(57)【要約】【課題】電極の巻回終了側を絶縁体に巻きずれさせずに巻回電極体を形成する。【解決手段】本発明は、正回転させた巻芯３５に第１及び第２の負極材１４及び１８と第１及び第２のセパレータ材８０及び８３とを巻回した状態で活物質境界検出センサ６６により他端側境界ＫＹ１０が検出されると、切断具６７により第１及び第２の負極材１４及び１８の負極切離位置ＦＳ１０を切断し、正回転させた巻芯３５に負極材接合部分２３と第１及び第２のセパレータ材８０及び８３とを巻回した状態で活物質境界検出センサ６６により一端側境界ＫＹ１１が検出されると、巻芯３５を逆回転させて切断具６７により第２の負極材１８の接合部分切離位置ＦＳ１１を切断することにより、負極材供給部４２を活物質境界検出センサ６６と切断具６７とを近づけて小型化して巻芯３５に近づけて配置でき、電極の巻回終了側を絶縁体に巻きずれさせずに巻回電極体を形成できる。【選択図】        図７
2004281127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊状の集電体の少なくとも一面の中央部に活物質が塗布され、当該集電体の長手方向の一端側の一端側未塗布領域が他端側の他端側未塗布領域よりも長い電極が多数連続するように形成された帯状の電極材の当該電極と、絶縁体が多数連続するように形成された帯状の絶縁体材の当該絶縁体とを重ねて巻回することにより巻回電極体を形成する巻回電極体形成装置において、
上記電極材の上記電極と上記絶縁体材の上記絶縁体とを重ねて当該電極の上記一端側から巻回する巻芯と、
上記巻芯を正回転及び逆回転させる巻芯回転手段と、
上記電極材の上記電極に対して活物質塗布領域と上記一端側未塗布領域及び上記他端側未塗布領域との境界を検出する境界検出手段と、上記境界検出手段による上記境界の上記検出結果を基準にした上記電極材の電極切離位置を切断する切断手段とを有して上記電極材から上記巻芯に巻回した上記電極を切り離す電極切離手段と、
上記電極材の上記電極と上記絶縁体材の上記絶縁体とを重ねて上記巻芯に巻回する際に当該巻芯を上記正回転させるように上記巻芯回転手段を制御した状態で、上記境界検出手段により上記活物質塗布領域と上記他端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて上記巻芯を引き続き上記正回転させるように上記巻芯回転手段を制御した後、上記電極材に対して上記電極の上記他端となる上記電極切離位置を切断させるように上記切断手段を制御し、
上記電極材の後尾部分と他の上記電極材の先頭部分とが接合されて形成された接合部分と上記絶縁体材の上記絶縁体とを重ねて上記巻芯に巻回する際に当該巻芯を上記正回転させるように上記巻芯回転手段を制御した状態で、上記境界検出手段により上記活物質塗布領域と上記一端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて上記巻芯を上記逆回転させるように上記巻芯回転手段を制御した後、上記電極材に対して上記接合部分に続く上記電極の上記一端となる上記電極切離位置を切断させるように上記切断手段を制御する制御手段と
を具えることを特徴とする巻回電極体形成装置。
【請求項２】
上記巻芯が上記逆回転した際に、上記電極材に所定の張力を付加する張力付加手段
を具えることを特徴とする請求項１に記載の巻回電極体形成装置。
【請求項３】
上記巻芯が上記逆回転した後、再び上記電極材の上記電極を巻回するために上記正回転した際に、上記電極材の幅方向の一端が所定位置を通過するように当該電極材の走行位置を調整する走行位置調整手段
を具えることを特徴とする請求項１に記載の巻回電極体形成装置。
【請求項４】
短冊状の集電体の少なくとも一面の中央部に活物質が塗布され、当該集電体の長手方向の一端側の一端側未塗布領域が他端側の他端側未塗布領域よりも長い電極が多数連続するように形成された帯状の電極材の当該電極と、絶縁体が多数連続するように形成された帯状の絶縁体材の当該絶縁体とを重ねて巻回することにより巻回電極体を形成する巻回電極体形成方法において、
上記電極材の上記電極と上記絶縁体材の上記絶縁体とを重ねて当該電極の上記一端側から巻芯に巻回する際に当該巻芯を上記正回転させた状態で、上記電極材の上記電極に対して活物質塗布領域と上記一端側未塗布領域及び上記他端側未塗布領域との境界を検出する境界検出手段と、上記境界検出手段による上記境界の上記検出結果を基準にした上記電極材の電極切離位置を切断する切断手段とを有して上記電極材から上記巻芯に巻回した上記電極を切り離す電極切離手段の当該境界検出手段により上記活物質塗布領域と上記他端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて上記巻芯を引き続き上記正回転させた後、上記切断手段により上記電極材に対して上記電極の上記他端となる上記電極切離位置を切断し、
上記電極材の後尾部分と他の上記電極材の先頭部分とが接合されて形成された接合部分と上記絶縁体材の上記絶縁体とを重ねて上記巻芯に巻回する際に当該巻芯を上記正回転させた状態で、上記境界検出手段により上記活物質塗布領域と上記一端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて上記巻芯を上記逆回転させた後、上記切断手段により上記電極材に対して上記接合部分に続く上記電極の上記一端となる上記電極切離位置を切断するようにした
ことを特徴とする巻回電極体形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は巻回電極体形成装置に関し、例えば短冊状の負極及び正極を重ねて巻回することによりポリマ電解質二次電池用の巻回電極体を形成する巻回電極体形成装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリマ電解質二次電池として、図９乃至図１２に示すように偏平状に形成されたものがある。
【０００３】
かかるポリマ電解質二次電池１は、短冊状の銅箔等でなる負極用集電体２の両面に負極用活物質３が被膜状に塗布されて形成された負極４と、短冊状のアルミニウム箔等でなる正極用集電体５の両面に正極用活物質６が被膜状に塗布されて形成された正極７とを短冊状の微多孔性ポリプロピレンでなる２枚の第１及び第２のセパレータを介して互いに絶縁した状態で巻回して形成された偏平状の巻回電極体８を有し、負極４の巻回開始側に負極リード９が溶接されると共に、正極７の巻回開始側に正極リード１０が溶接されている。
【０００４】
またポリマ電解質二次電池１は、例えばポリエチレンテレフタレート、アルミニウム膜及び無延伸ポリプロピレンの３層構造でなる袋状のラミネートフィルム１１内に巻回電極体８が収納され、当該ラミネートフィルム１１の開口部が負極リード９及び正極リード１０を外部に突出させた状態で封止されて構成されている。
【０００５】
この場合、ポリマ電解質二次電池１は、負極用活物質３としてリチウムやリチウムイオン合金、炭素素材等のようなリチウムイオンのドープ及び脱ドープの可能な物質が用いられ、正極用活物質６としてリチウムコバルト複合酸化物等のようなリチウム複合酸化物が用いられている。
【０００６】
またポリマ電解質二次電池１は、ポリアクリロニトリル等でなるゲル状のポリマ電解質が負極４及び正極７の負極用活物質３及び正極用活物質６に含浸されると共に、第１及び第２のセパレータにも含浸されている。
【０００７】
これによりポリマ電解質二次電池１は、負極用活物質３と正極用活物質６とをポリマ電解質を介して電気化学的に反応させてリチウムイオンを利用した電池として機能し、比較的高い電池電圧を負極リード９及び正極リード１０を介して外部に出力し得ると共に、比較的高いエネルギー密度を有し、充放電のサイクル特性にも優れている等の多数の利点を有していることにより、近年、広く使用されている。
【０００８】
ここで、ポリマ電解質二次電池１の巻回電極体８を形成する従来の巻回電極体形成装置は、負極材リール及び正極材リール、第１のセパレータ材リール及び第２のセパレータ材リールが装着されている。
【０００９】
そして巻回電極体形成装置は、負極材リールから図１３に示すように短冊状の負極用集電体２の両面に負極用活物質３が塗布され、当該負極用集電体２の長手方向の巻回開始側となる一端側の活物質未塗布領域（以下、これを一端側未塗布領域と呼ぶ）１２が巻回終了側となる他端側の活物質未塗布領域（以下、これを他端側未塗布領域と呼ぶ）１３よりも長い負極４が多数連続するように形成された負極材１４を引き出して巻芯まで走行させる。
【００１０】
また巻回電極体形成装置は、正極材リールから図１４に示すように短冊状の正極用集電体５の両面に正極用活物質６が塗布され、当該正極用集電体５の長手方向の巻回開始側となる一端側の一端側未塗布領域１５が巻回終了側となる他端側の他端側未塗布領域１６よりも長い正極７が多数連続するように形成された正極材１７を引き出して巻芯まで走行させる。
【００１１】
さらに巻回電極体形成装置は、第１のセパレータ材リール及び第２のセパレータ材リールから第１のセパレータが多数連続するように形成された第１のセパレータ材及び第２のセパレータが多数連続するように形成された第２のセパレータ材もそれぞれ引き出して巻芯に走行させる。
【００１２】
これにより巻回電極体形成装置は、負極材１４、正極材１７、第１及び第２のセパレータ材を第１のセパレータ材、負極材１４、第２のセパレータ材及び正極材１７の順に重ねながら巻芯に巻回し、当該負極材１４、正極材１７、第１及び第２のセパレータ材から巻芯に巻回した負極４、正極７、第１及び第２のセパレータを切り離すことにより巻回電極体８を順次形成している。
【００１３】
これに加えて巻回電極体形成装置は、１つ目の負極材リールから負極材（以下、これを特に第１の負極材と呼ぶ）１４を後尾部分まで引き出すと、図１５に示すように第１の負極材１４の最後尾部分と２つ目の負極材リールから引き出した新たな負極材（以下、これを特に第２の負極材と呼び、図１３について上述した第１の負極材１４と同様に構成されている）１８の最先頭部分とを接合テープ２０を介して接合することにより当該第１の負極材１４の後尾部分の最後の負極４と第２の負極材１８の先頭部分の最初の負極４との間に少なくとも１個の負極４の長さとほぼ同じ長さを有する活物質未塗布領域（以下、これを負極材接合部分と呼ぶ）２１を形成する。
【００１４】
また巻回電極体形成装置は、１つ目の正極材リールから正極材（以下、これを特に第１の正極材と呼ぶ）１７を後尾部分まで引き出すと、図１６に示すように第１の正極材１７の最後尾部分と２つ目の正極材リールから引き出した新たな正極材（以下、これを特に第２の正極材と呼び、図１４について上述した第１の正極材１７と同様に構成されている）１９の最先頭部分とを接合テープ２２を介して接合することにより当該第１の正極材１７の後尾部分の最後の正極７と第２の正極材１９の先頭部分の最初の正極７との間に少なくとも１個の正極７の長さとほぼ同じ長さを有する活物質未塗布領域（以下、これを正極材接合部分と呼ぶ）２３を形成する。
【００１５】
そして巻回電極体形成装置は、第１の負極材１４及び第１の正極材１７の負極４及び正極６を第１及び第２のセパレータと共に順次巻回して巻回電極体８を形成した後、負極材接合部分及び正極材接合部分を第１及び第２のセパレータと共に巻回して廃棄用巻回体を形成し、引き続き第２の負極材１８及び第２の正極材１９の負極４及び正極７を第１及び第２のセパレータと共に順次巻回して巻回電極体８を形成することにより、第１及び第２の負極材１４及び１８に存在する全ての負極４と第１及び第２の正極材１７及び１９に存在する全ての正極７とを有効に用いて多数の巻回電極体８を連続して形成している（例えば、特許文献１参照）。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００２−２５６００公報（第１５頁、第１６頁、第１７頁、第１８頁、図５、図６、図７、図８）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成の巻回電極体形成装置には、第１及び第２の負極材１４及び１８を巻芯に供給する負極材供給部が配置され、当該負極材供給部に第１及び第２の負極材１４及び１８の負極４に対して、巻回の際に下方向を向く一面の活物質塗布領域３ＰＡ（図１３）と他端側未塗布領域１３及び一端側未塗布領域１２との境界を検出する活物質境界検出センサと、当該第１及び第２の負極材１４及び１８を切断する切断具とが設けられている。
【００１８】
そして巻回電極体形成装置は、第１及び第２の負極材１４及び１８の負極４を巻芯に巻回し始めると、活物質境界検出センサにより、巻芯に巻回中の負極４において活物質塗布領域３ＰＡと他端側未塗布領域１３との他端側境界ＫＹ１（図１３）を検出する。
【００１９】
そして巻回電極体形成装置は、活物質境界検出センサによって検出した他端側境界ＫＹ１を基準にして、巻芯に巻回中の負極４を引き続き所定長さ巻回することにより切断具による負極材切断位置に、他端側境界ＫＹ１に隣接する他端側未塗布領域１３と、次に巻回を待ち受けている負極４の一端側未塗布領域１２との境界となる（すなわち、巻芯に巻回中の負極４の他端となる）負極切離位置ＦＳ１（図１３）を対向させる。
【００２０】
これにより巻回電極体形成装置は、切断具により第１及び第２の負極材１４及び１８を負極切離位置ＦＳ１で切断し、かくして第１及び第２の負極材１４及び１８から巻芯に巻回した負極４を分離する。
【００２１】
また巻回電極体形成装置は、第１及び第２の負極材１４及び１８間の負極材接合部分２１に活物質塗布領域３ＰＡが存在しないことにより、当該負極材接合部分２１を巻芯に巻回し始めたときだけは、活物質境界検出センサにより、負極材接合部分２１と隣接して次に巻回を待ち受けている負極４（すなわち、負極材接合部分２１に続く第２の負極材１８の最初の負極４）において活物質塗布領域３ＰＡと一端側未塗布領域１２との一端側境界ＫＹ２（図１５）を検出する。
【００２２】
そして巻回電極体形成装置は、活物質境界検出センサによって検出した一端側境界ＫＹ２を基準にして、巻芯に巻回中の負極材接合部分２１を引き続き所定長さ巻回することにより切断具による負極材切断位置に、負極材接合部分２１と、次に巻回を待ち受けている負極４の一端側未塗布領域１２との境界となる（すなわち、負極材接合部分２１に続く負極４の一端となる）負極切離位置（以下、これを特に接合部分切離位置と呼ぶ）ＦＳ２（図１５）を対向させる。
【００２３】
これにより巻回電極体形成装置は、切断具により第２の負極材１８を接合部分切離位置ＦＳ２で切断し、かくして第２の負極材１８から巻芯に巻回した負極材接合部分２１を分離する。
【００２４】
ところが巻回電極体形成装置は、活物質境界検出センサにより他端側境界ＫＹ１を検出したときには、負極材切断位置に他端側境界ＫＹ１よりも後側の負極切離位置ＦＳ１を対向させるものの、当該活物質境界検出センサにより一端側境界ＫＹ２を検出したときには、負極材切断位置に一端側境界ＫＹ２よりも前側で、かつ当該一端側境界ＫＹ２から一端側未塗布領域の長さだけ離れた接合部分切離位置ＦＳ２を対向させている。
【００２５】
このため負極材供給部には、活物質境界検出センサと切断具とが他端側未塗布領域の長さよりも長い、少なくとも一端側未塗布領域の長さだけ離間させて設けられ、第１及び第２の負極材１４及び１８に対して負極切離位置ＦＳ１のみを切断する場合に比べて当該負極材供給部全体が大型化すると共に、その設置スペースも大きくなる。
【００２６】
従って巻回電極体形成装置では、巻芯と負極材供給部とが比較的離されて配置され、当該負極材供給部で第１及び第２の負極材１４及び１８から負極４を切り離したときに、その負極４の巻回終了側をこれに何ら張力を付加せずに負極材供給部から巻芯までの比較的長い距離を走行させていることにより、当該負極４の巻回終了側が正極７や第１及び第２のセパレータに対して巻きずれした状態で巻芯に巻回される場合があった。
【００２７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、電極の巻回終了側を絶縁体に対して巻きずれさせずに巻回して巻回電極体を形成し得る巻回電極体形成装置を提案しようとするものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、短冊状の集電体の少なくとも一面の中央部に活物質が塗布され、当該集電体の長手方向の一端側の一端側未塗布領域が他端側の他端側未塗布領域よりも長い電極が多数連続するように形成された帯状の電極材の当該電極と、絶縁体が多数連続するように形成された帯状の絶縁体材の当該絶縁体とを重ねて巻回することにより巻回電極体を形成する巻回電極体形成装置において、電極材の電極と絶縁体材の絶縁体とを重ねて当該電極の一端側から巻芯に巻回する際に当該巻芯を正回転させた状態で、電極材の電極に対して活物質塗布領域と一端側未塗布領域及び他端側未塗布領域との境界を検出する境界検出手段と、境界検出手段による境界の検出結果を基準にした電極材の電極切離位置を切断する切断手段とを有して電極材から巻芯に巻回した電極を切り離す電極切離手段の当該境界検出手段により活物質塗布領域と他端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて巻芯を引き続き正回転させた後、切断手段により電極材に対して電極の他端となる電極切離位置を切断し、電極材の後尾部分と他の電極材の先頭部分とが接合されて形成された接合部分と絶縁体材の絶縁体とを重ねて巻芯に巻回する際に当該巻芯を正回転させた状態で、境界検出手段により活物質塗布領域と一端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて巻芯を逆回転させた後、切断手段により電極材に対して接合部分に続く電極の一端となる電極切離位置を切断するようにした。
【００２９】
従って、電極材に対して活物質塗布領域と一端側未塗布領域との境界を検出したときに巻芯側にすでに近づいていた一端側未塗布領域の一端を巻芯の逆回転によって切断手段側に戻すことができ、この結果、電極切離手段を境界検出手段と切断手段とを極力近づけて小型化し、かつ配置スペースも小さくして巻芯に極力近づけて配置することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する
【００３１】
図１において、２５は全体として本発明による巻回電極体形成装置を示し、装置筐体２６の筐体側壁２６Ａに負極材リール２７、正極材リール２８、第１のセパレータ材リール２９及び第２のセパレータ材リール３０が交換可能な状態に装着されている。
【００３２】
そして負極材リール２７には図１３について上述した第１の負極材１４が予め巻き取られており、当該負極材リール２７から引き出された第１の負極材１４は、負極材走行路上を巻芯３５まで送られることにより、当該負極材リール２７及び巻芯３５間に配置された第１の負極材ガイドローラ３６、負極材接合部３７、負極材張力調整部３８、第２の負極材ガイドローラ３９、第３の負極材ガイドローラ４０、負極材走行位置調整部４１及び負極材供給部４２を順に通る。
【００３３】
ここで負極材張力調整部３８は、図２に示すように、Ｗ字の各角部に位置する互いに平行な５本のローラ４３乃至４７を有し、このうちＷ字の上側の角部で直線的に並ぶ３本のローラ（以下、これを位置固定ローラと呼ぶ）４３乃至４５が筐体側壁２６Ａに回動自在に枢支されている。
【００３４】
また筐体側壁２６Ａにおいて、位置固定ローラ４３乃至４５を除く残りの２本のローラ（以下、これを張力調整ローラと呼ぶ）４６及び４７の位置するＷ字の下側の角部に相当する箇所には、矢印Ａに示すように位置固定ローラ４３乃至４５から離れる方向（以下、これを張力増加方向と呼ぶ）及びこれとは逆の位置固定ローラ４３乃至４５に近づく方向（以下、これを張力減少方向と呼ぶ）に移動可能なローラ移動板４８が配置され、当該ローラ移動板４８上に２本の張力調整ローラ４６及び４７が回動自在に枢支されている。
【００３５】
さらにローラ移動板４８は、装置筐体２６内部に設けられたシリンダ（図示せず）に取り付けられると共に、所定の張力検出センサ（図示せず）も取り付けられている。
【００３６】
そして負極材張力調整部４２は、位置固定ローラ４３乃至４５及び張力調整ローラ４６及び４７に対して走行中の第１の負極材１４が略Ｗ字状に掛け渡され、この状態でシリンダによりローラ移動板４８と共に２本の張力調整ローラ４６及び４７を張力増加方向及び張力減少方向に移動させることにより当該走行中の第１の負極材１４に対して弛んだり又は張りすぎたりしないように所定の張力を付加すると共に、その張力を常に維持するように調整している。
【００３７】
負極材走行位置調整部４１は、図３及び図４に示すように、平行な２本の位置固定ローラ５５及び５６が筐体側壁２６Ａに回動自在に枢支されている。
【００３８】
また負極材走行位置調整部４１は、筐体側壁２６Ａに固定されたモータ５７を有し、モータ５７の出力軸がコ字状のローラ保持部５８の底板５８Ａに接続され、当該ローラ保持部５８に互いに平行な２本の走行位置調整ローラ５９及び６０が回動自在に保持されている。
【００３９】
さらに第１の負極材１４の送出側に配置された一方の位置固定ローラ５６及び走行位置調整ローラ６０間には、走行中の第１の負極材１４に対して幅方向の一端の走行位置を検出するための走行位置検出センサ６１が配置されている。
【００４０】
因みに走行位置検出センサ６１は、光ビームを発射する複数の発光素子が並設された発光部６１Ａと、当該光ビームを受光する複数の受光素子が並設された受光部６１Ｂとを有している。
【００４１】
そして走行位置検出センサ６１は、発光部６１Ａ及び受光部６１Ｂの各発光素子と各受光素子とを順番に対向させ、かつ例えば互いの対向する中央部から同一方向側の一端までの間に、規定通りに走行している第１の負極材１４の幅方向の一端部が介在するように配置されていることにより、当該第１の負極材１４の走行位置の変化に応じて各発光素子から発射した光ビームの遮り方（すなわち、光ビームを受光する受光素子の数）を変化させ得るようになされている。
【００４２】
この場合、負極材走行位置調整部４１は、走行中の第１の負極材１４を一方の位置固定ローラ５５から２本の走行位置調整ローラ５９及び６０を介して他方の位置固定ローラ５６に凹字状に掛け渡している。
【００４３】
そして負極材走行位置調整部４１は、２本の走行位置調整ローラ５９及び６０を２本の位置固定ローラ５５及び５６と平行にした状態からモータ５７によりローラ保持部５８と共に矢印Ｂに示すように走行位置調整ローラ５９及び６０の一端側を、第１の負極材１４の取り込み側に配置された位置固定ローラ５５の一端から離す方向（以下、これを走行位置外側移動方向と呼ぶ）及びこれとは逆の当該一端側をその位置固定ローラ５５の一端に近づける方向（以下、これを走行位置内側移動方向と呼ぶ）に回転させ得るようになされている。
【００４４】
これにより負極材走行位置調整部４１は、２本の走行位置調整ローラ５９及び６０を２本の位置固定ローラ５５及び５６と平行にした状態では第１の負極材１４の走行位置を替えずにそのまま維持する。
【００４５】
また負極材走行位置調整部４１は、２本の走行位置調整ローラ５９及び６０を走行位置外側移動方向に回転させたときにはその回転角度に応じて第１の負極材１４を矢印Ｃに示すように筐体側壁２６Ａから離す方向に滑らせ、当該２本の走行位置調整ローラ５９及び６０を走行位置内側移動方向に回転させたときにはその回転角度に応じて第１の負極材１４を矢印Ｄに示すように筐体側壁２６Ａに近づける方向に滑らせることにより、第１の負極材１４の走行位置を調整し得るようになされている。
【００４６】
負極材供給部４２は、図５に示すように、筐体側壁２６Ａに配置されたガイドレール６３に移動ブロック６４が矢印Ｅに示すように巻芯３５に近づく方向（以下、これを巻芯接近方向と呼ぶ）及びこれとは逆の巻心３５から離れる方向（以下、これを巻芯離隔方向と呼ぶ）に移動自在に取り付けられ、当該移動ブロック６４に、第１の負極材１４をその厚み方向から挟持し、又はその挟持を解除する一対の挟持板６５Ａ及び６５Ｂからなる挟持部６５が取り付けられている。
【００４７】
またガイドレール６３の巻芯３５側には、第１の負極材１４の一面と対向させて活物質塗布領域３ＰＡと他端側未塗布領域１３及び一端側未塗布領域１２との境界を検出するための複数の発光素子及び複数の受光素子を２列に併設して有する活物質境界検出センサ６６が配置されると共に、当該活物質境界検出センサ６４よりも巻芯３５側に、第１の負極材１４をその厚み方向から上刃６７Ａ及び下刃６７Ｂによって挟み込んで切断する切断具６７が配置されている。
【００４８】
そして負極材供給部４２は、巻芯３５に第１の負極材１４の負極４が巻回される間は、巻芯離隔方向側の所定の待機位置に待機させた移動ブロック６４上で一対の挟持板６５Ａ及び６５Ｂを離間させることによりその隙間に第１の負極材１４を通し、当該第１の負極材１４から巻芯３５に巻回されている負極４を切断具６７によって切り離すときには一対の挟持板６５Ａ及び６５Ｂによって第１の負極材１４を挟持することにより負極４の切り離しの際に第１の負極材１４が負極材走行路から外れることを防止している。
【００４９】
また負極材供給部４２は、第１の負極材１４から負極４を切り離すと、一対の挟持板６５Ａ及び６５Ｂによって第１の負極材１４を挟持したまま移動ブロック６４を巻芯近接方向に移動させることにより、再び第１の負極材１４を巻芯３５に供給して巻回させ得るようになされている。
【００５０】
一方、正極材リール２８には図１４について上述した第１の正極材１７が予め巻き取られており、当該正極材リール２８から引き出された第１の正極材１７は正極材走行路上を巻芯３５まで送られることにより、当該正極材リール２８及び巻芯３５間に配置された第１の正極材ガイドローラ７０、正極材接合部７１、第２の正極材ガイドローラ７２、正極材張力調整部７３、正極材走行位置調整部７４、第３の正極材ガイドローラ７５及び正極材供給部７６を順に通る。
【００５１】
ここで正極材張力調整部７３は、図２について上述した負極材張力調整部３８と同様に構成され、走行中の第１の正極材１７に対して弛んだり又は張りすぎたりしないように所定の張力を付加すると共に、その張力を常に維持するように調整している。
【００５２】
また正極材走行位置調整部７４は、図３及び図４について上述した負極材走行位置調整部４１と同様に構成され、第１の正極材１７の走行位置を調整している。
【００５３】
さらに正極材供給部７６は、活物質境界検出センサ６６の替わりに、第１の正極材１７に対して巻回の際に上方向を向く他面と対向させて活物質塗布領域と一端側未塗布領域１５及び他端側未塗布領域１６との境界を検出する活物質境界検出センサ７７が配置されていることを除いて図５について上述した負極材供給部４２と同様に構成されている。
【００５４】
これにより正極材供給部７６は、第１の正極材１７から巻芯３５に巻回されている正極７を切り離す際に当該第１の正極材１７を挟持部６５によって挟持して正極材走行路から外れることを防止し得ると共に、その後、移動ブロック６４を移動させて第１の正極材１７を巻芯３５に供給して巻回させ得るようになされている。
【００５５】
また第１のセパレータ材リール２９から引き出された第１のセパレータ材８０は、第１のセパレータ材走行路上を巻芯３５まで送られることにより、当該第１のセパレータ材リール２９及び巻芯３５間に配置された第１のセパレータ材張力調整部８１及び第１のセパレータ材ガイドローラ８２を順に通る。
【００５６】
さらに第２のセパレータ材リール３０から引き出された第２のセパレータ材８３は、第２のセパレータ材走行路上を巻芯３５まで送られることにより、当該第２のセパレータ材リール３０及び巻芯３５間に配置された第２のセパレータ材張力調整部８４及び第２のセパレータ材ガイドローラ８５を順に通る。
【００５７】
そして第１のセパレータ材張力調整部８２及び第２のセパレータ材張力調整部８４は、図２について上述した負極材張力調整部３８と同様に構成されており、走行中の第１のセパレータ８０及び第２のセパレータ材８３に所定の張力を付加すると共に、その張力を維持するように調整している。
【００５８】
巻芯３５は、断面楕円形の柱材に楕円の短軸を通り当該巻芯３５の長手方向と平行なスリットが形成されて構成されており、筐体側壁２６Ａに正回転及び逆回転自在に枢支され、かつ当該筐体側壁２６Ａに対して外側に突出及び内部に引き込まれるようになされている。
【００５９】
また巻芯３５の近傍には、巻芯３５が筐体側壁２６Ａの内側に引き込まれた際に第１及び第２のセパレータ材８０及び８３の先頭部分を重ねた状態で挟持して当該巻芯３５の配置箇所を横切るように搬送することにより、この後巻芯３５が筐体側壁２６Ａの外側に突出した際に当該巻芯３５のスリットに第１及び第２のセパレータ材８０及び８３の先頭部分を挟持させるセパレータ搬送部（図示せず）が配置されている。
【００６０】
さらに巻芯３５の近傍には、第１及び第２のセパレータ材８０及び８３から巻芯３５に巻回された第１及び第２のセパレータを切り離すセパレータ切断部（図示せず）が配置されている。
【００６１】
これに加えて巻芯３５の近傍には、当該巻芯３５に巻回された負極４、正極７、第１及び第２のセパレータが第１の負極材１４、第１の正極材１７、第１及び第２のセパレータ材８０及び８３からそれぞれ切り離されたときに、巻芯３５に巻回している負極４、正極７、第１及び第２のセパレータのうち最も外側に位置する第１のセパレータの巻回終了部分に巻止テープを貼着する巻止テープ貼着部が配置されている。
【００６２】
そして巻芯３５の近傍には電極体搬送部９０が配置され、当該電極体搬送部９０には、筐体側壁２６Ａに配置されたガイドレール９１と、当該ガイドレール９１に移動自在に保持された電極体保持アーム９２とが設けられている。
【００６３】
電極体搬送部９０は、巻芯３５に負極４、正極７、第１及び第２のセパレータが巻回されて巻回電極体が形成された際、当該巻回電極体を電極体保持アームで挟み込んで保持し、この状態で巻芯３５が筐体側壁２６Ａの内側に引き込まれることによりその巻回電極体から巻芯３５が引き抜かれると、当該電極体保持アーム９２と共にこれに保持している巻回電極体をガイドレール９１を介して移動させて後段の工程に搬送するための電極体搬送ベルト（図示せず）に載上し得るようになされている。
【００６４】
また巻回電極体形成装置２５は、１つ目の負極材リール２７から第１の負極材１４の最後尾部分を引き出すと、当該１つ目の負極材リール２７が図１３に上述した第２の負極材１８を予め巻き取っている２つ目の負極材リール２７に交換され、負極材接合部３７において図１５について上述した場合と同様に第１の負極材１４と第２の負極材１８とが接合される。
【００６５】
さらに巻回電極体形成装置２５は、１つ目の正極材リール２８から第１の正極材１７の最後尾部分を引き出すと、当該１つ目の正極材リール２８が図１４について上述した第２の正極材１９を予め巻き取っている２つ目の正極材リール２８に交換され、正極材接合部７１において図１６について上述した場合と同様に第１の正極材１７と第２の正極材１９とが接合される。
【００６６】
これにより巻回電極体形成装置２５は、第１の負極材１４及び第１の正極材１７に連続させて第２の負極材１８及び第２の正極材１９も巻芯３５まで走行させ得るようになされている。
【００６７】
実際上巻回電極体形成装置２５は、図６に示すように、装置筐体２６内部に当該巻回電極体形成装置２５の各部を制御する制御部１００が設けられている。
【００６８】
制御部１００は、巻回電極体の形成を開始すると、負極材張力調整部３８の張力調整センサにより常時、張力調整ローラ４６及び４７にかかる第１及び第２の負極材１４及び１８の張力を検出し、当該検出した張力に応じて負極材張力調整部３８に対してシリンダを駆動してローラ移動板４８と共に張力調整ローラ４６及び４７を張力増加方向及び張力減少方向に移動させることにより、走行中の第１及び第２の負極材１４及び１８に対して予め選定された所定の張力を付加する。
【００６９】
また制御部１００は、正極材張力調整部７３、第１のセパレータ材張力調整部８１及び第２のセパレータ材張力調整部８４についても負極材張力調整部３８の場合と同様に制御することにより、常時、第１及び第２の正極材１７及び１９、第１のセパレータ材８０及び第２のセパレータ材８３に対して予め選定された所定の張力を付加する。
【００７０】
この状態で制御部１００は、巻芯３５のスリットに第１及び第２のセパレータ材８０及び８３の先頭部分を挟持させた後、装置筐体２６の内部に設けられた巻芯駆動モータ１０１を駆動して巻芯３５を巻回開始用の比較的低速な第１の回転速度で正回転させる。
【００７１】
そして制御部１００は、負極材供給部４２及び正極材供給部７６の挟持部６５にそれぞれ第１及び第２の負極材１４及び１８、第１及び第２の正極材１７及び１９を挟持させた状態で移動ブロック６４を待機位置から巻芯接近方向に移動させる。
【００７２】
これにより制御部１００は、巻芯３５に巻回し始めた第１及び第２のセパレータ材８０及び８３の間に第１及び第２の負極材１４及び１８を所定のタイミングで介在させると共に、当該第２のセパレータ材８３上に第１及び第２の正極材１７及び１９を所定のタイミングで沿わせる。
【００７３】
このようにして制御部１００は、巻芯３５に第１及び第２のセパレータ材８０及び８３と共に第１及び第２の負極材１４及び１８、第１及び第２の正極材１７及び１９も合わせて巻回し始めると、巻芯駆動モータ１０１を駆動して巻芯３５を第１の回転速度よりも高速な第２の回転速度で正回転させて引き続き当該第１及び第２の負極材１４及び１８、第１及び第２の正極材１７及び１９、第１及び第２のセパレータ材８０及び８３を高速に巻回する。
【００７４】
そして制御部１００は、負極４及び正極７の長さに応じて予め選定された所定回数だけ巻芯３５を第２の回転速度で正回転させると、巻芯駆動モータ１０１を駆動して当該巻芯３５の回転速度を第１の回転速度に減速することにより第１及び第２の負極材１４及び１８、第１及び第２の正極材１７及び１９、第１及び第２のセパレータ材８０及び８３の走行速度を遅くする。
【００７５】
この状態で制御部１００は、負極材供給部４２の活物質境界検出センサ６６により第１及び第２の負極材１４及び１８に対して活物質塗布領域３ＰＡの境界を検出すると共に、正極材供給部７６の活物質境界検出センサ７７により第１及び第２の正極材１７及び１９に対して活物質塗布領域の境界を検出し、これら検出結果に応じて引き続き巻芯３５を所定角度正回転させて当該第１及び第２の負極材１４及び１８、第１及び第２の正極材１７及び１９を所定長さ巻芯３５側に走行させた後、当該巻芯３５の正回転を停止させる。
【００７６】
このとき制御部１００は、負極材供給部４２及び正極材供給部７６の挟持部６５にそれぞれ第１及び第２の負極材１４及び１８、第１及び第２の正極材１７及び１９を待機位置で挟持させ、この状態で第１及び第２の負極材１４及び１８、第１及び第２の正極材１７及び１９をそれぞれ切断具６７の上刃６７Ａ及び下刃６７Ｂによって挟み込んで切断する。
【００７７】
そして制御部１００は、再び巻芯駆動モータ１０１を駆動して巻芯３５を正回転させることにより、第１及び第２の負極材１４及び１８、第１及び第２の正極材１７及び１９から切り離した負極４及び正極７の巻回終了側を巻芯３５に巻回すると共に、その際に第１及び第２のセパレータ材８０及び８３から第１及び第２のセパレータを切り離してその巻回終了側も合わせて巻芯３５に巻回することにより巻回電極体を形成する。
【００７８】
因みに制御部１００は、第１及び第２の負極材１４及び１８を巻芯３５による巻回等に応じて走行させている間は、負極材走行位置調整部４１の走行位置検出センサ６１により走行中の第１及び第２の負極材１４及び１８の走行位置（すなわち、走行中の第１及び第２の負極材１４及び１８の幅方向の一端が通過する位置）を検出する。
【００７９】
そして制御部１００は、第１及び第２の負極材１４及び１８の走行位置の検出結果に応じて、負極材走行位置調整部４１に対してモータ５７を駆動してローラ保持部５８を所定角度回転させることにより、走行中の第１及び第２の負極材１４及び１８の幅方向の一端が予め選定された所定位置を通過するように当該第１及び第２の負極材１４及び１８の走行位置を調整する。
【００８０】
また制御部１００は、第１及び第２の負極材１４及び１８と共に走行している第１及び第２の正極材１７及び１９についても、正極材走行位置調整部７４を負極材走行位置調整部４１の場合と同様に制御することにより、走行中の第１及び第２の正極材１７及び１９の幅方向の一端が予め選定された所定位置を通過するように当該第１及び第２の正極材１７及び１９の走行位置を調整する。
【００８１】
ここで制御部１００は、第１及び第２の負極材１４及び１８の負極４を一端側から巻芯３５に巻回すると、図７（Ａ）に示すように、巻芯３５に巻回中の負極４の一面において、負極材供給部４２の活物質境界検出センサ６６により活物質塗布領域３ＰＡと他端側未塗布領域１３との他端側境界ＫＹ１０を検出する。
【００８２】
そして制御部１００は、図７（Ｂ）に示すように、活物質境界検出センサ６６によって検出した他端側境界ＫＹ１０を基準にして巻芯３５に巻回中の負極４を引き続き所定長さ巻回することにより切断具６７による負極材切断位置ＭＫ１に、他端側境界ＫＹ１０に隣接する他端側未塗布領域１３と、次に巻回を待ち受けている負極４の一端側未塗布領域１２との境界となる（すなわち、巻芯３５に巻回中の負極４の他端となる）負極切離位置ＦＳ１０を対向させる。
【００８３】
これにより制御部１００は、切断具６７の上刃６７Ａ及び下刃６７Ｂにより第１及び第２の負極材１４及び１８の負極切離位置ＦＳ１０を挟み込むようにして切断し、かくして第１及び第２の負極材１４及び１８から巻芯３５に巻回した負極４を分離する。
【００８４】
また制御部１００は、図７（Ｃ）に示すように、第１及び第２の負極材１４及び１８間の負極材接合部分２１を巻芯３５に巻回すると、当該負極材接合部分２１と隣接して次に巻回を待ち受けている負極４（すなわち、負極材接合部分２１に続く第２の負極材１８の最初の負極４）の一面に対し、活物質境界検出センサ６６により活物質塗布領域３ＰＡと一端側未塗布領域１２との一端側境界ＫＹ１１を検出する。
【００８５】
そして制御部１００は、図７（Ｄ）に示すように、活物質境界検出センサ６６によって検出した一端側境界ＫＹ１１を基準にして巻芯駆動モータ１０１を駆動することにより巻芯３５を所定角度逆回転させると共に、当該巻芯３５の逆回転に合わせて負極材張力調整部３８により第２の負極材１８に対する張力を調整することにより巻芯３５から負極材張力調整部３８までの間で当該第２の負極材１８を弛ませることなく所定の張力を付加したままで負極材リール２７側に所定長さ逆走させる。
【００８６】
これにより制御部１００は、切断具６７による負極材切断位置ＭＫ１に、負極材接合部分２１と、次に巻回を待ち受けている負極４の一端側未塗布領域１２との境界となる（すなわち、負極材接合部分２１に続く負極４の一端となる）負極切離位置（以下、これを特に接合部分切離位置と呼ぶ）ＦＳ１１を対向させる。
【００８７】
そして制御部１００は、図７（Ｅ）に示すように、切断具６７の上刃６７Ａ及び下刃６７Ｂにより第２の負極材１８の接合部分切離位置ＦＳ１１を挟み込むようにして切断し、かくして第２の負極材１８から巻芯３５に巻回した負極材接合部分２１を分離する。
【００８８】
このようにして制御部１００は、負極材接合部分２１を巻芯３５に巻回した際に当該負極材接合部分２１に続く負極４において他端側未塗布領域１３の長さよりも長い一端側未塗布領域１２の一端となる接合部分切離位置ＦＳ１２が一端側境界ＫＹ１１の検出時点にこれより巻芯３５側に走行していても、当該一端側境界ＫＹ１１の検出に応じて巻芯３５を逆回転させることにより、他端側境界ＫＹ１０を基準として負極切離位置ＦＳ１０を切断するように活物質境界検出センサ６６及び切断具６７の位置を固定したままで、その接合部分切離位置ＦＳ１２を適確に切断し得るようになされている。
【００８９】
因みに制御部１００は、第２の負極材１８から負極材接合部分２１を切り離す際に巻芯３５を逆回転させると、そのとき正極材張力調整部７３により第２の正極材１９に対する張力も合わせて調整することにより巻芯３５から正極材張力調整部７３までの間で当該第２の正極材１９も弛ませることなく所定の張力を付加したままで正極材リール２８側に所定長さ逆走させる。
【００９０】
また制御部１００は、巻芯３５に第１及び第２の負極材１４及び１８の負極４を巻回する場合には、当該負極４の巻回開始時点から巻芯３５を正回転させた角度に応じて当該負極４の一面において、活物質境界検出センサ６６により活物質塗布領域３ＰＡの他端側境界ＫＹ１０を含む前後の所定探索領域で当該他端側境界ＫＹ１０を探索して検出している。
【００９１】
さらに制御部１００は、第１及び第２の負極材１４及び１８が接合されたときに負極材接合部３７からその接合が通知されると共に、その時点から巻回電極体をいくつ形成した時点で巻芯３５に負極材接合部分２１が到達するかの情報を予め保持している。
【００９２】
これにより制御部１００は、第１及び第２の負極材１４及び１８の接合が通知された時点から巻回電極体を形成する毎にその形成数をカウントし、当該カウントした形成数に従って、第２の負極材１８の最初の負極４の一面において、活物質境界検出センサ６６により活物質塗布領域３ＰＡの一端側境界ＫＹ１１を含む前後の所定探索領域で当該一端側境界ＫＹ１１を探索することによりその一端側境界ＫＹ１１を適確に検出している。
【００９３】
また制御部１００は、第２の負極材１８の最初の負極４において一端側境界ＫＹ１１を検出した後には、引き続き当該負極４の一面において、活物質境界検出センサ６６により活物質塗布領域３ＰＡの他端側境界ＫＹ１０を含む所定探索領域で当該他端側境界ＫＹ１０を探索して検出する。
【００９４】
なおこの実施の形態の場合、制御部１００は、第１及び第２の正極材１７及び１９の正極７を巻芯３５に巻回すると、図８（Ａ）に示すように、巻芯３５に巻回中の正極７に続く正極７の他面において、正極材供給部７６の活物質境界検出センサ７７により活物質塗布領域６ＰＡと一端側未塗布領域１５との一端側境界ＫＹ２０を検出する。
【００９５】
そして制御部１００は、図８（Ｂ）に示すように、活物質境界検出センサ７７によって検出した一端側境界ＫＹ２０を基準にして巻芯３５に巻回中の正極７を引き続き所定長さ巻回することにより切断具６７による正極材切断位置ＭＫ２に、一端側境界ＫＹ２０に隣接する一端側未塗布領域１５と、巻芯３５に巻回中の正極７の他端側未塗布領域１６との境界となる（すなわち、巻芯３５に巻回中の正極７の他端となる）正極切離位置ＦＳ２０を対向させる。
【００９６】
これにより制御部１００は、切断具６７の上刃６７Ａ及び下刃６７Ｂにより第１及び第２の正極材１７及び１９の正極切離位置ＦＳ２０を挟み込むようにして切断し、かくして第１及び第２の正極材１７及び１９から巻芯３５に巻回した正極７を分離する。
【００９７】
ここで制御部１００は、巻芯３５に第１及び第２の正極材１７及び１９の正極７を巻回する場合には、当該正極７の巻回開始時点から巻芯３５を正回転させた角度に応じて当該正極７の他面において、活物質境界検出センサ７７により活物質塗布領域６ＰＡの一端側境界ＫＹ２０を含む前後の所定探索領域で当該一端側境界ＫＹ２０を探索して検出する。
【００９８】
また制御部１００は、第１及び第２の正極材１７及び１９が接合されたときには正極材接合部７１からその接合が通知されると共に、その時点から巻回電極体をいくつ形成した時点で巻芯３５に正極材接合部分２３が到達するかの情報を予め保持している。
【００９９】
さらに制御部１００は、図８（Ｃ）に示すように、第１及び第２の正極材１７及び１９の正極７を第１及び第２の負極材１４及び１８の負極４や第１及び第２のセパレータ材８０及び８３の第１及び第２のセパレータと共に巻芯３５に巻回するときには、巻芯３５を第１の回転速度で正回転させて巻回開始部分を巻回した後に第２の回転速度に増速し、当該巻芯３５に巻回終了部分近くまでを巻回したときにその第２の回転速度を第１の回転速度まで減速している。
【０１００】
従って制御部１００は、第１及び第２の正極材１７及び１９の接合が通知された時点から巻回電極体を形成する毎にカウントした形成数に従って、活物質境界検出センサ７７により第１及び第２の正極材１７及び１９間の正極材接合部分２３において、正極７に対して活物質塗布領域６ＰＡの他端側境界ＫＹ２０を検出する場合と同様に所定探索範囲で一端側境界ＫＹ２０を探索する。
【０１０１】
これにより制御部１００は、正極材接合部分２３の一端側に隣接する（すなわち、正極材接合部分２３の前側の）正極７と、他の正極７とに対して巻芯３５の回転速度を同様の手順及びタイミングで増減させることができ、かくして巻芯３５に巻回する正極７の違いによって巻芯駆動モータ１０１の制御が煩雑になることを防止している。
【０１０２】
そして制御部１００は、正極材接合部分２３に対して活物質塗布領域６ＰＡの一端側境界ＫＹ２０を探索した結果、当該正極材接合部分２３には活物質塗布領域６ＰＡが存在しないことにより一端側境界ＫＹ２０に対して検出エラーが生じると、その時点で巻芯３５に巻回中の正極７に続く正極材接合部分２３が正極材供給部７６に到達したことを認識する。
【０１０３】
そして制御部１００は、正極材接合部分２３に対する一端側境界ＫＹ２０の検出を中止し、当該正極材接合部分２３の一端側で巻芯３５に巻回中の正極７の他面において、活物質境界検出サンセ７７により活物質塗布領域６ＰＡと他端側未塗布領域１６との境界となる他端側境界ＫＹ２１を検出するように検出対象を活物質塗布領域６ＰＡの一端側境界ＫＹ２０から他端側境界ＫＹ２１に切り替える。
【０１０４】
ところが、このとき巻芯３５に巻回中の正極７の他端側境界ＫＹ２１は、一端側境界ＫＹ２０の探索に応じて活物質境界検出センサ７７を通り過ぎて巻芯３５側に走行している。
【０１０５】
従って制御部１００は、図８（Ｄ）に示すように、巻芯駆動モータ１０１を駆動して巻芯３５を所定角度逆回転させると共に、これに合わせて正極材張力調整部７３により第１及び第２の正極材１７及び１９に対する張力を調整することにより巻芯３５から正極材張力調整部７３までの間で当該第１及び第２の正極材１７及び１９を所定の張力を付加したままで正極材リール２８側に所定長さ逆走させる。
【０１０６】
これにより制御部１００は、巻芯３５に巻回している正極７の他面において、活物質境界検出センサ７７により活物質塗布領域６ＰＡの他端側境界ＫＹ２１を検出する。
【０１０７】
そして制御部１００は、図８（Ｅ）に示すように、活物質境界検出センサ７７によって検出した他端側境界ＫＹ２１を基準にして巻芯３５に巻回中の正極７を引き続き所定長さ巻回することにより、切断具６７による正極材切断位置ＭＫ２に、当該巻芯３５に巻回中の正極７の他端側未塗布領域１６と、正極材接合部分２３との境界となる（すなわち、巻芯３５に巻回中の正極７の他端となる）正極切離位置ＦＳ２１を対向させる。
【０１０８】
これにより制御部１００は、切断具６７の上刃６７Ａ及び下刃６７Ｂにより第１の正極材１７の正極切離位置ＦＳ２１を挟み込むようにして切断し、かくして第１の正極材１７及び１９から最後尾部分の最後の正極７を分離する。
【０１０９】
因みに制御部１００は、第１の正極材１７から最後尾部分の最後の正極７を切り離す際に巻芯３５を逆回転させると、そのとき負極材張力調整部３８により第１及び第２の負極材１４及び１８に対する張力も合わせて調整することにより巻芯３５から負極材張力調整部３８までの間で当該第１及び第２の負極材１４及び１８を弛ませることなく所定の張力を付加したままで負極材リール２７側に所定長さ逆走させる。
【０１１０】
また制御部１００は、巻芯３５に第１及び第２の正極材１７及び１９の正極材接合部分２３を巻回する場合には、当該正極材接合部分２３の巻回を開始した時点から巻芯３５を正回転した角度に応じて、当該正極材接合部分２３に続く正極７の他面において、活物質境界検出センサ７７により活物質塗布領域６ＰＡの一端側境界ＫＹ２０を含む前後の所定探索領域で当該一端側境界ＫＹ２０を探索して検出する。
【０１１１】
またこの実施の形態の場合、巻芯３５の近傍には、押付ローラが移動自在に配置され、当該巻芯３５を逆回転させる際にその押付ローラを巻回中の負極４、正極７、第１及び第２のセパレータのうち最も外側に位置する第１のセパレータに押し付けることにより、その巻芯３５の逆回転により、負極４、正極７、第１及び第２のセパレータの巻回が緩むことを防止し、かつ当該負極４、正極７、第１及び第２のセパレータを適確に逆走させる得るようになされている。
【０１１２】
以上の構成において、巻回電極体形成装置２５は、第１及び第２の正極材１７及び１９の正極７並びに第１及び第２のセパレータ材８０及び８３の第１及び第２のセパレータと共に第１及び第２の負極材１４及び１８の負極４を巻芯３５に巻回したときには、巻芯３５に巻回中の負極４の一面において、活物質境界検出センサ６６により活物質塗布領域３ＰＡの他端側境界ＫＹ１０を検出し（図７（Ａ））、当該検出した他端側境界ＫＹ１０を基準にして巻芯３５に巻回中の当該負極４を所定長さ巻回して切断具６７により第１及び第２の負極材１４及び１８に対して負極４の他端となる負極切離位置ＦＳ１０を切断する（図７（Ｂ））。
【０１１３】
また巻回電極体形成装置２５は、第１及び第２の正極材１７及び１９間の正極材接合部分２３並びに第１及び第２のセパレータ材８０及び８３の第１及び第２のセパレータと共に第１及び第２の負極材１４及び１８間の負極材接合部分２１を巻芯３５に巻回したときには、当該負極材接合部分２１に続く負極４の一面において活物質境界検出センサ６６により活物質塗布領域３ＰＡの一端側境界ＫＹ１１を検出する（図７（Ｃ））。
【０１１４】
そして巻回電極体形成装置２５は、一端側境界ＫＹ１１を基準にして巻芯３５を逆回転させることで、当該巻芯３５に巻回中の負極材接合部分２１をわずかに巻ほどいて（図７（Ｄ））、切断具６７により第２の負極材１８に対して巻回中の負極材接合部分２１に続く負極４の一端となる接合部分切離位置ＦＳ１１を切断する（図７（Ｅ））。
【０１１５】
従って巻回電極体形成装置２５は、負極材接合部分２１の切り離しの際に巻芯３５を逆回転させることで、その直前に切断具６７を過ぎて巻芯３５側に走行していた接合部分切離位置ＦＳ１１を当該切断具６７側に戻して切断するため、活物質境界検出センサ６６及び切断具６７を第１及び第２の負極材１４及び１８からの負極４の切り離し用に最適化して当該一端側未塗布領域１２の長さよりも格段的に短い間隔で配置することができる。
【０１１６】
この結果、巻回電極体形成装置２５は、活物質境界検出センサ６６及び切断具６７の配置間隔を短くし得る分、負極材供給部４２を小型化してその配置スペースも小さくすることができ、かくして負極材供給部４２を巻芯３５に極力近づけて配置することで、第１及び第２の負極材１４及び１８から切り離した負極４の巻回終了側が何ら張力を付加しなくても切断具６７から巻芯３５まで走行する間に走行位置が変化することを極力低減させることができる。
【０１１７】
以上の構成によれば、第１及び第２の負極材１４及び１８の負極４を巻芯３５に巻回したときに活物質境界検出センサ６６により当該負極４の活物質塗布領域の他端側境界ＫＹ１０を検出して切断具６７により当該第１及び第２の負極材１４及び１８からその負極４を切り離し、第１及び第２の負極材１４及び１８間の負極材接合部分２１を巻芯３５に巻回したときに活物質境界検出センサ６６により、その負極材接合部分２１に続く負極４の活物質塗布領域３ＰＡの一端側境界ＫＹ１１を検出して巻芯３５を逆回転させることで切断具６７により第２の負極材１８から負極材接合部分２１を切り離すようにしたことにより、活物質境界検出センサ６６及び切断具６７を格段的に短い間隔で配置して負極材供給部４２を小型化し得る分、当該負極材供給部４２を巻芯３５に極力近づけて配置することができ、かくして負極４の巻回終了側を正極７や第１及び第２のセパレータに対して巻きずれさせずに巻回して巻回電極体を形成し得る巻回電極体形成装置を実現することができる。
【０１１８】
また負極材張力調整部３８により、第１及び第２の負極材１４及び１８に付加する張力を常時調整していることにより、第２の負極材１８から負極材接合部分２１を切り離す際に巻芯３５を逆回転させても、当該第２の負極材１８が弛むことを防止することができ、かくして巻芯３５の逆回転後に第２の負極材１８から負極材接合部分２１を切り離す際に負極材切断位置ＭＫ１に接合部分切離位置ＦＳ１１を適確に位置決めして当該第２の負極材１８を切断することができる。
【０１１９】
さらに第２の負極材１８から負極材接合部分２１を切り離す際に巻芯３５を逆回転させても、引き続き巻芯３５を正回転させる際に負極材走行位置調整部４１により当該第２の負極材１８の走行位置を調整することにより、負極材接合部分２１の後に連なる負極４が正極、第１及び第２のセパレータに対して巻きずれした状態で巻芯３５に巻回されることをほぼ確実に防止することができる。
【０１２０】
なお上述の実施の形態においては、第１及び第２の正極材１７及び１９に対して活物質塗布領域６ＰＡの一端側境界ＫＹ２０に対する検出結果を基準として正極切離位置ＦＳ２０を切断し、活物質塗布領域６ＰＡの他端側境界ＫＹ２１に対する検出結果を基準として接合部分切離位置ＦＳ２１を切断するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１及び第２の正極材１７及び１９に対して第１及び第２の負極材１４及び１８と同様に活物質塗布領域６ＰＡの他端側境界ＫＹ２１に対する検出結果を基準として正極切離位置を切断し、活物質塗布領域６ＰＡの一端側境界ＫＹ２０に対する検出結果を基準として接合部分切離位置を切断するようにしても良い。
【０１２１】
そして第１及び第２の正極材１７及び１９についても図７（Ａ）乃至（Ｅ）について上述した場合と同様に切断すれば、正極材供給部７６を活物質境界検出センサ７７及び切断具６７を格段的に短い間隔で配置して小型化することができ、この結果、正極材供給部７６を巻芯３５に極力近づけて配置することができので、かくして正極７の巻回終了側についても負極４や第１及び第２のセパレータに対して巻きずれさせずに巻回して巻回電極体を形成することができる。
【０１２２】
これに加えて負極材供給部４２と共に正極材供給部７６も合わせて小型化すれば、その分、巻回電極体形成装置２５を小型化することもできる。
【０１２３】
また上述の実施の形態においては、巻芯３５を逆回転させるときに負極材張力調整部３８により第１及び第２の負極材１４に対する張力を調整するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１及び第２の負極材１４がある程度の剛性を有していれば、巻芯３５を逆回転させるときに負極材張力調整部３８により当該第１及び第２の負極材１４及び１８に対する張力を調整しなくてもこれを弛ませずに逆走させることができる。
【０１２４】
さらに上述の実施の形態においては、本発明による巻回電極体形成装置を図１〜図１６について上述したポリマ電解質二次電池用の巻回電極体を形成する巻回電極体形成装置２５に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、非水電解液二次電池用の巻回電極体を形成する巻回電極体形成装置等のように、この他種々の電池用の巻回電極体を形成する巻回電極体形成装置に広く適用することができる。
【０１２５】
さらに上述の実施の形態においては、短冊状の集電体の少なくとも一面の中央部に活物質が塗布され、当該集電体の長手方向の一端側の一端側未塗布領域が他端側の他端側未塗布領域よりも長い電極が多数連続するように形成された帯状の電極材として、図１乃至図１６について上述した第１及び第２の負極材１４及び１８を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１及び第２の負極材１４及び１８に替えて第１及び第２の正極材１７及び１９を適用し、又は第１及び第２の負極材１４及び１８と共に第１及び第２の正極材１７及び１９を適用するようにしても良い。
【０１２６】
さらに上述の実施の形態においては、絶縁体が多数連続するように形成された帯状の絶縁体材として、図１乃至図１６について上述した微多孔性ポリプロピレンでなる第１及び第２のセパレータが多数連続するように形成された第１及び第２のセパレータ材８０及び８３を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の材質でなる絶縁体材を広く適用することができる。
【０１２７】
さらに上述の実施の形態においては、電極材の電極と絶縁体材の絶縁体とを重ねて当該電極の一端側から巻回する巻芯として、図１乃至図１６について上述した断面楕円形の柱材に楕円の短軸を通り当該巻芯３５の長手方向と平行なスリットが形成されて構成された巻芯３５を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、断面円形や断面菱形等の棒材のように、この他種々の断面形状を有する棒状の巻芯を広く適用することができる。
【０１２８】
さらに上述の実施の形態においては、巻芯を正回転及び逆回転させる巻芯回転手段として、図１乃至図１６について上述した巻芯駆動モータ１０１を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、巻芯を正回転及び逆回転させることができれば、この他種々の巻芯回転手段を広く適用することができる。
【０１２９】
さらに上述の実施の形態においては、電極材の電極に対して活物質塗布領域と一端側未塗布領域及び他端側未塗布領域との境界を検出する境界検出手段と、境界検出手段による境界の検出結果を基準にした電極材の電極切離位置を切断する切断手段とを有して電極材から巻芯に巻回した電極を切り離す電極切離手段として、図１乃至図１６について上述した負極材供給部４２を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、正極材供給部７６や、活物質境界検出センサ６６又は７７と切断具６７とのみを有する電極切離部等のように、この他種々の構成でなる電極切離手段を広く適用することができる。
【０１３０】
さらに上述の実施の形態においては、電極材の電極に対して活物質塗布領域と一端側未塗布領域及び他端側未塗布領域との境界を検出する境界検出手段として、図１乃至図１６について上述した複数の発光素子及び複数の受光素子を２列に併設して有する活物質境界検出センサ６６を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電極材を撮像し、得られた撮像画像を画像処理して活物質塗布領域と一端側未塗布領域及び他端側未塗布領域との境界を検出する境界検出手段等のように、この他種々の構成でなる境界検出手段を広く適用することができる。
【０１３１】
さらに上述の実施の形態においては、境界検出手段による境界の検出結果を基準にした電極材の電極切離位置を切断する切断手段として、図１乃至図１６について上述した第１及び第２の負極材１４及び１８をその厚み方向から上刃６７Ａ及び下刃６７Ｂによって挟み込んで切断する切断具６７を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１及び第２の負極材１４及び１８をその幅方向の一端から他端に渡って１枚刃によって切断する切断具等のように、この他種々の構成でなる切断手段を広く適用することができる。
【０１３２】
さらに上述の実施の形態においては、電極材の電極と絶縁体材の絶縁体とを重ねて巻芯に巻回する際に当該巻芯を正回転させるように巻芯回転手段を制御した状態で、境界検出手段により活物質塗布領域と他端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて巻芯を引き続き正回転させるように巻芯回転手段を制御した後、電極材に対して電極の他端となる電極切離位置を切断させるように切断手段を制御し、電極材の後尾部分と他の電極材の先頭部分とが接合されて形成された接合部分と絶縁体材の絶縁体とを重ねて巻芯に巻回する際に当該巻芯を正回転させるように巻芯回転手段を制御した状態で、境界検出手段により活物質塗布領域と一端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて巻芯を逆回転させるように巻芯回転手段を制御した後、電極材に対して接合部分に続く電極の一端となる電極切離位置を切断させるように切断手段を制御する制御手段として、図１乃至図１６について上述した制御部１００を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ  ）やマイクロプロセッサ等のように、この他種々の制御手段を広く適用することができる。
【０１３３】
さらに上述の実施の形態においては、巻芯が逆回転した際に、電極材に所定の張力を付加する張力付加手段として、図１乃至図１６について上述した負極材張力調整部３８を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、巻芯が逆回転した際に、電極材に所定の張力を付加することができれば、この他種々の構成でなる張力付加手段を広く適用することができる。
【０１３４】
さらに上述の実施の形態においては、巻芯が逆回転した後、再び電極材の電極を巻回するために正回転した際に、電極材の幅方向の一端が所定位置を通過するように当該電極材の走行位置を調整する走行位置調整手段として、図１乃至図１６について上述した負極材走行位置調整部４１を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、巻芯が逆回転した後、再び電極材の電極を巻回するために正回転した際に、電極材の幅方向の一端が所定位置を通過するように当該電極材の走行位置を調整することができれば、この他種々の構成でなる走行位置調整手段を広く適用することができる。
【０１３５】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、電極材の電極と絶縁体材の絶縁体とを重ねて巻芯に巻回する際に当該巻芯を正回転させた状態で、境界検出手段により活物質塗布領域と他端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて巻芯を引き続き正回転させた後、切断手段により電極材に対して電極の他端となる電極切離位置を切断し、電極材の後尾部分と他の電極材の先頭部分とが接合されて形成された接合部分と絶縁体材の絶縁体とを重ねて巻芯に巻回する際に当該巻芯を正回転させた状態で、境界検出手段により活物質塗布領域と一端側未塗布領域との境界が検出されると、当該検出結果に応じて巻芯を逆回転させた後、切断手段により電極材に対して接合部分に続く電極の一端となる電極切離位置を切断するようにしたことにより、電極材に対して活物質塗布領域と一端側未塗布領域との境界を検出したときに切断手段よりも巻芯側にすでに近づいていた一端側未塗布領域の一端を巻芯の逆回転によって切断手段側に戻す分、電極切離手段を境界検出手段と切断手段とを極力近づけて小型化し、巻芯に極力近づけて配置することができ、かくして電極の巻回終了側を絶縁体に対して巻きずれさせずに巻回して巻回電極体を形成し得る巻回電極体形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による巻回電極体形成装置の構成の一実施の形態を示す略線的外観図である。
【図２】負極材張力調整部の構成を示す略線図である。
【図３】負極材走行位置調整部の構成を示す略線的斜視図である。
【図４】負極材走行位置調整部の構成を示す略線的正面図である。
【図５】負極材供給部の構成を示す略線的斜視図である。
【図６】巻回電極体形成装置の回路構成を示すブロック図である。
【図７】第１及び第２の負極材からの負極及び負極材接合部分の切り離しの説明に供する略線的下面図である。
【図８】第１及び第２の正極材からの正極及び正極材接合部分の切り離しの説明に供する略線的上面図である。
【図９】ポリマ電解質二次電池の外観構成を示す略線的斜視図である。
【図１０】負極の構成を示す略線的上面図及び略線的側面図である。
【図１１】正極の構成を示す略線的上面図及び略線的側面図である。
【図１２】巻回電極体の構成を示す略線的斜視図である。
【図１３】第１及び第２の負極材の構成を示す略線的側面図である。
【図１４】第１及び第２の正極材の構成を示す略線的側面図である。
【図１５】第１及び第２の負極材の接合の説明に供する略線的側面図である。
【図１６】第１及び第２の正極材の接合の説明に供する略線的側面図である。
【符号の説明】
２……負極用集電体、３……負極用活物質、３ＰＡ……活物質塗布領域、４……負極、８……巻回電極体、１２……一端側未塗布領域、１３……他端側未塗布領域、１４……第１の負極材、１８……第２の負極材、２１……負極材接合部分、２５……巻回電極体形成装置、３５……巻芯、３８……負極材張力調整部、４１……負極材走行位置調整部、４２……負極材供給部、６６……活物質境界検出センサ、６７……切断具、８０……第１のセパレータ材、８３……第２のセパレータ材、１００……制御部、１０１……巻芯駆動モータ、ＫＹ１０……他端側境界、ＫＹ１１一端側境界、ＦＳ１０……負極切離位置、ＦＳ１１……接合部分切離位置。
【図１】
2004281127.tif 000003
【図２】
2004281127.tif 000004
【図３】
2004281127.tif 000005
【図４】
2004281127.tif 000006
【図５】
2004281127.tif 000007
【図６】
2004281127.tif 000008
【図７】
2004281127.tif 000009
【図８】
2004281127.tif 000010
【図９】
2004281127.tif 000011
【図１０】
2004281127.tif 000012
【図１１】
2004281127.tif 000013
【図１２】
2004281127.tif 000014
【図１３】
2004281127.tif 000015
【図１４】
2004281127.tif 000016
【図１５】
2004281127.tif 000017
【図１６】
2004281127.tif 000018