(57)【要約】【課題】電極を効率的に積層可能であると共に、積層された電極の位置ずれを抑制しながら移送することができる電極積層治具及び電極積層装置を提供する。【解決手段】電極積層治具３５は、第１壁部３５１と、積層部材３５３と、挟持部材３５４と、を備えている。積層部材３５３と挟持部材３５４とは、第1方向に沿って互いにスライド可能である。積層部材３５３は、第１壁部３５１に固定され、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層される。挟持部材３５４は、積層部材３５３に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９を第１方向に沿って挟持する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1方向に沿って延びる第１壁部と、
前記第１方向に沿って配列されて前記第１壁部に固定され、前記第１方向に沿って電極が積層される複数の積層部材と、
前記第１方向に沿って配列され、前記積層部材に積層された前記電極を前記第１方向に沿って挟持するための複数の挟持部材と、を備え、
前記挟持部材は、前記第１方向に沿って延びる延在部を有し、
前記積層部材と前記挟持部材とは、前記第１方向に沿って互いに対向するように交互に配置され、且つ、前記第１方向に沿って互いにスライド可能とされている、
電極積層治具。
【請求項２】
前記複数の挟持部材は、前記延在部を介して互いに一体化されている、
請求項１に記載の電極積層治具。
【請求項３】
前記第１方向に沿って延びる第２壁部を更に備え、
前記複数の挟持部材は、それぞれの前記延在部が前記第２壁部に固定されることにより互いに一体化されている、
請求項２に記載の電極積層治具。
【請求項４】
前記挟持部材は、前記第１方向に沿って互いに独立して前記積層部材に対してスライド可能とされている、
請求項１に記載の電極積層治具。
【請求項５】
前記挟持部材は、前記第１方向における前記延在部の端部同士が接触することにより互いに支持されている、
請求項４に記載の電極積層治具。
【請求項６】
前記積層部材又は前記第１壁部に取り付けられた一端と、前記挟持部材に取り付けられた他端と、を有する第１弾性部材を更に備え、
前記第１弾性部材は、前記積層部材に積層された前記電極を前記積層部材との間において前記挟持部材が挟持するように前記挟持部材に弾性力を付与する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電極積層治具。
【請求項７】
前記積層部材は、前記電極が積層される第１表面と、前記第１表面の反対側の第２表面と、を含み、
前記挟持部材は、前記第１表面との間において前記電極を挟持するための第３表面と、前記第３表面の反対側の第４表面と、を含み、
前記第１方向に沿って互いに隣り合う一対の前記積層部材と前記一対の積層部材の間の前記挟持部材において、前記第２表面と前記第４表面とは互いに対向しており、
前記第１弾性部材の前記一端は、互いに対向する少なくとも一対の前記第２表面及び前記第４表面のうちの前記第２表面に取り付けられ、
前記第１弾性部材の前記他端は、前記一対の第２表面及び第４表面のうちの前記第４表面に取り付けられている、
請求項６に記載の電極積層治具。
【請求項８】
前記第１方向において前記電極に接触するように前記積層部材及び／又は前記挟持部材に設けられた第２弾性部材を、更に備える、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電極積層治具。
【請求項９】
前記積層部材の外縁には、前記第１方向に沿って前記積層部材を貫通する第１切欠きが形成されている、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電極積層治具。
【請求項１０】
前記挟持部材の外縁には、前記第１方向に沿って前記挟持部材を貫通する第２切欠きが形成されており、
前記第１切欠き及び前記第２切欠きは、前記第１方向に沿って互いに重複している、
請求項９に記載の電極積層治具。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の前記電極積層治具と、
前記電極を前記積層部材のそれぞれに同時に積層するように前記積層部材と前記挟持部材との間に前記電極を導入する導入部と、を備える、
電極積層装置。
【請求項１２】
複数の前記電極積層治具と、
前記電極積層治具を循環移動させるための循環部と、を備え、
前記電極積層治具は、前記循環部の循環方向に沿って配列されて前記循環部に支持されている、
請求項１１に記載の電極積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極積層治具及び電極積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、セル積層体を収容するボディー治具部と、ボディー治具部を覆うカバー部材と、を備えるエネルギー貯蔵装置の製造用治具が記載されている。ボディー治具部は、セル積層体を収容するための収容溝と、収容溝を形成するための側壁と、を備える。セル積層体は、収容溝内において陽極、分離膜、及び陰極を順次的に積層する積層工程を行うことにより形成される。カバー部材は、積層工程の完了後にセル積層体を圧接及び固定させる役割をすることができる。カバー部材は、作業者がカバー部材をハンドリングするための突起部を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３３８５７号公報
【特許文献２】米国特許２０１１／０２５９７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した製造用治具においては、作業者のハンドリングによりカバー部材を用いてセル積層体を圧接及び固定させることにより、セル積層体を安定して後工程に移送することを図っている。すなわち、上記技術分野においては、セル積層体における陽極等の位置ずれを抑制しながらセル積層体を搬送することが望まれている。一方で陽極等を効率的に積層してセル積層体を形成することが求められる場合がある。例えば、特許文献２には、複数段の積層板を備えた積層支持部材に対し、各積層板上に電極を振分けながら積層した後、搬送装置で一括して搬送することが記載されている。このような、積層支持部材においても、積層後にカバー部材を取付け、移送時の位置ずれを防止することは有効である。しかし、一方で、各段へ位置ずれを防止するカバー部材の取付けは煩雑であり、効率が悪い。
【０００５】
そこで、本発明は、電極を効率的に積層可能であると共に、積層された電極の位置ずれを抑制しながら移送することができる電極積層治具及び電極積層装置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】
【０００６】
本発明の電極積層治具は、第1方向に沿って延びる第１壁部と、第１方向に沿って配列されて第１壁部に固定され、第１方向に沿って電極が積層される複数の積層部材と、第１方向に沿って配列され、積層部材に積層された電極を第１方向に沿って挟持するための複数の挟持部材と、を備え、挟持部材は、第１方向に沿って延びる延在部を有し、積層部材と挟持部材とは、第１方向に沿って互いに対向するように交互に配置され、且つ、第１方向に沿って互いにスライド可能とされている。
【０００７】
この電極積層治具においては、複数の積層部材が第１方向に沿って配列されている。また、複数の挟持部材が、積層部材に対向するように第１方向に沿って配列されている。そのため、積層部材と挟持部材との間において、複数組の電極が同時に積層され得る。よって、この電極積層治具によれば、電極を効率的に積層可能である。一方、この電極積層治具においては、積層部材と挟持部材とは、第１方向に沿って互いにスライド可能とされている。そのため、電極の積層後に積層部材と挟持部材とを互いにスライドさせることにより、複数の挟持部材と積層部材との間で電極を挟持することができる。よって、積層された電極の位置ずれを抑制しながら移送することが可能である。
【０００８】
特に、挟持部材は、第１方向に沿って延びる延在部を有している。したがって、この延在部を介して挟持部材を操作することにより、挟持部材を積層部材に対してスライドさせて電極を挟持できる。このため、積層部材と挟持部材との間に形成される電極の積層エリアを狭くして積層段数を増加させても、電極を挟持するため操作を容易に行うことができる。よって、電極の積層をより効率化できる。
【０００９】
本発明の電極積層治具においては、複数の挟持部材は、延在部を介して互いに一体化されていてもよい。この構成によれば、複数の挟持部材と積層部材との間で一括して電極を挟持することができる。
【００１０】
本発明の電極積層治具は、第１方向に沿って延びる第２壁部を更に備え、複数の挟持部材は、それぞれの延在部が第２壁部に固定されることにより互いに一体化されていてもよい。この構成によれば、より簡単な構成により複数の挟持部材と積層部材との間で一括して電極を挟持することができる。
【００１１】
本発明の電極積層治具においては、挟持部材は、第１方向に沿って互いに独立して積層部材に対してスライド可能とされていてもよい。この構成によれば、複数組の積層部材及び挟持部材間において、電極の積層体の厚さにばらつきがある場合であっても、電極が確実に挟持される。
【００１２】
本発明の電極積層治具においては、挟持部材は、第１方向における延在部の端部同士が接触することにより互いに支持されていてもよい。この構成によれば、より簡単な構成によって複数の挟持部材を支持することができる。
【００１３】
本発明の電極積層治具は、積層部材又は第１壁部に取り付けられた一端と、挟持部材に取り付けられた他端と、を有する第１弾性部材を更に備え、第１弾性部材は、積層部材に積層された電極を積層部材との間において挟持部材が挟持するように挟持部材に弾性力を付与してもよい。この構成によれば、電極を積層するに際して積層部材及び挟持部材を互いにスライドさせて第１弾性部材を弾性変形させると共に、電極の積層が完了したときに第１弾性部材の弾性変形を開放することによって、第１弾性部材の弾性力によって積層部材及び挟持部材のスライドが元に戻り、複数の挟持部材と積層部材との間で電極を挟持することができる。
【００１４】
本発明の電極積層治具においては、積層部材は、電極が積層される第１表面と、第１表面の反対側の第２表面と、を含み、挟持部材は、第１表面との間において電極を挟持するための第３表面と、第３表面の反対側の第４表面と、を含み、第１方向に沿って互いに隣り合う一対の積層部材と一対の積層部材の間の挟持部材において、第２表面と第４表面とは互いに対向しており、第１弾性部材の一端は、互いに対向する少なくとも一対の第２表面及び第４表面のうちの第２表面に取り付けられ、第１弾性部材の他端は、一対の第２表面及び第４表面のうちの第４表面に取り付けられていてもよい。この場合、より簡単な構成により電極を挟持可能である。
【００１５】
本発明の電極積層治具は、第１方向において電極に接触するように積層部材及び／又は挟持部材に設けられた第２弾性部材を、更に備えていてもよい。この構成によれば、複数組の積層部材及び挟持部材間において、電極の積層体の厚さ、及び積層部材と挟持部材との間の距離にばらつきがある場合であっても、少なくとも第２弾性部材が弾性変形可能な範囲において、電極が確実に挟持される。
【００１６】
本発明の電極積層治具においては、積層部材の外縁には、第１方向に沿って積層部材を貫通する第１切欠きが形成されていてもよい。この構成によれば、積層部材に積層された電極を後工程において搬出するときに、積層部材の第１切欠きを通じて電極を把持することができる。そのため、電極の把持に際して、電極の側面が触れられることによる粉落ちを抑制することができる。
【００１７】
この電極積層治具においては、挟持部材の外縁には、第１方向に沿って挟持部材を貫通する第２切欠きが形成されており、第１切欠き及び第２切欠きは、第１方向に沿って互いに重複していてもよい。この構成によれば、積層部材に積層された電極を後工程において搬出するときに、挟持部材により電極を挟持している状態であっても、積層部材の第１切欠き及び挟持部材の第２切欠きを通じて電極を把持することができる。つまり、電極の把持に際して、挟持部材を移動させる必要が無い。このため、挟持部材の移動の影響による電極の位置ずれを抑制可能である。
【００１８】
本発明の電極積層装置は、電極積層治具と、電極を積層部材のそれぞれに同時に積層するように積層部材と挟持部材との間に電極を導入する導入部と、を備えている。この構成によれば、電極を効率的に積層することができる。
【００１９】
この電極積層装置は、複数の電極積層治具と、電極積層治具を循環移動させるための循環部と、を備え、電極積層治具は、循環部の循環方向に沿って配列されて循環部に支持されていてもよい。この構成によれば、例えば、循環部の循環移動を制御することにより、積層が完了した一の電極積層治具を積層位置から搬出しつつ、別の電極積層治具を積層位置に即時に搬入可能である。よって、電極をより効率的に積層することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電極を効率的に積層可能であると共に、積層された電極の位置ずれを抑制しながら移送することができる電極積層治具及び電極積層装置を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本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】本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３に示された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５】図３に示された循環部及び電極積層治具の第２方向からの側面図である。
【図６】図３に示された第１及び第２コンベアの模式的な平面図及び断面図である。
【図７】図３に示された電極積層治具の側面図である。
【図８】図３に示された電極積層治具の平面図である。
【図９】図３に示された電極積層治具の一部分解図である。
【図１０】図３に示された電極積層治具の斜視図である。
【図１１】電極が積層される過程を示す図である。
【図１２】電極が積層される過程を示す図である。
【図１３】電極が積層される過程を示す図である。
【図１４】電極が積層される過程を示す図である。
【図１５】電極が積層される過程を示す図である。
【図１６】電極積層治具の変形例を示す図である。
【図１７】電極積層治具の変形例を示す図である。
【図１８】電極積層治具の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２３】
図１は、本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。
【００２４】
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、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おり、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。さらに、図１に示すように、電極組立体３の積層方向において、ケース２との隙間を埋め、ガタツキを防止するために、樹脂製の厚み調整フィルムが複数枚挿入されていてもよい。
【００２５】
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。
【００２６】
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。複数の正極８より延びる複数のタブ１４ｂは、集箔された状態で導電部材１２に接続（溶接）され、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。なお、以下では、セパレータ付き正極１１及び負極９を単に電極１８と称する場合がある。すなわち、電極１８は、正極８と負極９とを含む。また、電極１８は、上述したように、金属箔と、金属箔の表面に形成された活物質層と、を含む。
【００３２】
次に、図３を用いて、本実施形態に係る電極積層装置３０について説明する。図３は、本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。
【００３３】
電極積層装置３０は、正極搬送ユニット３１と、負極搬送ユニット３２と、正極供給用コンベア３３と、負極供給用コンベア３４と、電極積層治具３５と、循環部３６と、押出ユニット（導入部）３７と、コントローラ（制御部）３８と、を備えている。また、電極積層装置３０は、電極供給センサ３０１，３０２と、積層位置センサ３０３，３０４とを備えている。
【００３４】
正極搬送ユニット３１は、セパレータ付き正極１１（電極１８）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３１は、第１方向（例えばＺ軸方向）に沿って延びるループ状の循環部材３１１と、この循環部材３１１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材３１２と、循環部材３１１を駆動する駆動部３１３と、を有している。なお、第１方向は、ここでは、鉛直方向に沿った方向である。
【００３５】
循環部材３１１は、例えば無端状のベルトで構成されている。循環部材３１１は、第１方向に沿って離間して配置され、第１方向に延びる循環用フレームに支持された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。このように循環部材３１１が回転（周回）することで、各支持部材３１２が循環移動する。また、循環用フレームは、床面に固定された支持フレームに対し、第１方向に摺動可能に取付けられており、これにより、循環部材３１１は、２つのローラと共に第１方向に沿って移動可能である。なお、循環部材３１１とローラの位相のずれを防止する為には、循環部材３１１を歯付きのベルトとし、ローラをプーリとしてもよい。
【００３６】
支持部材３１２は、底壁と、一対の側壁とを有する断面Ｕ字状の部材である。底壁は、循環部材３１１の外周面に取り付けられる矩形板状部材である。一対の側壁は、循環部材３１１が循環する方向における底壁の両縁部に立設された板状部材である。本実施形態では一例として、側壁は、二股状に形成されている。ただし、側壁の形状は、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。底壁及び側壁は、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。なお、支持部材３１２は、セパレータ付き正極１１が支持される内側が断面Ｕ字状であればよく、例えば、２部材により形成されていてもよい。
【００３７】
底壁の内側表面には、スポンジ等の緩衝材が配置されている。正極供給用コンベア３３から支持部材３１２に供給されるセパレータ付き正極１１は、正極供給用コンベア３３の搬送速度が高速の場合、緩衝材に衝突することになるが、緩衝材によって衝突の衝撃が緩和される。すなわち、緩衝材は、支持部材３１２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が支持部材３１２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。
【００３８】
駆動部３１３は、循環部材３１１を回転させると共に、循環部材３１１を第１方向に沿って移動させる。図４は、正極搬送ユニット３１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４の（ａ）に示されるように、正極搬送ユニット３１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プーリ４０３，４０４が、回転可能に支持されている。プーリ４０３，４０４には、外周面に複数の支持部材３１２が配置された循環部材３１１が巻き掛けられている。
【００３９】
また、図４の（ｂ）に示されるように、正極搬送ユニット３１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。プーリ４０３，４０４は、その回転軸の一端に従動ギヤ４０７，４０８を有する。駆動ギヤ４０５ａ，４０６ａ、及び従動ギヤ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、及び従動ギヤ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４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。
【００４０】
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３１１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３１１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。
【００４１】
一方、駆動ギヤ４０５ａのみを回転させた場合、正極供給用コンベア３３側では循環部材３１１は例えば時計回りに循環する一方で、電極積層治具３５側では循環部材３１１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３３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、プーリ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３１１の基準高さ位置（例えば、循環部材３１１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、駆動ギヤ４０６ａのみを回転させた場合、循環部材３１１の電極積層治具３５側は例えば時計回りに循環する一方で、正極供給用コンベア３３側では停止している。このため、タイミングベルト４０９は、電極積層治具３５側（図４の（ａ）又は（ｂ）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３１１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３１１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、後述する準備運転、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は、実行したい循環部材３１１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（詳細は、後述する）。
【００４２】
なお、例えば、駆動部３１３は、特に図示はしないが、ローラを回転させることで循環部材３１１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３１１を第１方向に沿って移動させる昇降用モータとを有する構造としてもよい。このとき、駆動部３１３は、循環部材３１１を電極積層装置３０の前側から見て時計回りに回転させる。従って、正極供給用コンベア３３側の支持部材３１２は循環部材３１１に対して上昇し、電極積層治具３５側の支持部材３１２は循環部材３１１に対して下降する。
【００４３】
負極搬送ユニット３２は、負極９（電極１８）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３２は、第１方向に沿って延びるループ状の循環部材３２１と、この循環部材３２１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材３２２と、循環部材３２１を駆動する駆動部３２３と、を有している。ここで、また、支持部材３２２の構成は、支持部材３１２と同様である。
【００４４】
循環部材３２１は、上記の循環部材３１１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３２１は、第１方向に沿って離間して配置され、第１方向に延びる循環用フレームに支持された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。このように循環部材３２１が回転（周回）することで、各支持部材３２２が循環移動する。また、循環用フレームは、床面に固定された支持フレームに対し、第１方向に摺動可能に取付けられており、これにより、循環部材３２１は、２つのローラと共に第１方向に沿って移動可能である。なお、循環部材３１１とローラの位相のずれを防止する為には、循環部材３１１を歯付きのベルトとし、ローラをプーリとしてもよい。
【００４５】
駆動部３２３は、循環部材３２１を回転させると共に、循環部材３２１を第１方向に沿って移動させる。ここで、負極搬送ユニット３２の循環部材の支持構造及び駆動機構の構成は、図４に示された正極搬送ユニット３１と同様の構成を採用することができる。なお、例えば、駆動部３２３は、特に図示はしないが、駆動部３１３と同様に、ローラを回転させることで循環部材３２１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３２１を第１方向に沿って移動させる昇降用モータとを有する構造としてもよい。このとき、駆動部３２３は、循環部材３２１を電極積層装置３０の前側から見て反時計回りに回転させる。従って、負極供給用コンベア３４側の支持部材３２２は循環部材３２１に対して上昇し、電極積層治具３５側の支持部材３２２は循環部材３２１に対して下降する。
【００４６】
正極供給用コンベア３３は、セパレータ付き正極１１を正極搬送ユニット３１に向けて第２方向（例えばＸ軸方向）に沿って搬送し、正極搬送ユニット３１の支持部材３１２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３３は、正極供給用コンベア３３の循環方向に沿って等間隔に設けられた複数の爪部３３ａを有する。爪部３３ａ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３１に対して一定の間隔で供給されるようになっている。なお、第２方向は、ここでは、水平方向に沿うと共に第１方向に交差（直交）する方向である。
【００４７】
負極供給用コンベア３４は、負極９を負極搬送ユニット３２に向けて第２方向に沿って搬送し、負極搬送ユニット３２の支持部材３２２に負極９を供給する。負極供給用コンベア３４は、負極供給用コンベア３４の循環方向に沿って等間隔に設けられた複数の爪部３４ａを有する。爪部３４ａ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３２に対して一定の間隔で供給されるようになっている。
【００４８】
正極供給用コンベア３３から正極搬送ユニット３１の支持部材３１２に移載されたセパレータ付き正極１１は、循環部材３１１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３１１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３４から負極搬送ユニット３２の支持部材３２２に移載された負極９は、循環部材３２１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３２１の上部において負極９の表裏が反転する。
【００４９】
図５は、図３に示された循環部及び電極積層治具の第２方向からの側面図である。図３，５に示されるように、少なくとも一部の電極積層治具３５は、電極積層装置３０の前側から見て（第３方向（例えばＹ軸方向）から見て）、正極搬送ユニット３１と負極搬送ユニット３２との間に配置されている。電極積層治具３５には、正極搬送ユニット３１及び負極搬送ユニット３２により搬送されたセパレータ付き正極１１及び負極９（電極１８）が積層される。電極積層治具３５の詳細については、後述する。なお、第３方向は、水平方向に沿うと共に第１方向及び第２方向に交差（直交）する方向である。
【００５０】
循環部３６は、電極積層治具３５を循環移動させるためのものである。循環部３６は、第１コンベア３６１と、第２コンベア３６２と、第１リフター３６３と、第２リフター３６４と、ストッパー３６５と、を有している。第１コンベア３６１及び第２コンベア３６２は、第３方向に沿って互いに略平行に延びるように、第１方向に互いに離間して配置されている。第２コンベア３６２は、第１コンベア３６１の下方に配置されている。第１方向における第１コンベア３６１と第２コンベア３６２との距離は、少なくとも第１方向における電極積層治具３５の高さよりも大きい。
【００５１】
図６は、図３に示された第１及び第２コンベアの模式的な平面図及び断面図である。なお、第１コンベア３６１と第２コンベア３６２との構成の差異は、ここでは長さのみであるので、便宜的に同一の図面を用いる。図３，５，６に示されるように、第１コンベア３６１は、２つのコンベアベルトｃ１から構成されている。第３方向における２つのコンベアベルトｃ１の両端は、第２方向において互いに対向し第１方向における高さが同等である。コンベアベルトｃ１は、第３方向の両端において一対のローラｒ１に架け渡されて環状に形成されている。コンベアベルトｃ１は、環状の中央下部分において、さらに駆動ローラｍ１に架け渡されている。駆動ローラｍ１は、駆動源ｇ１に接続されており、回転駆動する。すなわち、コンベアベルトｃ１は、駆動源ｇ１からの駆動力によって回転される駆動ローラｍ１によって、環状に循環駆動される。２つのコンベアベルトｃ１の間は、空間となっている。
【００５２】
第２コンベア３６２は、２つのコンベアベルトｃ２から構成されている。第３方向における２つのコンベアベルトｃ２の両端は、第２方向において互いに対向し第１方向における高さが同等である。コンベアベルトｃ２は、第３方向の両端において一対のローラｒ２に架け渡されて環状に形成されている。コンベアベルトｃ２は、環状の中央下部分において、さらに駆動ローラｍ２に架け渡されている。駆動ローラｍ２は、駆動源ｇ２に接続されており、回転駆動する。すなわち、コンベアベルトｃ２は、駆動源ｇ２からの駆動力によって回転される駆動ローラｍ２によって、環状に循環駆動される。２つのコンベアベルトｃ２の間は、空間となっている。
【００５３】
第２方向における第１コンベア３６１の一方側のコンベアベルトｃ１と第２方向における第２コンベア３６２の一方側のコンベアベルトｃ２とは、第１方向において互いに対向している。第２方向における第１コンベア３６１の他方側のコンベアベルトｃ１と第２方向における第２コンベア３６２の他方側のコンベアベルトｃ２とは、第１方向において互いに対向している。
【００５４】
第１コンベア３６１は、第１方向からみて、第２コンベア３６２に部分的に重複している。すなわち、第１コンベア３６１の第３方向の長さは、第２コンベア３６２の第３方向の長さよりも短い。第３方向における第１コンベア３６１の一端部３６１ａは、第３方向における第２コンベア３６２の一端部３６２ａよりも他端部３６２ｂ側に位置する。第３方向における第１コンベア３６１の他端部３６１ｂは、第３方向における第２コンベア３６２の他端部３６２ｂよりも一端部３６２ａ側に位置する。第１コンベア３６１の循環方向と第２コンベア３６２の循環方向とは、互いに逆方向である。一例として、第１コンベア３６１の循環方向が反時計回りであり、第２コンベア３６２の循環方向が時計回りである。
【００５５】
第１リフター３６３は、第１方向からみて、第１コンベア３６１の他端部３６１ｂよりも外側であり、且つ、第２コンベア３６２の他端部３６２ｂに少なくとも部分的に重複する領域Ａにおいて、第１方向に沿って昇降可能に配置されている。第１リフター３６３は、第１コンベア３６１の一対のコンベアベルトｃ１の間の空間、及び、第２コンベア３６２の一対のコンベアベルトｃ２の間の空間を通過可能な形状とされている。したがって、第１リフター３６３は、第１コンベア３６１及び第２コンベア３６２を越えて上昇／降下することができる。また、第１リフター３６３は、例えば当該空間内において、第３方向に沿っても移動可能である。
【００５６】
第２リフター３６４は、第１方向からみて、第１コンベア３６１の一端部３６１ａよりも外側であり、且つ、第２コンベア３６２の一端部３６２ａに少なくとも部分的に重複する領域Ｂにおいて、第１方向に沿って昇降可能に配置されている。第２リフター３６４は、第１コンベア３６１の一対のコンベアベルトｃ１の間の空間、及び、第２コンベア３６２の一対のコンベアベルトｃ２の間の空間を通過可能な形状とされている。したがって、第２リフター３６４は、第１コンベア３６１及び第２コンベア３６２を越えて上昇／降下することができる。また、第２リフター３６４は、例えば当該空間内において、第３方向に沿っても移動可能である。ストッパー３６５は、第２リフター３６４が電極積層治具３５を支持した状態において第１コンベア３６１に至るまで上昇したときに電極積層治具３５の上端に当接するように配置されている。
【００５７】
ここで、複数の電極積層治具３５は、循環部３６の循環方向に沿って配列されて循環部３６に支持されている。循環部３６の循環方向とは、第１コンベア３６１、第１リフター３６３、第２コンベア３６２、及び、第２リフター３６４の共働によって、第１方向及び第３方向を含む面（例えばＹ−Ｚ面）に沿って形成される電極積層治具３５の搬送方向である。
【００５８】
具体的には、第１コンベア３６１は、第２方向からみて、電極積層治具３５を支持しつつ一端部３６１ａ側から他端部３６１ｂ側に向かって電極積層治具３５を搬送する。このとき、第１コンベア３６１の他端部３６１ｂにおいては、第１リフター３６３が、コンベアベルトｃ１間の空間に待機している。これにより、第１コンベア３６１の一端部３６１ａに搬送された電極積層治具３５は、第１コンベア３６１及び第１リフター３６３上に配置されることになる。そして、第１リフター３６３が、第３方向に沿って第１コンベア３６１から離間するように電極積層治具３５を領域Ａまで搬送した後、第２コンベア３６２の他端部３６２ｂに向けて下降する。このとき、第１リフター３６３は、第２コンベア３６２の一対のコンベアベルトｃ２の間の空間を通過する。
【００５９】
これにより、第１リフター３６３は、電極積層治具３５を第２コンベア３６２に受け渡す。第２コンベア３６２は、第１リフター３６３から受け渡された電極積層治具３５を支持しつつ、他端部３６２ｂ側から一端部３６２ａ側に向かって電極積層治具３５を搬送する。第２コンベア３６２の一端部３６２ａ（領域Ｂ）において、第２リフター３６４は、コンベアベルトｃ２間の空間に待機している。これにより、第２コンベア３６２の一端部３６２ａに搬送された電極積層治具３５は、第２コンベア３６２及び第２リフター３６４上に配置されることになる。その後、第２リフター３６４は、電極積層治具３５を支持しつつ、第１コンベア３６１の上方まで上昇する。そして、第２リフター３６４は、第３方向に沿って領域Ｂから第１コンベア３６１の一端部３６１ａの上方まで電極積層治具３５を搬送した後、コンベアベルトｃ１の間の空間を通過しながら下降する。これにより、電極積層治具３５は、第２リフター３６４から第１コンベア３６１に受け渡されて第１コンベア３６１により支持される。これにより、電極積層治具３５が環状に搬送される。したがって、ここでは、循環部３６の全体としての循環方向は、反時計回りである。循環部３６は、このような循環方向に沿って複数の電極積層治具３５を支持している。
【００６０】
なお、第１リフター３６３及び第２リフター３６４は、電極積層治具３５の搬送に加えて、後述する第１壁部３５１をスライドさせ、第１壁部３５１及び第２壁部３５２間の相対位置を制御するための機能を有している。この機能については後述する。
【００６１】
図３を参照して説明を続ける。図３に示されるように、押出ユニット３７は、セパレータ付き正極１１及び負極９（電極１８）を電極積層治具３５に導入する。ここでは、押出ユニット３７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ように、セパレータ付き正極１１及び負極９を電極積層治具３５に導入する。押出ユニット３７は、押出部３７１と、駆動部３７２と、押出部３７３と、駆動部３７４と、を有している。
【００６２】
押出部３７１及び駆動部３７２は、セパレータ付き正極１１を第２方向に沿って電極積層治具３５に導入する。具体的には、駆動部３７２が、押出部３７１を第２方向に沿って電極積層治具３５側に移動させる。これにより、押出部３７１は、複数の支持部材３１２に支持された複数のセパレータ付き正極１１を電極積層治具３５に同時に押し出すことにより、複数のセパレータ付き正極１１を後述する積層部材３５３（図５参照）のそれぞれに同時に積層するように積層部材３５３と後述する挟持部材３５４（図５参照）との間にセパレータ付き正極１１を導入する。駆動部３７２は、例えばモータ及びリンク機構から構成されている。また、上述したように、電極積層治具３５側の支持部材３１２を停止させながら、正極供給用コンベア３３側の支持部材３１２を移動させる際に、押出部３７１は、正極供給用コンベア３３側で複数のセパレータ付き正極１１が供給される時間より長い時間をかけて、複数のセパレータ付き正極１１を電極積層治具３５に同時に押し出す。
【００６３】
押出部３７３及び駆動部３７４は、負極９を第２方向に沿って電極積層治具３５に導入する。具体的には、駆動部３７４が、押出部３７３を第２方向に沿って電極積層治具３５側に移動させる。これにより、押出部３７３は、複数の支持部材３２２に支持された複数の負極９を電極積層治具３５に同時に押し出すことにより、複数の負極９を積層部材３５３のそれぞれに同時に積層するように積層部材３５３と挟持部材３５４との間に負極９を導入する。駆動部３７４は、例えばモータ及びリンク機構から構成されている。また、上述したように、電極積層治具３５側の支持部材３２２を停止させながら、負極供給用コンベア３４側の支持部材３２２を移動させる際に、押出部３７３は、負極供給用コンベア３４側で複数の負極９が供給される時間より長い時間をかけて、複数の負極９を電極積層治具３５に同時に押し出す。
【００６４】
コントローラ３８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３８は、各部を制御する。また、コントローラ３８は、電極供給センサ３０１，３０２及び積層位置センサ３０３，３０４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３８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。
【００６５】
電極供給センサ３０１は、正極供給用コンベア３３の正極搬送ユニット３１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３３ａ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３０１は、爪部３３ａ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３８に送信する。
【００６６】
電極供給センサ３０２は、負極供給用コンベア３４の負極搬送ユニット３２側の端部付近に配置され、爪部３４ａ又は負極９の有無を検知する。電極供給センサ３０２は、爪部３４ａ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３８に送信する。
【００６７】
積層位置センサ３０３は、支持部材３１２に支持された最も下流側のセパレータ付き正極１１が予め定められた積層位置（例えば、電極積層治具３５の最下段の積層部材３５３（図５参照）と挟持部材３５４（図５参照）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３０３は、循環部材３１１の上下動とは独立しており、例えば循環用フレーム４０２に取付けられることで、その高さ位置が固定されている。積層位置センサ３０３は、セパレータ付き正極１１を支持した支持部材３１２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３８に送信する。
【００６８】
積層位置センサ３０４は、支持部材３２２に支持された最も下流側の負極９が予め定められた積層位置（例えば、電極積層治具３５の最下段の積層部材３５３（図５参照）と挟持部材３５４（図５参照）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３０４は、循環部材３２１の上下動とは独立しており、例えば、循環用フレームに取付けられることで、その高さ位置が固定されている。積層位置センサ３０４は、支持部材３２２に支持された負極９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３８に送信する。
【００６９】
次に、図７〜図１０を用いて、電極積層治具３５の詳細について説明する。図７は、図３に示された電極積層治具の側面図である。図８は、図３に示された電極積層治具の平面図である。図９は、図３に示された電極積層治具の一部分解図である。図１０は、図３に示された電極積層治具の斜視図である。なお、図８には、第１リフター３６３、第２リフター３６４及びストッパー３６５も示されている。また、図７においては積層前の状態の電極積層治具３５を示し、図１０においては積層が完了した状態の電極積層治具３５を示している。
【００７０】
図７〜図１０に示されるように、電極積層治具３５は、第１壁部３５１及び一対の第２壁部３５２と、複数の積層部材３５３と、複数の挟持部材３５４と、複数の第１弾性部材３５５と、複数の第２弾性部材３５６と、を備えている。第１壁部３５１は、第３方向に交差（直交）する面に沿って広がる板状部材である。第１壁部３５１は、第１方向に沿って延びる長方形板状である。
【００７１】
第１壁部３５１には、積層部材３５３を第１壁部３５１に固定するための複数のねじ穴３５１ａが形成されている。第２壁部３５２は、第２方向における第１壁部３５１の両側に設けられている。第２壁部３５２は、第１方向に沿って延びる長方形板状である。第２壁部３５２には、挟持部材３５４を第２壁部３５２に固定するための複数のねじ穴３５２ａが形成されている。
【００７２】
積層部材３５３は、第１方向に沿って配列されて第１壁部３５１に固定されている。積層部材３５３には第１方向に沿ってセパレータ付き正極１１及び負極９（電極１８）が積層される。ここでは、積層部材３５３には、セパレータ付き正極１１及び負極９が交互に積層される。積層部材３５３は、積層部材３５３の固定に用いられる平板状の固定部３５３ｃと、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層に用いられる平板状の積層部３５３ｄと、によって第２方向からみてＬ字板状に形成されている。固定部３５３ｃ及び積層部３５３ｄは一体的に形成されている。
【００７３】
固定部３５３ｃは、第３方向に交差（直交）する面に沿って広がる板状を呈している。固定部３５３ｃは、第３方向からみて四角形状を呈している。第２方向における固定部３５３ｃの幅は、第２方向における第１壁部３５１の幅と略同等である。第２方向における固定部３５３ｃの両側面には、挟持部材３５４と係合する凸部３５３ｅが形成されている。凸部３５３ｅは、第１方向に沿って延びている。
【００７４】
固定部３５３ｃには、積層部材３５３を第１壁部３５１に固定するための複数のねじ穴３５３ｆが形成されている。複数のねじ穴３５３ｆは、第１壁部３５１の複数のねじ穴３５１ａに対応している。積層部材３５３は、例えば、ねじ穴３５１ａ，３５３ｆを介して、ねじ等によって第１壁部３５１に固定されている。積層部材３５３は、第１方向において同間隔で第１壁部３５１に固定されている。ここでは、第１方向における最下段の積層部材３５３は、その底面（後述する第２表面３５３ｂ）が第１壁部３５１の底面に一致するように第１壁部３５１に固定されている。
【００７５】
積層部３５３ｄは、第１方向に交差（直交）する面に沿って広がる板状を呈している。積層部３５３ｄは、第１方向からみて四角形状を呈している。第２方向における積層部３５３ｄの両縁部には、第１方向に沿って積層部３５３ｄを貫通する第１切欠き３５３ｇが形成されている。すなわち、積層部材３５３の外縁には、第１方向に沿って積層部材３５３を貫通する第１切欠き３５３ｇが形成されている。また、第３方向における積層部３５３ｄの固定部３５３ｃ側の縁部には、固定部３５３ｃの両側において、第１方向に沿って積層部３５３ｄを貫通する第３切欠き３５３ｈが形成されている。
【００７６】
積層部３５３ｄは、セパレータ付き正極１１及び負極９（電極１８）が積層される第１表面３５３ａと、第１表面３５３ａの反対側の第２表面３５３ｂと、を含んでいる。第１表面３５３ａ及び第２表面３５３ｂは、第１方向に交差（直交）している。ここでは、第１表面３５３ａは上面であり、第２表面３５３ｂは下面である。
【００７７】
複数の挟持部材３５４は、第１方向に沿って配列されて第２壁部３５２に固定されている。挟持部材３５４は、積層部材３５３に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９（電極１８）を第１方向に沿って挟持するためのものである。挟持部材３５４は、第１方向に沿って延びる一対の平板状の延在部３５４ｃと、セパレータ付き正極１１及び負極９の挟持に用いられる挟持部３５４ｄと、によって第２方向からみてＬ字板状に形成されている。延在部３５４ｃ及び挟持部３５４ｄは一体的に形成されている。
【００７８】
延在部３５４ｃは、第３方向に交差（直交）する面に沿って広がる板状を呈している。延在部３５４ｃは、第２方向における固定部３５３ｃの両側に配置される。延在部３５４ｃは、第２方向に沿って並んで配置されている。すなわち、延在部３５４ｃは、第２方向からみて、固定部３５３ｃに重複している。第２方向における延在部３５４ｃの幅は、第２方向における第２壁部３５２の幅と略同等である。第２方向における延在部３５４ｃの内側の側面には、積層部材３５３の凸部３５３ｅと係合する凹部３５４ｅが形成されている。凹部３５４ｅは、第１方向に沿って延在部３５４ｃの全体にわたって延びている。
【００７９】
延在部３５４ｃには、挟持部材３５４を第２壁部３５２に固定するための複数のねじ穴３５４ｆが形成されている。複数のねじ穴３５４ｆは、複数のねじ穴３５２ａに対応している。挟持部材３５４は、ねじ穴３５４ｆ，３５２ａを介して、例えば、ねじによって第２壁部３５２に固定されている。挟持部材３５４は、第１方向において同間隔で第２壁部３５２に固定されている。すなわち、複数の挟持部材３５４は、それぞれの延在部３５４ｃが第２壁部３５２に固定されることにより互いに一体化されている。複数の挟持部材３５４は、それぞれの延在部３５４ｃを介して互いに一体化されている。
【００８０】
挟持部３５４ｄは、第１方向に交差（直交）する面に沿って広がる板状を呈している。挟持部３５４ｄは、第１方向からみて四角形状を呈している。第２方向における挟持部３５４ｄの両縁部には、第１方向に沿って挟持部３５４ｄを貫通する第２切欠き３５４ｇが形成されている。すなわち、挟持部材３５４の外縁には、第１方向に沿って挟持部材３５４を貫通する第２切欠き３５４ｇが形成されている。第１切欠き３５３ｇ及び第２切欠き３５４ｇは、第１方向に沿って互いに重複している。ここでは、一例として、第１方向からみて、第１切欠き３５３ｇの全体が第２切欠き３５４ｇに含まれている。
【００８１】
挟持部３５４ｄは、積層部３５３ｄの第１表面３５３ａとの間においてセパレータ付き正極１１及び負極９（電極１８）を挟持するための第３表面３５４ａと、第３表面３５４ａの反対側の第４表面３５４ｂと、を含んでいる。第３表面３５４ａ及び第４表面３５４ｂは、第１方向に交差（直交）している。ここでは、第３表面３５４ａは下面であり、第４表面３５４ｂは上面である。
【００８２】
積層部材３５３と挟持部材３５４とは、第１方向に沿って互いに対向するように交互に配置されている。これにより、第１方向に沿って互いに隣り合う一対の積層部材３５３と一対の積層部材３５３の間の挟持部材３５４において、第２表面３５３ｂと第４表面３５４ｂとが互いに対向する。また、第１方向に沿って互いに隣り合う一対の挟持部材３５４と一対の挟持部材３５４の間の積層部材３５３において、第１表面３５３ａと第３表面３５４ａとが互いに対向する。
【００８３】
積層部材３５３と挟持部材３５４とは、第１方向に沿って延びる凸部３５３ｅ及び凹部３５４ｅによって互いに係合されている。したがって、積層部材３５３と挟持部材３５４とは、第１方向に沿って互いにスライド可能である。これにより、第１壁部３５１と第２壁部３５２とが、積層部材３５３及び挟持部材３５４を介して、第１方向に沿って互いにスライド可能に支持される。なお、第１壁部３５１と第２壁部３５２とが互いにスライド可能に係合されていれば、積層部材３５３の凸部３５３ｅと挟持部材３５４の凹部３５４ｅとの係合は必須ではない（すなわち、凸部３５３ｅ及び凹部３５４ｅが不要となる）。
【００８４】
第１弾性部材３５５は、第１壁部３５１及び第２壁部３５２のスライドに伴って弾性変形される。これにより、第１弾性部材３５５は、積層部材３５３に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９を積層部材３５３との間において挟持部材３５４が挟持するように挟持部材３５４に弾性力を付与する。すなわち、挟持部材３５４は、第１弾性部材３５５の弾性力によってセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持する。第１弾性部材３５５は、互いに対向する第２表面３５３ｂ及び第４表面３５４ｂの間に配置されている。第１弾性部材３５５は、積層部材３５３に取り付けられた一端と、挟持部材３５４に取り付けられた他端と、を有している。第１弾性部材３５５は、その他端が第４表面３５４ｂに形成された穴３５４ｈ内に配置されている。すなわち、第１弾性部材３５５の他端は、第４表面３５４ｂに取り付けられている。また、第１弾性部材３５５は、その一端が第２表面３５３ｂに形成された穴（図示せず）内に配置されている。すなわち、第１弾性部材３５５の一端は、第２表面３５３ｂに取り付けられている。これにより、第２方向及び第３方向に沿った第１弾性部材３５５の位置が定められている。なお、穴３５４ｈは、挟持部３５４ｄを貫通していない。また、第２表面３５３ｂに形成された穴は、積層部３５３ｄを貫通していない。ここでは、第１弾性部材３５５は、例えばコイルバネである。ただし、第１弾性部材３５５は、例えばゴム等であってもよい。第１弾性部材３５５は、互いに対向する複数組の第２表面３５３ｂ及び第４表面３５４ｂの間において、４つずつ配置されている。
【００８５】
第２弾性部材３５６は、第１方向においてセパレータ付き正極１１又は負極９（電極１８）に接触するように挟持部材３５４に設けられている。具体的には、第２弾性部材３５６は、それぞれの第３表面３５４ａに設けられている。第２弾性部材３５６は、例えば、スポンジ状のものである。ただし、第２弾性部材３５６は、例えばゴム等であってもよい。なお、図１０においては、第１壁部３５１及び第２壁部３５２が省略されている。
【００８６】
引き続いて、図５，図１１〜図１５を用いて電極積層装置３０の動作について説明する。図１１〜図１５は、電極が積層される過程を示す図である。まず、図５に示されるように、積層開始時には、空の電極積層治具３５が積層位置に配置される。積層位置とは、電極積層治具３５に対してセパレータ付き正極１１及び負極９（電極１８）を導入可能な位置であって、ここでは、第１リフター３６３上の位置である。ここでは、電極積層治具３５は、第１リフター３６３に固定される。より具体的には、第１リフター３６３が吸着パッドとしての機能を有しており、電極積層治具３５の積層部材３５３が吸着により第１リフター３６３に固定される。一方で、挟持部材３５４は、第１リフター３６３に固定されていない。
【００８７】
続いて、図１１に示されるように、第２壁部３５２に対して所定の固定部材３１４が接続されることにより第２壁部３５２が固定され、少なくとも第１方向における第２壁部３５２の移動が規制される。この際、第１弾性部材３５５は実質的に自由長となっている。実質的に自由長であるとは、第１弾性部材３５５に意図的に加重を負荷していない状態を意味しており、例えば挟持部材３５４等の重さにより変形されている場合もある。
【００８８】
続いて、この状態において、第１リフター３６３が第１方向に沿って下降する。上述したように、ここでは、第１リフター３６３に対して積層部材３５３が固定されている。また、第２壁部３５２の移動が規制されている。したがって、第１リフター３６３の下降に伴って、積層部材３５３及び第１壁部３５１のみが下降する。これにより、第１壁部３５１及び第２壁部３５２が第１方向において互いにスライドする。この結果、第１表面３５３ａと第３表面３５４ａとの間隔が拡大される。一方、第２表面３５３ｂと第４表面３５４ｂとの間隔が縮小され、第１弾性部材３５５が圧縮するように弾性変形する。
【００８９】
続いて、図１２に示されるように、正極搬送ユニット３１及び負極搬送ユニット３２により搬送された複数のセパレータ付き正極１１及び負極９（電極１８）が第１表面３５３ａに交互に積層されるように、押出ユニット３７によって第１表面３５３ａと第３表面３５４ａとの間に導入される。なお、第１リフター３６３は、積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９により新しいセパレータ付き正極１１及び負極９の導入が妨げられないように、少しずつ下降する。この際、第１弾性部材３５５は更に圧縮される。
【００９０】
続いて、図１３に示されるように、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層が完了すると、第１リフター３６３は、積層されたセパレータ付き正極１１又は負極９と第３表面３５４ａに設けられた第２弾性部材３５６とが接触するまで、第１壁部３５１を第１方向に沿って上昇させる。そして、固定部材３１４による第２壁部３５２の固定が解除される。この際、積層部材３５３の第１表面３５３ａに積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９は、第１弾性部材３５５の弾性力（復元力）によって、積層部材３５３と挟持部材３５４とによって挟持される。
【００９１】
続いて、図５及び図１４に示されるように、第１リフター３６３は、第３方向に沿って第１コンベア３６１から離間するように移動した後に、第１コンベア３６１側から第２コンベア３６２を越えて下降することにより、電極積層治具３５を第２コンベア３６２に受け渡す。そして、電極積層治具３５は、第２コンベア３６２により他端部３６２ｂ側から一端部３６２ａ側に搬送され、第２リフター３６４に受け渡される。
【００９２】
続いて、図５及び図１５に示されるように、第２リフター３６４は、電極積層治具３５の上端部がストッパー３６５に当接されるように上昇する。ここでは、第１壁部３５１のみがストッパー３６５に当接される。これにより、第１壁部３５１の上昇が規制される。その状態において、第２リフター３６４が第２壁部３５２を支持しつつさらに上昇する。これにより、第１壁部３５１に対して第２壁部３５２が上昇するようにスライドする。
【００９３】
この結果、第１表面３５３ａと第３表面３５４ａとの距離が拡大され、セパレータ付き正極１１及び負極９の挟持が解除される。そして、第１表面３５３ａに積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９は、電極積層治具３５から搬出されて後工程に供給される。その後、図５に示されるように、セパレータ付き正極１１及び負極９が搬出されて空となった電極積層治具３５は、第２リフター３６４から第１コンベア３６１に受け渡され、第１コンベア３６１により一端部３６１ａ側から他端部３６１ｂ側に搬送される。
【００９４】
電極積層装置３０においては、複数の電極積層治具３５がこのように同時に循環されている。したがって、第１リフター３６３の下降により電極積層治具３５を第２コンベア３６２に受け渡した後には、第１リフター３６３をもとの位置まで上昇させると共に、第１コンベア３６１を循環駆動させることにより、積層位置に新たな空の電極積層治具３５を供給可能である。以上のような循環部３６の動作は、例えばコントローラ３８の制御のもとで実行され得る。
【００９５】
以上、電極積層治具３５においては、複数の積層部材３５３が第１方向に沿って配列されている。また、複数の挟持部材３５４が、積層部材３５３に対向するように第１方向に沿って配列されている。そのため、積層部材３５３と挟持部材３５４との間において、複数組のセパレータ付き正極１１及び負極９（電極１８）が同時に積層され得る。よって、電極積層治具３５によれば、セパレータ付き正極１１及び負極９を効率的に積層可能である。一方、電極積層治具３５においては、積層部材３５３と挟持部材３５４とは、第１方向に沿って互いにスライド可能とされている。そのため、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層後に積層部材３５３と挟持部材３５４とを互いにスライドさせることにより、複数の挟持部材３５４と積層部材３５３との間でセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持することができる。よって、積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９の位置ずれを抑制しながら移送することが可能である。
【００９６】
特に、挟持部材３５４は、第１方向に沿って延びる延在部３５４ｃを有している。したがって、延在部３５４ｃを介して挟持部材３５４を操作することにより、挟持部材３５４を積層部材３５３に対してスライドさせてセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持できる。このため、積層部材３５３と挟持部材３５４との間に形成されるセパレータ付き正極１１及び負極９の積層エリアを狭くして積層段数を増加させても、セパレータ付き正極１１及び負極９を挟持するため操作を容易に行うことができる。よって、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層をより効率化できる。
【００９７】
電極積層治具３５においては、複数の挟持部材３５４は、延在部３５４ｃを介して互いに一体化されている。この構成によれば、複数の挟持部材３５４と積層部材３５３との間で一括してセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持することができる。
【００９８】
電極積層治具３５においては、複数の挟持部材３５４は、それぞれの延在部３５４ｃが第１方向に沿って延びる第２壁部３５２に固定されることにより互いに一体化されている。この構成によれば、より簡単な構成により複数の挟持部材３５４と積層部材３５３との間で一括してセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持することができる。
【００９９】
電極積層治具３５においては、第１弾性部材３５５は、積層部材３５３に取り付けられた一端と、挟持部材３５４に取り付けられた他端と、を有しており、積層部材３５３に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９を積層部材３５３との間において挟持部材３５４が挟持するように挟持部材３５４に弾性力を付与している。この構成によれば、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層するに際して積層部材３５３及び挟持部材３５４を互いにスライドさせて第１弾性部材３５５を弾性変形させると共に、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層が完了したときに第１弾性部材３５５の弾性変形を開放することによって、第１弾性部材３５５の弾性力によって積層部材３５３及び挟持部材３５４のスライドが元に戻り、複数の挟持部材３５４と積層部材３５３との間でセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持することができる。
【０１００】
電極積層治具３５においては、積層部材３５３は、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層される第１表面３５３ａと、第１表面３５３ａの反対側の第２表面３５３ｂと、を含み、挟持部材３５４は、第１表面３５３ａとの間においてセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持するための第３表面３５４ａと、第３表面３５４ａの反対側の第４表面３５４ｂと、を含み、第１方向に沿って互いに隣り合う一対の積層部材３５３と一対の積層部材３５３の間の挟持部材３５４において、第２表面３５３ｂと第４表面３５４ｂとは互いに対向しており、第１弾性部材３５５の一端は、第２表面３５３ｂに取り付けられ、第１弾性部材３５５の他端は、第４表面３５４ｂに取り付けられている。この場合、より簡単な構成によりセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持可能である。
【０１０１】
電極積層治具３５においては、第２弾性部材３５６が第１方向においてセパレータ付き正極１１及び負極９に接触するように積層部材３５３に設けられている。この構成によれば、複数組の積層部材３５３及び挟持部材３５４間において、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層体の厚さ、及び積層部材３５３と挟持部材３５４との間の距離にばらつきがある場合であっても、少なくとも第２弾性部材３５６が弾性変形可能な範囲において、セパレータ付き正極１１及び負極９が確実に挟持される。
【０１０２】
電極積層治具３５においては、積層部材３５３の外縁には、第１方向に沿って積層部材３５３を貫通する第１切欠き３５３ｇが形成されていている。この構成によれば、積層部材３５３に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９を後工程において搬出するときに、積層部材３５３の第１切欠き３５３ｇを通じてセパレータ付き正極１１及び負極９を把持することができる。そのため、セパレータ付き正極１１及び負極９の把持に際して、セパレータ付き正極１１及び負極９の側面が触れられることによる粉落ちを抑制することができる。
【０１０３】
電極積層治具３５においては、挟持部材３５４の外縁には、第１方向に沿って挟持部材３５４を貫通する第２切欠き３５４ｇが形成されており、第１切欠き３５３ｇ及び第２切欠き３５４ｇは、第１方向に沿って互いに重複している。この構成によれば、積層部材３５３に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９を後工程において搬出するときに、挟持部材３５４によりセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持している状態であっても、積層部材３５３の第１切欠き３５３ｇ及び挟持部材３５４の第２切欠き３５４ｇを通じてセパレータ付き正極１１及び負極９を把持することができる。つまり、セパレータ付き正極１１及び負極９の把持に際して、挟持部材３５４を移動させる必要が無い。このため、挟持部材３５４の移動の影響によるセパレータ付き正極１１及び負極９の位置ずれを抑制可能である。
【０１０４】
電極積層装置３０は、電極積層治具３５と、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層部材３５３のそれぞれに同時に積層するように積層部材３５３と挟持部材３５４との間にセパレータ付き正極１１及び負極９を導入する押出ユニット３７と、を備えている。この構成によれば、セパレータ付き正極１１及び負極９を効率的に積層することができる。
【０１０５】
電極積層装置３０は、複数の電極積層治具３５と、電極積層治具３５を循環移動させるための循環部３６と、を備え、電極積層治具３５は、循環部３６の循環方向に沿って配列されて循環部３６に支持されている。この構成によれば、例えば、循環部３６の循環移動を制御することにより、積層が完了した一の電極積層治具３５を積層位置から搬出しつつ、別の電極積層治具３５を積層位置に即時に搬入可能である。よって、セパレータ付き正極１１及び負極９をより効率的に積層することができる。
【０１０６】
以上、本発明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。
【０１０７】
例えば、電極積層治具３５は、第２壁部３５２及び第２弾性部材３５６を備えていなくてもよい。図１６〜図１８は、電極積層治具の変形例を示す図である。図１６，１７に示される例では、電極積層治具３５は、第２壁部３５２及び第２弾性部材３５６を備えていない。このため、挟持部材３５４は、第２壁部３５２に固定されておらず、第１方向に沿って互いに独立して積層部材３５３に対してスライド可能とされている。また、挟持部材３５４が積層部材３５３に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持した際には、第１方向に沿って互いに隣り合う挟持部材３５４のそれぞれの延在部３５４ｃは、互いに離間している。
【０１０８】
具体的には、第１方向に沿って互いに隣り合う一対の挟持部材３５４と当該一対の挟持部材３５４の間の積層部材３５３において、挟持部材３５４の第３表面３５４ａと、積層部材３５３に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９の最上面との距離Ｄ１は、当該挟持部材３５４の延在部３５４ｃの底面と当該挟持部材３５４に隣り合う他の挟持部材３５４の第４表面３５４ｂとの距離Ｄ２よりも短い。この構成によれば、複数組の積層部材３５３及び挟持部材３５４間において、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層体の厚さにばらつきがある場合であっても、延在部３５４ｃ同士が干渉することなく、セパレータ付き正極１１及び負極９が確実に挟持される。
【０１０９】
なお、この例では、最上段の挟持部材３５４は、自重によってセパレータ付き正極１１及び負極９を挟持する。また、このような場合においては、図１７に示されるように、複数の固定部材３１４で、第１方向におけるそれぞれの挟持部材３５４の移動を規制したうえで、積層部材３５３を下降させることができる。これにより、積層部材３５３及び挟持部材３５４が第１方向において互いにスライドする。この結果、第１表面３５３ａと第３表面３５４ａとの間隔が拡大される。
【０１１０】
一方、図１８に示されるように、１つの固定部材３１４で、第１方向における最下段の挟持部材３５４の移動を規制したうえで、積層部材３５３を下降させてもよい。この際、複数の挟持部材３５４は、第１方向におけるそれぞれの延在部３５４ｃの端部同士が接触することにより互いに支持される。この構成によれば、より簡単な構成によって複数の挟持部材３５４を支持することができる。
【０１１１】
また、第１弾性部材３５５は、コイルバネではなくてもよい。第１弾性部材３５５は、積層部材３５３に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９を積層部材３５３との間において挟持部材３５４が挟持するように挟持部材３５４に弾性力を付与すればよい。また、第１弾性部材３５５は、互いに対向する少なくとも一対の第２表面３５３ｂと第４表面３５４ｂとの間に配置されていればよい。すなわち、第１弾性部材３５５の一端は、互いに対向する少なくとも一対の第２表面３５３ｂ及び第４表面３５４ｂのうちの第２表面３５３ｂに取り付けられていればよい。また、第１弾性部材３５５の他端は、互いに対向する少なくとも一対の第２表面３５３ｂ及び第４表面３５４ｂのうちの第４表面３５４ｂに取り付けられていればよい。
【０１１２】
また、第１弾性部材３５５は、少なくとも一対の互いに対向する第２表面３５３ｂと第４表面３５４ｂとの間において、１つ以上配置されていればよい。また、第１弾性部材３５５は、第２表面３５３ｂと第４表面３５４ｂとの間に配置されていなくてもよい。例えば、第１弾性部材３５５の一端は、第１壁部３５１に取り付けられていてもよい。また、各挟持部材３５４の自重で、セパレータ付き正極１１及び負極９を挟持することができる場合には、電極積層治具３５は、第１弾性部材３５５を備えていなくてもよい。
【０１１３】
また、第２弾性部材３５６は、積層部材３５３に設けられていてもよい。具体的には、第２弾性部材３５６は、第１表面３５３ａに設けられていてもよい。また、第２弾性部材３５６は、積層部材３５３及び挟持部材３５４の両方に設けられていてもよい。具体的には、第２弾性部材３５６は、第１表面３５３ａ、第２表面３５３ｂ、第３表面３５４ａ及び第４表面３５４ｂに設けられていてもよい。
【０１１４】
また、積層部材３５３の第１表面３５３ａには、第２方向におけるセパレータ付き正極１１及び負極９の位置ずれを防止するための位置決め部が設けられていてもよい。位置決め部は、一例として、第１表面３５３ａにおけるセパレータ付き正極１１及び負極９の外縁の近傍外側に相当する位置に設けられた凸部である。ただし、位置決め部は、セパレータ付き正極１１及び負極９の位置ずれを防止することができればよく、壁部等であってもよい。この構成によれば、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層中においても、セパレータ付き正極１１及び負極９の位置ずれを抑制することができる。
【０１１５】
また、挟持部材３５４には、第２切欠き３５４ｇが形成されていなくてもよい。この場合には、例えば、第１方向からみて挟持部材３５４が第１切欠き３５３ｇに重複しないようなサイズとすることにより、セパレータ付き正極１１及び負極９の挟持を解除することなくセパレータ付き正極１１及び負極９を把持することが可能である。
【０１１６】
また、凸部３５３ｅは、積層部材３５３ではなく、第１壁部３５１に形成されていてもよく、凹部３５４ｅは、挟持部材３５４ではなく、第２壁部３５２に形成されていてもよい。この際は、積層部材３５３と挟持部材３５４とは、第１壁部３５１及び第２壁部３５２を介して、第１方向に沿って互いにスライド可能に支持される。
【０１１７】
また、第１リフター３６３は、外径が拡大／縮小する拡縮ピンにより、最下段の積層部材３５３の底面に形成された穴をチャックすることにより、電極積層治具３５を吸着してもよい。また、第１リフター３６３は、電磁石等の磁力によって電極積層治具３５を引きつけて固定してもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１８…電極、３０…電極積層装置、３５…電極積層治具、３５１…第１壁部、３５２…第２壁部、３５３…積層部材、３５３ａ…第１表面、３５３ｂ…第２表面、３５３ｇ…第１切欠き、３５４…挟持部材、３５４ａ…第３表面、３５４ｂ…第４表面、３５４ｇ…第２切欠き、３５５…第１弾性部材、３５６…第２弾性部材、３６…循環部、３７…押出ユニット（導入部）。
【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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