(57)【要約】【課題】  正極シート及び負極シートを位置ずれさせることなく積層することができる電極積層装置を提供する。【解決手段】  矩形状の正極シート１６と、前記正極シートより大きい外形形状を有する矩形状の負極シート１８とを、絶縁層１６ａ，１８ａを介在させて積層する電極積層装置であって、前記正極シート及び前記負極シートを順次搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された前記正極シート及び前記負極シートを積層する積層部６とを備え、前記積層部は、前記搬送部により搬送された前記正極シート及び前記負極シートを積層する積層面と、前記正極シートを前記積層面に積層させる際、前記正極シートの隣り合う２角１６ｂ，１６ｃの前記積層面内における位置を規制する第１位置規制部２６ｃ，２６ｄと、前記負極シートを前記積層面に積層させる際、前記負極シートの少なくとも２角１８ｂ〜１８ｅの前記積層面内における位置を規制する第２位置規制部２６ｅ〜２６ｈとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の正極シートと、前記正極シートより大きい外形形状を有する矩形状の負極シートとを、絶縁層を介在させて積層する電極積層装置であって、
前記正極シート及び前記負極シートを順次搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された前記正極シート及び前記負極シートを積層する積層部と、
を備え、
前記積層部は、
前記搬送部により搬送された前記正極シート及び前記負極シートを積層する積層面と、
前記正極シートを前記積層面に積層させる際、前記正極シートの隣り合う２角の前記積層面内における位置を規制する第１位置規制部と、
前記負極シートを前記積層面に積層させる際、前記負極シートの少なくとも２角の前記積層面内における位置を規制する第２位置規制部と、
を備えることを特徴とする電極積層装置。
【請求項２】
前記積層部は、前記積層面、前記第１位置規制部及び前記第２位置規制部を有し前記正極シート及び前記負極シートを収容する収容部を備え、
前記収容部の開口形状は、前記正極シート及び前記負極シートを積層することにより形成される電極積層体の形状と同一であることを特徴とする請求項１記載の電極積層装置。
【請求項３】
前記収容部の少なくとも一部は、マガジンにより形成され、
前記マガジンは、前記正極シートの隣り合う２角の位置決めに用いられる前記第１位置規制部としての２つの第１隅部と、前記負極シートの少なくとも２角の位置決めに用いられる前記第２位置規制部としての少なくとも２つの第２隅部と、を有することを特徴とする請求項２記載の電極積層装置。
【請求項４】
前記収容部は、凹部により形成され、
前記凹部は、前記正極シートの隣り合う２角の位置決めに用いられる前記第１位置規制部としての２つの第１隅部と、前記負極シートの少なくとも２角の位置決めに用いられる前記第２位置規制部としての少なくとも２つの第２隅部と、を有することを特徴とする請求項２記載の電極積層装置。
【請求項５】
前記絶縁層は、前記正極シート及び前記負極シートに形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電極積層装置。
【請求項６】
前記絶縁層はセパレータを含み、
前記搬送部は、前記セパレータを搬送し、
前記積層部は、前記搬送部により搬送された前記セパレータを前記正極シートと前記負極シートとの間に配置することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電極積層装置。
【請求項７】
前記正極シート及び前記負極シートは、リチウムイオン二次電池用の正極及び負極であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の電極積層装置。
【請求項８】
矩形状の正極シートと、前記正極シートより大きい外形形状を有する矩形状の負極シートとを、絶縁層を介在させて積層する電極積層体の製造方法であって、
前記正極シート及び前記負極シートを積層する積層面を有する積層部に、前記正極シートを搬送する第１搬送工程と、
前記第１搬送工程により搬送された前記正極シートの隣り合う２角の前記積層面内における位置を規制する第１位置規制工程と、
前記第１位置規制工程により位置規制された前記正極シートを前記積層部内に載置する第１載置工程と、
前記積層部に前記負極シートを搬送する第２搬送工程と、
前記第２搬送工程により搬送された前記負極シートの少なくとも２角の前記積層面内における位置を規制する第２位置規制工程と、
前記第２位置規制工程により位置規制された前記負極シートを前記積層部内に載置する第２載置工程と、
を含むことを特徴とする電極積層体の製造方法。
【請求項９】
前記積層部は、前記積層面、前記第１位置規制部及び前記第２位置規制部を有し前記正極シート及び前記負極シートを収容する収容部を備え、
前記収容部の開口形状は、前記正極シート及び前記負極シートを積層することにより形成される電極積層体の形状と同一であり、
前記第１位置規制工程は、前記収容部が有する隅部の中の２つの第１隅部により前記正極シートの隣り合う２角の位置決めを行い、
前記第２位置規制工程は、前記収容部が有する隅部の中の少なくとも２つの第２隅部により前記負極シートの少なくとも２角の位置決めを行うことを特徴とする請求項８記載の電極積層体の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁層はセパレータを含み、
前記第１載置工程と前記第２搬送工程との間、及び前記第２載置工程と前記第１搬送工程との間に、
前記積層部に前記セパレータを搬送する第３搬送工程と、
前記第３搬送工程により搬送された前記セパレータを前記積層部内に載置する第３載置工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項８または請求項９記載の電極積層体の製造方法。
【請求項１１】
前記正極シート及び前記負極シートは、リチウムイオン二次電池用の正極及び負極であることを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の電極積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型電池を構成する電極シートを積層するための電極積層装置及び該電極積層装置を用いた電極積層体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン二次電池等の積層型電池が実用化されている。積層型電池は、例えば正極シートと負極シートとを固体電解質層を介在させた状態で積層した電極積層体を有する。固体電解質層は、正極シートの表面及び負極シートの表面に電解質を塗付し乾燥させることにより形成される。この電極積層体は、正極シートに接続された正極端子及び負極シートに接続された負極端子を外装材から露出させた状態で、ラミネートフィルム等の外装材に封入される。また、積層型電池は、例えば正極シートと負極シートとをセパレータを介在させた状態で積層した電極積層体を有する。この電極積層体は、正極シートに接続された正極端子及び負極シートに接続された負極端子を外装材から露出させた状態で、電解液と共にラミネートフィルム等の外装材に封入される。
【０００３】
特許文献１には、正極活物質層及び正極集電体層を有する第１の電極積層体と、負極活物質層及び負極集電体層を有する第２の電極積層体とを、固体電解質またはセパレータを介在させた状態で鉛直方向に複数積層した電極積層体群を備えた積層型電池の製造方法について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−７６４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
積層型電池の性能、生産性及び安全性を確保するためには、上述したような正極シート及び負極シートをステージ上に積層する工程において、正極シート及び負極シートを正確に位置合わせして積層する必要がある。
【０００６】
例えば特許文献１記載の積層型電池の製造方法によれば、第１の電極積層体（正極シート）、第２の電極積層体（負極シート）及びセパレータを複数積層した電極積層体群を鉛直方向に落下させながら、電極積層体群を包囲する整列部材を電極積層体群に向かう方向に移動させることにより電極積層体群の側面を押し、電極積層体群を整列させている。即ち、電極積層体群を整列させることにより、積層時に生じた第１の電極積層体、第２の電極積層体及びセパレータの位置ずれを解消している。
【０００７】
ところで、リチウムイオン二次電池においては、充電の際にリチウム金属が析出することを防止するために、負極シートの外径形状を正極シートの外径形状より大きくすることが一般的である。しかしながら、特許文献１記載の方法では、正極シート及び正極シートより大きい外径形状を有する負極シートを積層する場合において、負極シートの位置ずれを解消することはできるが、正極シートの位置ずれを解消することはできない。
【０００８】
本発明の目的は、電極シートを位置ずれさせることなく積層することができる電極積層装置及び該電極積層装置を用いた電極積層体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電極積層装置は、矩形状の正極シートと、前記正極シートより大きい外形形状を有する矩形状の負極シートとを、絶縁層を介在させて積層する電極積層装置であって、前記正極シート及び前記負極シートを順次搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された前記正極シート及び前記負極シートを積層する積層部とを備え、前記積層部は、前記搬送部により搬送された前記正極シート及び前記負極シートを積層する積層面と、前記正極シートを前記積層面に積層させる際、前記正極シートの隣り合う２角の前記積層面内における位置を規制する第１位置規制部と、前記負極シートを前記積層面に積層させる際、前記負極シートの少なくとも２角の前記積層面内における位置を規制する第２位置規制部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の電極積層装置は、前記積層部が前記積層面、前記第１位置規制部及び前記第２位置規制部を有し前記正極シート及び前記負極シートを収容する収容部を備え、前記収容部の開口形状が前記正極シート及び前記負極シートを積層することにより形成される電極積層体の形状と同一であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の電極積層装置は、前記収容部の少なくとも一部がマガジンにより形成され、前記マガジンは、前記正極シートの隣り合う２角の位置決めに用いられる前記第１位置規制部としての２つの第１隅部と、前記負極シートの少なくとも２角の位置決めに用いられる前記第２位置規制部としての少なくとも２つの第２隅部とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電極積層装置は、前記収容部が凹部により形成され、前記凹部は、前記正極シートの隣り合う２角の位置決めに用いられる前記第１位置規制部としての２つの第１隅部と、前記負極シートの少なくとも２角の位置決めに用いられる前記第２位置規制部としての少なくとも２つの第２隅部とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電極積層装置は、前記絶縁層が前記正極シート及び前記負極シートに形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の電極積層装置は、前記絶縁層がセパレータを含み、前記搬送部は、前記セパレータを搬送し、前記積層部は、前記搬送部により搬送された前記セパレータを前記正極シートと前記負極シートとの間に配置することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の電極積層装置は、前記正極シート及び前記負極シートがリチウムイオン二次電池用の正極及び負極であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の電極積層体の製造方法は、矩形状の正極シートと、前記正極シートより大きい外形形状を有する矩形状の負極シートとを、絶縁層を介在させて積層する電極積層体の製造方法であって、前記正極シート及び前記負極シートを積層する積層面を有する積層部に、前記正極シートを搬送する第１搬送工程と、前記第１搬送工程により搬送された前記正極シートの隣り合う２角の前記積層面内における位置を規制する第１位置規制工程と、前記第１位置規制工程により位置規制された前記正極シートを前記積層部内に載置する第１載置工程と、前記積層部に前記負極シートを搬送する第２搬送工程と、前記第２搬送工程により搬送された前記負極シートの少なくとも２角の前記積層面内における位置を規制する第２位置規制工程と、前記第２位置規制工程により位置規制された前記負極シートを前記積層部内に載置する第２載置工程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電極積層体の製造方法は、前記積層部が前記積層面、前記第１位置規制部及び前記第２位置規制部を有し前記正極シート及び前記負極シートを収容する収容部を備え、前記収容部の開口形状が前記正極シート及び前記負極シートを積層することにより形成される電極積層体の形状と同一であり、前記第１位置規制工程は、前記収容部が有する隅部の中の２つの第１隅部により前記正極シートの隣り合う２角の位置決めを行い、前記第２位置規制工程は、前記収容部が有する隅部の中の少なくとも２つの第２隅部により前記負極シートの少なくとも２角の位置決めを行うことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の電極積層体の製造方法は、前記絶縁層がセパレータを含み、前記第１載置工程と前記第２搬送工程との間、及び前記第２載置工程と前記第１搬送工程との間に、前記積層部に前記セパレータを搬送する第３搬送工程と、前記第３搬送工程により搬送された前記セパレータを前記積層部内に載置する第３載置工程とを更に含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電極積層体の製造方法は、前記正極シート及び前記負極シートがリチウムイオン二次電池用の正極及び負極であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電極積層装置及び電極積層体の製造方法によれば、正極シート及び負極シートを位置ずれさせることなく積層することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係る電極積層装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る積層部の構成を示す平面図である。
【図３】実施の形態に係る積層部の構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態に係る電極積層装置を用いて電極積層体を製造する方法について説明するためのフローチャートである。
【図５】実施の形態に係る他の積層部の構成を示す断面図である。
【図６】実施の形態に係る他の積層部の構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態に係る電極積層装置を用いて他の電極積層体を製造する方法について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る電極積層装置について説明する。この実施の形態に係る電極積層装置は、矩形状の正極シートと矩形状の負極シートとを絶縁層を介在させて積層するための装置である。なお、この実施の形態においては、固体電解質層を備えた正極シート及び負極シートを積層して成る電極積層体を形成する場合を例に挙げて説明する。この電極積層装置により形成される電極積層体は、リチウムイオン二次電池等の積層型電池に用いられるものである。
【００２３】
図１は、実施の形態に係る電極積層装置の概略構成を示す図である。電極積層装置２は、図１に示すように、搬送部４、積層部６、制御部８、正極シート１６を一時的に載置する第１テーブル２０、負極シート１８を一時的に載置する第２テーブル２２、並びに積層部６、第１テーブル２０及び第２テーブル２２を支持するステージ２４を備えている。また、電極積層装置２の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照して説明する。ＸＹＺ直交座標系は、図１に示すように、Ｘ軸が図１の紙面に対して垂直方向となるように、Ｚ軸が鉛直方向となるように、Ｙ軸がＺＸ平面に対して垂直方向となるように設定される。
【００２４】
搬送部４は、正極シート１６及び負極シート１８を積層部６に順次搬送する。搬送部４は、図１に示すように、レール１０、第１搬送アーム１２及び第２搬送アーム１４を備えている。レール１０は、Ｙ方向に延び、第１搬送アーム１２及び第２搬送アーム１４を±Ｙ方向にスライド可能に支持する。第１搬送アーム１２は、正極シート１６を搬送するためのアームであり、＋Ｚ方向側の端部はレール１０に支持され、−Ｚ方向側の端部には正極シート１６の＋Ｚ側の面を吸着保持する吸着パッド１２ａが設けられている。第１搬送アーム１２は、±Ｙ方向及び±Ｚ方向に移動可能であり、図１に示す位置で待機する。第１搬送アーム１２は、正極シート１６が図示しない正極シート供給部より供給され第１テーブル２０上に載置されると、−Ｚ方向に移動し、吸着パッド１２ａにより正極シート１６を吸着保持する。そして、第１搬送アーム１２は、＋Ｚ方向及び−Ｙ方向に移動することにより、正極シート１６を積層部６に搬送する。
【００２５】
第２搬送アーム１４は、負極シート１８を搬送するためのアームであり、＋Ｚ方向側の端部はレール１０に支持され、−Ｚ方向側の端部には負極シート１８の＋Ｚ側の面を吸着保持する吸着パッド１４ａが設けられている。第２搬送アーム１４は、±Ｙ方向及び±Ｚ方向に移動可能であり、図１に示す位置で待機する。第２搬送アーム１４は、負極シート１８が図示しない負極シート供給部より供給され第２テーブル２２上に載置されると、−Ｚ方向に移動し、吸着パッド１４ａにより負極シート１８を吸着保持する。そして、第２搬送アーム１４は、＋Ｚ方向及び＋Ｙ方向に移動することにより、負極シート１８を積層部６に搬送する。
【００２６】
積層部６は、搬送部４により搬送された正極シート１６及び負極シート１８を積層する。図２は積層部６の構成を示す平面図、図３は積層部６の構成を示す図２のＡ−Ａ断面図である。なお、図２及び図３においては、正極シート１６及び負極シート１８が積層されている状態を示している。ここで、正極シート１６及び負極シート１８は、リチウムイオン二次電池等の積層型電池用の正極及び負極であり、上述したように矩形状である。正極シート１６及び負極シート１８の表面（＋Ｚ側の面）の所定領域には、絶縁層としても機能する固体電解質層１６ａ，１８ａが形成されている。固体電解質層１６ａ，１８ａは、それぞれ正極シート１６及び負極シート１８の表面の所定領域に電解質を塗付し乾燥させることにより形成されている。また、負極シート１８は、正極シート１６より大きい外形形状を有しており、この実施の形態では、負極シート１８のＸ方向における幅は正極シート１６のＸ方向における幅より広い。また、この実施の形態において積層部６は、図２及び図３に示すように、正極シート１６の＋Ｙ側端部及び負極シート１８の−Ｙ側端部を重ね合わせず、絶縁層１６ａ，１８ａの領域を重ね合わせた状態で、正極シート１６及び負極シート１８を積層することにより電極積層体を形成する。
【００２７】
なお、固体電解質層は、正極シート１６及び負極シート１８の両面（±Ｚ側の面）の所定領域に形成してもよく、負極シート１８の両面の所定領域にのみ形成してもよい。
【００２８】
積層部６は、図３に示すように、＋Ｚ方向に積層されていく正極シート１６及び負極シート１８を収容する収容部２８を備え、収容部２８は、マガジン２６により形成されている。マガジン２６は、搬送部４により搬送された正極シート１６及び負極シート１８を＋Ｚ方向に積み上げて積層するための積層面２６ａを備えている。また、マガジン２６には＋Ｚ側に開口２６ｂが形成されている。開口２６ｂの形状は、図２に示すように、正極シート１６及び負極シート１８を積層することにより形成される電極積層体の形状と同一である。よって、電極積層体は、マガジン２６内に略隙間なく収容される。
【００２９】
マガジン２６（収容部２８）は、正極シート１６の一部を収容する領域（２つの第１隅部２６ｃ，２６ｄ及び２つの角部２６ｉ，２６ｊにより形成される領域）を有している。ここで、第１隅部２６ｃ，２６ｄにより形成される幅及び角部２６ｉ，２６ｊにより形成される幅は略等しい。また、マガジン２６（収容部２８）は、負極シート１８を収容する領域（４つの第２隅部２６ｅ，２６ｆ，２６ｇ，２６ｈにより形成される領域）を有している。ここで、第２隅部２６ｅ，２６ｆにより形成される幅及び第２隅部２６ｇ，２６ｈにより形成される幅は略等しい。なお、第１隅部２６ｃ，２６ｄにより形成される幅は、第２隅部２６ｅ，２６ｆにより形成される幅及び第２隅部２６ｇ，２６ｈにより形成される幅より狭い。また、角部２６ｉ，２６ｊは、Ｘ方向において第２隅部２６ｇと第２隅部２６ｈとの間に位置している。
【００３０】
第１隅部２６ｃ，２６ｄは、正極シート１６の隣り合う２角１６ｂ，１６ｃの位置決めに用いられ、第１位置規制部として機能する。第１位置規制部は、正極シート１６を積層面２６ａに積層させる際、正極シート１６の隣り合う２角１６ｂ，１６ｃの積層面２６ａ（ＸＹ平面）内における位置を規制する。即ち、第１位置規制部としての第１隅部２６ｃ，２６ｄは、電極積層体を形成した場合に負極シート１８と重なり合わない２角１６ｂ，１６ｃを位置決めする。具体的には、第１隅部２６ｃが角１６ｂを、第１隅部２６ｄが角１６ｃを位置決めする。
【００３１】
また、第２隅部２６ｅ〜２６ｈは、負極シート１８の４角１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅの位置決めに用いられ、第２位置規制部として機能する。第２位置規制部は、負極シート１８を積層面２６ａに積層させる際、負極シート１８の４角１８ｂ〜１８ｅの積層面２６ａ（ＸＹ平面）内における位置を規制する。即ち、第２位置規制部としての第２隅部２６ｅ〜２６ｈは、電極積層体を形成した場合に正極シート１６と重なり合わない４角１８ｂ〜１８ｅを位置決めする。具体的には、第２隅部２６ｅが角１８ｂを、第２隅部２６ｇが角１８ｃを、第２隅部２６ｈが角１８ｄを、第２隅部２６ｉが角１８ｅを位置決めする。
【００３２】
また、電極積層装置２は、図１に示すように、電極積層装置２の各部を統括的に制御する制御部８を備えている。ここで、制御部８は、第１搬送アーム１２の待機位置、第２搬送アーム１４の待機位置、及びマガジン２６（収容部２８）の隅部（第１隅部２６ｃ，２６ｄ、第２隅部２６ｅ，２６ｆ，２６ｇ，２６ｈ）の位置を記憶している。
【００３３】
次に、この実施の形態に係る電極積層装置２において、制御部８の制御に基づき正極シート１６と負極シート１８とを積層して形成される電極積層体の製造方法について説明する。図４は、電極積層体を製造する処理を説明するためのフローチャートである。
【００３４】
まず、制御部８は、第１搬送アーム１２を駆動させることにより積層部６に正極シート１６を搬送する（ステップＳ１）。具体的には、正極シート１６が図示しない正極シート供給部より供給され第１テーブル２０上の所定の位置に載置されると、制御部８は、図１に示す位置で待機する第１搬送アーム１２を−Ｚ方向に移動させる。次に、制御部８は、正極シート１６の＋Ｚ側の面を吸着パッド１２ａにより吸着保持させ、第１搬送アーム１２を＋Ｚ方向に移動させ、且つ−Ｙ方向に移動させる。
【００３５】
次に、制御部８は、ステップＳ１において搬送された正極シート１６の隣り合う２角１６ｂ，１６ｃの積層面２６ａ（ＸＹ平面）内における位置を規制する（ステップＳ２）。具体的には、制御部８は、予め記憶されているマガジン２６の第１隅部２６ｃの位置の上部に角１６ｂが、予め記憶されているマガジン２６の第１隅部２６ｄの位置の上部に角１６ｃが位置するまで第１搬送アーム１２を−Ｙ方向に移動させ、第１搬送アーム１２の−Ｙ方向への移動を停止する。次に、制御部８は、必要に応じて第１搬送アーム１２を−Ｚ方向に移動させた後、吸着パッド１２ａの吸着を解除する。吸着パッド１２ａの吸着が解除されると、正極シート１６は、正極シート１６の角１６ｂがマガジン２６の第１隅部２６ｃに位置決めされ、正極シート１６の角１６ｃが第１隅部２６ｄに位置決めされながら、マガジン２６の開口からマガジン２６内に落下する。
【００３６】
マガジン２６の開口からマガジン２６内に落下した正極シート１６は、ＸＹ平面内において位置決めされた状態で、マガジン２６内に載置される（ステップＳ３）。即ち、正極シート１６は、第１位置規制部としての第１隅部２６ｂ，２６ｃにより位置規制され、マガジン２６内に負極シート１８が積層されていなければマガジン２６の積層面２６ａ上に、マガジン２６内に負極シート１８が積層されていれば最上の負極シート１８上に載置される。
【００３７】
次に、制御部８は、第２搬送アーム１４を駆動させることにより積層部６に負極シート１８を搬送する（ステップＳ４）。具体的には、負極シート１８が図示しない負極シート供給部より供給され第２テーブル２２上の所定の位置に載置されると、制御部８は、図１に示す位置で待機する第２搬送アーム１４を−Ｚ方向に移動させる。次に、制御部８は、負極シート１８の＋Ｚ側の面を吸着パッド１４ａにより吸着保持させ、第２搬送アーム１４を＋Ｚ方向に移動させ、且つ＋Ｙ方向に移動させる。
【００３８】
次に、制御部８は、ステップＳ４において搬送された負極シート１８の４角１８ｂ〜１８ｅの積層面２６ａ（ＸＹ平面）内における位置を規制する（ステップＳ５）。具体的には、制御部８は、予め記憶されているマガジン２６の第２隅部２６ｅの位置の上部に角１８ｂが、予め記憶されているマガジン２６の第２隅部２６ｆの位置の上部に角１８ｃが、予め記憶されているマガジン２６の第２隅部２６ｇの位置の上部に角１８ｄが、マガジン２６の第２隅部２６ｈの位置の上部に角１８ｅが位置するまで第２搬送アーム１４を＋Ｙ方向に移動させ、第２搬送アーム１４の＋Ｙ方向への移動を停止する。次に、制御部８は、必要に応じて第２搬送アーム１４を−Ｚ方向に移動させた後、吸着パッド１４ａの吸着を解除する。吸着パッド１４ａの吸着が解除されると、負極シート１８は、負極シート１８の角１８ｂがマガジン２６の第２隅部２６ｅに位置決めされ、負極シート１８の角１８ｃが第２隅部２６ｆに位置決めされ、負極シート１８の角１８ｄが第２隅部２６ｇに位置決めされ、負極シート１８の角１８ｅが第２隅部２６ｈに位置決めされながら、マガジン２６の開口からマガジン２６内に落下する。
【００３９】
マガジン２６の開口からマガジン２６内に落下した負極シート１８は、ＸＹ平面内において位置決めされた状態で、マガジン２６内に載置される（ステップＳ６）。即ち、負極シート１８は、第２位置規制部としての第２隅部２６ｅ〜２６ｈにより位置規制され、マガジン２６内の最上に積層されている正極シート１６上に載置される。そして、制御部８は、所定枚数の正極シート１６及び負極シート１８を積層し終えるまで（ステップＳ７）、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を繰り返す。
【００４０】
所定枚数の正極シート１６及び負極シート１８を積層することにより形成された電極積層体は、マガジン２６内から取り出される。そして、正極シートに正極端子の接続、負極シートに負極端子の接続等された電極積層体を、正極端子及び負極端子を露出させた状態でラミネートフィルム等の外装材に封入することにより、リチウムイオン二次電池等の積層型電池が製造される。
【００４１】
この実施の形態に係る電極積層装置２及び電極積層体の製造方法によれば、正極シート１６及び負極シート１８を積層することにより電極積層体を形成する工程において、マガジン２６を用いて正極シート１６及び負極シート１８の積層面２６ａ内における位置を規制することができる。即ち、電極積層体をマガジン２６内に略隙間なく収容することができるため、正極シート１６及び負極シート１８を位置ずれさせることなく所定の位置に積層することができる。特に、負極シート１８の外径形状が正極シート１６の外径形状より大きい場合においても、正極シート１６及び負極シート１８を適切な位置に積層することができるため、正極シート１６及び負極シート１８を積層した電極積層体を用いて製造されるリチウムイオン二次電池の性能、生産性及び安全性の向上を図ることができる。
【００４２】
なお、上述の実施の形態に係る第２位置規制部においては、負極シート１８の４角１８ｂ〜１８ｅの位置を規制しているが、負極シート１８の少なくとも２角（例えば１８ｂ，１８ｃ）の位置を規制する構成であってもよい。
【００４３】
また、上述の実施の形態においては、収容部２８がマガジン２６により形成されているが、収容部２８の少なくとも一部がマガジンにより形成されていればよい。即ち、マガジン２６は積層面２６ａに相当する底部を有する箱型形状であるが、マガジン２６に代えて、図５の断面図に示すような底部を有さない貫通した形状のマガジン２７を備えるようにしてもよい。この場合、積層面はステージ２４の表面（＋Ｚ側の面）となり、マガジン２７を持ち上げることにより、正極シート１６及び負極シート１８を積層して形成される電極積層体を容易に取り出すことができる。
【００４４】
また、上述の実施の形態においては、収容部２８がマガジン２６により形成されているが、収容部２８が凹部により形成されていてもよい。即ち、マガジン２６に代えて、図６の断面図に示すような凹部３０を備えるようにしてもよい。凹部３０は、ステージ２４の表面に形成されており、底部に積層面３０ａを有している。また、凹部３０の開口３０ｂの形状は、正極シート１６及び負極シート１８を積層することにより形成される電極積層体の形状、即ち図２に示すマガジン２６の開口２６ｂの形状と同一である。よって、電極積層体は、凹部３０内に略隙間なく収容される。凹部３０は、マガジン２６と同様に、第１位置規制部としての２つの第１隅部を有し、第１隅部は、正極シート１６の隣り合う角１６ｂ，１６ｃの位置決めに用いられる。また、凹部３０は、マガジン２６と同様に、第２位置規制部としての少なくとも２つの第２隅部を有し、第２隅部は、負極シート１８の角１８ｂ〜１８ｅの少なくとも２つの位置決めに用いられる。
【００４５】
また、上述の実施の形態においては、絶縁層としても機能する固体電解質層１６ａ，１８ａが正極シート１６上及び負極シート１８上に形成されている場合を例に挙げて説明したが、絶縁層がセパレータにより構成される場合も本発明を適用することができる。絶縁層がセパレータである場合には、正極シートと負極シートとの間にセパレータを介在させて積層することにより電極積層体を形成する。例えば、搬送部４がセパレータを搬送するための搬送アームを更に備え、積層部６において搬送部４により搬送されたセパレータを正極シートと負極シートとの間に配置する。なお、セパレータの大きさは負極シート１８上に形成されている固体電解質層１８ａの大きさと同様であり、セパレータの積層位置は固体電解質層１８ａの積層位置と同様である。
【００４６】
絶縁層がセパレータである場合におけるリチウムイオン二次電池を製造する際の処理について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図７に示すステップＳ１１〜Ｓ１３の処理（正極シートの搬送、位置規制、載置）は図４に示すステップＳ１〜Ｓ３の処理と同一のため、その説明を省略する。ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を終えた後、制御部８は、セパレータを搬送する搬送アームを駆動させることにより積層部６にセパレータを搬送する（ステップＳ１４）。次に、制御部８は、ステップＳ１４において搬送されたセパレータの隣り合う２角の積層面２６ａ（ＸＹ平面）内における位置を規制する（ステップＳ１５）。具体的には、制御部８は、予め記憶されているマガジン２６の第２隅部２６ｇの位置の上部にセパレータの一方の角が、予め記憶されているマガジン２６の第２隅部２６ｈの位置の上部にセパレータの他方の角が位置するまで搬送アームを移動させる。次に、制御部８は、セパレータをマガジン２６の開口からマガジン２６内に落下させる。マガジン２６の開口からマガジン２６内に落下したセパレータは、セパレータの一方の角を第２隅部２６ｇにより、セパレータの他方の角を第２隅部２６ｈにより位置規制されつつ、ＸＹ平面内において位置決めされた状態で、マガジン２６内に載置される（ステップＳ１６）。なお、図７に示すステップＳ１７〜Ｓ１９の処理（負極シートの搬送、位置規制、載置）は図４に示すステップＳ４〜Ｓ６の処理、図７に示すステップＳ２０〜Ｓ２２の処理は図７に示すステップＳ１４〜Ｓ１６の処理、図７に示すステップＳ２３の処理は図４に示すステップＳ７の処理と同一のため、その説明を省略する。
【００４７】
上述の処理により製造された電極積層体を、正極シートに接続された正極端子及び負極シートに接続された負極端子を露出させた状態で、電解液と共にラミネートフィルム等の外装材に封入することにより、リチウムイオン二次電池等の積層型電池が製造される。上述の処理によれば、マガジン２６を用いてセパレータのＸＹ平面内における位置も規制することができるため、正極シート、負極シート及びセパレータを位置ずれさせることなく積層することができる。
【００４８】
また、上述の実施の形態においては、搬送部４が正極シート１６及び負極シート１８を積層部６の上部から積層部６内に落下させる場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではない。即ち、搬送部４が正極シート１６及び負極シート１８を積層部６の側部からスライドさせて積層部６内に入れる等により正極シート１６及び負極シート１８を積層部６内で積層するようにしてもよい。
【００４９】
また、積層型電池には、リチウムイオン二次電池以外の電池、例えばニッケル水素電池等の他の二次電池や電気化学キャパシタ等の電荷を蓄電することができる電気化学デバイスが含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
２…電極積層装置、４…搬送部、６…積層部、８…制御部、１０…レール、１２…第１搬送アーム、１４…第２搬送アーム、１６…正極シート、１８…負極シート、１６ａ，１８ａ…固体電解質層、２０…第１テーブル、２２…第２テーブル、２４…ステージ、２６，２７…マガジン、２６ａ…積層面、２６ｂ…開口、２６ｃ，２６ｄ…第１隅部、２６ｅ〜２６ｈ…第２隅部、２８…収容部、３０…凹部。
【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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