(57)【要約】【課題】生産速度の向上を図ることのできる電極積層体の製造装置および製造方法の提供。【解決手段】正極Ｐ、負極Ｎがセパレータを間に挟んで交互に積層される電極積層体を製造する電極積層装置１であって、連続して繰り出されるセパレータシートＳＳを巻き取り可能な外周面３ａを有する巻き取りドラム３と、外周面３ａに巻き取られたセパレータシートＳＳと外周面３ａに巻き取られるセパレータシートＳＳとの間に形成される谷間に、上記電極を、正極Ｐと負極Ｎとを切り替え可能に、間隔をあけて順次供給する電極供給ユニット４と、を有するという構成を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性の異なる電極がセパレータを間に挟んで交互に積層される電極積層体の製造装置であって、
連続して繰り出されるセパレータシートを巻き取り可能な外周面を有する巻き取りドラムと、
前記外周面に巻き取られたセパレータシートと前記外周面に巻き取られるセパレータシートとの間に形成される谷間に、前記電極を、前記電極のうち第１の電極と該第１の電極と極性の異なる第２の電極とを切り替え可能に、間隔をあけて順次供給する電極供給装置と、
を有することを特徴とする電極積層体の製造装置。
【請求項２】
前記電極供給装置は、前記巻き取りドラムが一回転する毎に前記谷間に供給する前記電極の種類の切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の電極積層体の製造装置。
【請求項３】
前記巻き取りドラムの回転数に基づいて、前記谷間に供給される前記電極の間隔を調整する調整装置を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電極積層体の製造装置。
【請求項４】
前記外周面に沿って回転しつつ前記巻き取られたセパレータシート同士を溶着する溶着ロールを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極積層体の製造装置。
【請求項５】
前記巻き取りドラムの回転数に基づいて、前記巻き取りドラムと前記溶着ロールとの相対位置を調整する第２の調整装置を有することを特徴とする請求項４に記載の電極積層体の製造装置。
【請求項６】
前記外周面に前記電極を間に挟んで径方向に複数積層された前記セパレータシートを、周方向において、前記電極毎に切り出すカッター装置を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電極積層体の製造装置。
【請求項７】
前記積層された前記セパレータシートを径方向に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の径方向の変位量に基づいて、前記カッター装置の駆動を制御する制御装置と、を有することを特徴とする請求項６に記載の電極積層体の製造装置。
【請求項８】
極性の異なる電極がセパレータを間に挟んで交互に積層される電極積層体の製造方法であって、
連続して繰り出されるセパレータシートを巻き取りドラムの外周面に巻き取る工程と、
前記外周面に巻き取られたセパレータシートと前記外周面に巻き取られるセパレータシートとの間に形成される谷間に、前記電極を、前記電極のうち第１の電極と該第１の電極と極性の異なる第２の電極とを切り替え可能に、間隔をあけて順次供給する工程と、
を有することを特徴とする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、電極積層体の製造装置および製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電極積層体の製造装置および製造方法として、例えば特許文献１には、２次電池の製造装置および製造方法が開示されている。この従来技術においては、リチウム２次電池の生産性を向上させるため、連続セパレータ（セパレータシート）に、複数の正極と負極から構成される電極を、電極毎に所定の間隔を保持して配置し、もう一つの連続セパレータを、電極が配置された連続セパレータに重ね合わせて、電極の周囲の連続セパレータ同士を溶着し、正極と負極が連続セパレータを介して交互に重なり合うようにつづら折りして、電極積層体を製造する手段を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、移載装置を用いて電極を一つずつセパレータシートの上に配置するために、セパレータシートの送りを間欠運転としている。このため、電極積層体の生産速度の向上が難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、生産速度の向上を図ることのできる電極積層体の製造装置および製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、極性の異なる電極がセパレータを間に挟んで交互に積層される電極積層体の製造装置であって、連続して繰り出されるセパレータシートを巻き取り可能な外周面を有する巻き取りドラムと、上記外周面に巻き取られたセパレータシートと上記外周面に巻き取られるセパレータシートとの間に形成される谷間に、上記電極を、上記電極のうち第１の電極と該第１の電極と極性の異なる第２の電極とを切り替え可能に、間隔をあけて順次供給する電極供給装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、巻き取りドラムの外周面にセパレータシートを連続して巻き取らせ、シートの巻き取りによって形成されるシートの谷間に、間隔をあけて電極を順次供給することにより、セパレータシートの送りを止めることなく連続的に電極を挟み込むことができる。また、本発明では、供給する電極の種類を切り替え可能とすることにより、巻き取りドラムの径方向に、第１の電極（例えば正極）と第２の電極（例えば負極）とをセパレータシートを間に挟んで交互に積層することができる。
【０００７】
また、本発明においては、上記電極供給装置は、上記巻き取りドラムが一回転する毎に上記谷間に供給する上記電極の種類の切り替えを行うという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、巻き取りドラムが一回転する毎に供給する電極の種類の切り替えが行われるため、巻き取りドラムの径方向に第１の電極と第２の電極とをセパレータシートを間に挟んで交互に積層することができる。
【０００８】
また、本発明においては、上記巻き取りドラムの回転数に基づいて、上記谷間に供給される上記電極の間隔を調整する調整装置を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、巻き取りドラムは回転する毎に、径と共に外周が大きくなるため、巻き取りドラムの回転数に基づいて電極を供給する間隔を調整することで、径方向においてセパレータシートを挟んで隣り合う電極同士の、周方向における相対位置ずれを防止することができる。
【０００９】
また、本発明においては、上記外周面に沿って回転しつつ上記巻き取られたセパレータシート同士を溶着する溶着ロールを有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、溶着ロールによって、巻き取られたセパレータシート同士の連続的な溶着が可能となる。
【００１０】
また、本発明においては、上記巻き取りドラムの回転数に基づいて、上記巻き取りドラムと上記溶着ロールとの相対位置を調整する第２の調整装置を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、巻き取りドラムは回転する毎に、径が大きくなるため、巻き取りドラムの回転数に基づいて巻き取りドラムと溶着ロールとの相対位置を調整することで、巻き取られたセパレータシート同士の適切な溶着が可能となる。
【００１１】
また、本発明においては、上記外周面に上記電極を間に挟んで径方向に複数積層された上記セパレータシートを、周方向において、上記電極毎に切り出すカッター装置を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、周方向において電極毎に、積層されたセパレータシートを切り出すことで、電極積層体が得られる。
【００１２】
また、本発明においては、上記積層された上記セパレータシートを径方向に付勢する付勢部材と、上記付勢部材の径方向の変位量に基づいて、上記カッター装置の駆動を制御する制御装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、積層されたセパレータシートを径方向に付勢すると、電極が挟み込まれている部位と、電極が挟み込まれていない部位では、付勢部材の変位量が異なるため、この径方向の変位量に基づいて、カッター装置を駆動させることにより、周方向において電極毎に、積層されたセパレータシートを適切に切り出すことができる。
【００１３】
また、本発明においては、極性の異なる電極がセパレータを間に挟んで交互に積層される電極積層体の製造方法であって、連続して繰り出されるセパレータシートを巻き取りドラムの外周面に巻き取る工程と、上記外周面に巻き取られたセパレータシートと上記外周面に巻き取られるセパレータシートとの間に形成される谷間に、上記電極を、上記電極のうち第１の電極と該第１の電極と極性の異なる第２の電極とを切り替え可能に、間隔をあけて順次供給する工程と、を有するという手法を採用する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、極性の異なる電極がセパレータを間に挟んで交互に積層される電極積層体の製造装置であって、連続して繰り出されるセパレータシートを巻き取り可能な外周面を有する巻き取りドラムと、上記外周面に巻き取られたセパレータシートと上記外周面に巻き取られるセパレータシートとの間に形成される谷間に、上記電極を、上記電極のうち第１の電極と該第１の電極と極性の異なる第２の電極とを切り替え可能に、間隔をあけて順次供給する電極供給装置と、を有するという構成を採用することによって、巻き取りドラムの外周面にセパレータシートを連続して巻き取らせ、シートの巻き取りによって形成されるシートの谷間に、間隔をあけて電極を順次供給することにより、セパレータシートの送りを止めることなく連続的に電極を挟み込むことができる。また、本発明では、供給する電極の種類を切り替え可能とすることにより、巻き取りドラムの径方向に、第１の電極と第２の電極とをセパレータシートを間に挟んで交互に積層することができる。
したがって、本発明では、電極積層体の生産速度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態における電極積層装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態における電極供給ユニットを示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態におけるカッター装置で切り出された正極を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるカッター装置で切り出された負極を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における切り出しユニットを示す構成図である。
【図６】本発明の実施形態における押さえロールを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、本発明の電極積層体の製造装置および製造方法を、ラミネート型リチウム２次電池を製造する電極積層装置に適用した場合を例示する。
図１は、本発明の実施形態における電極積層装置１を示す構成図である。
【００１７】
電極積層装置１は、セパレータシートＳＳを連続して繰り出すセパレータロール２と、
繰り出されるセパレータシートＳＳを巻き取る巻き取りドラム３と、巻き取られたセパレータシートＳＳと巻き取られるセパレータシートＳＳとの間に形成される谷間に電極（正極Ｐ、負極Ｎ）を供給する電極供給ユニット（電極供給装置）４と、巻き取られたセパレータシートＳＳ同士を溶着する溶着ユニット５と、巻き取られたセパレータシートＳＳを検査する検査カメラ６と、上記各構成機器と電気的に接続されるコンピュータシステムを有する制御部（調整装置、第２の調整装置）ＣＯＮＴと、を有する。
【００１８】
セパレータロール２は、例えば厚さ８〜２５μｍ程度の絶縁性樹脂材のセパレータシートＳＳを繰り出す構成となっている。セパレータシートＳＳは、例えば多孔質のポリエチレンやポリエステルから形成されている。
巻き取りドラム３は、連続して繰り出されるセパレータシートＳＳを巻き取り可能な外周面３ａを有する。本実施形態の巻き取りドラム３は、外周面３ａに不図示の吸引孔が複数形成されたサンクションドラムから構成されている。
【００１９】
外周面３ａは、複数の電極をそれぞれ周方向において間隔をあけて配置可能な大きさを有する。外周面３ａの大きさは、例えば、一度に電極を１０枚以上配置できる大きさとすることが生産性の観点から好ましい。また、外周面３ａにおいては、電極が配置される領域毎（所定角度毎）にドラム内部において分割された不図示の圧力室に連通しており、該圧力室の圧力を制御することで、エアの吸引や逆噴が、電極が配置される領域毎に可能な構成となっている。
【００２０】
巻き取りドラム３の回転軸には、ロータリーエンコーダ７が設けられている。ロータリーエンコーダ７は、巻き取りドラム３の回転に関するデータを制御部ＣＯＮＴに出力する構成となっている。制御部ＣＯＮＴは、ロータリーエンコーダ７からの出力データに基づき、巻き取りドラム３の回転数、回転角度、回転速度等を算出する構成となっている。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態における電極供給ユニット４を示す構成図である。
電極供給ユニット４は、正極切り出しユニット１０と、負極切り出しユニット２０と、を有し、外周面３ａに巻き取られたセパレータシートＳＳと外周面３ａに巻き取られるセパレータシートＳＳとの間に形成される谷間に供給する電極を、正極（第１の電極）Ｐと負極（第２の電極）Ｎとに、切り替え可能な構成となっている。
【００２２】
正極切り出しユニット１０は、正極シートＰＳを繰り出す正極ロール１２と、正極ロール１２から繰り出された正極シートＰＳから正極Ｐを切り出すカッター装置１３，１４と、切り出された正極Ｐをシューターガイド３０に向けて供給する正極供給ロール対１５と、を有する。
【００２３】
正極ロール１２は、活物質としてリチウム含有金属酸化物が両面に印刷された（付着した）、例えば厚さ８〜２０μｍ程度の金属箔の正極シートＰＳを繰り出す構成となっている。正極シートＰＳは、例えばアルミニウム箔を基材に用い、粉末状のリチウム含有金属酸化物を基材の面上に配置する等して形成されている。正極ロール１２から繰り出された正極シートＰＳは、カッター装置１３，１４によって切断される。
【００２４】
正極ロール１２とカッター装置１３との間の搬送経路途中には、検査カメラ１６が設けられている。検査カメラ１６は、正極シートＰＳを上方から撮像し、当該撮像により取得したデータを制御部ＣＯＮＴに伝送する構成となっている。制御部ＣＯＮＴでは、撮像データを画像処理し、正極シートＰＳの不良状態（例えば、縒れ、シワ、欠損（穴や破れ）、活物質の剥がれ等）の有無を検査する。
【００２５】
カッター装置１３，１４は、周面に所定形状のカッター刃１３ａ，１４ａが設けられたロールを備え、ロールの回転によりカッター刃１３ａ，１４ａを、正極シートＰＳに押し当てることで、連続して正極Ｐを切り出す構成となっている。
図３は、本発明の実施形態におけるカッター装置１３，１４で切り出された正極Ｐを示す図である。なお、図３における一点鎖線は、カットラインを示す。
【００２６】
図３に示すように、カッター装置１３は、水平方向に繰り出された正極シートＰＳの幅方向の一端部の一部をカットラインＣ１に沿って切り落とし、タブＰ１を形成する（第１の切断）。なお、切り落とし片Ｐ２は、図２に示すトレイ１７に落下する。次に、カッター装置１４は、第１の切断の後、鉛直方向に沿って搬送される正極シートＰＳをカットラインＣ２に沿って切断し、長手方向において正極Ｐを分離させる（第２の切断）。正極Ｐの大きさは、概ねＡ４サイズである。
【００２７】
正極供給ロール対１５は、カッター装置１４の下方に配置され、切り出された正極Ｐを鉛直方向に沿う姿勢で挟持可能な構成となっている。本実施形態の正極供給ロール対１５は、挟持した正極Ｐを、シューターガイド３０に向けて、鉛直上方から順次落下させて供給する。正極Ｐを供給する間隔は、制御部ＣＯＮＴの制御の下に調整される。正極供給ロール対１５から落下した正極Ｐは、シューターガイド３０に案内され、セパレータシートＳＳの谷間に向けて供給される。
【００２８】
一方、負極切り出しユニット２０は、負極シートＮＳを繰り出す負極ロール２２と、負極ロール２２から繰り出された負極シートＮＳから負極Ｎを切り出すカッター装置２３，２４と、切り出された負極Ｎをシューターガイド３０に向けて供給する負極供給ロール対２５と、を有する。
【００２９】
負極ロール２２は、活物質として炭素材料が両面に印刷された（付着した）、例えば厚さ８〜２０μｍ程度の金属箔の負極シートＮＳを繰り出す構成となっている。負極シートＮＳは、例えば銅箔を基材に用い、粉末状の炭素を基材の面上に配置する等して形成されている。負極ロール２２から繰り出された負極シートＮＳは、カッター装置２３，２４によって切断される。
【００３０】
負極ロール２２とカッター装置２３との間の搬送経路途中には、検査カメラ２６が設けられている。検査カメラ２６は、負極シートＮＳを上方から撮像し、当該撮像により取得したデータを制御部ＣＯＮＴに伝送する構成となっている。制御部ＣＯＮＴでは、撮像データを画像処理し、負極シートＮＳの不良状態（例えば、縒れ、シワ、欠損（穴や破れ）、活物質の剥がれ等）の有無を検査する。
【００３１】
カッター装置２３，２４は、周面に所定形状のカッター刃２３ａ，２４ａが設けられたロールを備え、ロールの回転によりカッター刃２３ａ，２４ａを、負極シートＮＳに押し当てることで、連続して負極Ｎを切り出す構成となっている。
図４は、本発明の実施形態におけるカッター装置２３，２４で切り出された負極Ｎを示す図である。なお、図４における一点鎖線は、カットラインを示す。
【００３２】
図４に示すように、カッター装置２３は、水平方向に繰り出された負極シートＮＳの幅方向の一端部の一部をカットラインＣ３に沿って切り落とし、タブＮ１を形成する（第１の切断）。なお、切り落とし片Ｎ２は、図２に示すトレイ２７に落下する。次に、カッター装置２４は、第１の切断の後、鉛直方向に沿って搬送される負極シートＮＳをカットラインＣ４に沿って切断し、長手方向において負極Ｎを分離させる（第２の切断）。負極Ｎの大きさは、正極Ｐと同様概ねＡ４サイズである。
【００３３】
負極供給ロール対２５は、カッター装置２４の下方に配置され、切り出された負極Ｎを鉛直方向に沿う姿勢で挟持可能な構成となっている。本実施形態の負極供給ロール対２５は、挟持した負極Ｎを、シューターガイド３０に向けて、鉛直上方から順次落下させて供給する。負極Ｎを供給する間隔は、制御部ＣＯＮＴの制御の下に調整される。負極供給ロール対２５から落下した負極Ｎは、シューターガイド３０に案内され、正極Ｐと同様にセパレータシートＳＳの谷間に向けて供給される。
【００３４】
図１に戻り、溶着ユニット５は、巻き取りドラム３の外周面３ａに沿って回転しつつ巻き取られたセパレータシートＳＳ同士を溶着する不図示のヒーター線を有する溶着ロール４１を有する。溶着ロール４１は、少なくともセパレータシートＳＳ間に挟みこんだ電極の周りの部位を熱溶着可能な構成となっている。溶着ロール４１は、アクチュエータ４２によって、巻き取りドラム３に対して近接・離間可能な構成となっている。アクチュエータ４２は、制御部ＣＯＮＴの制御の下、巻き取りドラム３の回転数に基づいて、溶着ロール４１を移動させる。
【００３５】
検査カメラ６は、溶着ユニット５の下流側において、セパレータシートＳＳを撮像し、当該撮像により取得したデータを制御部ＣＯＮＴに伝送する構成となっている。制御部ＣＯＮＴでは、撮像データを画像処理し、溶着後、巻き取りドラム３に巻きついたセパレータシートＳＳの不良状態（縒れ、シワ、欠損（ピンホールや破れ）等）の有無を検査する。
【００３６】
上記構成の電極積層装置１においては、先ず、セパレータロール２からセパレータシートＳＳを繰り出し、巻き取りドラム３の外周面３ａに一周分巻き取らせる。
巻き取りドラム３がセパレータシートＳＳを一周分巻き取ったら、制御部ＣＯＮＴは、溶着ロール４１を駆動させる。溶着ロール４１は、巻き取りドラム３の外周面３ａに沿って回転しつつ巻き取られたセパレータシートＳＳ同士を、部分的且つ連続的に熱溶着する。
【００３７】
また、同時に、制御部ＣＯＮＴは、電極供給ユニット４を駆動させる。電極供給ユニット４は、巻き取りドラム３の外周面３ａに巻き取られたセパレータシートＳＳと外周面３ａに巻き取られるセパレータシートＳＳとの間に形成される谷間に、電極（例えば正極Ｐ）を、間隔をあけて順次供給する。具体的には、制御部ＣＯＮＴの制御の下、正極切り出しユニット１０のみが駆動し、正極供給ロール対１５が、所定タイミングでシューターガイド３０に向けて、切り出された正極Ｐを供給する。
【００３８】
供給された正極Ｐは、シューターガイド３０の終端からセパレータシートＳＳの谷間に落下する。セパレータシートＳＳの谷間の底は、熱溶着されており、落下した正極Ｐが位置決めされる。位置決めされた正極Ｐは、巻き取りドラム３の回転により、セパレータシートＳＳの送りを止めることなく連続的に挟み込まれる。溶着ロール４１は、正極Ｐの外縁形状に沿う部分のセパレータシートＳＳ同士を、熱溶着により閉じていくことで、溶着する際の熱的なダメージを活物質に与えることなく、正極Ｐを略袋状に連続的に閉じ込む。
【００３９】
順次供給される正極Ｐ毎に、正極Ｐをセパレータで包む袋構造を、巻き取りドラム３の一周分（例えば１０セット）連続して形成したら、電極供給ユニット４は、供給する電極の種類を、正極Ｐから負極Ｎに切り替える。具体的には、制御部ＣＯＮＴの制御の下、負極切り出しユニット２０のみが駆動し、負極供給ロール対２５が、所定タイミングでシューターガイド３０に向けて、切り出された負極Ｎを供給する。なお、当該切り替えは、ロータリーエンコーダ７の出力データから算出した巻き取りドラム３の回転角度に基づいて行う。
【００４０】
また、上記と同様にして、順次供給される負極Ｎ毎に、負極Ｎをセパレータで包む袋構造を、巻き取りドラム３の一周分（例えば１０セット）連続して形成したら、電極供給ユニット４は、供給する電極の種類を、また負極Ｎから正極Ｐに切り替える。このように、巻き取りドラム３が一回転する毎に供給する電極の種類の切り替えを行うことにより、巻き取りドラム３の径方向に正極Ｐと負極ＮとをセパレータシートＳＳを間に挟んで交互に積層することができる。電極供給ユニット４は、この切り替えを、巻き取りドラム３の径方向に、正極Ｐ、セパレータシートＳＳ、負極Ｎ、セパレータシートＳＳを１層として、所定層（例えば１００層）形成するまで行う。
【００４１】
また、当該切り替えと共に、制御部ＣＯＮＴは、巻き取りドラム３の回転数に基づいて、セパレータシートＳＳの谷間に供給される電極の間隔を調整する。すなわち、巻き取りドラム３は回転する毎に、径と共に外周が大きくなるため、常に一定のタイミングで電極を供給し続けると、径方向においてセパレータシートＳＳを挟んで隣り合う電極同士の、周方向における相対位置ずれが生じ得るためである。具体的に、制御部ＣＯＮＴは、巻き取りドラム３の回転数に基づいて、電極を供給するタイミングを徐々に遅らせることで、径方向においてセパレータシートＳＳを挟んで隣り合う正極Ｐ及び負極Ｎの、周方向における相対位置ずれを防止する。
【００４２】
さらに、制御部ＣＯＮＴは、巻き取りドラム３の回転数に基づいて、巻き取りドラム３と溶着ロール４１との相対位置を調整する。すなわち、巻き取りドラム３は回転する毎に、径が大きくなるため、巻き取りドラム３と溶着ロール４１とを常に一定の相対位置関係とすると、セパレータシートＳＳに過負荷を与えてしまい、セパレータシートＳＳの破れや溶着不良が生じ得るためである。具体的に、制御部ＣＯＮＴは、巻き取りドラム３の回転数に基づいて、アクチュエータ４２を駆動させ、溶着ロール４１を徐々に巻き取りドラム３から離間させることで、セパレータシートＳＳに一定の負荷を与え、巻き取られたセパレータシートＳＳ同士の適切な溶着を可能とさせる。
【００４３】
巻き取りドラム３の径方向に、正極Ｐ、セパレータシートＳＳ、負極Ｎ、セパレータシートＳＳを１００層形成したら、カッター装置４３を駆動させ、セパレータロール２から繰り出されるセパレータシートＳＳを切断し、巻き取りを終了させる。
次工程では、図５に示す切り出しユニット５０を用いて切り出しを行う。
【００４４】
図５は、本発明の実施形態における切り出しユニット５０を示す構成図である。
切り出しユニット５０は、押さえロール５１と、押さえロール５１の側に配置されたカッター装置５２とを有する。カッター装置５２は、巻き取りドラム３の外周面３ａに電極を間に挟んで径方向に複数積層されたセパレータシートＳＳを、周方向において、電極毎に切り出す構成となっている。カッター装置５２は、制御部ＣＯＮＴ（図５において不図示、図１参照）の制御の下、電極が配置される領域を避けて、セパレータシートＳＳのみが配置される箇所を切り出す。セパレータシートＳＳのみが配置される箇所は、巻き取りドラム３の回転角度から導き出すことができる。なお、カッター刃としては、ヒートカッターや超音波カッター等、厚みや材質に応じて最適なものを適宜選択する。
【００４５】
切り出しユニット５０によって切り出された電極積層体Ｃは、巻き取りドラム３の外周面３ａからエアの逆噴等により離脱し、ロール５３によって反りが取られ、コンベア装置５４によって次工程へと搬送される。なお、検査カメラ６、検査カメラ１６、検査カメラ２６における検査で不良状態と判断されたデータは、制御部ＣＯＮＴに記録されており、制御部ＣＯＮＴは、この搬送過程で該当する電極積層体Ｃを、次工程に搬送させずに、不図示のロボットハンドやプッシャ等によって廃棄させる。
次工程では、正極Ｐ及び負極Ｎのタブをそれぞれ溶接し、この電極積層体Ｃを例えばアルミニウムからなるラミネートフィルムに入れ、電解液を注液し、電極積層体Ｃを含浸させる。この後、シールして密閉することにより、ラミネート型電池セルが得られる。
【００４６】
したがって、上述の本実施形態によれば、正極Ｐ、負極Ｎがセパレータを間に挟んで交互に積層される電極積層体を製造する電極積層装置１であって、連続して繰り出されるセパレータシートＳＳを巻き取り可能な外周面３ａを有する巻き取りドラム３と、外周面３ａに巻き取られたセパレータシートＳＳと外周面３ａに巻き取られるセパレータシートＳＳとの間に形成される谷間に、上記電極を、正極Ｐと負極Ｎとを切り替え可能に、間隔をあけて順次供給する電極供給ユニット４と、を有するという構成を採用することによって、巻き取りドラム３の外周面３ａにセパレータシートＳＳを連続して巻き取らせ、シートの巻き取りによって形成されるシートの谷間に、間隔をあけて電極を順次供給することにより、セパレータシートＳＳの送りを止めることなく連続的に電極を挟み込むことができる。また、本実施形態では、供給する電極の種類を切り替え可能とすることにより、巻き取りドラム３の径方向に、正極Ｐと負極ＮとをセパレータシートＳＳを間に挟んで交互に積層することができる。
したがって、本実施形態では、電極積層体の生産速度の向上を図ることができる。
【００４７】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な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るものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４８】
例えば、上記実施形態では、制御部ＣＯＮＴは、巻き取りドラム３の回転角度に基づいて、カッター装置５２の駆動を制御し、セパレータシートＳＳのみが配置される箇所を切り出すと説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、図６に示すように、セパレータシートＳＳのみが配置される箇所を実際に検出して切り出す構成であってもよい。
図６は、別実施形態における押さえロール５１を示す構成図である。押さえロール５１は、積層されたセパレータシートＳＳを径方向に付勢する付勢部材６０と、付勢部材６０の径方向の変位量を計測する変位量計測センサ６１を有する。変位量計測センサ６１は、制御部（制御装置）ＣＯＮＴ（図６において不図示）に計測データを出力する構成となっている。この構成によれば、積層されたセパレータシートＳＳを径方向に付勢すると、電極（正極Ｐ、負極Ｎ）が挟み込まれている部位（図６（ａ）参照）と、電極が挟み込まれていない部位（図６（ｂ）参照）では、付勢部材６０の変位量が異なるため、当該変位量に基づいてセパレータシートＳＳのみが配置される箇所を検出することができる。したがって、制御部ＣＯＮＴは、当該変位量に基づいて、カッター装置５２を駆動させることにより、周方向において電極毎に、積層されたセパレータシートＳＳを確実に切り出すことができる。
【００４９】
また、例えば、上記実施形態では、電極供給ユニット４は、巻き取りドラム３が一回転する毎に、供給する電極の種類を切り替えると説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、巻き取りドラム３の外周面３ａの周方向に配置可能な電極の数が、奇数であれば、電極供給ユニット４は、正極Ｐと負極Ｎとを交互に供給する構成であってもよい。この構成によれば、周回する毎に正極Ｐと負極Ｎとの周方向における配置が入れ替わるので、正極Ｐと負極ＮとをセパレータシートＳＳを間に挟んで交互に積層することができる。
【００５０】
また、例えば、上記実施形態では、電極供給ユニット４が、正極切り出しユニット１０と負極切り出しユニット２０とを有する構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、予め切り出しておいた正極Ｐ、負極Ｎを複数ストックしておき、それを供給する構成であっても良い。また、シューターガイド３０は、正極Ｐ及び負極Ｎにそれぞれ対応して設けてもよい。
【００５１】
また、例えば、上記実施形態では、巻き取りドラムの回転数に基づいて、アクチュエータ４２を駆動させ、溶着ロール４１を移動させることにより、巻き取りドラム３と溶着ロール４１との相対位置を調整すると説明したが、例えば、巻き取りドラム３側を移動させる構成であってもよい。
【００５２】
また、例えば、巻き取りドラムの回転数に基づいて、シューターガイド３０の位置や角度を調整するアクチュエータをさらに設けてもよいし、電極供給ユニット４自体をスライドテーブル等に搭載して移動させる構成を採用してもよい。
【００５３】
また、例えば、上記実施形態では、巻き取りドラム３の外周が円形であったが、例えば、巻き取りドラム３の外周を多角形としてもよい。この場合、巻き取りドラム３の回転角度に応じて、アクチュエータ４２を駆動させ、溶着ロール４１を接触半径に沿って出入りさせる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…電極積層装置（電極積層体の製造装置）、３…巻き取りドラム、３ａ…外周面、４…電極供給ユニット（電極供給装置）、４１…溶着ロール、５２…押さえロール（付勢部材）、５３…カッター装置、Ｎ…負極（第２の電極）、Ｐ…正極（第１の電極）、ＳＳ…セパレータシート、ＣＯＮＴ…制御部（調整装置、第２の調整装置、制御装置）
【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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