ユニット５１は、外周面３１ａが下降する下降区間に位置する支持部３２に支持された複数のセパレータ付き正極１１を、正極搬送ユニット２１の外部である電極積層治具２５Ａに向けて一度に押し出す部分である。このため、押出ユニット５１は、電極積層治具２５Ａの積層部２５ａと挟持部２５ｂとの間に、セパレータ付き正極１１を、正極供給用コンベア２３の搬送速度よりも遅い速度で供給できる。押出ユニット５１は、複数のセパレータ付き正極１１を一緒に押す１対の押し部材５３と、この押し部材５３を電極積層治具２５Ａ側に移動させる駆動部５４とを有している。駆動部５４は、モータ及びリンク機構から構成されている。
【００４５】
押出ユニット５２は、負極９を電極積層治具２５Ａに供給する押出部である。より具体的には、押出ユニット５２は、外周面３４ａが下降する下降区間に位置する支持部３５に支持された複数の負極９を、負極搬送ユニット２２の外部である電極積層治具２５Ａに向けて一度に押し出す部分である。このため、押出ユニット５２は、電極積層治具２５Ａの積層部２５ａと挟持部２５ｂとの間に、負極９を、負極供給用コンベア２４の搬送速度よりも遅い速度で供給できる。押出ユニット５１は、複数の負極９を一緒に押す１対の押し部材５５と、この押し部材５５を電極積層治具２５Ａ側に移動させる駆動部５６とを有している。駆動部５６は、モータ及びリンク機構から構成されている。
【００４６】
電極供給センサ２６は、正極供給用コンベア２３の正極搬送ユニット２１側の端部付近に配置され、セパレータ付き正極１１、または爪部２３ａと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２６は、爪部２３ａ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３０に送信する。
【００４７】
電極供給センサ２７は、負極供給用コンベア２４の負極搬送ユニット２２側の端部付近に配置され、爪部２４ａ又は負極９の有無を検知する。電極供給センサ２７は、爪部２４ａ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３０に送信する。
【００４８】
積層位置センサ２８は、支持部３２に支持されたセパレータ付き正極１１を検知するもので、それにより、セパレータ付き正極１１を支持した支持部３２のうちの最も下流側の支持部３２が予め定められた積層位置（例えば、電極積層治具２５Ａの最下段の積層部２５ａと挟持部２５ｂとの間に対応する位置）に到達したことを検知する。積層位置センサ２８は、循環部材３１の上下動とは独立しており、積層位置センサ２８の高さ位置は固定されている。積層位置センサ２８は、セパレータ付き正極１１を支持した支持部３２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３０に送信する。
【００４９】
積層位置センサ２９は、支持部３５に支持された負極９を検知するもので、それにより、負極９を支持した支持部３５のうちの最も下流側の支持部３５が予め定められた上記積層位置に到達したことを検知する。積層位置センサ２９は、循環部材３４の上下動とは独立しており、積層位置センサ２９の高さ位置は、固定されている。積層位置センサ２９は、負極９を支持した支持部３５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３０に送信する。
【００５０】
コントローラ３０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制御部である。コントローラ３０は、各部（例えば、正極搬送ユニット２１、負極搬送ユニット２２、正極供給用コンベア２３、負極供給用コンベア２４、治具循環部４１、押出ユニット５１、及び押出ユニット５２）を制御する。具体例としては、コントローラ３０は、支持部３２の位置を制御するため、循環部材３１の循環動作と循環部材３１の上下動（昇降）とを任意のタイミングで停止又は移動させる。他の具体例としては、コントローラ３０は、押出ユニット５１の押し部材５３を駆動させるため、駆動部５４の動作を制御する（すなわち、押出ユニット５１の動作を制御する）。また、コントローラ３０は、電極供給センサ２６，２７及び積層位置センサ２８，２９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。コントローラ３０は、各センサからの検知信号、及びＲＯＭに保存されたプログラムに基づき制御内容を決定し、各部を制御する。
【００５１】
次に、図４及び図５（ａ），（ｂ）を参照しながら、第１実施形態に係る支持部の構造について詳細に説明する。図４は、セパレータ付き正極が支持された状態の支持部の平面図である。図５（ａ）は、上昇区間における支持部の状態を示す拡大側面図であり、図５（ｂ）は、下降区間における支持部の状態を示す拡大側面図である。なお、支持部３５の構造は支持部３２と同一であるため、支持部３５の説明については省略する。
【００５２】
図４及び図５（ａ），（ｂ）に示されるように、支持部３２は、方向Ｙから見て略Ｕ字形状を呈しており、底壁３２１と、一対の側壁３２２Ａ，３２２Ｂと、一対の側壁３２２Ａ，３２２Ｂの間に配置される緩衝材３２３とを有している。底壁３２１は、循環部材３１の外周面３１ａに取り付けられる部分であり、略矩形板形状を呈している。底壁３２１及び各側壁３２２は、例えばステンレス鋼等の金属板により一体的に形成されている。このため、当該金属板を屈曲させることにより、底壁３２１及び一対の側壁３２２Ａ，３２２Ｂが形成される。
【００５３】
一対の側壁３２２Ａ，３２２Ｂは、セパレータ付き正極１１を支持する羽根部であり、外周面３１ａの循環方向においてセパレータ付き正極１１を収容可能な程度に互いに離間している。具体的には、側壁３２２Ａは、上昇区間においては側壁３２２Ｂよりも上側に位置しており、下降区間においては側壁３２２Ｂよりも下側に位置している。換言すると、上昇区間においては側壁３２２Ｂは側壁３２２Ａの直下（じきげ）に位置し、下降区間においては側壁３２２Ａは側壁３２２Ｂの直下に位置する。このため図５（ａ），（ｂ）に示されるように、上昇区間においては側壁３２２Ｂによってセパレータ付き正極１１が支持され、下降区間においては側壁３２２Ａによってセパレータ付き正極１１が支持される。側壁３２２Ａは、循環部材３１の循環方向における底壁３２１の一縁部から立設しており、側壁３２２Ｂは、上記循環方向における底壁３２１の他縁部から立設している。方向Ｙにおいて、各側壁３２２Ａ，３２２Ｂの長さは、セパレータ付き正極１１（より具体的には、セパレータ１０）の長さよりも短くなっている。また、方向Ｘにおいて、各側壁３２２Ａ，３２２Ｂの長さは、セパレータ付き正極１１の長さよりも大きくなっている。
【００５４】
一対の側壁３２２Ａ，３２２Ｂのそれぞれは、方向Ｚから見て略Ｕ字形状を呈する板状部材である。各側壁３２２Ａ，３２２Ｂは、基部３２２ａと、第１突出部３２２ｂと、第２突出部３２２ｃとを有している。基部３２２ａは、底壁３２１から立設している部分である。第１突出部３２２ｂ及び第２突出部３２２ｃは、基部３２２ａから突出する部分であり、方向Ｙにおいて互いに離間するように設けられている。セパレータ付き正極１１が支持部３２に支持されると共に緩衝材３２３に接触しているとき、第１突出部３２２ｂ及び第２突出部３２２ｃのそれぞれにおける先端は、方向Ｚから見てセパレータ付き正極１１よりも外側に位置している。
【００５５】
緩衝材３２３は、支持部３２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である。緩衝材３２３は、底壁３２１の表面に設けられており、循環方向において側壁３２２Ａ，３２２Ｂの間に配置されている。また、緩衝材３２３は、方向Ｚにおいて側壁３２２Ａから側壁３２２Ｂまで延在している。このため、正極供給用コンベア２３から支持部３２に供給されるセパレータ付き正極１１は、緩衝材３２３に衝突することになるが、緩衝材３２３によって衝突の衝撃が緩和される。緩衝材３２３は、例えばスポンジ等から構成される。
【００５６】
各支持部３２には、支持部３２に支持されるセパレータ付き正極１１の飛び出しを防ぐ蓋部７１が設けられている。この蓋部７１は、一対の側壁３２２Ａ，３２２Ｂのうち、側壁３２２Ａに取り付けられている。すなわち、蓋部７１は、上昇区間においては上側に位置し、下降区間においては下側に位置する側壁３２２Ａに取り付けられている。第１実施形態では、蓋部７１は、側壁３２２Ａにおける第１突出部３２２ｂの先端部に取り付けられている。また、蓋部７１は、方向Ｚから見て第１突出部３２２ｂと第２突出部３２２ｃとの間に位置している。加えて、支持部３２内に支持されたセパレータ付き正極１１が緩衝材３２３に接触するとき、蓋部７１は、方向Ｚから見てセパレータ付き正極１１と重ならないように、支持部３２に取り付けられている。換言すると、支持部３２内に支持されたセパレータ付き正極１１が緩衝材３２３に接触しているとき、上昇区間における蓋部７１は、方向Ｘにおいて当該セパレータ付き正極１１よりも正極供給用コンベア２３側に位置するように支持部３２に取り付けられている。また、下降区間における蓋部７１は、方向Ｘにおいて当該セパレータ付き正極１１よりも電極積層治具２５Ａ側に位置するように支持部３２に取り付けられている。
【００５７】
図５（ａ），（ｂ）に示されるように、蓋部７１は、上昇区間においては自重により垂下して閉鎖状態になると共に、下降区間においては自重により垂下して開放状態になるように構成されている。上昇区間における蓋部７１の閉鎖状態とは、方向Ｙから見て支持部３２の先端に蓋をするように自重により垂れ下がった状態である。このとき方向Ｙから見て、底壁３２１、一対の側壁３２２Ａ，３２２Ｂ、及び蓋部７１によって囲まれた空間が画成される。よって、閉鎖状態において自重により垂れ下がった蓋部７１は、方向Ｚにおいて側壁３２２Ａから側壁３２２Ｂまで延在している。このため、上昇区間において蓋部７１は、側壁３２２Ｂに支持されたセパレータ付き正極１１の移動を規制する（詳細は、後述する）。また、下降区間における蓋部７１の開放状態とは、方向Ｙから見て支持部３２の先端が開放されるように自重により垂れ下がった状態である。このとき、蓋部７１の全体は、側壁３２２Ａよりも下側に位置する。このため、下降区間において蓋部７１は、側壁３２２Ａに支持されたセパレータ付き正極１１の移動を規制しない。
【００５８】
蓋部７１は、上昇区間において内開き動作のみによって開放可能になっている。ここで、正極搬送ユニット２１における内側とは、循環部材３１側に相当する。よって、上昇区間における蓋部７１は、正極供給用コンベア２３から支持部３２へのセパレータ付き正極１１の供給方向からは開放可能である（図３を参照）。一方で、蓋部７１は、当該供給方向と反対側の方向（すなわち、方向Ｘにおいて正極搬送ユニット２１から正極供給用コンベア２３へ向かう方向）からは開放不可能である。蓋部７１がこれらの機能を備えるように、蓋部７１は、蓋本体部７２と、軸部７３と、規制部７４とを備えている。
【００５９】
蓋本体部７２は、蓋部７１においてセパレータ付き正極１１と接触する部分であり、例えば棒形状または板形状を呈している。蓋本体部７２は、支持部３２における第１突出部３２２ｂと第２突出部３２２ｃとの間の空間を通過できる大きさを有している。また、蓋本体部７２は、方向Ｙから見たとき、軸部７３を中心として回動自在に構成されている。支持部３２が上昇区間に位置しており蓋部７１が閉鎖状態である場合、蓋本体部７２の先端は、側壁３２２Ｂ（すなわち、支持部３２において蓋部７１が取り付けられてない側壁）よりも下側に位置する。このとき、蓋本体部７２の先端は、側壁３２２Ｂにおける第１突出部３２２ｂと第２突出部３２２ｃとの間に位置している。加えて上昇区間においては、蓋本体部７２の先端は、隣り合う下側の支持部３２よりも上側に位置する。一方、支持部３２が下降区間に位置しており蓋部７１が開放状態である場合、蓋本体部７２の全体は、側壁３２２Ａ（すなわち、支持部３２において蓋部７１が取り付けられる側壁）よりも下側に位置する。加えて下降区間においては、蓋本体部７２の全体は、隣り合う下側の支持部３２よりも上側に位置する。
【００６０】
蓋本体部７２は、自重にて垂れ下がることが可能な重さ（すなわち、重力にて下側に移動可能な質量）を有していればよく、例えば樹脂等の軽量材から構成される。これにより、正極供給用コンベア２３から支持部３２にセパレータ付き正極１１が供給され、セパレータ付き正極１１が蓋本体部７２に接触したとき、蓋本体部７２は、容易に内開き動作して開放状態になる。よって、セパレータ付き正極１１を正極搬送ユニット２１にスムーズに供給できる。加えて、蓋本体部７２は、ある程度の剛性を備えることが好ましい。これにより、セパレータ付き正極１１が緩衝材３２３と衝突して跳ね返りが発生し、セパレータ付き正極１１が蓋本体部７２に接触した場合であっても、蓋本体部７２に変形等が発生し、セパレータ付き正極１１が支持部３２外に飛び出すことを良好に抑制できる。なお、蓋本体部７２によるセパレータ付き正極１１の電気的な干渉を防止する観点から、上記軽量材は、絶縁材料であることが好ましい。
【００６１】
軸部７３は、蓋本体部７２を回動可能に固定する部分であり、方向Ｙに沿って延びると共に円柱形状を呈する軸である。軸部７３には、上述したように蓋本体部７２が回動自在に固定されている。軸部７３は、方向Ｚにおいて支持部３２の外側に位置するように設けられている。具体的には、上昇区間においては、軸部７３は、支持部３２よりも上側に位置しており、且つ、当該支持部３２と隣り合う上側の支持部３２よりも下側に位置している。また、下降区間においては、軸部７３は、支持部３２よりも下側に位置しており、且つ、当該支持部３２と隣り合う下側の支持部３２よりも上側に位置している。軸部７３は、規制部７４を介して支持部３２に取り付けられている。
【００６２】
規制部７４は、蓋本体部７２の回動度合いを規制する部分であり、軸部７３と同様に、方向Ｚにおいて支持部３２の外側に位置するように設けられている。このため、上昇区間においては、規制部７４は、支持部３２よりも上側に位置しており、且つ、当該支持部３２と隣り合う上側の支持部３２よりも下側に位置している。また、下降区間においては、規制部７４は、支持部３２よりも下側に位置しており、且つ、当該支持部３２と隣り合う下側の支持部３２よりも上側に位置している。規制部７４は、断面略割りリング形状を呈しており、例えば略円筒形状を呈する本体部７５と、本体部７５の一部を欠落してなる合口部７６とを有している。本体部７５は、軸部７３を覆うように設けられており、当該軸部７３の位置を固定している。合口部７６は、互いに離間している合口端部７６ａ，７６ｂによって画成されており、方向Ｘにおける底壁３２１側に設けられている。
【００６３】
合口端部７６ａは、合口端部７６ｂよりも支持部３２側に設けられている。また、合口端部７６ａは、方向Ｘにおいて軸部７３の中心よりも底壁３２１側であって、方向Ｚにおいて軸部７３の中心よりも支持部３２側に位置している。このため上昇区間においては、合口端部７６ａが蓋本体部７２と接触することにより、蓋本体部７２が下降しようとする回動運動（時計回りの回動運動）を規制する。また、下降区間においては、合口端部７６ａが蓋本体部７２と接触することにより、蓋本体部７２が上昇しようとする回動運動（時計回りの回動運動）を規制する。
【００６４】
合口端部７６ｂは、方向Ｘにおいて軸部７３の中心よりも底壁３２１側であって、方向Ｚにおいて軸部７３の中心よりも支持部３２と反対側に位置している。このため上昇区間においては、合口端部７６ｂが蓋本体部７２と接触することにより、蓋本体部７２が上昇しようとする回動運動（反時計回りの回動運動）を規制する。また、下降区間においては、合口端部７６ｂが蓋本体部７２と接触することにより、蓋本体部７２が下降しようとする回動運動（反時計回りの回動運動）を規制する。
【００６５】
次に、図６（ａ）〜（ｄ）を用いながら、支持部３２にセパレータ付き正極１１が供給されるときの蓋部７１の挙動について説明する。図６（ａ）〜（ｄ）は、支持部３２にセパレータ付き正極１１が供給されるときの支持部３２の拡大側面図である。
【００６６】
まず、図６（ａ）に示されるように、上昇区間に位置する支持部３２では、蓋部７１が自重により垂れ下がり、閉鎖状態になっている。このとき、蓋本体部７２は、重力により下降するように時計回りに回動しようとするが、合口端部７６ａに接触することにより、当該回動が規制される。これにより、蓋本体部７２は、図６（ａ）に示される位置に保持されると共に、外開き動作が不可能になっている。
【００６７】
このような支持部３２に対してセパレータ付き正極１１が供給されるとき、まず、セパレータ付き正極１１は、蓋本体部７２に接触する。このとき、図６（ｂ）に示されるように、蓋本体部７２は反時計回りに回動して上昇する。このように蓋本体部７２が回動することにより、蓋部７１は、内開き動作して開放状態となる。このため、セパレータ付き正極１１は、蓋部７１に阻害されることなく支持部３２内に供給される。
【００６８】
そして支持部３２内に供給されたセパレータ付き正極１１は、緩衝材３２３に接触する。ここで上述したように、蓋部７１は、セパレータ付き正極１１が緩衝材３２３に接触したとき、方向Ｚから見てセパレータ付き正極１１と重ならないように支持部３２に取り付けられている。このため、図６（ｃ）に示されるように、蓋部７１は、セパレータ付き正極１１に支持されなくなる。このとき、蓋本体部７２は、重力の影響により時計回りに回動して下降し、合口端部７６ａに支持される。そして、蓋部７１が再び閉鎖状態になる。
【００６９】
図６（ｄ）に示されるように、セパレータ付き正極１１が緩衝材３２３に接触して跳ね返りが発生すると、セパレータ付き正極１１は、方向Ｘにおいて正極供給用コンベア２３側に移動する。このとき、セパレータ付き正極１１は蓋部７１に接触する。ここで、蓋本体部７２は、合口端部７６ａによって時計回りの回動運動が規制されている。すなわち、蓋本体部７２は、合口端部７６ａによって外開き動作しないように支持されている。このため、方向Ｘに沿った力がセパレータ付き正極１１から蓋本体部７２に加えられた場合であっても、蓋部７１の閉鎖状態は維持される。したがって、支持部３２に蓋部７１が設けられていることによって、セパレータ付き正極１１が支持部３２から飛び出すことを防止できる。
【００７０】
蓋部７１に接触したセパレータ付き正極１１が載置された支持部３２は、循環部材３１の駆動に応じて上昇区間から下降区間まで搬送される。支持部３２が上昇区間から下降区間に切り替わる間に、セパレータ付き正極１１は、重力により緩衝材３２３側に移動する。このようにセパレータ付き正極１１の位置を重力で補正することによって、下降区間にて蓋部７１とセパレータ付き正極１１とが接触することを自動的に防止でき、蓋部７１が開放状態になる。
【００７１】
なお、上述したように、負極搬送ユニット２２には、支持部３２と同様の構成を備える支持部３５が設けられている。このため、負極供給用コンベア２４から負極搬送ユニット２２に負極９が供給されたとき、支持部３５に支持された負極９の飛び出しも蓋部によって防止できる。この負極９の飛び出しを防止するための構成の説明等については省略する。加えて支持部３５には、緩衝材３２３と同様の緩衝材が設けられる。これにより、負極供給用コンベア２４から支持部３５に供給される負極９は、緩衝材３２３に衝突することになるが、緩衝材３２３によって衝突の衝撃が緩和される。この衝撃の緩和により、負極９より負極活物質層１７の剥離を抑制することができる。
【００７２】
以上に説明した第１実施形態に係る電極積層装置２０では、支持部３２の側壁３２２Ａに取り付けられた蓋部７１は、上昇区間においては、内開き動作のみによって開放可能になっている。すなわち、上昇区間における蓋部７１は、正極供給用コンベア２３から支持部３２へのセパレータ付き正極１１の供給方向からは開放可能である一方で、当該供給方向と反対側の方向からは開放不可能になっている。このため、正極供給用コンベア２３から支持部３２の側壁３２２Ｂにセパレータ付き正極１１が供給され、セパレータ付き正極１１が蓋部７１に接触したとき、蓋部７１は、セパレータ付き正極１１に押されて内開き動作する。これにより、正極供給用コンベア２３から支持部３２へのセパレータ付き正極１１の供給は、蓋部７１によって阻害されない。一方、正極供給用コンベア２３の高速供給に伴って発生するセパレータ付き正極１１の跳ね返りによって支持部３２からセパレータ付き正極１１が飛び出そうとしたとき、閉鎖状態となっている蓋部７１によってセパレータ付き正極１１の移動を規制できる。したがって、セパレータ付き正極１１が高速で供給される場合であっても、セパレータ付き正極１１の支持部３２からの飛び出しを防止できる。加えて、蓋部７１は、上昇区間においては、自重により垂れ下がって側壁３２２Ｂに支持されるセパレータ付き正極１１の移動を規制する閉鎖状態になる一方で、下降区間においては、自重により垂れ下がって側壁３２２Ａに支持されるセパレータ付き正極１１の移動を規制しない開放状態になる。これにより、上昇区間においては蓋部７１によってセパレータ付き正極１１の飛び出しを良好に防止でき、且つ、下降区間においては押出ユニット５１によるセパレータ付き正極１１の外部への押し出しを良好に実施できる。
【００７３】
さらには、負極搬送ユニット２２の支持部３５には、支持部３２と同様の構成の蓋部７１が設けられている。このため、上昇区間においては蓋部７１によって負極９の支持部３５からの飛び出しを良好に防止でき、且つ、下降区間においては押出ユニット５２による負極９の外部への押し出しを良好に実施できる。したがって、正極搬送ユニット２１及び負極搬送ユニット２２を備える電極積層装置２０によれば、セパレータ付き正極１１及び負極９が高速で供給される場合であっても、電極積層治具２５Ａにセパレータ付き正極１１及び負極９を良好に積層できる。
【００７４】
支持部３２は、互いに離間する一対の側壁３２２Ａ，３２２Ｂを有し、上昇区間においては、側壁３２２Ｂがセパレータ付き正極１１を支持し、下降区間においては、側壁３２２Ａがセパレータ付き正極１１を支持している。ここで支持部３２は、一対の側壁３２２Ａ，３２２Ｂの間に配置され、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緩衝材３２３を有している。このため、支持部３２内におけるセパレータ付き正極１１の跳ね返りの度合いを弱め、セパレータ付き正極１１の支持部３２からの飛び出しをより良好に防止できる。
【００７５】
蓋部７１は、自重により垂れ下がる蓋本体部７２と、蓋本体部７２を回動自在に固定する軸部７３と、蓋本体部７２の回動度合いを規制する規制部７４とを備えている。このように蓋本体部７２が軸部７３によって回動自在に固定されていることにより、セパレータ付き正極１１が正極供給用コンベア２３から支持部３２に供給されて蓋本体部７２に接する際、当該セパレータ付き正極１１に加わる衝撃を緩和できる。
【００７６】
図７は、第１実施形態の変形例に係るセパレータ付き正極が支持された状態の支持部の平面図である。図７に示されるように、支持部３２Ａには、２つの蓋部７１が取り付けられている。具体的には、一方の蓋部７１は、第１突出部３２２ｂの先端部であって、当該先端部の外側に設けられている。また、他方の蓋部７１は、第２突出部３２２ｃの先端部であって、当該先端部の外側に設けられている。なお、先端部の外側とは、第１突出部３２２ｂでは方向Ｙに沿って第２突出部３２２ｃと反対側を意味しており、第２突出部３２２ｃでは方向Ｙに沿って第１突出部３２２ｂと反対側を意味している。
【００７７】
このように支持部３２Ａに対して２つの蓋部７１が取り付けられた場合であっても、第１実施形態と同様の作用効果が奏される。加えて、一方の蓋部７１は、方向Ｙにおけるセパレータ付き正極１１の一端側の飛び出しを防止でき、他方の蓋部７１は、方向Ｙにおけるセパレータ付き正極１１の他端側の飛び出しを防止できる。これにより、支持部３２Ａ内にて、跳ね返りに伴うセパレータ付き正極１１の傾きを抑制することができる。なお、支持部３２Ａには、上記２つの蓋部７１に加えて、第１実施形態に記載される蓋部７１が取り付けられてもよい。
【００７８】
（第２実施形態）
以下では、第２実施形態に係る循環装置を用いた電極積層装置について説明する。第２実施形態の説明において第１実施形態と重複する記載は省略し、第１実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲において、第２実施形態に第１実施形態の記載を適宜用いてもよい。
【００７９】
まず、図８を参照しながら第１実施形態に係る電極積層装置２０にて発生し得る不具合を説明する。図８は、第１実施形態における下降区間の支持部の一例を示す側面図である。例えば図３に示される態様において、正極供給用コンベア２３から正極搬送ユニット２１へ高速でセパレータ付き正極１１が供給される場合、セパレータ付き正極１１の跳ね返りが生じる。これにより、図８に示されるように、下降区間において支持部３２内のセパレータ付き正極１１の位置は、蓋部７１に接触する位置まで跳ね返ることがある。
【００８０】
通常であれば、セパレータ付き正極１１の位置は、正極搬送ユニット２１によって上昇区間から下降区間まで搬送される間に、重力により補正される。しかし、セパレータ付き正極１１の位置が補正されないことがある。これは、支持部３２に支持されたセパレータ付き正極１１には、支持部３２が上昇移動から下降移動に切り替わるときに旋回移動する区間（以下、単に旋回区間とする。）にて発生する遠心力に起因する。当該遠心力がセパレータ付き正極１１に加えられることは、セパレータ付き正極１１に支持部３２内から飛び出すように働く力が加わることに相当する。この遠心力によって、セパレータ付き正極１１の位置が補正されない場合、図８に示されるように、下降区間においてセパレータ付き正極１１が蓋本体部７２と接触してしまうことがある。これにより、セパレータ付き正極１１の破損、もしくは正極活物質の剥がれ（粉落ち）等が発生してしまうことがある。
【００８１】
なお、正極搬送ユニット２１における循環部材３１の循環速度を速めていくと、上記遠心力が強まる。このため、電極の搬送速度を速めるほど、セパレータ付き正極１１の位置が補正されにくくなる。すなわち、電極の搬送速度を速めるほど、下降区間においてセパレータ付き正極１１が蓋本体部７２と接触しやすくなる。
【００８２】
第２実施形態に係る電極積層装置では、上記不具合の発生を防止し、電極搬送をさらに高速化するためになされたものである。この不具合の解消するための構成を以下にて説明する。図９は、第２実施形態に係る電極積層装置の一部を示す側面図（一部断面を含む）である。図９では、特に正極搬送ユニット２１Ａを示している。図９に示される正極搬送ユニット２１Ａは、循環部材３１、支持部３２、及び駆動部３３に加えて、電極位置補正ガイド８１を備えている。
【００８３】
電極位置補正ガイド８１は、循環部材３１上に配置されており、正極搬送ユニット２１Ａに供給された電極であるセパレータ付き正極１１の位置を補正するガイド部材である。具体的には、電極位置補正ガイド８１は、少なくとも蓋部７１が開放状態になるまで、支持部３２に支持されるセパレータ付き正極１１を蓋部７１よりも循環部材３１側の位置に規制するように構成されている。加えて、電極位置補正ガイド８１は、外周面３１ａが上昇から下降に切り替わるときに発生する支持部３２の旋回移動時において、セパレータ付き正極１１の移動を規制するように構成されている。なお、電極位置補正ガイド８１は、循環部材３１の上下動に連動して上下動する。
【００８４】
図１０（ａ）は、第２実施形態に係る電極位置補正ガイドと蓋部との位置関係を示す平面図である。図１０（ａ）に示されるように、電極位置補正ガイド８１は、方向Ｙにおいて支持部３２を挟むように、互いに離間した一対のガイド部材８１ａ，８１ｂから構成されている。一対のガイド部材８１ａ，８１ｂは、同一形状を有しており、例えば樹脂製である。一方のガイド部材８１ａは、第１突出部３２２ｂの先端部であって、当該先端部の外側に設けられている。また、他方のガイド部材８１ｂは、第２突出部３２２ｃの先端部であって、当該先端部の外側に設けられている。ガイド部材８１ａ，８１ｂの少なくとも一部（少なくとも、ガイド部材８１ａ，８１ｂにおいて旋回区間及び下降区間に位置する部分）は、蓋部７１よりも循環部材３１に近くなるように設けられている。加えて、ガイド部材８１ａ，８１ｂのそれぞれは、セパレータ付き正極１１を緩衝材３２３に押し付けないように設けられている。このため、セパレータ付き正極１１は、例えばガイド部材８１ａ，８１ｂと緩衝材３２３との挟持によって撓むことを防止できる。
【００８５】
次に、電極位置補正ガイド８１の具体的な構成について説明する。上述したように、電極位置補正ガイド８１は、互いに同一形状であるガイド部材８１ａ，８１ｂを有する。このため以下では、ガイド部材８１ａの構成のみを具体的に説明し、ガイド部材８１ｂの説明を省略する。ガイド部材８１ａは、上昇区間に位置する第１ガイド部８２と、旋回区間に位置する第２ガイド部８３と、下降区間に位置する第３ガイド部８４とを備えている。
【００８６】
第１ガイド部８２は、上昇区間にてセパレータ付き正極１１の位置を補正する部分であり、略棒形状または略板形状を呈している。第１ガイド部８２は、少なくとも正極供給用コンベア２３よりも上側に位置している。これにより、正極供給用コンベア２３から正極搬送ユニット２１Ａへのセパレータ付き正極１１の供給が、第１ガイド部８２によって阻害されなくなる。方向Ｙから見て、第１ガイド部８２は、下方に向かうにしたがって広がるように傾斜している。具体的には、第１ガイド部８２は、方向Ｚに沿って循環部材３１の上側に位置するほど循環部材３１に近づくように傾斜している。第１ガイド部８２において最も循環部材３１に近づいている部分は、蓋部７１よりも循環部材３１に近くなるように設定されている。
【００８７】
第２ガイド部８３は、旋回区間にてセパレータ付き正極１１の移動を規制する部分であり、略棒形状または略板形状を呈している。方向Ｙから見て、第２ガイド部８３は、円弧形状を呈しており、第２ガイド部８３の一端は、第１ガイド部８２の上端と一体化している。方向Ｙから見て、循環部材３１の循環方向に直交する方向に沿った第２ガイド部８３と循環部材３１との最短距離は、一定である。この最短距離は、第１ガイド部８２において最も循環部材３１に近づいている部分と、循環部材３１との最短距離に相当する。この場合、旋回区間において支持部３２に支持されるセパレータ付き正極１１の位置が良好に維持される。
【００８８】
第３ガイド部８４は、下降区間にてセパレータ付き正極１１の移動を規制する部分であり、略棒形状または略板形状を呈している。第３ガイド部８４は、少なくとも押出ユニット５１よりも上側に位置している。これにより、正極供給用コンベア２３から正極搬送ユニット２１Ａへのセパレータ付き正極１１の供給が、第１ガイド部８２によって阻害されなくなる。これにより、正極搬送ユニット２１Ａから電極積層治具２５Ａ（図３を参照）へのセパレータ付き正極１１の供給が、第３ガイド部８４によって阻害されなくなる。方向Ｙから見て、第３ガイド部８４は、方向Ｚに沿って延在している。すなわち、第３ガイド部８４は、第１ガイド部８２と異なり、傾斜していない。加えて、方向Ｙから見て、循環部材３１の循環方向に直交する方向に沿った第３ガイド部８４と循環部材３１との最短距離は、当該方向に沿った第２ガイド部８３と循環部材３１との最短距離に相当する。これにより、第１ガイド部８２及び第２ガイド部８３によって補正されたセパレータ付き正極１１の位置が、良好に維持される。
【００８９】
以上説明したように、第２実施形態に係る電極積層装置では、電極位置補正ガイド８１を備える正極搬送ユニット２１Ａが用いられている。これにより、上昇区間においては、第１ガイド部８２によってセパレータ付き正極１１が蓋部７１と接触しない位置まで補正される。具体的には、上昇区間においてセパレータ付き正極１１が上昇するにつれて、セパレータ付き正極１１は、徐々に循環部材３１側へ移動するように第１ガイド部８２によって補正される。そして、旋回区間では第２ガイド部８３によってセパレータ付き正極１１の移動が規制される。このため、旋回区間にて発生する遠心力に伴ってセパレータ付き正極１１が支持部３２外に飛び出そうとする移動を良好に規制できる。これにより、上記遠心力によるセパレータ付き正極１１の飛び出しを良好に防止できる。加えて、下降区間においても第３ガイド部８４によってセパレータ付き正極１１の移動が規制される。このため、第１ガイド部８２及び第２ガイド部８３によって補正されたセパレータ付き正極１１の位置が、下降区間においても維持される。したがって、下降区間においてセパレータ付き正極１１が蓋部７１と接触することを防止できる。
【００９０】
なお、説明は省略するが、第２実施形態に係る負極搬送ユニットは、上記電極位置補正ガイド８１と同様の補正ガイドを有している。したがって、第２実施形態においては、下降区間において負極９が蓋部と接触することも防止できる。
【００９１】
図１０（ｂ）は、第２実施形態の変形例に係る電極位置補正ガイドと蓋部との位置関係を示す平面図である。図１０（ｂ）に示されるように、第１実施形態の上記変形例にて示された支持部３２Ａ（図７を参照）が用いられる場合、電極位置補正ガイド８１は、単一のガイド部材から構成される。また、電極位置補正ガイド８１が２つの蓋部７１と干渉しないように、電極位置補正ガイド８１は、第１突出部３２２ｂと第２突出部３２２ｃとの間を通過するように設けられる。この場合であっても、第２実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００９２】
（第３実施形態）
以下では、第３実施形態に係る循環装置について説明する。第３実施形態の説明において第１実施形態及び第２実施形態と重複する記載は省略し、第１実施形態及び第２実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲において、第３実施形態に第１実施形態及び第２実施形態の記載を適宜用いてもよい。
【００９３】
図１１は、第３実施形態に係る循環装置と、供給装置と、外部搬送先とを示す側面図である。図１１に示される循環装置は、例えば生産ラインのワークの搬送経路において、反転装置として用いられるものである。図１１に示されるように、循環装置９１は、供給装置９２から供給されたワークＷを時計回りに循環搬送し、ワークＷを搬送先であるコンベア９３に供給する装置である。循環装置９１は、第１実施形態に係る正極搬送ユニット２１と同様の構成を有している。このため、循環装置９１は、循環部材３１と同様の構成を有する循環部材９１ａと、支持部３２と同様の構成を有する支持部９１ｂと、駆動部３３と同様の構成を有する駆動部９１ｃとを備えている。加えて、支持部９１ｂは、支持部３２と同様に蓋部７１を備えている。なお、ワークＷとは、例えばシート状の被搬送物であり、第１実施形態と同様に電極でもよい。
【００９４】
供給装置９２は、第１実施形態に係る正極供給用コンベア２３と同様の構成を有している。このため、供給装置９２は、ワークＷを循環装置９１に向けて方向Ｘに沿って搬送し、支持部９１ｂにワークＷを供給する装置である。
【００９５】
コンベア９３は、循環装置９１から供給されたワークＷを移送する外部搬送先である。各ワークＷは、下降区間にて循環装置９１の支持部９１ｂから押し出されることによって、コンベア９３に順次供給される。具体的には、押出ユニット９４を用いて、下降区間においてワークＷが支持部９１ｂからコンベア９３に供給される。押出ユニット９４は、第１実施形態に係る押出ユニット５１と同様の構成を有している。なお、循環装置９１の各部は、第１実施形態のコントローラ３０（図３を参照）と同様のコントローラ（図示せず）によって制御される。
【００９６】
このような循環装置９１によれば、上述した第１実施形態の正極搬送ユニット２１と同様の作用が奏される。したがって、循環装置９１にワークＷが高速で供給される場合であっても、上昇区間においてはワークＷの支持部９１ｂからの飛び出しを良好に防止でき、且つ、下降区間においては押出ユニット９４によるワークＷのコンベア９３への押し出しを良好に実施できる。
【００９７】
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。例えば、上記いずれかの実施形態と、上記いずれかの変形例とは、互いに適宜組み合わせてもよい。例えば、第３実施形態に第２実施形態を組み合わせてもよい。この場合、第３実施形態の循環装置９１は、ワーク位置補正ガイドを備え、第２実施形態にて記載した作用効果が奏される。また、例えば、第３実施形態に第１実施形態の変形例を組み合わせてもよい。
【００９８】
また、上記実施形態及び上記変形例では、支持部は一対の側壁（羽根部）を備えているが、これに限られない。図１２は、支持部の変形例を説明するための一部拡大側面図である。図１２に示されるように、正極搬送ユニット２１Ｂに設けられる各支持部１３２は、一枚の羽根部である側壁３２２Ｃから構成されている。側壁３２２Ｃは、第１実施形態の側壁３２２Ａと厚さが異なる以外は、当該側壁３２２Ａと同様の形状を有している。すなわち、側壁３２２Ｃは、基部３２２ａと、第１突出部３２２ｂと、第２突出部３２２ｃとを有している（図４を参照）。本変形例では、各側壁３２２Ｃによってセパレータ付き正極１１が支持されている。具体的には、上昇区間及び下降区間のそれぞれにおいて、各側壁３２２Ｃにおいて上側を向いている面が、セパレータ付き正極１１を支持している。この場合、上昇区間においてあるセパレータ付き正極１１を支持する側壁３２２Ｃと、下降区間において当該セパレータ付き正極１１を支持する側壁３２２Ｃとは、互いに異なる。
【００９９】
各支持部１３２には、蓋部７１Ｂが取り付けられている。蓋部７１Ｂは、第１実施形態と同様に、支持部１３２の先端であって、第１突出部３２２ｂと第２突出部３２２ｃとの間に設けられている。また、蓋部７１Ｂは、第１実施形態の蓋部７１と同様の形状を有している。このため、上昇区間における蓋部７１Ｂは、自重により垂れ下がって閉鎖状態になると共に、内開き動作のみによって開放可能になっている。また、下降区間における蓋部７１Ｂは、自重により垂れ下がって開放状態になっている。本変形例では、閉鎖状態における蓋部７１Ｂは、当該蓋部７１Ｂが取り付けられた側壁３２２Ｃの直下に位置する別の側壁３２２Ｃに支持されるセパレータ付き正極１１の移動を規制する。このため、上昇区間における蓋部７１Ｂの先端は、当該蓋部７１Ｂが取り付けられた支持部１３２の直下に位置する別の支持部１３２まで延在している。
【０１００】
蓋部７１Ｂにおいては、規制部７４の方向Ｚに沿った長さは、側壁３２２Ｃの方向Ｚに沿った長さよりも短くなっている。すなわち、側壁３２２Ｃの厚さは、規制部７４の方向Ｚに沿った長さよりも大きくなっている。加えて、蓋部７１Ｂの軸部７３及び規制部７４は、側壁３２２Ｃの上下方向における両表面の間に設けられている。これにより、支持部１３２にセパレータ付き正極１１が供給されるとき、及び、支持部１３２からセパレータ付き正極１１が排出されるとき、軸部７３及び規制部７４がセパレータ付き正極１１に干渉することを防止できる。なお、各側壁３２２Ｃの間には、緩衝材３２３Ａが設けられている。すなわち、緩衝材３２３Ａは、外周面３１ａの循環方向において隣り合う支持部１３２同士の間に配置される。
【０１０１】
このような支持部１３２を適用した場合であっても、上記実施形態と同様の作用が奏される。したがって、正極搬送ユニット２１Ｂにセパレータ付き正極１１が高速で供給される場合であっても、上昇区間においてはセパレータ付き正極１１の支持部１３２からの飛び出しを良好に防止でき、且つ、下降区間においては押出ユニットによるセパレータ付き正極１１の外部への押し出しを良好に実施できる。加えて本変形例では、支持部１３２同士の距離を縮めることができるので、正極搬送ユニット２１Ｂに収容可能なセパレータ付き正極１１の数を増加することができる。さらには、外周面３１ａに設けられる側壁３２２Ｃの数を低減できる（すなわち、支持部１３２を構成する部品点数を低減できる）ので、装置全体のコストダウンを実現化できる。なお、支持部１３２においては、第１実施形態の変形例と同様に、２つの蓋部７１Ｂが設けられてもよいし、正極搬送ユニット２１Ｂは、第２実施形態に記載される電極位置補正ガイド８１を備えてもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、蓋部７１は、側壁３２２Ａにおける第１突出部３２２ｂの先端部に取り付けられているが、これに限られない。例えば、蓋部７１は、第２突出部３２２ｃの先端部に取り付けられてもよいし、第１突出部３２２ｂの先端部と第２突出部３２２ｃの先端部との両方に取り付けられてもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態及び上記変形例では、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。
【０１０４】
さらに、上記実施形態及び上記変形例では、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。すなわち、本発明は、ラミネートタイプの電池を製造する際に適用可能である。
【０１０５】
上記実施形態では、セパレータ付き正極１１が押出ユニット５１によって押し出されるタイミングと、負極９が押出ユニット５２によって押し出されるタイミングとは互いに異なっているが、これに限られない。例えば、上記タイミングは、同時でもよい。すなわち、セパレータ付き正極１１と負極９とが、積層部に同時に投入されてもよい。また、押出ユニット５１がセパレータ付き正極１１を押し出している最中に、押出ユニット５２が負極９の押し出しを開始してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
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…電極積層装置、２１，２１Ａ，２１Ｂ…正極搬送ユニット（循環装置）、２２…負極搬送ユニット（循環装置）、２３…正極供給用コンベア（供給装置）、２４…負極供給用コンベア（供給装置）、２５…電極積層ユニット、２５Ａ…電極積層治具、２５ａ…積層部、２５ｂ…挟持部、２６，２７…電極供給センサ、２８，２９…積層位置センサ、３０…コントローラ、３１…循環部材（循環部）、３１ａ…外周面、３２，３２Ａ…支持部、３３…駆動部、３４…循環部材（循環部）、３４ａ…外周面、３５…支持部、３６…駆動部、４１…治具循環部、５１…押出ユニット（押出部）、５２…押出ユニット（押出部）、７１…蓋部、７２…蓋本体部、７３…軸部、７４…規制部、７５…本体部、７６…合口部、７６ａ，７６ｂ…合口端部、８１…電極位置補正ガイド（ワーク位置補正ガイド）、８１ａ，８１ｂ…ガイド部材、９１…循環装置、９１ａ…循環部材、９１ｂ…支持部、９１ｃ…駆動部、９２…供給装置、９３…コンベア（外部）、９４…押出ユニット、３２１…底壁、３２２Ａ，３２２Ｂ，３２２Ｃ…側壁、３２２ａ…基部、３２２ｂ…第１突出部、３２２ｃ…第２突出部、３２３…緩衝材、ＳＷ１，ＳＷ２…側壁、Ｗ…ワーク。
【図１】
2018190528.tif 000003
【図２】
2018190528.tif 000004
【図３】
2018190528.tif 000005
【図４】
2018190528.tif 000006
【図５】
2018190528.tif 000007
【図６】
2018190528.tif 000008
【図７】
2018190528.tif 000009
【図８】
2018190528.tif 000010
【図９】
2018190528.tif 000011
【図１０】
2018190528.tif 000012
【図１１】
2018190528.tif 000013
【図１２】
2018190528.tif 000014