(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とが交互に積層される積層部と、
前記正極を、一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する第１搬送部と、
前記負極を、一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する第２搬送部と、を備え、
前記第１搬送部は、鉛直方向に延びるループ状の第１搬送部材と、下降させられる前記正極を前記積層部に向けて案内する第１案内部材と、を有し、前記第１搬送部材を循環させることによって前記正極を一旦上昇させた後に下降させ、
前記第２搬送部は、鉛直方向に延びるループ状の第２搬送部材と、下降させられる前記負極を前記積層部に向けて案内する第２案内部材と、を有し、前記第２搬送部材を循環させることによって前記負極を一旦上昇させた後に下降させ、
前記第１案内部材は、前記第１搬送部材上から前記積層部に向けて斜め下側に延びる第１案内面を有し、
前記第２案内部材は、前記第２搬送部材上から前記積層部に向けて斜め下側に延びる第２案内面を有する、電極積層装置。
【請求項２】
前記第１搬送部材は、前記第１案内部材及び前記積層部に対し上下方向に相対的に移動可能であり、
前記第２搬送部材は、前記第２案内部材及び前記積層部に対し上下方向に相対的に移動可能である、請求項１記載の電極積層装置。
【請求項３】
前記第１搬送部と前記第２搬送部との間に位置し、前記第１搬送部から搬送された前記正極及び前記第２搬送部から搬送された前記負極を前記積層部に滑動させるスライダを更に備える、請求項１または２記載の電極積層装置。
【請求項４】
前記第１搬送部と前記第２搬送部との間に位置し、前記第１搬送部から搬送された前記正極及び前記第２搬送部から搬送された前記負極を前記スライダに搬送する第３搬送部を更に備える、請求項３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、電極積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池などの二次電池の製造工程は、概略として、正極の製造工程、負極の製造工程、及び製造された正負極を用いて電池を組立てる組立工程、に分けることができる。二次電池の電極組立体の構造が積層型の場合、組立工程では最初に、電極積層装置を用いて正負極の積層を行う。従来の電極積層装置として、例えば特許文献１に記載されるように、正電極と負電極とを積層部に交互に積層させる電極積層装置が知られている。この電極積層装置は、正電極を積層部に供給する供給機構としてのローラー対と、負電極を積層部に供給する供給機構としてのローラー対、を備えている。電極体等の搬送物を所定位置に供給する供給機構としては、電極積層装置以外の技術分野において、様々なものが知られている。例えば非特許文献１の横型サーボループスライダーは、水平方向に延びる環状の搬送部材を有する供給機構を備えている。電極積層装置においても、設計条件等に応じて、このような供給機構が適用され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５８４１８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“横型サーボループスライダー”、［online］、マルヤス機械株式会社、［2015年6月08日検索］、インターネット〈URL：http://www.maruyasukikai.co.jp/newproduct/2014/servo-loop2.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような電極積層装置に対して非特許文献１の供給機構を適用した場合、以下の問題点が存在する。すなわち、供給機構は、正極（正電極）及び負極（負電極）に対応してそれぞれ設けられるので、電極積層装置は、２つの供給機構を備えることとなる。この場合、電極積層装置の設置面積が増大してしまう。
【０００６】
本発明は、装置の設置面積を抑制しつつ、正極及び負極を交互に積層することができる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】
【０００７】
本発明の電極積層装置は、正極と負極とが交互に積層される積層部と、正極を、一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する第１搬送部と、負極を、一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する第２搬送部と、を備え、第１搬送部は、下降させられる正極を積層部に向けて案内する第１案内部材を有し、第２搬送部は、下降させられる負極を積層部に向けて案内する第２案内部材を有する。
【０００８】
この電極積層装置は、正極を、一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する第１搬送部と、負極を、一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する第２搬送部と、を備えている。これにより、各搬送部は、鉛直方向に向かう搬送部材を有することとなるので、水平方向に延びる搬送部材を省くことができる。したがって、電極積層装置の設置面積を抑制することができる。また、第１搬送部は、下降させられる正極を積層部に向けて案内する第１案内部材を有し、第２搬送部は、下降させられる負極を積層部に向けて案内する第２案内部材を有している。これにより、下降させられる正極及び負極を積層部に好適に積層することができる。以上により、電極積層装置の設置面積を抑制しつつ、正極及び負極を交互に積層することができる。
【０００９】
本発明の電極積層装置では、第１搬送部は、鉛直方向に延びるループ状の第１搬送部材を更に有し、第１搬送部材を循環させることによって正極を一旦上昇させた後に下降させ、第２搬送部は、鉛直方向に延びるループ状の第２搬送部材を更に有し、第２搬送部材を循環させることによって負極を一旦上昇させた後に下降させ、第１案内部材は、第１搬送部材上から積層部に向けて斜め下側に延びる第１案内面を有し、第２案内部材は、第２搬送部材上から積層部に向けて斜め下側に延びる第２案内面を有してもよい。これにより、正極及び負極を一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する構成と、下降させられる正極及び負極を積層部に向けて案内する構成とを、簡単な設備で実現することができる。
【００１０】
本発明の電極積層装置では、第１搬送部材は、第１案内部材及び積層部に対し上下方向に相対的に移動可能であり、第２搬送部材は、第２案内部材及び積層部に対し上下方向に相対的に移動可能であってもよい。これにより、正極を第１搬送部材に一時的に貯え、負極を第２搬送部材に一時的に貯えることができる。したがって、例えば、第１搬送部材よりも上流側の工程、及び第２搬送部材よりも上流側の工程を停止せずに済む。
【００１１】
本発明の電極積層装置は、第１搬送部と第２搬送部との間に位置し、第１搬送部から搬送された正極及び第２搬送部から搬送された負極を積層部に滑動させるスライダを更に備えてもよい。これにより、正極及び負極を積層部に積層する際に、正極及び負極の一端の位置を合わせることができる。
【００１２】
本発明の電極積層装置は、第１搬送部と第２搬送部との間に位置し、第１搬送部から搬送された正極及び第２搬送部から搬送された負極をスライダに搬送する第３搬送部を更に備えてもよい。これにより、例えば第３搬送部の搬送速度をスライダの滑送速度よりも速くすることにより、第１搬送部及び第２搬送部から第３搬送部に交互に受け渡される正極及び負極の重なりを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、装置の設置面積を抑制しつつ、正極及び負極を交互に積層することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の電極積層装置を適用して製造される蓄電装置の内部構造の一例を示す断面図である。
【図２】図１におけるII-II線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の電極積層装置を概略的に示す正面図である。
【図４】図３におけるIV-IV線断面図である。
【図５】第１搬送部材の下降動作前を示す図である。
【図６】第１搬送部材の下降動作後を示す図である。
【図７】第１搬送部材の上昇動作後を示す図である。
【図８】図３の電極積層装置の変形例を概略的に示す上面図である。
【図９】図３の電極積層装置の他の変形例を概略的に示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態の電極積層装置を適用して製造される蓄電装置の内部構成の一例を示す断面図である。図２は、図１におけるII-II線断面図である。図１及び図２に示されるように、蓄電装置１は、例えばリチウムイオン二次電池といった車載用の非水電解質二次電池として構成されている。
【００１７】
蓄電装置１は、例えば略直方体形状をなす中空のケース２と、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の内壁面上には、絶縁フィルム（図示省略）が設けられる。ケース２の内部には、例えば非水系有機溶媒系の電解液が注液されている。電極組立体３では、後述する正極１１の正極活物質層１５、負極１２の負極活物質層１８、及びセパレータ１３が多孔質をなしており、その空孔内に、電解液が含浸されている。ケース２の上面部には、正極端子５と負極端子６とが互いに離間して配置されている。正極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定され、負極端子６は、絶縁リング８を介してケース２に固定されている。
【００１８】
電極組立体３は、正極１１及び負極１２と、正極１１と負極１２との間に配置された袋状のセパレータ１３と、によって構成された積層型の電極組立体である。セパレータ１３内には、ここでは正極１１が収容されている。セパレータ１３内に正極１１が収容された状態で、正極１１と負極１２とがセパレータ１３を介して交互に積層されている。つまり、電極組立体３は、袋状のセパレータ１３に正極１１を収容することにより構成されるセパレータ付き正極１０を有している。
【００１９】
正極１１は、例えばアルミニウム箔からなる金属箔１４と、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、略矩形の金属箔本体部１４ａと、金属箔本体部１４ａの上縁部に正極端子５の位置に対応して形成されたタブ１４ｂと、からなっている。タブ１４ｂは、金属箔本体部１４ａの上縁部から上方に延び、導電部材１６を介して正極端子５に接続されている。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ている多孔質の層である。言い換えれば、金属箔本体部１４ａの両面に、正極活物質が担持されている。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、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。
【００２０】
負極１２は、例えば銅箔からなる金属箔１７と、金属箔１７の両面に形成された負極活物質層１８と、を有している。金属箔１７は、略矩形の金属箔本体部１７ａと、金属箔本体部１７ａの上縁部に負極端子６の位置に対応して形成されたタブ１７ｂと、からなっている。タブ１７ｂは、金属箔本体部１７ａの上縁部から上方に延び、導電部材１９を介して負極端子６に接続されている。負極活物質層１８は、負極活物質とバインダとを含んで形成されている多孔質の層である。言い換えれば、金属箔本体部１７ａの両面に、負極活物質が担持されている。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、ホウ素添加炭素等が挙げられる。
【００２１】
セパレータ１３は、例えば袋状に形成され、内部に正極１１のみを収容している。セパレータ１３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又は不織布等が例示される。正極１１及び負極１２のタブ１４ｂ，１７ｂは、略矩形のセパレータ１３から上方に突出している。
【００２２】
続いて、蓄電装置１の製造工程について説明する。蓄電装置１の製造工程は、正極１１の製造工程及び負極１２の製造工程と、セパレータ付き正極１０の製造工程と、セパレータ付き正極１０と負極１２とを用い、蓄電装置１を組立てる組立工程と、を備えている。なお、組立工程は、その最初に、正負極を積層する積層工程を備え、各工程の順序は、正極１１の製造工程及び負極１２の製造工程、セパレータ付き正極１０の製造工程、組立工程（積層工程）となっている。
【００２３】
正極１１の製造工程及び負極１２の製造工程は、公知の技術と変わるところは無いため、これらの製造工程の説明は省略する。セパレータ付き正極１０の製造工程では、帯状の１対のセパレータ１３，１３間に正極１１を配置し、正極１１の外周に沿い、１対のセパレータ１３，１３同士を溶着することにより、１対のセパレータ１３，１３で正極１１を包み込む。その後、１対のセパレータ１３，１３を、電極単位にて個片状に切断することで、セパレータ付き正極１０が製造される。積層工程では、電極積層装置２０（図３を参照）を用いてセパレータ付き正極１０と負極１２とを積層する。電極積層装置２０の構成については、後述する。積層工程後の組立工程では、積層されたセパレータ付き正極１０と負極１２とを、テープにより相互に固定・一体化し、電極組立体３を得る。その後、正極１１のタブ１４ｂ、負極１２のタブ１７ｂを、それぞれ、導電部材１６，１９及び正極端子５と負極端子６に接続するとともに、電極組立体３をケース２内に収容する。
【００２４】
電極積層装置２０は、図３に示されるように、積層部３０と、第１搬送部４０と、第２搬送部５０と、を備えている。積層部３０は、第１搬送部４０と第２搬送部５０との間に配置されている。積層部３０には、セパレータ付き正極１０と負極１２とが交互に積層される。第１搬送部４０は、セパレータ付き正極１０を、一旦上昇させた後に下降させながら積層部３０に直接的に順次搬送する。第２搬送部５０は、負極１２を、一旦上昇させた後に下降させながら積層部３０に直接的に順次搬送する。
【００２５】
積層部３０は、例えば、上側が開口した積層用治具である。積層部３０の底面３１には、セパレータ付き正極１０と負極１２とが交互に積層される。積層されたセパレータ付き正極１０及び負極１２の各主面は、底面３１と平行となっている。積層部３０の側面３２は、セパレータ付き正極１０及び負極１２の各端面に接触し、セパレータ付き正極１０及び負極１２の位置決めをする。本実施形態では、セパレータ付き正極１０及び負極１２の形状及び大きさは、略等しい。
【００２６】
第１搬送部４０は、第１搬送部材４１と、第１駆動部４２と、複数の第１載置部４３と、１対の第１案内部材４４，４４（図４を参照）と、を有している。
【００２７】
第１搬送部材４１は、鉛直方向に延びるループ状の搬送部材である。第１搬送部材４１は、積層部３０の側方（図３における積層部３０の左側方）に配置されている。第１搬送部材４１は、例えば無端状のベルトから構成されている。第１搬送部材４１は、鉛直方向に離れて対向するローラ対４５，４５に対して、巻架されており、ローラ対４５，４５が回転すると、第１搬送部材４１は連れ回りする。第１搬送部材４１が循環する経路の一部が、搬送路となる。第１搬送部材４１は、第１案内部材４４及び積層部３０に対し上下方向に相対的に移動可能である。
【００２８】
第１駆動部４２は、ローラ対４５，４５に回転駆動力を付与する。第１駆動部４２は、例えば、搬送用モータ（図示省略）等を有している。第１駆動部４２からローラ対４５，４５に回転駆動力が付与されると、第１搬送部材４１が回転する。なお、第１駆動部４２は、第１搬送部材４１を昇降させる昇降用モータ（図示省略）も有している。第１搬送部材４１は、後述する所定の場合において、第１駆動部４２から付与される昇降駆動力によって昇降する。
【００２９】
複数の第１載置部４３には、セパレータ付き正極１０が順次載置される。第１載置部４３は、第１搬送部材４１の外周面４１ａ上において、第１搬送部材４１の周方向に沿って所定間隔毎に立設されている。第１載置部４３は、図４に示されるように、第１搬送部材４１の幅方向（図４の上下方向）に所定間隔毎に並べられた複数（この例では３つ）の載置台４３ａから構成されている。載置台４３ａは、例えば板状部材である。セパレータ付き正極１０は、３つの載置台４３ａを跨ぐように載置される。
【００３０】
１対の第１案内部材４４，４４は、図３に示されるように、下降させられるセパレータ付き正極１０を積層部３０に向けて案内する。第１案内部材４４は、第１搬送部材４１よりも積層部３０側に位置している。１対の第１案内部材４４，４４は、図４に示されるように、第１搬送部材４１の幅方向に互いに対向するように、第１載置部４３の載置台４３ａ，４３ａ間にそれぞれ配置されている。
【００３１】
より具体的には、第１案内部材４４は、図３に示されるように、略直角三角形状の板部材で構成されている。第１案内部材４４は、最も鋭角である上角部４４ａを上方に向けた状態で位置している。第１案内部材４４は、鉛直方向に延びる側面４４ｂと、鉛直方向に対して傾斜する第１案内面４４ｃと、水平方向に延びる底面４４ｄと、を有している。側面４４ｂ及び第１案内面４４ｃの接続部分は、上角部４４ａを構成している。第１案内面４４ｃは、第１搬送部材４１上から積層部３０に向けて斜め下側（図３の右下側）に延びている。第１案内部材４４の幅（第１搬送部材４１の外周面４１ａに直交する方向の長さ）は、上端部（上角部４４ａ）から下端部に向かうに連れて広くなる。第１案内部材４４の下端部の当該幅は、第１載置部４３の立設方向における長さと同程度又は少し短くなっている。
【００３２】
第１案内部材４４は、第１搬送部材４１及び第１載置部４３から離間している。すなわち、第１案内部材４４は、第１搬送部材４１に連れ回りすることなく、所定の位置で固定されている。第１案内部材４４は、例えば電極積層装置２０の筐体（図示省略）に固定されている。なお、第１案内部材４４と積層部３０との位置関係は、積層されたセパレータ付き正極１０及び負極１２間の位置精度を担保する上で重要といえる。したがって、第１案内部材４４と積層部３０とは、例えば同一の筐体に位置決めされていることが望ましい。また、本実施形態では、１対の第１案内部材４４，４４としているが、１つの第１案内部材４４としてもよいし、３つ以上の第１案内部材４４としてもよい。
【００３３】
第２搬送部５０は、第２搬送部材５１と、第２駆動部５２と、複数の第２載置部５３と、１対の第２案内部材５４，５４と、を有している。本実施形態では、第１搬送部４０と第２搬送部５０とは、積層部３０に対して左右対称に配置されている。その一方で、第１搬送部４０と第２搬送部５０との各部の構成要素は、同一である。すなわち、第２搬送部材５１は、第１搬送部材４１と同様、鉛直方向に延びるループ状の搬送部材である。第２搬送部材５１は、第２案内部材５４及び積層部３０に対し上下方向に相対的に移動可能である。第２案内部材５４は、第１案内部材４４と同様、下降させられる負極１２を積層部３０に向けて案内する。また、第２案内部材５４は、第２搬送部材５１上から積層部３０に向けて斜め下側に延びる第２案内面５４ｃを有している。各部の構成要素に関する他の説明は、省略する。なお、第１搬送部４０と第２搬送部５０とは、積層部３０に対して左右対称に配置されなくてもよく、第１搬送部４０と第２搬送部５０との各部の構成要素は、同一でなくてもよい。
【００３４】
上記のように構成された電極積層装置２０によって、積層工程が実施される。図３に示されるように、セパレータ付き正極１０が、第１搬送部４０の側方（第１搬送部４０に対して積層部３０の反対側）に配置されたベルトコンベア６１から第１搬送部４０に順次搬送され、第１載置部４３に順次載置される。このとき、本実施形態では、セパレータ付き正極１０のタブ１４ｂは、第１搬送部材４１の幅方向の一方側（図４を参照）に向けられている。
【００３５】
第１載置部４３に載置されたセパレータ付き正極１０は、第１搬送部材４１の循環によって一旦上昇した後に下降する。このとき、セパレータ付き正極１０が反転する。すなわち、上昇時には、上側を向いていたセパレータ付き正極１０の一主面が、下降時には下側に向けられる。このセパレータ付き正極１０は、所定の位置まで下降すると、第１案内部材４４の上端部（上角部４４ａ）に差し掛かる。そして、セパレータ付き正極１０は、下降させられるに連れて第１案内部材４４の第１案内面４４ｃに沿って第１搬送部材４１から離間し、第１案内部材４４の下端部で第１載置部４３から落下する。落下したセパレータ付き正極１０は、積層部３０に積層される。
【００３６】
このように、第１搬送部４０は、第１搬送部材４１を回転させることによってセパレータ付き正極１０を一旦上昇させた後に下降させ、下降させられるセパレータ付き正極１０を第１案内部材４４によって積層部３０に向けて案内する。この結果、セパレータ付き正極１０は、第１搬送部４０から落下し、積層部３０に積層される。
【００３７】
セパレータ付き正極１０の積層工程と同時に、負極１２が、第２搬送部５０の側方（第２搬送部５０に対して積層部３０の反対側）に配置されたベルトコンベア６２から第２搬送部５０に順次搬送され、第２載置部５３に順次載置される。このとき、本実施形態では、負極１２のタブ１７ｂは、セパレータ付き正極１０のタブ１４ｂと同様に、第２搬送部材５１の幅方向の一方側（図示省略）に向けられている。
【００３８】
第２載置部５３に載置された負極１２は、第２搬送部材５１の回転によって一旦上昇した後に下降する。このとき、負極１２が反転する。すなわち、上昇時には、上側を向いていた負極１２の一主面が、下降時には下側に向けられる。この負極１２は、所定の位置まで下降すると、第２案内部材５４の上端部（上角部５４ａ）に差し掛かる。そして、負極１２は、下降させられるに連れて第２案内部材５４の第２案内面５４ｃに沿って第２搬送部材５１から離間し、第２案内部材５４の下端部で第２載置部５３から落下する。落下した負極１２は、積層部３０に積層される。
【００３９】
このように、第２搬送部５０は、第２搬送部材５１を回転させることによって負極１２を一旦上昇させた後に下降させ、下降させられる負極１２を第２案内部材５４によって積層部３０に向けて案内する。この結果、負極１２は、第２搬送部５０から落下し、積層部３０に積層される。
【００４０】
電極積層装置２０は、制御部７０を更に備えている。制御部７０は、セパレータ付き正極１０及び負極１２の欠品情報に基づいて、第１搬送部材４１及び第２搬送部材５１の昇降動作を制御する。欠品情報とは、ベルトコンベア６１，６２で所定間隔毎に順次搬送されるはずのセパレータ付き正極１０及び負極１２の少なくとも一部に抜けが生じている、との情報である。そして、この欠品情報は、例えば、ベルトコンベア６１，６２による搬送工程或いは当該搬送工程よりも上流の工程において検出用センサ等によって検出される。第１搬送部材４１及び第２搬送部材５１の昇降動作は、制御部７０からの指示によって第１駆動部４２及び第２駆動部５２の昇降用モータを駆動させることで実施される。
【００４１】
第１搬送部材４１を下降動作させる一例を示す。図５に示されるように、ベルトコンベア６１で搬送されるセパレータ付き正極１０に欠品が生じた場合、第１搬送部材４１の循環のみよる積層を続けると、セパレータ付き正極１０を載置しない第１載置部４３が発生し、最終的に積層部３０で、セパレータ付き正極１０の抜けが１枚発生する。そこで、この場合、制御部７０は、予め取得したセパレータ付き正極１０の欠品情報に基づいて、第１搬送部材４１の循環移動の速度を半分に落とし、代わりに、同じ半分の速度で、第１搬送部材４１全体を下降動作させる。このとき、第１搬送部材４１と一体である第１載置部４３、及び第１載置部４３に載置されたセパレータ付き正極１０は一緒に移動する。この状態を、ベルトコンベア６１側より見ると、空の第１載置部４３は移動せず、次のセパレータ付き正極１０を待つ状態となる。一方で、第１案内部材４４及び積層部３０側より見ると、セパレータ付き正極１０を載置した第１載置部４３が、通常の循環と同様の速度で下降する状態となる。
【００４２】
このように、セパレータ付き正極１０に欠品が生じた場合であっても、第１搬送部材４１を下降動作させることにより、電極積層装置２０を停止せずに済む。なお、図５及び図６は、セパレータ付き正極１０に欠品が発生した場合についての説明であったが、負極１２に欠品が発生した場合には、第２搬送部材５１の動作が上記のように実施される。
【００４３】
次に、第１搬送部材４１を上昇動作させる一例を示す。第１搬送部材４１の上昇動作は、負極１２に欠品が生じ、且つ、第２搬送部材５１中にも負極１２が無くなり、積層部３０に負極１２が供給されない状況において、実施される。図７に示されるように、第１搬送部材４１の循環速度を半分に減速し、同じ速度で上昇動作させることによって、第１案内部材４４近傍に位置するセパレータ付き正極１０は停止する。これにより、積層部３０にセパレータ付き正極１０が供給されない状況を作り出すことができる。このとき、ベルトコンベア６１から搬送されるセパレータ付き正極１０は、第１載置部４３に順次載置される。すなわち、セパレータ付き正極１０は、第１搬送部４０に順次溜められる。
【００４４】
このように、負極１２に欠品が発生し、且つ、第２搬送部材５１中にも負極１２が無くなり、積層部３０に負極１２が供給されない状況であっても、第１搬送部材４１を上昇動作させることにより、上流側工程の正極の製造工程を停止せずに済む。なお、図７は、負極１２に欠品が発生した場合についての説明であったが、セパレータ付き正極１０に欠品が発生した場合には、第２搬送部材５１の上昇動作が上記のように実施される。
【００４５】
また、他の一例を示す。第１搬送部材４１の上昇動作は、積層部３０や下流の製造工程に不具合があり、セパレータ付き正極１０及び負極１２を積層部３０に供給出来ない状況において、実施される。このときは、第１搬送部材４１及び第２搬送部材５１の循環速度を半分に減速し、同じ速度で上昇動作させることによって、セパレータ付き正極１０及び負極１２の積層部３０への供給が停止される。一方で、ベルトコンベア６１から搬送されるセパレータ付き正極１０、及びベルトコンベア６２から搬送される負極１２は、第１載置部４３及び第２載置部５３に順次載置される。すなわち、セパレータ付き正極１０は第１搬送部４０に、負極１２は第２搬送部５０に、順次貯められる。
【００４６】
このように、下流の製造工程に不具合があり、積層部３０にセパレータ付き正極１０及び負極１２が供給できない状況であっても、第１搬送部材４１及び第２搬送部材５１を上昇動作させることにより、上流側工程の正極及び負極の製造工程を停止せずに済む。
【００４７】
以上、説明したように、電極積層装置２０は、セパレータ付き正極１０を、一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する第１搬送部４０と、負極１２を、一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する第２搬送部５０と、を備えている。これにより、第１搬送部４０及び第２搬送部５０は、鉛直方向に向かう第１搬送部材４１及び第２搬送部材５１を有することとなるので、水平方向に延びる搬送部材を省くことができる。したがって、電極積層装置２０の設置面積を抑制することができる。また、第１搬送部４０は、下降させられるセパレータ付き正極１０を積層部３０に向けて案内する第１案内部材４４を有し、第２搬送部５０は、下降させられる負極１２を積層部３０に向けて案内する第２案内部材５４を有している。これにより、下降させられるセパレータ付き正極１０及び負極１２を積層部３０に好適に積層することができる。以上により、電極積層装置２０の設置面積を抑制しつつ、セパレータ付き正極１０及び負極１２を交互に積層することができる。
【００４８】
また、第１搬送部４０は、鉛直方向に延びるループ状の第１搬送部材４１を有し、第１搬送部材４１を回転させることによってセパレータ付き正極１０を一旦上昇させた後に下降させる。第２搬送部５０は、鉛直方向に延びるループ状の第２搬送部材５１を有し、第２搬送部材５１を回転させることによって負極１２を一旦上昇させた後に下降させる。第１案内部材４４は、第１搬送部材４１上から積層部３０に向けて斜め下側に延びる第１案内面４４ｃを有している。第２案内部材５４は、第２搬送部材５１上から積層部３０に向けて斜め下側に延びる第２案内面５４ｃを有している。これにより、セパレータ付き正極１０及び負極１２を一旦上昇させた後に下降させながら順次搬送する構成と、下降させられるセパレータ付き正極１０及び負極１２を積層部３０に向けて案内する構成とを、簡単な設備で実現することができる。
【００４９】
また、第１搬送部材４１は、第１案内部材４４及び積層部３０に対し上下方向に相対的に移動可能であって、第２搬送部材５１は、第２案内部材５４及び積層部３０に対し上下方向に相対的に移動可能である。これにより、セパレータ付き正極１０を第１搬送部材４１に一時的に貯え、負極１２を第２搬送部材５１に一時的に貯えることができる。したがって、第１搬送部材４１よりも上流側の工程、及び第２搬送部材５１よりも上流側の工程を停止せずに済む。
【００５０】
言い換えると、製造工程上流側の正負極の製造工程、又は製造工程下流側の情報に基づき、第１搬送部材４１又は第２搬送部材５１、あるいは両方が上下動することで、セパレータ付き正極１０及び負極１２を一時的に貯え、あるいは排出する。これにより、停止する設備の数を減らすことが出来る。この点を、背景と共に詳述すると、正極１１の製造工程、負極１２の製造工程では、例えば、異物の混入などにより不良品が発生し、不良品を検査工程で取り除くことで、欠品が生じる。正極１１の製造工程、及び負極１２の製造工程で製造された正極１１及び負極１２を、各々マガジンに一旦集積した後、都度、組立工程に搬送する構成であれば、欠品の問題は抑制される。しかし、マガジン単位の搬送はロスが大きい為、正負極の製造工程と、組立工程とを、ベルトコンベア等の搬送装置で直接接続することが考えられる。このような場合、正負極の製造工程など、どこか一箇所で欠品が生じると、他の工程も停止せざるを得ないが、前述の実施形態では、セパレータ付き正極１０及び負極１２を一時的に貯える機能を備える為、影響を軽減できる。
【００５１】
以上、本発明の一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。
【００５２】
例えば、上記実施形態では、第１搬送部４０は、セパレータ付き正極１０を積層部３０に直接的に順次搬送し、第２搬送部５０は、負極１２を積層部３０に直接的に順次搬送している。しかしながら、第１搬送部４０は、セパレータ付き正極１０を、積層部３０に間接的に順次搬送し、第２搬送部５０は、負極１２を積層部３０に間接的に順次搬送してもよい。
【００５３】
具体的には、図８に示されるように、電極積層装置２０は、スライダ８１を更に備えてもよい。スライダ８１は、第１搬送部４０と第２搬送部５０との間に位置し、第１搬送部４０から搬送されたセパレータ付き正極１０及び第２搬送部５０から搬送された負極１２を積層部３０に滑動させる。スライダ８１は、積層部３０に向かって傾斜している。積層部３０の開口は、スライダ８１の下端部に向かって傾斜している。これにより、セパレータ付き正極１０及び負極１２を積層部３０に積層する際に、セパレータ付き正極１０及び負極１２の下端の位置を積層部３０の底面３１によって揃えることができる。なお、スライダ８１及び積層部３０の傾斜方向を適宜変更することにより、正極１１及び負極１２の側端の位置を積層部３０の側面３２によって揃えることもできる。
【００５４】
また、図９に示されるように、電極積層装置２０は、第３搬送部８２を更に備えてもよい。第３搬送部８２は、第１搬送部４０と第２搬送部５０との間に位置し、第１搬送部４０から搬送されたセパレータ付き正極１０及び第２搬送部５０から搬送された負極１２をスライダ８１に搬送する。第３搬送部８２としては、例えばベルトコンベア等が挙げられる。これにより、例えば第３搬送部８２の搬送速度をスライダ８１の滑送速度よりも速くすることにより、第１搬送部４０及び第２搬送部５０から第３搬送部８２に交互に受け渡されるセパレータ付き正極１０及び負極１２の重なりを抑制することができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、積層部３０に交互に積層される電極として、セパレータ付き正極１０と負極１２とが挙げられているが、正極１１とセパレータ付き負極とであってもよい。また、つづら折りされたセパレータを積層部３０に供給しつつ、第１搬送部４０から搬送された正極１１と第２搬送部５０から搬送された負極１２とを当該セパレータを介して積層部３０に交互に積層してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０…セパレータ付き正極（正極）、１２…負極、３０…積層部、４０…第１搬送部、４１…第１搬送部材、４４…第１案内部材、４４ｃ…第１案内面、５０…第２搬送部、５１…第２搬送部材、５４…第２案内部材、５４ｃ…第２案内面、８１…スライダ、８２…第３搬送部。
【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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