(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る。【解決手段】セパレータシートを表裏反転する反転装置２Ｂを備え、水平姿勢で支持された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。【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表裏面が鉛直方向を向く水平姿勢にて水平搬送すると共に当該セパレータシートを前記水平姿勢にて支持する水平搬送装置と、
前記水平搬送装置にて支持された前記セパレータシートを表裏反転する反転装置と、
前記水平搬送装置にて前記水平姿勢で支持された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】
前記水平搬送装置は、
前記セパレータシートの搬送方向に沿って敷設されるガイドレール部と、
前記セパレータシートの搬送方向における前端部を把持すると共に前記ガイドレール部に沿って走行可能な前端部把持装置と、
前記セパレータシートの搬送方向における後端部を把持すると共に前記ガイドレール部に沿って走行可能な後端部把持装置と
を備え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】
前記水平搬送装置は、
前記ガイドレール部に設置されると共に前記セパレータシートの側端部を把持する側端部把持装置を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】
前記反転装置は、前記ガイドレール部を反転することにより前記側端部把持装置によって把持されたセパレータシートを反転することを特徴とする請求項３記載の電極材シート製造装置。
【請求項５】
前記ガイドレール部が互いに連結されて対向配置された２本の可動レールを備え、
前記反転装置は、
前記可動レールを水平移動可能に支持する支持レールを有すると共に当該支持レール上において前記可動レールを水平移動する可動レール水平移動装置と、
一方の前記可動レールを昇降及び水平移動すると共に一方の前記可動レールを当該可動レールの延在方向に沿う中心軸を中心として回転可能に支持するリフトアップ装置と、
他方の前記可動レールを当該可動レールの延在方向に沿う中心軸を中心として回転可能に支持するクランパ装置と
を備えることを特徴とする請求項４記載の電極材シート製造装置。
【請求項６】
前記可動レールの延在方向における端部が断面円形状となる表面に形状設定されており、前記リフトアップ装置及び前記クランパ装置が前記可動レールの端部を支持することを特徴とする請求項５記載の電極材シート製造装置。
【請求項７】
前記電極板設置装置によって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、前記ガイドレール部を固定する固定装置を備えることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の電極材シート製造装置。
【請求項８】
前記前端部把持装置に把持される前の前記セパレータシートの前端部を吹き上げる送風装置を備えることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の電極材シートの製造装置。
【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、正極板と負極板とが短絡防止と電解質の保持を目的としたセパレータシートによって個々の電極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】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、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が位置ズレを起こさないように要すれば必要最小限の接着剤を塗布する、あるいは電極板の四隅をセパレータシートと同種のシート材料等からなるテープ等でポケット状に覆い、セパレータシートに対してこのポケット的に付与されたテープを固着させるなどの手段を用いて、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ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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表裏面が鉛直方向を向く水平姿勢にて水平搬送すると共に当該セパレータシートを上記水平姿勢にて支持する水平搬送装置と、上記水平搬送装置にて支持された上記セパレータシートを表裏反転する反転装置と、上記水平搬送装置にて上記水平姿勢で支持された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電極板設置装置とを備えるという構成を採用する。
【００１０】
このような構成を採用する本発明によれば、反転装置によって水平姿勢のセパレータシートを反転することができ、これによって電極板設置装置によって電極板を設置する際に、常にセパレータシートの上方を向く面に対して電極板が設置される。
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】
【００１１】
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電極板（正極板と負極板）の位置決め精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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水平搬送装置、電極板設置装置、切断装置、把持装置及び固定装置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が備える前端部把持装置の拡大斜視図である。
【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が備える後端部把持装置の拡大図であり、（ａ）が斜視図であり、（ｂ）が走行方向と直交する面による断面を示す断面図である。
【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が備える反転装置を含む要部を示す斜視図である。
【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が備える固定装置の概略構成図である。
【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模式図である。
【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模式図である。
【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模式図である。
【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模式図である。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（電極材シート製造装置１の構成）
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定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、セパレータシート移動装置２と、電極板設置装置３と、切断装置４と、把持装置５と、送風装置６と、固定装置７と、パッケージング装置８と、制御装置９と備えている。
【００１５】
セパレータシート移動装置２は、セパレータシートＳを引き出したり反転させたりすることによってセパレータシートＳ（図２参照）を移動するためのものであり、セパレータシートＳを水平移動すると共に表裏面を鉛直方向に向ける水平姿勢にてセパレータシートＳを支持する水平搬送装置２Ａと、セパレータシートＳを表裏反転する反転装置２Ｂとを備えている。
【００１６】
そして、水平搬送装置２Ａは、ガイドレール部２１と、前端部把持装置２２と、後端部把持装置２３と、側端部把持装置２４と、送り出し装置２５とを備えている。
また、反転装置２Ｂは、可動レール水平移動装置２６と、可動レール反転装置２７とを備えている。
【００１７】
次に、これらの水平搬送装置２Ａ及び反転装置２Ｂの構成要素について図２〜図５を参照してより詳細に説明する。
【００１８】
ガイドレール部２１は、前端部把持装置２２と、後端部把持装置２３とをセパレータシートＳの搬送方向（図２に示す矢印方向）と当該搬送方向の反対方向とに案内するためのものである。そして、このガイドレール部２１は、図２に示すように、セパレータシートＳの搬送方向に沿って敷設されている。
【００１９】
ガイドレール部２１は、セパレータシートＳの幅（搬送方向と直交する水平方向における幅）よりも僅かに広い間隔にて水平に対向配置される２本の可動レール２１ａ，２１ｂを備えている。
可動レール２１ａ，２１ｂには、セパレータシートＳの搬送領域側に向けてラックが形成されている。また、可動レール２１ａ，２１ｂのセパレータシートＳの搬送方向における両側の端部２１ｃは、円柱形（断面円形状となる表面）に形状設定されている。なお、端部２１ｃは、ラックが円柱形の周面の内側に位置するように径が設定されると共に、当該ラックが露出するように切欠きを有している。つまり、円柱形の端部２１ｃの一部がその長手方向に切り欠かれ、その切り欠き部分にラックが形成されている。
さらに、可動レール２１ａ，２１ｂは、セパレータシートＳの搬送領域を避けて配設されるブリッジ２１ｄによって連結されることによって一体化されている。
そして、後に詳説するが、このような可動レール２１ａ，２１ｂは、反転装置２Ｂによって反転可能とされている。
【００２０】
また、ガイドレール部２１は、セパレータシートＳの搬送方向において、可動レール２１ａ，２１ｂの上流側に設置される固定レール２１ｅ，２１ｆを有している。
これらの固定レール２１ｅ，２１ｆは、可動レール２１ａ，２１ｂと同一の間隔にて水平に対向配置されている。
固定レール２１ｅ，２１ｆには、セパレータシートＳの搬送領域側に向けてラックが形成されている。そして、固定レール２１ｅは僅かな隙間を空けて可動レール２１ａと連続するように配置されており、固定レール２１ｆは僅かな隙間を空けて可動レール２１ｂと連続するように配置されている。
【００２１】
また、ガイドレール部２１は、セパレータシートＳの搬送方向において、可動レール２１ａ，２１ｂの下流側に設置される固定レール２１ｇ，２１ｈを有している。
これらの固定レール２１ｇ，２１ｈは、可動レール２１ａ，２１ｂと同一の間隔にて水平に対向配置されている。
固定レール２１ｇ，２１ｈには、セパレータシートＳの搬送領域側に向けてラックが形成されている。そして、固定レール２１ｇは僅かな隙間を空けて可動レール２１ａと連続するように配置されており、固定レール２１ｈは僅かな隙間を空けて可動レール２１ｂと連続するように配置されている。
【００２２】
なお、可動レール２１ａ，２１ｂは、可動レール水平移動装置２６が備える後述の支持レール２６ａによって支持されている。
また、固定レール２１ｅ〜２１ｈは、不図示の支持部によってセパレータシート移動装置２の設置面に対して固定されている。
【００２３】
前端部把持装置２２は、セパレータシートＳの搬送方向における前端部を把持すると共にガイドレール部２１に沿って走行可能に構成されている。
より詳細には、図３に示すように、前端部把持装置２２は、基礎となるベース部２２ａと、当該ベース部２２ａに設けられると共にセパレータシートＳの前端部を直接把持するクランパ２２ｂと、可動レール２１ａ及び固定レール２１ｇに設けられたラックに噛合するピニオン２２ｃと、当該ピニオン２２ｃを回転駆動するモータ２２ｄと、可動レール２１ｂ及び固定レール２１ｈに設けられたラックに噛合するピニオン２２ｅと、当該ピニオン２２ｅを回転駆動するモータ２２ｆと備えている。
なお、ベース部２２ａは、不図示の支持部によってセパレータシート移動装置２の設置面に対して移動可能に支持されている。また、クランパ２２ｂは、不図示の駆動部によって開閉駆動される。
【００２４】
このように構成された前端部把持装置２２は、制御装置９と電気的に接続されており、制御装置９の制御の下、モータ２２ｄ，２２ｆがピニオン２２ｃ，２２ｅを回転駆動することによって、可動レール２１ａ，２１ｂ間及び固定レール２１ｇ，２１ｈ間を走行する。
また、前端部把持装置２２は、制御装置９の制御の下、クランパ２２ｂを開閉し、セパレータシートＳの前端部を把持あるいは把持したセパレータシートＳを解放する。
【００２５】
図２に戻り、後端部把持装置２３は、セパレータシートＳの搬送方向における後端部を把持すると共にガイドレール部２１に沿って走行可能に構成されている。
より詳細には、図４に示すように、後端部把持装置２３は、一対の四角枠状のベース部２３ａと、複数の駆動ロール２３ｂと、ピニオン２３ｃ，２３ｅとを有する。各ベース部２３ａは、所定の間隙を有して離間しており、その間隙をセパレータシートＳが通過可能となっている。ピニオン２３ｃは、上下のベース部２３ａを連結する軸に軸支され、上下のベース部２３ａの間隙に配置されており、可動レール２１ａ及び固定レール２１ｅに設けられたラックに噛合する。ピニオン２３ｅは、上下のベース部２３ａを連結する軸に軸支され、上下のベース部２３ａの間隙に配置されており、可動レール２１ｂ及び固定レール２１ｆに設けられたラックに噛合する。
また、後端部把持装置２３は、セパレータシートＳの上面に当接する駆動ロール２３ｂと上方に配置されるピニオン２３ｃ，２３ｅとを個別に回転駆動させる上側駆動部（不図示）と、セパレータシートＳの下面に当接する駆動ロール２３ｂと下方に配置されるピニオン２３ｄ，２３ｆとを個別に回転駆動させる下側駆動部（不図示）とを有している。
【００２６】
また、後端部把持装置２３は、図４に示すように、セパレータシートＳの上面に当接する駆動ロール２３ｂを２つ有し、セパレータシートＳの下面に当接する駆動ロール２３ｃを３つ有し、合計５つの駆動ロールを有している。
そして、セパレータシートＳの上面に当接する駆動ロール２３ｂと、セパレータシートＳの下面に当接する駆動ロール２３ｃとは、鉛直方向から見てオフセットして配置されており、セパレータシートＳを挟持して任意に搬送可能とされている。
【００２７】
このように構成された後端部把持装置２３は、制御装置９と電気的に接続されている。制御装置９の制御の下、各駆動部がピニオン２３ｃ〜２３ｆを回転駆動させることによって、後端部把持装置２３が、可動レール２１ａ，２１ｂ間及び固定レール２１ｅ，２１ｆ間を走行する。
また、制御装置９の制御の下、各駆動部が各駆動ロール２３ｃを個別に回転駆動させることによって、後端部把持装置２３が、セパレータシートＳの搬送及び把持を行う。
【００２８】
側端部把持装置２４は、ガイドレール部２１に設置されると共にセパレータシートＳの側端部を把持するものである。
より詳細には、側端部把持装置２４は、図２に示すように、ガイドレール部２１の可動レール２１ａ，２１ｂに複数設置されると共にセパレータシートＳの側端部を直接把持するクランパと、当該クランパを開閉駆動する不図示の駆動部とを備えている。
なお、本実施形態において側端部把持装置２４は、電極板設置装置３によって電極板Ｄが設置されないセパレータシートＳ上の領域を挟み込むように配置されている。
【００２９】
送り出し装置２５は、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、前端部把持装置２２によって引き出されるセパレータシート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。
【００３０】
可動レール水平移動装置２６は、可動レール２１ａ，２１ｂをセパレータシートＳの搬送方向に対して直交する水平方向に移動するものであり、図５に示すように、支持レール２６ａと、駆動部２６ｂとを備えている。
【００３１】
支持レール２６ａは、可動レール２１ａ，２１ｂを支持すると共にこれらの可動レール２１ａ，２１ｂの配列方向に水平移動可能とするものであり、稼動レール２１ａ，２１ｂの下方においてセパレータシートＳの搬送方向と直交する水平方向に向けて敷設されている。
【００３２】
駆動部２６ｂは、動力を発生させると共に可動レール２１ａ，２１ｂに対して上記支持レール２６ａに沿って移動する駆動力を伝達するものである。
より詳細には、駆動部２６ｂは、図５に示すように、可動レール２１ｂの先端に固定されるクランク２６ｃと、当該クランク２６ｃに連結されるワイヤ２６ｄと、当該ワイヤ２６ｄの両端と連結されたボビン２６ｅ，２６ｆと、ボビン２６ｅ，２６ｆを回転駆動するモータ２６ｇ，２６ｈと、ワイヤ２６ｄを案内するプーリ２６ｉ，２６ｊとを備えている。
なお、駆動部２６ｂは、不図示の支持部によって可動レール水平移動装置２６の設置面に対して固定されている。
【００３３】
そして、図５に示すように、支持レール２６ａ及び駆動部２６ｂは、可動レール２１ａ，２１ｂのいずれか一方のみの両側の端部２１ｃの各々に対応して１つずつ設けられている。
【００３４】
このように構成された可動レール水平移動装置２６は、制御装置９と電気的に接続されており、制御装置９の制御の下、モータ２６ｇ，２６ｈを回転駆動することによって支持レール２６ａ上において可動レール２１ａ，２１ｂを水平移動する。
【００３５】
可動レール反転装置２７は、可動レール２１ａ，２１ｂを上下反転するものであり、一方の可動レールを昇降及び水平移動すると共に一方の可動レールを当該可動レールの延在方向に沿う中心軸を中心として回転可能に支持するリフトアップ装置２７ａと、他方の可動レールを当該可動レールの延在方向に沿う中心軸を中心として回転可能に支持するクランパ装置２７ｂとを備えている。
【００３６】
そして、図５に示すように、リフトアップ装置２７ａとクランパ装置２７ｂとは、可動レール２１ａ，２１ｂのいずれか一方のみの両側の端部２１ｃの各々に対応して１つずつ設けられている。
リフトアップ装置２７ａは、上方に向けて開放したＵ字形状のアームを有し、クランパ装置２７ｂは下方に向けて開放した半円弧状のアームを有する。
【００３７】
このように構成された可動レール反転装置２７では、例えば、リフトアップ装置２７ａによって可動レール２１ａを持ち上げ、その後クランパ装置２７ｂによって可動レール２１ｂを固定し、さらに可動レール２１ａを支持するリフトアップ装置２７ａを昇降かつ水平移動することによって可動レール２１ａを反転する。なお、リフトアップ装置２７ａによって可動レール２１ｂを移動し、クランパ装置２７ｂによって可動レール２１ａを固定した状態で可動レール２１ｂを反転することも可能である。
【００３８】
なお、可動レール反転装置２７による可動レール２１ａの反転動作については、後の動作説明においてより詳細に説明するが、本実施形態において反転装置２Ｂは、可動レール２１ａを反転することによって、側端部把持装置２４によって把持されたセパレータシートＳを反転（１８０°回転）、すなわちセパレートシートＳの表裏を逆転させる。
【００３９】
図１に戻り、電極板設置装置３は、水平搬送装置２Ａにて水平姿勢（表裏面が鉛直方向を向く姿勢）にて支持されたセパレータシートＳの上方を向く面に対して電極板Ｄ（図２参照）を設置するものであり、電極板配置装置３ａと、電極板固定装置３ｂとを備えている。
【００４０】
電極板配置装置３ａは、図２に示すように、所定位置に載置された電極板Ｄを吸着して保持すると共に、保持した電極板ＤをセパレータシートＳの上方を向く面上で解放することによって電極板ＤをセパレータシートＳ上に配置するものである。図２に示すように、電極板配置装置３ａは、セパレータシートＳの搬送方向に配列されて２つ設けられている。
【００４１】
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８及び図１０参照）。
電極板設置装置３は、制御装置９と電気的に接続されている。そして、電極板配置装置３ａは、制御装置９の制御の下、セパレータシートＳの表面が上方を向いている場合には正極板Ｄ１を配置し、セパレータシートＳの裏面が上方を向いている場合には負極板Ｄ２を配置する。
また、電極板配置装置３ａは、セパレータシートＳの表面に正極板Ｄ１を配置する場合には、間にもう１枚の電極板Ｄが配置可能な間隔にて正極板Ｄ１を配置する。そして、電極板配置装置３ａは、セパレータシートＳの裏面に負極板Ｄ２を配置する場合には、表面にて正極板Ｄ１が配置されていない領域の裏側に負極板Ｄ２を配置する。
【００４２】
電極板固定装置３ｂは、図２に示すように、電極板Ｄの四隅を固定材によって固定することによって電極板ＤをセパレータシートＳに対して固定するものであり、セパレータシートＳの搬送方向に配列されて２つ設けられている。
電極Ｄは、上記固定材によって形成されるポケットに角部が挿入されて固定される。そして、セパレートシートＳの表面・裏面には電極板Ｄの四隅に対応する位置に固定材によってポケットが形成されている。
なお、電極Ｄは、固定材ではなく、接着剤によってセパレータシートＳに貼り付けても良い。
【００４３】
切断装置４は、セパレータシートＳを切断するためのものであり、セパレータシートＳの搬送方向において、後端部把持装置２３よりもさらに上流側に配置されている。
【００４４】
把持装置５は、切断装置４によってセパレータシートＳが切断される際にセパレータシートＳを把持するものであり、セパレータシートＳの搬送方向において、切断装置４のさらに上流側に配置されている。
【００４５】
送風装置６は、セパレータシートＳの前端部を前端部把持装置２２によって把持させる際にセパレータシートＳの前端部を吹き上げるものである（図７（ｂ）参照）。
なお、本実施形態において送風装置６は、セパレータシートＳの前端部を後端部把持装置２３の内部を通過させるにあたり、前端部を後端部把持装置２３に取り入れる際にもセパレータシートＳの前端部を吹き上げる。
【００４６】
固定装置７は、電極板設置装置３によってセパレータシートＳに対して電極板Ｄを設置する際に、ガイドレール部２１を固定するものであり、図２に示すように、可動レール２１ａ，２１ｂの端部２１ｃを保持することによって可動レール２１ａ，２１ｂを固定する。
【００４７】
図６（ａ）に示すように、固定装置７は、可動レール２１ａ，２１ｂの端部２１ｃに上方から係止されるフック部７ａと、フック部７ａを昇降する昇降用シリンダ７ｂと、モータ７ｃの動力を伝達して昇降用シリンダ７ｂを昇降するラックアンドピニオン機構７ｄと、シリンダ７ｂを昇降可能に支持するベース部７ｅと、ベース部７ｅと共にフック部７ａを水平面内で回転する回転用シリンダ７ｆとを備えている。
なお、固定装置７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。
また、図６（ａ）に示すように、ベース部７ｅには、昇降用シリンダ７ｂを収容するケース７ｅ１が設けられている。ケース７ｅ１の内壁には、図６（ｂ）に示すように、突出するガイド７ｅ２が設けられている。そして、昇降用シリンダ７ｂは、ガイド７ｅ２に嵌合する溝７ｂ１を備えており、モータ７ｃの駆動によってガイド７ｅ２に沿って昇降するように構成されている。なお、ガイド７ｅ２と溝７ｂ１が係止されていることから、ベース部７ｅが回転することによって昇降用シリンダ７ｂ及びフック部７ａも回転する。
そして、固定装置７は、フック部７ａが端部２１ｃを拘束し、支持レール２６ａに対して押さえつけることで、可動レール２１ａ，２１ｂを固定している。
【００４８】
図１に戻り、パッケージング装置８は、セパレータシートＳに電極板Ｄが固着されることによって製造された電極材シートを折り畳んでパッケージに収容するものであり、可動レール２１ａ，２１ｂの下方に配置されている。
なお、図２に示すように、可動レール２１ａ，２１ｂのセパレータシートＳの搬送方向における後端の下方には、パッケージング装置８に電極材シートを案内するための案内ローラ１０が設置されている。
【００４９】
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、セパレータシート移動装置２と、電極板設置装置３と、切断装置４と、把持装置５と、送風装置６と、固定装置７と、パッケージング装置８とに電気的に接続されている。
【００５０】
（電極材シート製造装置１の動作）
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７及び図８を参照して行う。
【００５１】
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は、図７（ａ）に示すように、セパレータシートロールＲから引き出されたセパレータシートＳの先端部が把持装置５に把持されており、セパレータシートＳの先端が僅かに把持装置５を越えている状態から開始される。なお、この状態は、前回の電極材シートの製造工程の終了によって、もしくは、作業者によって作り出される。
さらに、図７（ａ）に示すように、電極材シートの製造は、後端部把持装置２３及び前端部把持装置２２が、図２に示す搬送方向における最も上流側に位置された状態から開始される。
【００５２】
制御装置９は、図７（ｂ）に示すように、送風装置６にセパレータシートＳの先端部を吹き上げさせると共に、後端部把持装置２３の駆動ロール２３ｂを回転させる。これによって、セパレータシートＳの先端が吹き上げられるなかで駆動ロール２３ｂに巻き込まれ、セパレータシートＳが後端部把持装置２３の内部に取り込まれる。
【００５３】
続いて制御装置９は、図７（ｃ）に示すように、把持装置５がセパレータシートＳを離し、後端部把持装置２３の全ての駆動ロール２３ｂを回転させる。これによってセパレータシートＳが図２に示す搬送方向に搬送されて、セパレータシートＳの先端が後端部把持装置２３を越えた状態となる。
【００５４】
続いて制御装置９は、図７（ｄ）に示すように、送風装置６にセパレータシートＳの先端部を吹き上げさせると共に、前端部把持装置２２のクランパ２２ｂにセパレータシートＳの先端部を把持させる。
【００５５】
続いて制御装置９は、図８（ａ）に示すように、前端部把持装置２２を図２に示す搬送方向に走行させる。これによって、セパレータシートＳが引き出されて搬送される。
【００５６】
続いて、制御装置９は、前端部把持装置２２の走行によって引き出されたセパレータシートＳの長さが予め定められた長さとなった時点で、把持装置５にセパレータシートＳを把持させ、その後、切断装置４にセパレータシートＳを切断させる。
そして、制御装置９は、セパレータシートＳの後端部が後端部把持装置２３に到達するまで前端部把持装置２２を走行させ、セパレータシートＳの後端部が後端部把持装置２３の前端部把持装置２２寄りまで到達した時点で前端部把持装置２２を停止すると共に後端部把持装置２３の駆動ロール２３ｂの回転を停止し、これによって図８（ｂ）に示すように後端部把持装置２３にセパレータシートＳの後端部を把持させる。
なお、制御装置９は、図８（ｂ）に示す状態において、側端部把持装置２４にセパレータシートＳの側端部を把持させる。
【００５７】
ここまでの工程で、セパレータシートＳは、表面が上方を向く水平姿勢にて支持されていることとなる。
続いて、制御装置９は、電極板配置装置３ａにセパレータシートＳの表面に対して正極板Ｄ１（電極板Ｄ）を配置させ、さらに電極板固定装置３ｂによって当該正極板Ｄ１の各角部をセパレータシートＳ表面の各ポケットに挿入する。これによって、図８（ｃ）に示すように、セパレータシートＳの表面に対して正極板Ｄ１が設置される。
【００５８】
次に、制御装置９は、反転装置２Ｂに可動レール２１ｂを反転させ、これによってセパレータシートＳを反転させる。
なお、セパレータシートＳに電極板Ｄが設置される際には、可動レール２１ａ，２１ｂが固定装置７によって固定されている。このため、制御装置９は、セパレータシートＳを反転させるのに先立ち、固定装置７のフック部７ａを可動レール２１ａ，２１ｂの端部２１ｃから解放させる。この時、必要であれば固定レール（ラック）２１ｅおよびｆ、さらに２１ｇおよびｈは、各々の長さ方向に可動レ―ル２１ａおよびｂが移動を開始しやすいようにわずかに退避し、さらに該可動レールが反転後に再度各々の位置を入れ替えた状態で元あった位置に復帰した後に、前記固定レールも元の位置に復帰する機構を設けても良い。
また、制御装置９は、セパレータシートＳを反転させるのに先立ち、前端部把持装置２２及び後端部把持装置２３からセパレータシートＳを解放させ、前端部把持装置２２が固定レール２１ｇ，２１ｈ間に位置していない場合には前端部把持装置２２を固定レール２１ｇ，２１ｈ間に退避させ、後端部把持装置２３が固定レール２１ｅ，２１ｆ間に位置していない場合には後端部把持装置２３を固定レール２１ｅ，２１ｆ間に退避させる。これによって、セパレータシートＳは、可動レール２１ａ，２１ｂに設置された側端部把持装置２４によってのみ支持された状態となる。
【００５９】
続いて、制御装置９は、図９（ａ）に示すように、可動レール水平移動装置２６が備える駆動部２６ｂのボビン２６ｅ、モータ２６ｇによって図９（ａ）において右回転させる。これによってワイヤ２６ｄがボビン２６ｅに巻き取られ、これによってクランク２６ｃに連結された可動レール２１ｂが図９（ａ）の紙面右側（リフトアップ装置２７ａ及びクランパ装置２７ｂ側）に引き寄せられる。可動レール２１ａと可動レール２１ｂとはブリッジ２１ｄにて連結されているため、上述のように可動レール２１ａがリフトアップ装置２７ａ及びクランパ装置２７ｂ側に引き寄せられることによって可動レール２１ｂも引き寄せられ、可動レール２１ａ，２１ｂ及びセパレートシートＳが支持レール２６ａに沿って水平移動する。
【００６０】
続いて、制御装置９は、図９（ｂ）に示すように、可動レール２１ａの端部２１ｃを可動レール反転装置２７のリフトアップ装置２７ａによって支持させて持ち上げる。この際、可動レール２１ｂは、固定されていないため、リフトアップ装置２７ａによって可動レール２１ｂが持ち上げられるに連れてクランパ装置２７ｂ側にさらに引き寄せられ、クランパ装置２７ｂによって固定可能な位置まで引き寄せられる。
【００６１】
続いて、制御装置９は、図９（ｃ）に示すように、クランパ装置２７ｂによって可動レール２１ｂの端部２１ｃを固定する。具体的には、可動レール２１ｂの端部２１ｃを、クランパ装置２７ｂのアーム部によって拘束し、支持レール２６ａに対して押さえつける。なお、上述のように、クランパ装置２７ｂによって可動レール２１ｂの端部２１ｃが固定された際であっても、可動レール２１ｂは、回転運動を許容される。
【００６２】
続いて、制御装置９は、図９（ｄ）に示すように、リフトアップ装置２７ａを水平移動させつつ下降させる。これによって、可動レール２１ａが可動レール２１ｂに対して反転され、セパレータシートＳも反転される。
【００６３】
続いて、制御装置９は、リフトアップ装置２７ａ及びクランパ装置２７ｂを可動レール２１ａ，２１ｂから解放させ、ボビン２６ｆを左回転させて可動レール２１ａ，２１ｂを引き戻させ、再び、送風装置６を用いて前端部把持装置２２及び後端部把持装置２３にセパレータシートＳを把持させる。
【００６４】
続いて、制御装置９は、電極板配置装置３ａにセパレータシートＳの表面に対して負極板Ｄ２（電極板Ｄ）を配置させ、さらに電極板固定装置３ｂに当該負極板Ｄ２の各角部をセパレータシートＳ裏面の各ポケットに挿入する。これによって、図１０（ａ）に示すように、セパレータシートＳの表面に対して負極板Ｄ２が設置される。
【００６５】
続いて、制御装置９は、側端部把持装置２４をセパレータシートＳから解放させ、前端部把持装置２２と後端部把持装置２３とを同期させて搬送方向に走行させる。これによって、図１０（ｂ）に示すように、電極板Ｄが固着されたセパレータシートＳ（すなわち電極材シート）が案内ローラ１０の上方まで移動する。
【００６６】
続いて、制御装置９は、図１０（ｃ）に示すように、前端部把持装置２２にセパレータシートＳを解放させる。これによって、図１０（ｃ）に示すように、セパレータシートＳの前端部が落下して案内ローラ１０によって支持される。
【００６７】
続いて、制御装置９は、図１０（ｄ）に示すように、予め定められた速度でセパレータシートＳが案内されるように後端部把持装置２３を走行させ、後端部把持装置２３が案内ローラ１０の上方まで移動したら、後端部把持装置２３にセパレータシートＳを解放させる。
【００６８】
続いて、制御装置９は、パッケージング装置８にセパレータシートＳを折り畳ませ、さらにパッケージングさせる。
【００６９】
（電極材シート製造装置１の作用）
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、反転装置２Ｂによって水平姿勢のセパレータシートＳを反転することができ、これによって電極板設置装置３によって電極板Ｄを設置する際に、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が設置される。
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。
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、取り付け方向から見たセパレータシートＳに対する電極板Ｄ（正極板Ｄ１と負極板Ｄ２）の位置決め精度を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１においては、水平搬送装置２Ａが、セパレータシートＳの搬送方向に沿って敷設されるガイドレール部２１と、セパレータシートＳの搬送方向における前端部を把持すると共にガイドレール部２１に沿って走行可能な前端部把持装置２２と、セパレータシートＳの搬送方向における後端部を把持すると共にガイドレール部に沿って走行可能な後端部把持装置２３とを備える。
このため、前端部把持装置２２と後端部把持装置２３とをガイドレール部２１に沿って走行させることで、容易かつ安定してセパレータシートＳを水平姿勢のまま搬送することが可能となる。
【００７１】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１においては、水平搬送装置２Ａが、ガイドレール部２１に設置されると共にセパレータシートＳの側端部を把持する側端部把持装置２４を備える。
このため、セパレータシートＳが弛むことを抑制し、電極板配置装置３ａによって電極板ＤをセパレータシートＳ上に配置する際に、安定して電極板Ｄを配置することが可能となる。
さらに、側端部把持装置２４によってセパレータシートＳを把持するのみでセパレータシートＳが落下することを防止することができるため、可動レール２１ａ，２１ｂを反転させる際に前端部把持装置２２及び後端部把持装置２３をセパレータシートＳから離間させて退避させておくことができ、前端部把持装置２２及び後端部把持装置２３を可動レール２１ａ，２１ｂと一緒に反転させる必要がなくなる。
【００７２】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１においては、反転装置２Ｂは、ガイドレール部２１を反転することにより側端部把持装置２４によって把持されたセパレータシートＳを反転する。
ガイドレール部２１は、当然ながらセパレータシートＳよりも剛性が高い。このため、ガイドレール部２１を反転させることは、セパレータシートＳのみを反転させるよりも極めて容易である。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、容易にセパレータシートＳの反転を行うことが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１においては、ガイドレール部２１が互いに連結されて対向配置された２本の可動レールを備え、反転装置２Ｂが、可動レール２１ａ，２１ｂを水平移動可能に支持する支持レール２６ａを有すると共に当該支持レール２６ａ上において可動レール２１ａ，２１ｂを水平移動する可動レール水平移動装置２６と、一方の可動レール２１ｂを昇降及び水平移動すると共に一方の可動レール２１ｂを当該可動レール２１ｂの延在方向に沿う中心軸を中心として回転可能に支持するリフトアップ装置２７ａと、他方の可動レール２１ａを当該可動レール２１ａの延在方向に沿う中心軸を中心として回転可能に支持するクランパ装置２７ｂとを備える。
このため、可動レール水平移動装置２６と、リフトアップ装置２７ａと、クランパ装置２７ｂとを用いることによって、容易に可動レール２１ａ，２１ｂを反転させてセパレータシートを反転させることが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１においては、可動レール２１ａ，２１ｂの延在方向における端部２１ｃが円柱形に形状設定されており、リフトアップ装置２７ａ及びクランパ装置２７ｂが可動レール２１ａ，２１ｂの端部２１ｃを支持する。
端部２１ｃが円柱形に形状設定されていることから、端部２１ｃの壁面は滑らかな曲面となる。このため、リフトアップ装置２７ａ及びクランパ装置２７ｂによって可動レール２１ａ，２１ｂを安定して支持することができる。
【００７５】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１においては、電極板設置装置３によってセパレータシートＳに対して電極板Ｄを設置する際に、ガイドレール部２１を固定する固定装置７を備える。
このため、固定装置７によってガイドレール部２１を固定することでガイドレール部２１が安定し、安定した状態で電極板Ｄの設置を行うことができる。
【００７６】
また、本実施形態の電極材シート製造装置１においては、前端部把持装置２２及び後端部把持装置２３に把持される前のセパレータシートＳの前端部を吹き上げる送風装置６を備える。
このため、前端部把持装置２２及び後端部把持装置２３に対して、セパレータシートＳを容易に把持させることができる。
【００７７】
なお、本実施形態の電極材シート製造装置１においては、上述のように、電極板配置装置３ａが、セパレータシートＳの表面に正極板Ｄ１を配置する場合には、間にもう１枚の電極板Ｄが配置可能な間隔にて正極板Ｄ１を配置し、セパレータシートＳの裏面に負極板Ｄ２を配置する場合には、表面にて正極板Ｄ１が配置されていない領域の裏側に負極板Ｄ２を配置する。この結果、１枚のセパレータシートＳの表面と裏面とに正極板Ｄ１と負極板Ｄ２とが互い違いに等間隔で配置された電極材シートが製造される。
このような電極材シートは、図１１に示すように、正極板Ｄ１及び負極板Ｄ２ごとに積層するように折り畳むことによって、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、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することが可能となる。
【００７８】
（他の実施形態）
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。
【００７９】
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。
【符号の説明】
【００８０】
１……電極材シート製造装置、２Ａ……水平搬送装置、２Ｂ……反転装置、２１……ガイドレール部、２１ａ，２１ｂ……可動レール、２１ｃ……端部、２１ｅ〜２１ｈ……固定レール、２２……前端部把持装置、２３……後端部把持装置、２４……側端部把持装置、２６……可動レール水平移動装置、２６ａ……支持レール、２７……可動レール反転装置、２７ａ……リフトアップ装置、２７ｂ……クランパ装置、３……電極板設置装置、６……送風装置、７……固定装置、Ｓ……セパレータシート、Ｄ……電極板、Ｄ１……正極板、Ｄ２……負極板
【図１】
2012248368.tif 000003
【図２】
2012248368.tif 000004
【図３】
2012248368.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012248368.tif 000009
【図８】
2012248368.tif 000010
【図９】
2012248368.tif 000011
【図１０】
2012248368.tif 000012
【図１１】
2012248368.tif 000013