(57)【要約】【課題】セパレータシートの両側面に電極板が固着された電極材シートを製造するにあたり、取り付け方向から見たセパレータシートに対する正極板と負極板との位置決め精度を向上させつつ必要とされる設置スペースの増大を抑制する。【解決手段】鉛直搬送装置にて搬送される鉛直姿勢のセパレータシートを折り畳んでケース内に収容すると共にセパレータシートを折り畳む過程にてセパレータシート上の電極板の設置領域を上方に向けて支持する折畳み装置４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極板と共に電極材シートを形成するセパレータシートを一方側の面と他方側の面とが水平方向を向く鉛直姿勢にて鉛直搬送する鉛直搬送装置と、
前記鉛直搬送装置にて搬送される前記鉛直姿勢の前記セパレータシートを折り畳んでケース内に収容すると共に前記セパレータシートを折り畳む過程にて前記セパレータシート上の前記電極板の設置領域を上方に向けて支持する折畳み装置と、
前記折畳み装置にて上方に向けられた前記電極板の設置領域に前記電極板を設置する電極板設置装置と
を備えることを特徴とする電極材シート製造装置。
【請求項２】
前記折畳み装置は、
前記セパレータシートの一方側の面に当接される一方面側セットガイドと、前記セパレータシートの他方側の面に当接される他方面側セットガイドと、前記一方面側セットガイド及び前記他方面側セットガイドを移動させるセットガイド移動装置とを備え、
前記一方面側セットガイドと前記他方面側セットガイドとの間にて前記セパレータシートの前記電極板の設置領域を上方に向かせる
ことを特徴とする請求項１記載の電極材シート製造装置。
【請求項３】
前記折畳み装置は、前記一方面側セットガイドと前記他方面側セットガイドとを複数備えることを特徴とする請求項２記載の電極材シート製造装置。
【請求項４】
前記折畳み装置は、前記鉛直搬送装置の少なくとも一部を移動させることにより前記セパレータシートの鉛直搬送経路を前記セパレータシートの面に対する垂直方向に変位させる経路変位装置を備えることを特徴とする請求項２または３記載の電極材シート製造装置。
【請求項５】
前記折畳み装置は、前記セパレータシートに対して前記電極板を設置する際に、前記一方面側セットガイド及び前記他方面側セットガイドの少なくとも一方に対して前記セパレータシートを押圧して固定する固定装置を備えることを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の電極材シート製造装置。
【請求項６】
折り畳まれたセパレータシートの対向領域を押し合わすプレス装置を備えることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の電極材シート製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極材シート製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の内部には、正極板と負極板との短絡防止と、電解質の保持とを目的としたセパレータシートによって、個々の電極板が接触しないように配置されて収容されている。
このような二次電池の製造工程においては、正極板と負極板とが対を成し、その間にセパレータシートが介在する様式からなる電極材シートを製造し、当該電極材シートをパッケージ内部に収容している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、正極板と負極板とをセパレータシートの延在方向に交互に配列し、複数の正極板と負極板とを２枚のセパレータシートによって挟み込んだ構成を有する電極材シートの製造装置が開示されている。
ところが、特許文献１に開示された電極材シートは、正極板と負極板とが２枚のセパレータシートによって挟みこまれている。このため、電極材シートを折り畳んでパッケージングした場合には、全ての正極板と負極板との間に２枚のセパレータシートが介在することとなり、正極板と負極板との収容効率が低下し、蓄電容量の低下につながる。
【０００４】
これに対して、特許文献２には、１枚のセパレータシートの両側に正極板と負極板とを固着する電極材シート製造装置が開示されている。このような電極材シートによれば、折り畳んだ際に正極板と負極板との間に介在されるセパレータシートを減少させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９９１９号公報
【特許文献２】特開２００５−１９０７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、二次電池の性能は、パッケージ内部に収容された複数の正極板と負極板の積層方向から見た位置に依存する。より詳細には、積層方向から見て、正極板と負極板とがずれることなく重ねられている方が二次電池の性能が高くなる。
このため、高性能な二次電池の製造のためには、正極板及び負極板との取り付け方向から見たセパレータシートに対する正極板と負極板との位置決め精度が高く要求される。
【０００７】
特許文献２の電極材シート製造装置では、常に電極板を吸着機構によってセパレータシートへ押圧した後、これとは別にセパレータシート幅方向両端部を回転可能なクランプで把持し、その後吸着機構が退避する手順を採っている。ところが該回転可能クランプが回転し、次の電極層を成す電極との隔離を行うためにさらに新たなセパレータシートを巻きつける際、同時に該クランプも既に形成された電極層と共に新規のセパレータシートに覆われてしまうことになる。そしてこの状態で新規に次層を成すための電極板が前記吸着機構によって新たに押圧され、該吸着機構が当接され状態で、前記回転可能クランプが把持状態を解除して、退避動作を行わなければならないことになる。ところが新規セパレータシートは該クランパの回転運動によって新規にセパレータシート供給機構から引き出されるため、常にこの動作を実現しうるために必要な張力がセパレータシートに負荷されていることになる。ここで該クランパが自身を覆うセパレータシートの張力に打ち勝って開くには、クランパがこのセパレータシートに負荷された張力により生じるクランパを締め付ける機械力に打ち勝つ力を必要とするか、或いはセパレータシート供給機構側でこの時に一時的に張力を減じて、前記吸着機構に押圧された状態でも、該吸着機構に当接されていない範囲のセパレータシートがクランパの把持解除動作に追従できる程度の張力緩和が必要となることが考えられる。しかしながら、一般に二次電池に使用されるセパレータシートは物理的な接触や引張りに対して、必ずしも十分な強度が保証されたものではないことが多く、このクランプの把持解除に伴う接触でキズやその他の破損を全く起こさないという保証は困難である。加えて、この張力緩和を行うと、各電極層を一層毎形成する度にその周囲に巻きつけられたセパレータシートには冗長な長さを生じることとなり、これは最終的に電池として組立てた際、余剰な容積を消費することとなってしまう可能性がある。
また電極板に塗布されている電極層の集電体との接着強度、あるいは電極層内の電極活物質相互の接着強度は概して擦れなどの物理的な接触に対して十分な強度を有してないことが多い。このため、仮にクランプによって電極活物質層まで把持されていた場合は、十分に把持された状態を解除してから退避動作を行わないと擦れやキズあるいは電極活物質層の脱落や剥がれなどを生じ、これは電池特性に悪影響を及ぼすことになる。また電極活物質層周辺にクランプ把持のために十分な集電体暴露部を設けた場合は、今度は電池容量の低下を招くこととなる。そしてこのクランパによって多層化された電極を把持する場合、層数が少ない場合は十分な把持が可能であるが、層数が増えるに従い、個々の電極層へ加えられる把持力は弱まり、不安定なものとなり、位置ズレなどの原因を招く恐れも考えられる。
【０００８】
このような問題を解決するためには、セパレータシートを鉛直方向に表裏面を向けて水平搬送しながら正極板及び負極板を固着させることが想定できる。
ところが、セパレータシートを常に水平搬送するとなると、工場において装置の設置スペースを広く確保する必要が生じてしまう。
【０００９】
本発明は、取り付け方向から見たセパレータシートに対する正極板と負極板との位置決め精度を向上させつつ必要とされる設置スペースの増大を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、電極板と共に電極材シートを形成するセパレータシートを一方側の面と他方側の面とが水平方向を向く鉛直姿勢にて鉛直搬送する鉛直搬送装置と、上記鉛直搬送装置にて搬送される上記鉛直姿勢の上記セパレータシートを折り畳んでケース内に収容すると共に上記セパレータシートを折り畳む過程にて上記セパレータシート上の上記電極板の設置領域を上方に向けて支持する折畳み装置と、上記折畳み装置にて上方に向けられた上記電極板の設置領域に上記電極板を設置する電極板設置装置とを備えるという構成を採用する。
【００１１】
本発明によれば、鉛直搬送装置がセパレータシートを鉛直方向に搬送するため、セパレータシートを常に水平搬送する場合と比較して、電極材シート製造装置の設置スペースが減少する。
一方で、本発明によれば、折畳み装置がセパレータシートを折り畳む過程において電極板の設置領域を上方に向けて支持するため、常にセパレータシートの上方を向く面に対して電極板を設置することができる。このため、本発明によれば、電極板をセパレータシートに取り付ける際に、取り付け方向から見た位置ズレが生じることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、取り付け方向から見たセパレータシートに対する正極板と負極板との位置決め精度を向上させつつ必要とされる設置スペースの増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置が備える巻出し装置と、鉛直搬送装置と、折畳み装置と、電極板設置装置とを含む要部を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図１１】本発明の一実施形態における電極材シート製造装置によって製造された電極材シートを折り畳んだ様子を示す模式図である。
【図１２】本発明の変形例であって固定装置を備える電極材シート製造装置の要部を示す斜視図である。
【図１３】本発明の変形例であってプレス装置を備える電極材シート製造装置の要部を示す斜視図である。
【図１４】本発明の変形例であってプレス装置を備える電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図１５】本発明の変形例であってプレス装置を備える電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図１６】本発明の変形例であってプレス装置を備える電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図１７】本発明の変形例であってプレス装置を備える電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図１８】本発明の変形例であってプレス装置を備える電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【図１９】本発明の変形例であってプレス装置を備える電極材シート製造装置の動作を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る電極材シート製造装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１５】
本実施形態の電極材シート製造装置１は、１枚のセパレータシートの両側に対して正極板と負極板とを固着させることによって、セパレータシートと正極板と負極板とからなる電極材シートを製造するものである。
そして、本実施形態の電極材シート製造装置１は、図１に示すように、巻出し装置２と、鉛直搬送装置３と、折畳み装置４と、電極板設置装置５と、切断装置６と、張力センサ７と、位置検出センサ８と、制御装置９とを備えている。
【００１６】
巻出し装置２は、図２に示すように、電極板Ｄが設置される前のセパレータシートＳが巻回されて成るセパレータシートロールＲを支持すると共に、セパレータシートロールＲの回転速度を調節することによって、セパレータシートＳの速度やセパレータシートＳに作用するテンションを調節可能に構成されている。
なお、この巻出し装置２は、不図示の支持部によって設置面に対して固定されている。
【００１７】
鉛直搬送装置３は、巻出し装置２から送り出されたセパレータシートＳを、表裏面（一方側の面と他方側の面と）が水平方向を向く鉛直姿勢にて鉛直搬送するものであり、図１に示すように引出し部３１と、ガイドローラ３２とを備えている。
【００１８】
引出し部３１は、巻出し装置２に支持されたセパレータシートロールＲからセパレータシートＳを引き出すと共に、引き出したセパレータシートＳを上方から下方に向けて搬送するものである。
この引出し部３１は、図２に示すように、セパレータシートＳを挟み込むと共に挟み込んだセパレータシートＳを下方に送り出す一対の駆動ロール３１ａ，３１ｂと、当該駆動ロール３１ａ，３１ｂを回転駆動する駆動ユニット３１ｃとを備えている。
なお、引出し部３１は、折畳み装置４が備える後述のラックギアレール４１ａによってセパレータシートＳの表裏面に対する垂直方向にスライド可能に支持されている。
【００１９】
ガイドローラ３２は、巻出し装置２から水平方向に引き出されたセパレータシートＳを下方（すなわち鉛直方向）に向けて案内するものであり、図２に示すように、巻出し装置２と引出し部３１との間に配置されている。
なお、ガイドローラ３２は、設置面に固定された不図示の支持部によって回転可能に支持されている。
【００２０】
図１に戻り、折畳み装置４は、鉛直搬送装置３にて搬送される鉛直姿勢のセパレータシートＳを折り畳んでケースＣ内に収容すると共にセパレータシートＳを折り畳む過程にてセパレータシートＳ上の電極板の設置領域（以下、電極板設置領域と称する）を上方に向けて支持するものである。
この折畳み装置４は、図１に示すように、引出し部移動装置４１と、第１表面側セットガイド４２と、第２表面側セットガイド４３と、第１裏面側セットガイド４４と、第２裏面側セットガイド４５と、セットガイド移動装置４６とを備えている。
【００２１】
引出し部移動装置４１は、鉛直搬送装置３の一部である上記引出し部３１を、鉛直姿勢のセパレータシートＳの表裏面に対する垂直方向に移動させ、これによってセパレータシートＳの鉛直搬送経路をセパレータシートＳの表裏面に対する垂直方向に変位させるものである。
この引出し部移動装置４１は、いわゆるラックアンドピニオン機構から成り、図２に示す上面にラックギアが形成されたラックギアレール４１ａと、引出し部３１の駆動ユニット３１ｃに取り付けられる不図示のピニオンギアとを備えている。
【００２２】
ラックギアレール４１ａは、図２に示すように、鉛直姿勢をされたセパレータシートＳを挟み込んで水平配置されており、当該セパレータシートＳの表裏面に対する垂直方向に延在して設けられている。なお、ラックギアレール４１ａは、一端部（図２における手前側端部）に引出し部３１が最も寄っている場合に引出し部３１がケースＣの手前側端部の真上に位置し、他端部（図２における奥側端部）に引出し部３１が最も寄っている場合に引出し部３１がケースＣの奥側端部の真上に位置するように長さが設定されている。
ピニオンギアは、駆動ユニット３１ｃに軸支されており、ラックギアレール４１ａの上面に設けられたラックギアと噛合し、回転することによって引出し部３１をラックギアレール４１ａの長さ方向に移動させる。なお、ピニオンギアの動力としては、例えば、駆動ユニット３１ｃの動力を用いることができる。
【００２３】
第１表面側セットガイド４２及び第２表面側セットガイド４３は、鉛直姿勢とされたセパレータシートＳの表面に当接されるセットガイドであり、本発明における一方面側セットガイドに相当する。つまり、本実施形態の電極材シート製造装置１は、一方面側セットガイドを２つ（複数）備えている。
第１裏面側セットガイド４４及び第２裏面側セットガイド４５は、鉛直姿勢とされたセパレータシートＳの裏面に当接されるセットガイドであり、本発明における他方面側セットガイドに相当する。つまり、本実施形態の電極材シート製造装置１は、他方面側セットガイドを２つ（複数）備えている。
【００２４】
第１表面側セットガイド４２、第２表面側セットガイド４３、第１裏面側セットガイド４４及び第２裏面側セットガイド４５は、同一形状を有しており、セパレータシートＳに対して直接当接されると共に長さ方向を鉛直姿勢のセパレータシートＳの表裏面と平行な水平方向に維持されて移動される当接バー４ａと、当該当接バー４ａの両端の各々に接続されるアーム４ｂとを備えている。
なお、当接バー４ａの表面は、移動の際にセパレータシートＳが破損しないことを前提として、セパレータシートＳの位置ズレが防止されるように静止摩擦係数が設定されている。具体的には、例えば当接バー４ａの表面粗さを調節することによって上記静止摩擦係数が設定される。
【００２５】
図１に戻り、セットガイド移動装置４６は、第１表面側セットガイド４２、第２表面側セットガイド４３、第１裏面側セットガイド４４及び第２裏面側セットガイド４５を移動させるものであり、第１表面側セットガイド４２、第２表面側セットガイド４３、第１裏面側セットガイド４４及び第２裏面側セットガイド４５を昇降、水平移動及び傾動可能に構成されている。
【００２６】
電極板設置装置５は、折畳み装置４にて上方に向けられたセパレータシートＳの電極板設置領域に電極板Ｄを設置するものであり、正極板配置装置５１と、負極板配置装置５２と、接着剤塗工装置５３とを備えている。
【００２７】
なお、本実施形態においては、セパレータシートＳの表面に正極として機能する電極板Ｄ（以下、正極板Ｄ１と称する）を配置し、セパレータシートＳの裏面に負極として機能する電極板Ｄ（以下、負極板Ｄ２と称する）を配置する（図５及び図８参照）。
【００２８】
そして、正極板配置装置５１は、図２に示すように所定位置に載置された正極板Ｄ１を吸着して保持すると共に、折畳み装置４にて上方に向けて配置されたセパレータシートＳの表面側の電極板設置領域に対して上方から正極板Ｄ１を配置する。
【００２９】
また、負極板配置装置５２は、図２に示すように所定位置に載置された負極板Ｄ２を吸着して保持すると共に、折畳み装置４にて上方に向けて配置されたセパレータシートＳの裏面側の電極板設置領域に対して上方から負極板Ｄ２を配置する。
【００３０】
また、接着剤塗工装置５３は、セパレータシートＳの電極板設置領域に対して接着剤を塗工するものである。
また、本実施形態において接着剤塗工装置５３は、電極板Ｄの周囲に対しても接着剤を塗工する。なお、本実施形態で用いる接着剤は、電極板Ｄが剥がれない程度の接着力を有する。また、本実施形態で用いる接着剤としては、二次電池の電極合材にバインダーとして配合されている熱可塑性樹脂と同じ樹脂を一時的に加熱溶融したものや、電極活物質層の形成に用いたものと同種の樹脂を溶融加熱したものや、電池としての特性を妨げない特性の接着樹脂を選択することができる。接着剤の塗布範囲は、二次電池に必要な電気化学反応を妨げることの無いよう、必要最小限の範囲に設定することが好ましい。
【００３１】
図１に戻り、切断装置６は、セパレータシートＳを切断するためのものであり、ケースＣに収容される電極材シートが所定の容量となった際にセパレータシートＳを切断する。
張力センサ７は、セパレータシートＳに作用する張力を計測してその値を出力するものである。この張力センサ７は、所望の領域の張力を計測できるようにセパレータシートＳの搬送方向に沿って複数配置されている。
位置検出センサ８は、各構成部材やセパレータシートＳの位置を検出して出力するものであり、例えば、引出し部移動装置４１と、第１表面側セットガイド４２と、第２表面側セットガイド４３と、第１裏面側セットガイド４４と、第２裏面側セットガイド４５との位置を検出して出力する。
【００３２】
制御装置９は、本実施形態の電極材シート製造装置１の動作全体を制御するものであり、巻出し装置２と、鉛直搬送装置３と、折畳み装置４と、電極板設置装置５と、切断装置６と、張力センサ７と、位置検出センサ８とに電気的に接続されている。
【００３３】
次に、このように構成された本実施形態の電極材シート製造装置１の動作について説明する。以下の動作説明は、適宜図３〜図１０を参照して行う。
【００３４】
なお、本実施形態の電極材シート製造装置１による電極材シートの製造では、以下に説明する一連の工程を１セットとし、当該セットを複数回繰り返すことによってケースＣに対して電極材シートを繰り返し折り畳んで収容し、電極材シートによってケースＣを一杯とする。
各セットにおける工程が実質的に同一であるため、以下の説明においては、１セットにおける動作について説明する。
【００３５】
また、以下の説明においては、便宜上、セパレータシートＳの先端側の一部が既にケースＣに収容されている状態を上記１セットにおける動作のスタート時点とするが、１セットにおけるスタート時点は特に上記の状態に限られるものではない。
さらに、以下の説明においては、ケースＣの手前側端（鉛直姿勢のセパレータシートＳの表面側の端）の真上を手前側基準位置と称し、ケースＣの奥側端（鉛直姿勢のセパレータシートＳの裏面側の端）の真上を奥側基準位置と称する。
【００３６】
まず制御装置９は、図３（ａ）に示すように、引出し部移動装置４１に引出し部３１をラックギアレール４１ａの手前寄り端部まで移動させる。これによって、引出し部３１によって鉛直方向に搬送されるセパレータシートＳの鉛直搬送経路が手前側基準位置に重なるように設定される。
【００３７】
さらに制御装置９は、第２表面側セットガイド４３の当接バー４ａが奥側基準位置と重なるように、セットガイド移動装置４６に第２表面側セットガイド４３をセパレータシートＳの表面側から移動させる。
また、制御装置９は、第２裏面側セットガイド４５の当接バー４ａが手前側基準位置と重なりかつ第２表面側セットガイド４３の当接バー４ａよりも上方に配置されるように、セットガイド移動装置４６に第２裏面側セットガイド４５をセパレータシートＳの裏面側から移動させる。
これによって、図３（ａ）に示すように、セパレータシートＳは、上方から、第２裏面側セットガイド４５の当接バー４ａ、第２表面側セットガイド４３の当接バー４ａに廻し掛けられる。
なお、本工程では、図３（ａ）に示すように、セパレータシートＳは、表面側の電極板設置領域が第２裏面側セットガイド４５の当接バー４ａの直前に位置するように送り出し長さが設定されている。
【００３８】
続いて、制御装置９は、図３（ｂ）に示すように、引出し部移動装置４１に引出し部３１をラックギアレール４１ａの奥側寄り端部に向けて移動させ、これに同期させてセットガイド移動装置４６に第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａを第２裏面側セットガイド４５よりも上方にてセパレータシートＳの表面側から移動させる。
なお、制御装置９は、引出し部移動装置４１とセットガイド移動装置４６との動作に同期させて、引出し部３１に必要量のセパレータシートＳを引き出させる。
【００３９】
続いて、制御装置９は、図４（ａ）に示すように、引出し部移動装置４１に引出し部３１をラックギアレール４１ａの奥側寄り端部まで移動させ、セットガイド移動装置４６に第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａを奥側基準位置まで移動させる。
この際、制御装置９は、セパレータシートＳの表面が第１表面側セットガイド４２と第２裏面側セットガイド４５との間の領域にて上方に向けて水平となるように、セットガイド移動装置４６に第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａの高さを調節させる。
これによって、図４（ａ）に示すように、セパレータシートＳの表面における電極板設置領域の１つが、第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａと第２裏面側セットガイド４５の当接バー４ａとの間で、上方に向けて水平配置される。つまり、本実施形態においては、セパレータシートＳの表面における電極板設置領域が上方に向くように、第１表面側セットガイド４２及び第２裏面側セットガイド４５を備える折畳み装置４によってセパレータシートＳが支持される。
【００４０】
続いて、制御装置９は、図４（ｂ）に示すように、上方に向けられたセパレータシートＳの電極板設置領域に対して、接着剤塗工装置５３に接着剤を塗工させる。
【００４１】
また、制御装置９は、接着剤を塗工する際に張力センサ７の計測結果が電極板設置領域においてセパレータシートＳに作用する張力が弱いことを示す場合には、図４（ｂ）に示すように、引出し部移動装置４１に引出し部３１を手前側寄りに移動させ、セットガイド移動装置４６に第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａを奥側基準位置よりもさらに奥側に移動させ、電極板設置領域においてセパレータシートＳに作用する張力が強くなるように制御する。
【００４２】
なお、制御装置９は、作業時間を短縮するために、接着剤を塗工する際に図４（ｂ）に示すように、正極板配置装置５１に正極板Ｄ１を保持させて待機させておく。
【００４３】
続いて、制御装置９は、図５（ａ）に示すように、電極板設置領域に対して、正極板配置装置５１に正極板Ｄ１を配置させる。
ここで、上述のように、正極板Ｄ１の配置される電極板設置領域が上方に向くようにセパレータシートＳが折畳み装置４によって支持されている。
つまり、本実施形態おいては、正極板Ｄ１が上方に向けられた電極板設置領域に対して上方から配置される。
【００４４】
続いて、制御装置９は、図５（ｂ）に示すように、接着剤塗工装置５３に正極板Ｄ１の周囲に対して接着剤を塗工させる。
なお、図５（ｂ）に示す工程でセパレータシートＳの表面に塗工される接着剤は、後にセパレータシートＳが折り畳まれた際に、セパレータシートＳの正極板Ｄ１が設置された領域と、当該性極板Ｄ１が設置された領域の上方の領域とを接着するためのものである。
【００４５】
続いて、制御装置９は、図６（ａ）に示すように、引出し部移動装置４１に引出し部３１をラックギアレール４１ａの手前側寄り端部に向けて移動させ、これに同期させてセットガイド移動装置４６に第１裏面側セットガイド４４の当接バー４ａを第１表面側セットガイド４２よりも上方にてセパレータシートＳの裏面側から移動させる。
なお、制御装置９は、引出し部移動装置４１とセットガイド移動装置４６との動作に同期させて、引出し部３１に必要量のセパレータシートＳを引き出させる。さらに制御装置９は、図６（ｂ）に示すように、後の工程に備えさせるために、セットガイド移動装置４６に第２表面側セットガイド４３を退避させておく。
【００４６】
続いて、制御装置９は、図６（ｂ）に示すように、引出し部移動装置４１に引出し部３１をラックギアレール４１ａの手前側寄り端部まで移動させ、セットガイド移動装置４６に第１裏面側セットガイド４４の当接バー４ａを手前側基準位置まで移動させる。
【００４７】
続いて、制御装置９は、図７（ａ）に示すように、セパレータシートＳの裏面が第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａと第１裏面側セットガイド４４の当接バー４ａとの間で上方に向けて水平となるように、引出し部移動装置４１に第１裏面側セットガイド４４の当接バー４ａの高さを調節させる。
これによって、図７（ａ）に示すように、セパレータシートＳの裏面における電極板設置領域の１つが、第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａと第１裏面側セットガイド４４の当接バー４ａとの間で、上方に向けて水平配置される。つまり、本実施形態においては、セパレータシートＳの裏面における電極板設置領域が上方に向くように、第１表面側セットガイド４２及び第１裏面側セットガイド４４を備える折畳み装置４によってセパレータシートＳが支持される。
【００４８】
続いて、制御装置９は、図７（ｂ）に示すように、上方に向けられたセパレータシートＳの電極板設置領域に対して、接着剤塗工装置５３に接着剤を塗工させる。
なお、接着剤は、電極板設置領域に対して、図４（ｂ）に示す接着剤と同様に配置される。
【００４９】
また、制御装置９は、接着剤を塗工する際に張力センサ７の計測結果が電極板設置領域においてセパレータシートＳに作用する張力が弱いことを示す場合には、引出し部移動装置４１に引出し部３１を奥側寄りに移動させ、セットガイド移動装置４６に第１裏面側セットガイド４４の当接バー４ａを手前側基準位置よりもさらに手前側に移動させ、電極板設置領域においてセパレータシートＳに作用する張力が強くなるように制御する。
【００５０】
なお、制御装置９は、作業時間を短縮するために、接着剤を塗工する際に図７（ｂ）に示すように、負極板配置装置５２に負極板Ｄ２を保持させて待機させておく。
【００５１】
続いて、制御装置９は、図８（ａ）に示すように、電極板設置領域に対して、負極板配置装置５２に負極板Ｄ２を配置させる。
ここで、上述のように、負極板Ｄ２の配置される電極板設置領域が上方に向くようにセパレータシートＳが折畳み装置４によって支持されている。
つまり、本実施形態おいては、負極板Ｄ２が上方に向けられた電極板設置領域に対して上方から配置される。
なお、図８（ａ）に示す工程の後、図５（ｂ）と同様に、接着剤塗工装置５３に負極板Ｄ２の周囲に対して接着剤を塗工させても良い。
そして、制御装置９は、後の工程に備えるために、負極板Ｄ２の配置が終了すると、セットガイド移動装置４６に第２裏面側セットガイド４５を退避させる。
【００５２】
続いて、制御装置９は、図８（ｂ）に示すように、引出し部移動装置４１に引出し部３１をラックギアレール４１ａの奥側寄り端部に向けて移動させ、これに同期させてセットガイド移動装置４６に第２表面側セットガイド４３の当接バー４ａを第１裏面側セットガイド４４よりも上方にてセパレータシートＳの表面側から移動させる。
【００５３】
続いて、制御装置９は、図９（ａ）に示すように、引出し部移動装置４１に引出し部３１をラックギアレール４１ａの奥側寄り端部まで移動させ、セットガイド移動装置４６に第２表面側セットガイド４３の当接バー４ａを奥側基準位置まで移動させる。
この際、制御装置９は、セパレータシートＳの表面が第１裏面側セットガイド４４と第２表面側セットガイド４３との間の領域にて上方に向けて水平となるように、セットガイド移動装置４６に第２表面側セットガイド４３の当接バー４ａの高さを調節させる。
これによって、図９（ａ）に示すように、セパレータシートＳの表面における電極板設置領域の１つが、第１裏面側セットガイド４４の当接バー４ａと第２表面側セットガイド４３の当接バー４ａとの間において、上方に向けて水平配置される。
【００５４】
続いて、制御装置９は、セットガイド移動装置４６に、第１表面側セットガイド４２と第２表面側セットガイド４３と第１裏面側セットガイド４４とを下降させ、その後に図９（ｂ）に示すように、上方に向けられたセパレータシートＳの電極板設置領域に対して、接着剤塗工装置５３に接着剤を塗工させる。
そして、制御装置９は、図１０に示すように、電極板設置領域に対して、正極板配置装置５１に正極板Ｄ１を配置させる。
【００５５】
ここで、図４（ｂ）に示す工程と、図９（ｂ）に示す工程とは、第１表面側セットガイド４２と第２表面側セットガイド４３とが入れ替わり、第１裏面側セットガイド４４と第２裏面側セットガイド４５とが入れ替わっている以外は同じである。
また、図５（ａ）に示す工程と、図１０に示す工程とも、第１表面側セットガイド４２と第２表面側セットガイド４３とが入れ替わり、第１裏面側セットガイド４４と第２裏面側セットガイド４５とが入れ替わっている以外は同じである。
つまり、本実施形態の電極材シート製造装置１では、第１表面側セットガイド４２と第２表面側セットガイド４３とが高さ方向で入れ替わり、第１裏面側セットガイド４４と第２裏面側セットガイド４５とが高さ方向で入れ替わりながら、電極板Ｄが設置されたセパレータシートＳ（すなわち電極材シート）が折り畳まれてケースＣに収容されていく。
【００５６】
そして、制御装置９は、ケースＣが電極材シートで一杯になると、切断装置６にセパレータシートＳ（すなわち電極材シート）を切断させて、動作を終了する。
【００５７】
以上のような本実施形態の電極材シート製造装置１によれば、鉛直搬送装置３がセパレータシートＳを鉛直方向に搬送するため、セパレータシートＳを常に水平搬送する場合と比較して、設置スペースが減少する。
一方で、本実施形態の電極材シート製造装置１によれば、折畳み装置４がセパレータシートＳを折り畳む過程において電極板Ｄの設置領域を上方に向けて支持するため、常にセパレータシートＳの上方を向く面に対して電極板Ｄを設置することができる。このため、本実施形態の電極材シート製造装置１によれば、電極板ＤをセパレータシートＳに取り付ける際に、取り付け方向から見た位置ズレが生じることを抑制することができる。
よって、本実施形態の電極材シート製造装置１によれば、取り付け方向から見たセパレータシートに対する正極板Ｄ１と負極板Ｄ２との位置決め精度を向上させつつ必要とされる設置スペースの増大を抑制することができる。
【００５８】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１において折畳み装置４は、セパレータシートＳの表面に当接される表面側セットガイド（第１表面側セットガイド４２及び第２表面側セットガイド４３）と、セパレータシートＳの裏面側に当接される裏面側セットガイド（第１裏面側セットガイド４４及び第２裏面側セットガイド４５）と、表面側セットガイド及び裏面側セットガイドを移動させるセットガイド移動装置４６とを備え、表面側セットガイドと裏面側セットガイドとの間にてセパレータシートＳの電極板Ｄの設置領域を上方に向かせる。
このような構成を採用する本実施形態においては、上述の動作で示すように、表面側セットガイド及び裏面側セットガイドを水平方向に大きく移動させることなく、セパレータシートＳの電極板Ｄの設置領域を上方に向かせることができる。
したがって、本実施形態の電極材シート製造装置１によれば、より設置スペースの増大を抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１において折畳み装置４は、表面側セットガイドと裏面側セットガイドとを複数備える。
このような構成を採用する本実施形態においては、上述の動作で示すように、複数の表面側セットガイドの上下を入れ替え、また複数の裏面側セットガイドの上下を入れ替えながら、効率的にセパレータシートＳを折り畳むことができる。
【００６０】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１において折畳み装置４は、鉛直搬送装置３の一部である引出し部３１を移動させることによりセパレータシートＳの鉛直搬送経路をセパレータシートＳの面に対する垂直方向に変位させる引出し部移動装置４１（経路変位装置）を備える。
このような構成を採用する本実施形態においては、セパレータシートＳを折り畳むにあたり、セパレータシートＳの経路を変位させることによって表面側セットガイドと裏面側セットガイドの水平方向の移動距離を抑えることができ、さらに設置スペースの増大を抑制することができる。加えて、セットガイドにて電極板を正確に貼りつけるために、連続するセパレータ上に所望のある一定区間長さの水平面を実現するために必要な好適な張力を発生させることに寄与することが可能である。
【００６１】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１によれば、セパレータシートＳの表面に正極板Ｄ１が設置され、セパレータシートＳの裏面に負極板Ｄ２が設置されることから、図１１に示すような常に正極板Ｄ１と負極板Ｄ２との間にセパレータシートＳが１枚のみ介在された状態となる。このため、正極板Ｄ１と負極板Ｄ２との間のセパレータシートＳを最小限に抑えることができる。
したがって、本実施形態の電極材シート製造装置１によって製造された電極材シートを用いることによって、パッケージ内における正極板Ｄ１と負極板Ｄ２との収容効率を向上させ、二次電池の性能を向上させることが可能となる。
【００６２】
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。
【００６３】
例えば、上記実施形態においては、セパレータシートＳに対して先に正極板Ｄ１を設置し、後から負極板Ｄ２を設置する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、セパレータシートＳに対して、先に負極板Ｄ２を設置し、後に正極板Ｄ１を設置しても良い。この場合、セパレータシートＳの表面に負極板Ｄ２が設置され、裏面に正極板Ｄ１が設置されることとなる。
【００６４】
また、例えば、上記実施形態の電極材シート製造装置１に、図１２（ａ）に示すように、固定装置１０を設置しても良い。
固定装置１０は、図１２（ａ）に示すように、例えば、表面側セットガイド（図１２（ａ）に示す第１表面側セットガイド４２及び図１２において省略した第２表面側セットガイド４３）に取り付けられており、制御装置９の制御の下、セパレータシートＳに対して電極板Ｄを設置する際に、セパレータシートＳを第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａに対して押圧して固定する。
【００６５】
なお、図１２（ａ）に示すように、固定装置１０は、セパレータシートＳを直接押圧する押圧パッド１０ａと、当該押圧パッド１０ａを移動する屈曲アーム部１０ｂと、当該屈曲アーム部１０ｂを駆動する不図示の駆動部とを備えている。
なお、上述の不図示の駆動部は、例えば、屈曲アーム部１０ｂの基端に軸支された棒を押し引きすることで、押圧パッド１０ａを駆動する。
【００６６】
このような図１２（ａ）に示す構成を採用する電極材シート製造装置１によれば、固定装置１０によってセパレータシートＳが表面側セットガイドの当接バー４ａに押圧されるため、電極板Ｄをセパレータシート上に設置する際に、セパレータシートＳに作用する張力が緩むことを防止し、正確に電極板Ｄを設置することが可能となる（図１２（ｂ）参照）。
【００６７】
また、例えば、上記実施形態の電極材シート製造装置１に、図１３に示すように、プレス装置１１及びピックスティック装置１２を設置しても良い。
プレス装置１１は、折り畳まれたセパレータシートＳの対向領域を押し合わすものであり、当該対向領域を上下に挟みこんでプレスする上側プレスロール１１ａ及び下側プレスロール１１ｂと、これらの上側プレスロール１１ａ及び下側プレスロール１１ｂを移動する不図示の移動装置とを備えている。
ピックスティック装置１２は、表面側セットガイドあるいは裏面側セットガイドと別にセパレータシートＳを支持するものであり、当接バー４ａよりも小径のピックスティック１２ａと、当該ピックスティック１２ａを移動する不図示の移動装置とを備えている。なお、直線状に配列された２つのピックスティック１２ａが一対とされ、一対のピックスティック１２ａが移動装置によって近接されたり離間されたりする。
【００６８】
このような構成を有する電極材シート製造装置１では、例えば、正極板Ｄ１周りに接着剤が塗工された後、図１３に示すように、第１表面側セットガイド４２に代えて一対のピックスティック１２ａ，１２ａがセパレータシートＳを支持する。
この状態で図１４（ａ）に示すように、セパレータシートＳの対向領域を上側プレスロール１１ａと下側プレスロール１１ｂとで押し挟み、その後図１４（ｂ）に示すように、第１表面側セットガイド４２を退避させる。
続いて、図１５（ａ）に示すように、上側プレスロール１１ａと下側プレスロール１１ｂを押し進め、セパレータシートＳの対向領域を上下から押し合わせる。その後、図１５（ｂ）に示すように、別のピックスティック１２ａ，１２ａにてセパレータシートＳを抑えながら、上側プレスロール１１ａと下側プレスロール１１ｂとを引き戻し、先にセパレータシートＳを支持していたピックスティック１２ａ，１２ａを離間させる。
その後、図１６に示すように、上側プレスロール１１ａと下側プレスロール１１ｂとを離間し、セパレータシートＳを送り出すことによって貼り合わされた対向領域をケースＣに収容する。
なお、これらの動作は、当然ながら、制御装置９の制御の下で、プレス装置１１やピックスティック装置１２等が動かされることによって行われる。
【００６９】
このようなプレス装置１１を備える電極材シート製造装置１によれば、セパレータシートＳの対向領域を位置ズレを起こすことなく正確に貼り合わせることができるため、二次電池の性能をより向上させることができる。
【００７０】
なお、ピックスティック１２ａを備えなくとも、例えば、当接バー４ａが長さ方向に分割可能に構成されていれば、同様にプレス装置１１によってセパレータシートＳの対向領域を貼り合わせることができる。
例えば、図１７（ａ）に示すように、正極板Ｄ１周りに接着剤が塗工された後、図１７（ｂ）に示すように、上側プレスロール１１ａと下側プレスロール１１ｂとを押し進める。
その後図１８に示すように、第１表側セットガイド４２の当接バー４ａを分割して退避させ、上側プレスロール１１ａと下側プレスロール１１ｂとを引き戻し（図１９参照）、最後に上側プレスロール１１ａと下側プレスロール１１ｂとを離間し、セパレータシートＳを送り出すことによって貼り合わされた対向領域をケースＣに収容する。
また、プレス装置１１を用いずに、ピックスティック装置１２のみを用いることもできる。
具体的には、第１表面側セットガイド４２に代えて一対のピックスティック１２ａ，１２ａがセパレータシートＳを支持した後、第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａを退避させ、第１裏面側セットガイド４４の当接バー４ａの移動によってセパレータシートＳの対向領域を貼り合わせる。
このような場合には、一対のピックスティック１２ａ，１２ａがセパレータシートＳが支持されるため、第１表面側セットガイド４２の当接バー４ａを退避させる際に当該当接バー４ａに接着剤が付着することを防止できる。
【００７１】
また、上記実施形態において、例えば、表面側セットガイドや裏面側セットガイドの移動速度を速めるために、シリンダやボールスクリューネジを別途用いても良い。
【００７２】
また、上記実施形態において、落下するセパレータシートＳの途中領域を案内するガイド部を設けも良い。
【００７３】
また、上記実施形態において、ケースＣに収容されたセパレータシートＳを押圧してケースＣ内に押し込む押圧装置を別途設けても良い。
【００７４】
また、上記実施形態において、必要最小限の接着剤をセパレータシートＳに塗布して電極板ＤをセパレートシートＳに貼りつけていたが、電池として組立完了するまでの間、セパレータシートに対して電極板Ｄが位置ズレを起こさないようすることができれば、その他の方法により電極板ＤをセパレートシートＳに取り付けるようにしてもよい。例えば、電極板ＤをセパレータシートＳ上に載置した後に、セパレータシートＳ上の電極板Ｄの四隅を、セパレータシートＳと同一の材料で構成されるフィルムを用いてポケットのように覆い、電極板Ｄを避けつつこのフィルムの端部を接着剤でセパレータシートＳに接着してもよい。この場合も、ポケット状になる部分（フィルムにより電極板Ｄを覆う範囲）は、電極板Ｄの支持のために必要な最小限の面積となるよう配慮することが好ましい。
【符号の説明】
【００７５】
１……電極材シート製造装置、２……巻出し装置、３……鉛直搬送装置、４……折畳み装置、４１……引出し部移動装置（経路変位装置）、４２……第１表面側セットガイド（一方面側セットガイド）、４３……第２表面側セットガイド（一方面側セットガイド）、４４……第１裏面側セットガイド（他方面側セットガイド）、４５……第２裏面側セットガイド（他方面側セットガイド）、４６……セットガイド移動装置、５……電極板設置装置
【図１】
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【図１１】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2012243577.tif 000017
【図１６】
2012243577.tif 000018
【図１７】
2012243577.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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