(57)【要約】【課題】電極を落下させて積層する場合に、異物を効果的に除去できる電極積層装置及び電極積層方法を提供する。【解決手段】電極積層装置１００は、シート状の電極Ｅを落下させて供給する供給部２０と、供給部２０から落下させられた電極Ｅを受けて積層する電極受け部３０と、電極受け部３０上の電極Ｌの重量に対応する第１計量値を計量する第１計量部６０と、電極受け部３０において異物を吸引する吸引部４０と、第１計量値に基づいて吸引部４０による吸引の開始及び停止を制御する制御部８０と、を備える。制御部８０は、吸引部４０に吸引を停止させている基準時点ＴＡからの第１計量値の第１増加量Ａ１が、供給部２０から落下させられる電極Ｅの重量に対応する第１閾値Ｐ１よりも大きくなった場合、吸引部４０に吸引を開始させる。【選択図】図３
2017142939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の電極を落下させて供給する供給部と、
前記供給部から落下させられた前記電極を受けて積層する電極受け部と、
前記電極受け部上の前記電極の重量に対応する第１計量値を計量する第１計量部と、
前記電極受け部において異物を吸引する吸引部と、
前記第１計量値に基づいて前記吸引部による吸引の開始及び停止を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記吸引部に吸引を停止させている基準時点からの前記第１計量値の第１増加量が、前記供給部から落下させられる前記電極の重量に対応する第１閾値よりも大きくなった場合、前記吸引部に吸引を開始させる、電極積層装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１計量値の前記第１増加量が前記第１閾値よりも大きくなった場合、前記吸引部に吸引を開始させた後、所定枚数の前記電極が積層されるまで吸引を継続させる、請求項１記載の電極積層装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記吸引部に吸引を開始させた後に前記所定枚数の前記電極が積層された場合において、前記所定枚数の前記電極の重量に対応する設定値と、前記吸引部に吸引を開始させた時点からの前記第１計量値の第２増加量との差分が、所定の第２閾値よりも大きいときには、前記電極に異常が生じたと判定する、請求項２記載の電極積層装置。
【請求項４】
前記吸引部により吸引された異物の重量に対応する第２計量値を計量する第２計量部を更に備え、
前記制御部は、前記吸引部に吸引を開始させた時点からの前記第２計量値の増加量が所定の第３閾値よりも大きい場合、前記電極に異常が生じたと判定する、請求項２又は３記載の電極積層装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１計量値の前記第１増加量が前記第１閾値よりも大きくなった場合、前記吸引部に吸引を開始させた後、前記電極の供給間隔よりも短い時間だけ吸引を継続させ、その後に前記吸引部に吸引を停止させる、請求項１に記載の電極積層装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記吸引部に吸引を開始させた時点からの前記第１計量値の減少量が所定の第４閾値よりも大きい場合、前記吸引部に吸引を開始させる直前に供給された前記電極に異常が生じたと判定する、請求項５記載の電極積層装置。
【請求項７】
前記吸引部により吸引された異物の重量に対応する第２計量値を計量する第２計量部を更に備え、
前記制御部は、前記吸引部に吸引を開始させた時点からの前記第２計量値の増加量が所定の第５閾値よりも大きい場合、前記吸引部に吸引を開始させる直前に供給された前記電極に異常が生じたと判定する、請求項５又は６記載の電極積層装置。
【請求項８】
前記電極は、セパレータに包まれた正極と、負極と、を含み、
前記制御部は、前記供給部から前記正極が供給される場合において、前記第１計量値の前記第１増加量が前記第１閾値よりも大きくなったときには、前記吸引部に吸引を開始させない一方、前記供給部から前記負極が供給される場合において、前記第１計量値の前記第１増加量が前記第１閾値よりも大きくなったときには、前記吸引部に吸引を開始させる、請求項１〜７のいずれか一項記載の電極積層装置。
【請求項９】
落下して供給されたシート状の電極を電極受け部によって受けて積層する電極積層工程を含み、
前記電極積層工程においては、前記電極受け部上の前記電極の重量に対応する第１計量値を計量し、吸引部に吸引を停止させている基準時点からの前記第１計量値の第１増加量が、落下させられる前記電極の重量に対応する第１閾値よりも大きくなった場合、前記吸引部に前記電極受け部における異物の吸引を開始させる、電極積層方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極積層装置及び電極積層方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の中には、複数の電極が積層された電極組立体を備えるものがある。そのような電極組立体の製造に用いられる装置として、例えば、特許文献１には、シート状の電極を供給する供給機構と、供給機構から供給された電極を所定の位置に落下移動させる落下移動手段と、落下移動手段の排出部の下方に配置されて、排出部から排出された電極を所定の位置に案内して積層させる積層手段と、を備える電極積層装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−９１３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した電極積層装置のように電極を落下させて積層する場合、落下時又は着地時に電極の一部（例えば、活物質粒子、又はバリとなった金属箔の一部等）が電極から剥離して異物となる可能性がある。また、元々電極に付着していた異物が落下時又は着地時に電極から落下する可能性もある。これらの異物が例えば電極間に混入した場合、電極積層装置を用いて製造される電極組立体の品質、ひいては二次電池の品質が低下してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、電極を落下させて積層する場合に、異物を効果的に除去できる電極積層装置及び電極積層方法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】
【０００６】
本発明の一側面に係る電極積層装置は、シート状の電極を落下させて供給する供給部と、供給部から落下させられた電極を受けて積層する電極受け部と、電極受け部上の電極の重量に対応する第１計量値を計量する第１計量部と、電極受け部において異物を吸引する吸引部と、第１計量値に基づいて吸引部による吸引の開始及び停止を制御する制御部と、を備え、制御部は、吸引部に吸引を停止させている基準時点からの第１計量値の第１増加量が、供給部から落下させられる電極の重量に対応する第１閾値よりも大きくなった場合、吸引部に吸引を開始させる。
【０００７】
この電極積層装置では、吸引部に吸引を停止させている基準時点からの第１計量値の第１増加量が、供給部から落下させられる電極の重量に対応する第１閾値よりも大きくなった場合に、すなわち、供給部から落下させられた電極が電極受け部に着地した場合に、吸引部による異物の吸引が開始される。これにより、落下時又は着地時に電極から剥離した又は落下した異物を効果的に除去することができる。
【０００８】
制御部は、第１計量値の第１増加量が第１閾値よりも大きくなった場合、吸引部に吸引を開始させた後、所定枚数の電極が積層されるまで吸引を継続させてもよい。この構成によれば、供給部から落下させられた電極が電極受け部に着地した後、所定枚数の電極が積層されるまでの間、吸引部による異物の吸引を継続させることができる。
【０００９】
制御部は、吸引部に吸引を開始させた後に所定枚数の電極が積層された場合において、所定枚数の電極の重量に対応する設定値と、吸引部に吸引を開始させた時点からの第１計量値の第２増加量との差分が、所定の第２閾値よりも大きいときには、電極に異常が生じたと判定してもよい。設定値と第２増加量との差分は、所定枚数の電極が積層される間に電極から剥離した又は落下した異物の重量と略等しい。したがって、この構成によれば、所定枚数の電極が積層される間に第２閾値を超える重量の異物が発生した場合に、電極に異常が生じたと判定することができる。
【００１０】
本発明の他の側面に係る電極積層装置は、吸引部により吸引された異物の重量に対応する第２計量値を計量する第２計量部を更に備え、制御部は、吸引部に吸引を開始させた時点からの第２計量値の増加量が所定の第３閾値よりも大きい場合、電極に異常が生じたと判定してもよい。この構成によれば、所定枚数の電極が積層される間に第３閾値を超える重量の異物が吸引された場合に、電極に異常が生じたと判定することができる。
【００１１】
制御部は、第１計量値の第１増加量が第１閾値よりも大きくなった場合、吸引部に吸引を開始させた後、電極の供給間隔よりも短い時間だけ吸引を継続させ、その後に吸引部に吸引を停止させてもよい。この構成によれば、吸引部の作動時間が低減されるため、省エネルギー化及び低コスト化を図ることができる。
【００１２】
制御部は、吸引部に吸引を開始させた時点からの第１計量値の減少量の絶対値が所定の第４閾値よりも大きい場合、吸引部に吸引を開始させる直前に供給された電極に異常が生じたと判定してもよい。この構成によれば、一の電極が供給されてから次の電極が供給されるまでの間に第４閾値を超える重量の異物が発生した場合に、当該一の電極に異常が生じたと判定することができる。
【００１３】
本発明の他の側面に係る電極積層装置は、吸引部により吸引された異物の重量に対応する第２計量値を計量する第２計量部を更に備え、制御部は、吸引部に吸引を開始させた時点からの第２計量値の増加量が所定の第５閾値よりも大きい場合、吸引部に吸引を開始させる直前に供給された電極に異常が生じたと判定してもよい。この構成によれば、一の電極が供給されてから次の電極が供給されるまでの間に第５閾値を超える重量の異物が吸引された場合に、当該一の電極に異常が生じたと判定することができる。
【００１４】
電極は、セパレータに包まれた正極と、負極と、を含み、制御部は、供給部から正極が供給される場合において、第１計量値の第１増加量が第１閾値よりも大きくなったときには、吸引部に吸引を開始させない一方、供給部から負極が供給される場合において、第１計量値の第１増加量が第１閾値よりも大きくなったときには、吸引部に吸引を開始させてもよい。この構成によれば、セパレータに包まれており異物を生じるおそれが少ない正極が供給される場合には吸引部による吸引が開始されず、負極が供給される場合には吸引部による吸引が開始される。そのため、吸引部を適切なタイミングで作動させることができる。
【００１５】
本発明の一側面に係る電極積層方法は、落下して供給されたシート状の電極を電極受け部によって受けて積層する電極積層工程を含み、電極積層工程においては、電極受け部上の電極の重量に対応する第１計量値を計量し、吸引部に吸引を停止させている基準時点からの第１計量値の第１増加量が、落下させられる電極の重量に対応する第１閾値よりも大きくなった場合、吸引部に電極受け部における異物の吸引を開始させる。
【００１６】
この電極積層方法では、吸引部に吸引を停止させている基準時点からの第１計量値の第１増加量が、落下させられる電極の重量に対応する第１閾値よりも大きくなった場合に、すなわち、落下させられた電極が電極受け部に着地した場合に、吸引部による異物の吸引が開始される。これにより、落下時又は着地時に電極から剥離した又は落下した異物を効果的に除去することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電極を落下させて積層する場合に、異物を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電極積層装置を用いて製造される蓄電装置の断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】電極積層装置の模式図である。
【図４】図３の電極積層装置において実行される処理を示すフローチャートである。
【図５】図３の電極積層装置において実行される処理を説明するための図である。
【図６】図３の電極積層装置において実行される処理を説明するための図である。
【図７】変形例において実行される処理を示すフローチャートである。
【図８】変形例において実行される処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【００２０】
図１及び図２に示される蓄電装置１は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されている。蓄電装置１は、例えば略直方体状の中空のケース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により構成されている。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。電解液は、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のそれぞれの空孔内に含浸されている。ケース２の上面には、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に固定されている。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。
【００２１】
電極組立体３は、シート状の正極１１と、シート状の負極１２と、正極１１及び負極１２の間に配置されたセパレータ１３と、を備えている。正極１１と負極１２とは、セパレータ１３を介して交互に積層されている。この例では、袋状のセパレータ１３の内部に収容された正極１１と、負極１２とが交互に積層されている。すなわち、電極組立体３は、袋状のセパレータ１３に正極１１が収容されたセパレータ付き正極１０を備えている。電極組立体３では、積層方向の両端に負極１２が配置されている。そのため、負極１２の枚数は、正極１１の枚数よりも１枚多い。例えば、電極組立体３には、正極１１が２０枚含まれ、負極１２が２１枚含まれている。
【００２２】
正極１１は、例えばアルミニウム箔により構成された金属箔１４と、金属箔１４の両面に設けられた正極活物質層１５と、を有している。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含む多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、及び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。金属箔１４は、矩形状の本体部１４ａと、矩形状のタブ１４ｂと、を含んでいる。タブ１４ｂは、本体部１４ａの上縁において、正極端子５に対応する位置から上側に突出している。タブ１４ｂの先端部は、導電部材１６を介して正極端子５に電気的に接続されている。タブ１４ｂには、正極活物質層が設けられていない。
【００２３】
負極１２は、例えば銅箔により構成された金属箔１７と、金属箔１７の両面に設けられた負極活物質層１８と、を有している。負極活物質層１８は、負極活物質とバインダとを含む多孔質の層である。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、又はホウ素添加炭素等が挙げられる。金属箔１７は、矩形状の本体部１７ａと、矩形状のタブ１７ｂと、を含んでいる。タブ１７ｂは、本体部１７ａの上縁において、負極端子６と対応する位置から上側に突出している。タブ１７ｂの先端部は、導電部材１９を介して負極端子６に電気的に接続されている。タブ１７ｂには、負極活物質層が設けられていない。
【００２４】
セパレータ１３を構成する材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又はメチルセルロース等により構成された織布又は不織布等が挙げられる。正極１１のタブ１４ｂ及び負極１２のタブ１７ｂは、セパレータ１３よりも上側に突出している。
【００２５】
蓄電装置１の製造方法について説明する。まず、混練工程が実施される。混練工程においては、活物質層の主成分である活物質粒子と、バインダ及び導電助剤等の粒子を、混練機内の溶媒中で混練し、各粒子の分散性がよい電極合剤を製造する。バインダは、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）であるが、ポリテトラフルオロエチレン及びフッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン及びポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド及びポリアミドイミド等のイミド系樹脂並びにアルコキシシリル基含有樹脂等でもよい。溶媒は、例えばＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、メタノール、メチルイソブチルケトン等の有機溶媒であってもよく、水であってもよい。導電助剤は例えば、アセチレンブラック、又はカーボンブラック及びグラファイト等の炭素系材料である。
【００２６】
続いて、塗工工程が実施される。塗工工程では、ロール状に巻かれた帯状の金属箔を繰り出し、その金属箔の表面に、電極合剤を間欠的又は連続的に塗布する。電極合剤が塗布された金属箔は、電極合剤の塗布の直後に乾燥炉内を通過する。これにより、電極合剤に含まれる溶媒が乾燥及び除去されると共に、樹脂により構成されたバインダが活物質粒子同士を結合する。これにより、活物質粒子の間に微細な間隙（空孔）を有する活物質層が形成される。
【００２７】
続いて、プレス工程が実施される。プレス工程では、帯状の金属箔の表面に設けられた活物質層をロールにより所定の圧力でプレスする。これにより、活物質層が圧縮され、活物質の密度が適切な値まで高められる。続いて、外観検査工程が実施される。外観検査工程では、活物質層の表面状態をカメラ等で確認し、良品及び不良品の判定を行う。
【００２８】
続いて、減圧乾燥工程が実施される。減圧乾燥工程では、活物質層が形成された帯状の金属箔を、真空乾燥炉内に収容して減圧高温下で乾燥させる。これにより、活物質層に残留するわずかな溶媒を除去する。続いて、切断工程が実施される。切断工程では、切断装置を用いて、活物質層が設けられた帯状の金属箔を略矩形のシート状の形状に切断することで、正極１１及び負極１２を形成する。切断方法としては、例えば、プレスカット等の機械的な切断手段が用いられるが、レーザーカット等の切断手段が用いられてもよい。
【００２９】
本実施形態では、正極１１は、袋状のセパレータ１３に収容された状態で積層される。正極１１をセパレータ１３内に収容するセパレータ包み工程においては、正極１１と、ロール状に巻かれた帯状セパレータの対が用いられる。まず、一方の帯状セパレータを繰り出し、その上に等間隔で正極１１を載置する。このとき、正極１１のタブ１４ｂがセパレータからセパレータの幅方向に突出するように正極１１を配置する。次に、他方の帯状セパレータを繰り出し、正極１１を挟むように、他方の帯状セパレータを一方の帯状セパレータと重ねる。その後、各正極１１を囲む位置において一方の帯状セパレータと他方の帯状セパレータとを溶着する。溶着部は、例えば、正極１１の３辺を囲み、正極１１を位置決めする位置に設けられてもよい。あるいは、溶着部は、正極１１の４辺を囲むように設けられてもよい。溶着後、一方及び他方の帯状セパレータを、正極１１及び溶着部毎に裁断し、袋状のセパレータ１３に収容されたセパレータ付き正極１０を得る。
【００３０】
続いて、積層工程が実施される。積層工程では、セパレータ包み工程及び切断工程で得られたセパレータ付き正極１０と負極１２とを順次積層する。続いて、組み立て工程が実施される。組み立て工程では、正極１１と負極１２とがセパレータ１３を介して積層された積層電極を一体化する。これにより、電極組立体３を得る。そして、正極１１のタブ１４ｂに導電部材１６を溶接すると共に、負極１２のタブ１７ｂに導電部材１９を溶接する。
【００３１】
図３を参照して、電極積層装置１００について説明する。電極積層装置１００は、上記積層工程において用いられ、セパレータ付き正極１０と負極１２とを交互に積層する。以下の説明では、負極１２及びセパレータ付き正極１０を総称して電極Ｅともいう。また、電極受け部３０上に積層された電極Ｅを積層電極Ｌ（電極Ｅの積層体であり、積層途中の状態のものも含む）ともいう。
【００３２】
電極積層装置１００は、供給部２０と、電極受け部３０と、吸引部４０と、送風部５０と、第１計量部６０と、第２計量部７０と、制御部８０と、を備えている。供給部２０は、電極Ｅを搬送する搬送部２１と、搬送部２１によって搬送された電極Ｅを下側に滑走させる滑走部２２と、を有している。搬送部２１は、例えばベルトコンベア又はローラコンベア等により構成された搬送装置である。搬送部２１は、例えば電極供給部（図示せず）から供給されたセパレータ付き正極１０及び負極１２を所定の間隔で交互に滑走部２２まで搬送する。このとき、搬送部２１は、例えばタブ１４ｂ，１７ｂが搬送方向の上流側に位置するように配置された状態でセパレータ付き正極１０及び負極１２を搬送する。滑走部２２は、滑走面と側壁とを備え、電極Ｅを側壁にて幅方向（タブ１４ｂ，１７ｂの突出方向と直交する方向）の位置を規制しつつ滑走面上を滑走させ、電極受け部３０に向けて落下させる。
【００３３】
電極受け部３０は、滑走部２２から落下させられた電極Ｅを受けて積層する。電極受け部３０は、底壁部３１と、ストッパ３２と、ガイド部３３と、を有している。底壁部３１は、略矩形状の平板である。電極Ｅは、底壁部３１上に積層される。電極受け部３０は、底壁部３１が水平方向に対して傾斜するように、支持部９０によって支持されている。ストッパ３２は、底壁部３１上に積層された積層電極Ｌの下端に沿うように、底壁部３１に設けられている。ストッパ３２は、積層電極Ｌの底壁部３１の傾斜方向の位置を規制する。ガイド部３３は、積層電極Ｌの左右両端に沿うように、底壁部３１に一対設けられている。各ガイド部３３は、積層電極Ｌの幅方向の位置を規制する。滑走部２２から底壁部３１に落下した電極Ｅは、各ガイド部３３によって幅方向の位置が規制されつつ、重力によって底壁部３１上を傾斜方向に沿って下側に摺動する。そして、電極Ｅは、下端がストッパ３２に接触することにより停止し、所定位置に位置付けられる。
【００３４】
吸引部４０は、例えば集塵機であり、電極受け部３０において異物を吸引する。異物は、例えば電極Ｅの一部（例えば、活物質粒子、又はバリとなった金属箔の一部等）が剥離したものである。吸引部４０は、図示しない吸引機構を有し、先端に設けられた開口から電極受け部３０内の空気を吸引可能に構成されている。本実施形態では、底壁部３１に貫通孔が設けられており、吸引部４０は、当該貫通孔を介して電極受け部３０内に存在する異物を吸引する。吸引部４０により吸引された異物は、チューブ９１を介して容器９２に送られる。送風部５０は、例えば送風機であり、電極受け部３０の上方から電極受け部３０に空気を吹き付ける。この送風により、吸引部４０による吸引方向に沿った空気の流れの形成が助長される。これにより、吸引部４０による異物の吸引効率の向上が図られる。
【００３５】
第１計量部６０は、例えば電子天秤である。第１計量部６０は、支持部９０を支持しており、電極受け部３０上の積層電極Ｌの重量に対応する第１計量値を計量する。例えば、第１計量部６０は、積層電極Ｌ、電極受け部３０、及び支持部９０の重量の和を第１計量値として計量する。第２計量部７０は、例えば電子天秤である。第２計量部７０は、容器９２を支持しており、吸引部４０により吸引された異物の重量に対応する第２計量値を計量する。例えば、第２計量部７０は、容器９２及び容器９２内の異物の重量の和を第２計量値として計量する。
【００３６】
制御部８０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、及びＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を有している。ＲＯＭ及びＲＡＭは、記憶部８１として機能する。制御部８０は、吸引部４０、送風部５０、第１計量部６０、及び第２計量部７０と通信可能に接続されている。制御部８０は、第１計量値及び第２計量値に基づいて、吸引部４０による吸引の開始及び停止、並びに送風部５０による送風の開始及び停止を制御する。
【００３７】
図４〜図６を参照して、電極積層装置１００において実行される処理を説明する。電極積層装置１００の動作が開始されると、制御部８０は、図４に示される処理を実行する。電極積層装置１００の動作が開始される時点においては、吸引部４０による吸引及び送風部５０による送風は行われていない。
【００３８】
処理開始後、制御部８０は、吸引部４０に吸引を停止させている基準時点ＴＡからの第１計量値の増加量である第１増加量Ａ１（図５）が、所定の第１閾値Ｐ１よりも大きくなったか否かを判定する（ステップＳ１）。図４の処理の開始時には、基準時点ＴＡは、図４の処理の開始時点に設定されている。第１閾値Ｐ１は、供給部２０から落下させられる負極１２の重量に対応する値であり、例えば負極１２の重量よりも所定値だけ小さい値に設定されている。第１閾値Ｐ１は、例えば３ｇに設定されている。第１閾値Ｐ１は、記憶部８１に予め記憶されている。制御部８０は、第１増加量Ａ１が第１閾値Ｐ１よりも大きくなったと判定した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ２に進み、第１増加量Ａ１が第１閾値Ｐ１以下であると判定した場合（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ１に戻る。
【００３９】
ステップＳ２では、制御部８０は、ステップＳ１において第１増加量Ａ１が第１閾値Ｐ１よりも大きくなったと判定する直前に供給された電極Ｅが負極１２であったか否かを判定する。本実施形態では、セパレータ付き正極１０及び負極１２が供給部２０から供給される順序が、記憶部８１に予め記憶されており、制御部８０は、当該順序に基づいて、ステップＳ１における判定の直前に供給された電極Ｅが負極１２であったか否かを判定する。制御部８０は、ステップＳ１における判定の直前に供給された電極Ｅが負極１２であったと判定した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。一方、制御部８０は、ステップＳ１における判定の直前に供給された電極Ｅがセパレータ付き正極１０であったと判定した場合（ステップＳ２でＮＯ）、基準時点ＴＡを現時点（ステップＳ２の終了時点）に変更した後、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
ステップＳ３では、制御部８０は、吸引部４０に吸引を開始させ、且つ送風部５０に送風を開始させる。吸引部４０による吸引が開始される時点ＴＢ（図５）は、ステップＳ１において第１増加量Ａ１が第１閾値Ｐ１よりも大きくなったと判定された時点の直後である。
【００４１】
続いて、制御部８０は、吸引部４０に吸引を開始させた後に所定枚数Ｒの電極Ｅが積層されたか否かを判定する（ステップＳ４）。この所定枚数Ｒは、例えば電極組立体３を構成する電極Ｅの枚数に対応する。所定枚数Ｒは、例えば電極組立体３を構成する電極Ｅの枚数よりも１枚少ない４０枚に設定されている。本実施形態では、所定枚数Ｒの電極Ｅが供給されるのに要する時間Ｔ１（図６）が記憶部８１に予め記憶されており、制御部８０は、時点ＴＢから時間Ｔ１が経過したか否かを判定することにより、吸引部４０に吸引を開始させた後に所定枚数Ｒの電極Ｅが積層されたか否かを判定する。制御部８０は、吸引部４０に吸引を開始させた後に所定枚数Ｒの電極Ｅが積層されたと判定した場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、ステップＳ５に進み、所定枚数Ｒの電極Ｅが積層されていないと判定した場合（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ４に戻る。
【００４２】
ステップＳ５では、制御部８０は、吸引部４０に吸引を停止させ、且つ送風部５０に送風を停止させる。続いて、制御部８０は、所定の設定値Ｑと、吸引部４０に吸引を開始させた時点ＴＢからの第１計量値の増加量である第２増加量Ａ２（図６）との差分が、所定の第２閾値Ｐ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６）。設定値Ｑは、所定枚数Ｒの電極Ｅの重量に対応し、記憶部８１に予め記憶されている。第２閾値Ｐ２は、所定枚数Ｒの電極Ｅに関して許容される異物発生量に対応する値であり、記憶部８１に予め記憶されている。第２閾値Ｐ２は、例えば２ｇに設定されている。制御部８０は、上記差分が第２閾値Ｐ２よりも大きいと判定した場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ８に進み、上記差分が第２閾値Ｐ２以下であると判定した場合（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ７に進む。
【００４３】
ステップＳ７では、制御部８０は、吸引部４０に吸引を開始させた時点ＴＢからの第２計量値の増加量が所定の第３閾値Ｐ３よりも大きいか否かを判定する。第３閾値Ｐ３は、所定枚数Ｒの電極Ｅに関して許容される異物発生量に対応する値であり、記憶部８１に予め記憶されている。第３閾値Ｐ３は、例えば第２閾値Ｐ２と同一の値に設定されている。制御部８０は、時点ＴＢからの第２計量値の増加量が第３閾値Ｐ３よりも大きいと判定した場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ８に進み、時点ＴＢからの第２計量値の増加量が第３閾値Ｐ３以下であると判定した場合（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ１０に進む。
【００４４】
ステップＳ８では、制御部８０は、積層電極Ｌに異常が発生したと判定する。続いて、制御部８０は、積層電極Ｌに異常が発生したことを、例えば表示部（図示せず）に警告画面を表示させることにより報知し（ステップＳ９）、その後に処理を終了する。一方、ステップＳ１０では、制御部８０は、電極Ｅが正常に積層されたと判定し、その後に処理を終了する。
【００４５】
電極積層装置１００の作用効果を説明する。
【００４６】
電極積層装置１００では、吸引部４０に吸引を停止させている基準時点ＴＡからの第１計量値の第１増加量Ａ１が、供給部２０から落下させられる電極Ｅの重量に対応する第１閾値Ｐ１よりも大きくなった場合（ステップＳ１でＹＥＳ）に、すなわち、供給部２０から落下させられた電極Ｅが電極受け部３０に着地した直後に、吸引部４０による異物の吸引が開始される。これにより、電極Ｅの落下時又は着地時に電極Ｅから剥離した異物を適切なタイミングで吸引して除去することができる。また、元々電極Ｅに付着していた異物は電極Ｅの落下時に落下する、又は着地時の衝撃により舞い上がるので、そのような異物についても吸引して除去することができる。したがって、この電極積層装置１００によれば、落下時又は着地時に電極Ｅから剥離した又は落下した異物を効果的に除去することができる。また、吸引部４０による異物の吸引が適切なタイミングで開始され、吸引部４０の作動時間が低減されるので、省エネルギー化及び低コスト化を図ることができる。
【００４７】
電極積層装置１００では、制御部８０は、第１計量値の第１増加量Ａ１が第１閾値Ｐ１よりも大きくなった場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、吸引部４０に吸引を開始させた後（ステップＳ３）、所定枚数Ｒの電極Ｅが積層されるまで吸引を継続させる（ステップＳ４）。これにより、供給部２０から落下させられた電極Ｅが電極受け部３０に着地した後、所定枚数Ｒの電極Ｅが積層されるまでの間、吸引部４０による異物の吸引を継続させることができる。特に、本実施形態では、所定枚数の電極Ｅの供給に対応する時間Ｔ１だけ吸引部４０の吸引が継続されるので、連続した落下の衝撃により第１計量値が上振れしたとしても、適切な時間だけ吸引が継続される。
【００４８】
電極積層装置１００では、制御部８０は、吸引部４０に吸引を開始させた後に所定枚数Ｒの電極Ｅが積層された場合（ステップＳ４でＹＥＳ）において、所定枚数Ｒの電極Ｅの重量に対応する設定値Ｑと、吸引部に吸引を開始させた時点ＴＢからの第１計量値の第２増加量Ａ２との差分が、第２閾値Ｐ２よりも大きいときには（ステップＳ６でＹＥＳ）、電極Ｅに異常が生じたと判定する（ステップＳ８）。吸引部４０によって異物が吸引されるので、設定値Ｑと第２増加量Ａ２との差分は、所定枚数Ｒの電極Ｅが積層される間に電極Ｅから剥離した又は落下した異物の重量と略等しいといえる。したがって、所定枚数Ｒの電極Ｅが積層される間に異物発生量の許容値である第２閾値Ｐ２を超える重量の異物が発生した場合に、電極Ｅに異常が生じたと判定することができる。なお、ここでの電極Ｅの異常としては、例えば、塗工工程又は切断工程に関する設備の異常に起因して、負極１２の周縁に位置する切断面から活物質粒子等が剥離し易い状態となっていることが挙げられる。
【００４９】
電極積層装置１００では、制御部８０は、吸引部に吸引を開始させた時点ＴＢからの第２計量値の増加量が第３閾値Ｐ３よりも大きい場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、電極Ｅに異常が生じたと判定する（ステップＳ８）。第２計量値の増加量は、吸引部４０によって吸引された異物の重量に略等しいといえる。したがって、所定枚数Ｒの電極Ｅが積層される間に異物発生量の許容値である第３閾値Ｐ３を超える重量の異物が吸引された場合に、電極Ｅに異常が生じたと判定することができる。更に、第１計量値の第２増加量Ａ２に基づく電極Ｅの異常発生の判定と、第２計量値の増加量に基づく電極Ｅの異常発生の判定とが併せて行われることにより、電極Ｅにおける異常発生の有無をより確実に判定することができる。
【００５０】
電極積層装置１００では、制御部８０は、供給部２０からセパレータ付き正極１０が供給される場合において、第１計量値の第１増加量Ａ１が第１閾値Ｐ１よりも大きくなったときには（ステップＳ１でＹＥＳ且つステップＳ２でＮＯ）、吸引部４０に吸引を開始させない一方、供給部２０から負極１２が供給される場合において、第１計量値の第１増加量Ａ１が第１閾値Ｐ１よりも大きくなったときには（ステップＳ１でＹＥＳ且つステップＳ２でＹＥＳ）、吸引部４０に吸引を開始させる（ステップＳ３）。これにより、セパレータ１３に包まれており異物を生じるおそれが少ないセパレータ付き正極１０が供給される場合には吸引部４０による吸引が開始されず、負極１２が供給される場合には吸引部４０による吸引が開始される。そのため、吸引部４０を適切なタイミングで作動させることができる。
【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、上記実施形態に限られない。例えば、図７及び図８に示される変形例のように処理が変更されてもよい。この変形例では、制御部８０は、上記ステップＳ３に続いて、吸引部４０に吸引を開始させた時点ＴＢから所定の時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１）。時間Ｔ２は、電極Ｅの供給間隔Ｔ３（セパレータ付き正極１０と負極１２との間の供給間隔、例えば０．５秒）よりも短い時間であり（図８）、記憶部８１に予め記憶されている。制御部８０は、時点ＴＢから時間Ｔ２が経過したと判定した場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ５に進み、吸引部４０に吸引を停止させ、且つ送風部５０に送風を停止させる。一方、制御部８０は、時点ＴＢから時間Ｔ２が経過していないと判定した場合（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ１１に戻る。なお、上記実施形態及び本変形例のように、負極１２が供給される場合のみに吸引部４０による吸引が開始される場合には、時間Ｔ２は、負極１２同士の間の供給間隔よりも短い時間に設定されてもよい。
【００５２】
制御部８０は、ステップＳ５に続いて、吸引部４０に吸引を開始させた時点ＴＢからの第１計量値の減少量Ｂ（図８）が所定の第４閾値Ｐ４よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。第４閾値Ｐ４は、１枚の負極１２に関して許容される異物発生量に対応する値であり、記憶部８１に予め記憶されている。第４閾値Ｐ４は、例えば０．０５ｍｇに設定されている。制御部８０は、減少量Ｂが第４閾値Ｐ４よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、減少量Ｂが第４閾値Ｐ４以下であると判定した場合（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ１３に進む。
【００５３】
ステップＳ１３では、制御部８０は、吸引部４０に吸引を開始させた時点ＴＢからの第２計量値の増加量が所定の第５閾値Ｐ５よりも大きいか否かを判定する。第５閾値Ｐ５は、１枚の負極１２に関して許容される異物発生量に対応する値であり、記憶部８１に予め記憶されている。第５閾値Ｐ５は、例えば第４閾値Ｐ４と同一の値に設定されている。制御部８０は、時点ＴＢからの第２計量値の増加量が第５閾値Ｐ５よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、時点ＴＢからの第２計量値の増加量が第５閾値Ｐ５以下であると判定した場合（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１０に進む。
【００５４】
ステップＳ１４では、制御部８０は、吸引部４０に吸引を開始させる直前に供給された電極Ｅ（負極１２）に異常が発生したと判定する。続いて、制御部８０は、当該電極Ｅに異常が発生したことを、例えば表示部に警告画面を表示させることにより報知し（ステップＳ１５）、その後に処理を終了する。一方、ステップＳ１０では、制御部８０は、電極Ｅが正常に積層されたと判定し、その後に処理を終了する。なお、ステップＳ１０に続いて、制御部８０は、図７に示される処理を再び実行してもよい。図７に示される処理は、所定枚数Ｒの電極Ｅが積層されるまで繰り返されてもよい。
【００５５】
このような変形例によっても、上記実施形態と同様に、落下時又は着地時に電極Ｅから剥離した又は落下した異物を効果的に除去することができる。また、変形例では、制御部８０は、第１計量値の第１増加量Ａ１が第１閾値Ｐ１よりも大きくなった場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、吸引部４０に吸引を開始させた後（ステップＳ３）、電極Ｅの供給間隔Ｔ３よりも短い時間Ｔ２だけ吸引を継続させ（ステップＳ１１）、その後に吸引部４０に吸引を停止させる（ステップＳ５）。これにより、吸引部４０の作動時間が低減されるので、省エネルギー化及び低コスト化を図ることができる。更に、吸引部４０及び送風部５０の作動時間が低減されるので、吸引及び送風に起因する電極Ｅの位置ずれを抑制することができる。
【００５６】
変形例では、制御部８０は、吸引部４０に吸引を開始させた時点ＴＢからの第１計量値の減少量Ｂが第４閾値Ｐ４よりも大きい場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、吸引部４０に吸引を開始させる直前に供給された電極Ｅに異常が生じたと判定する（ステップＳ１４）。吸引部４０によって異物が吸引されるので、減少量Ｂは、１枚の電極Ｅが積層される間に電極Ｅから剥離した又は落下した異物の重量と略等しいといえる。したがって、一の電極Ｅが供給されてから次の電極Ｅが供給されるまでの間に異物発生量の許容値である第４閾値Ｐ４を超える重量の異物が発生した場合に、当該一の電極Ｅに異常が生じたと判定することができる。
【００５７】
変形例では、制御部８０は、吸引部４０に吸引を開始させた時点ＴＢからの第２計量値の増加量が第５閾値Ｐ５よりも大きい場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、吸引部４０に吸引を開始させる直前に供給された電極Ｅに異常が生じたと判定する（ステップＳ１４）。第２計量値の増加量は、吸引部４０によって吸引された異物の重量に略等しいといえる。したがって、一の電極Ｅが供給されてから次の電極Ｅが供給されるまでの間に異常発生量の許容値である第５閾値Ｐ５を超える重量の異物が吸引された場合に、当該一の電極Ｅに異常が生じたと判定することができる。更に、第１計量値の減少量Ｂに基づく電極Ｅの異常発生の判定と、第２計量値の増加量に基づく電極Ｅの異常発生の判定とが併せて行われることにより、電極Ｅにおける異常発生の有無をより確実に判定することができる。
【００５８】
また、上記実施形態のステップＳ５において、制御部８０は、吸引部４０に吸引を継続させてもよい。ただし、上記実施形態のように吸引部４０に吸引を停止させる方が、吸引部４０の作動時間が低減され、省エネルギー化及び低コスト化を図ることができる点で好ましい。
【００５９】
上記実施形態において、ステップＳ２は省略されてもよい。また、ステップＳ６は省略されてもよい。この場合、ステップＳ５に続いてステップＳ７が実行される。ステップＳ７は省略されてもよい。この場合、ステップＳ１２でＮＯのときには、ステップＳ１０が実行される。この場合、第２計量部７０は省略されてもよい。ステップＳ６及びステップＳ７が省略されてもよい。この場合、ステップＳ５の実行後、処理が終了される。
【００６０】
同様に、変形例において、ステップＳ１２は省略されてもよい。この場合、ステップＳ５に続いてステップＳ１３が実行される。ステップＳ１３は省略されてもよい。この場合、ステップＳ１２でＮＯのときには、ステップＳ１０が実行される。この場合、第２計量部７０は省略されてもよい。ステップＳ１２及びステップＳ１３が省略されてもよい。この場合、ステップＳ５の実行後、処理が終了される。
【００６１】
上記実施形態において、所定枚数の電極Ｅが一体化されてなる電極が供給部２０から落下させられて供給されてもよい。基準時点ＴＡは、吸引部４０による吸引が停止している任意の時点に設定されもてよい。時間Ｔ１は、所定枚数Ｒの電極Ｅが供給されるのに要する時間よりも所定時間だけ長い時間に設定されてもよい。設定値Ｑは、電極組立体３を構成する枚数の電極Ｅの重量に対応する値であってもよい。この場合、第２閾値Ｐ２及び第３閾値Ｐ３は、電極組立体３を構成する枚数の電極Ｅに関して許容される異物発生量に対応する値であってもよい。
【００６２】
上記実施形態において、セパレータ１３は、袋状に限られず、シート状であってもよい。例えば、セパレータ付き正極１０として、正極１１の両面にシート状のセパレータが接合され、ユニット化された正極が用いられてもよい。搬送部２１は、電極Ｅを搬送するための把持部（エンドエフェクタ）を備えるロボットアームであってもよい。滑走部２２は備えられなくてもよい。送風部５０は備えられなくてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０…セパレータ付き正極、１１…正極、１２…負極、１３…セパレータ、２０…供給部、３０…電極受け部、４０…吸引部、６０…第１計量部、７０…第２計量部、８０…制御部、１００…電極積層装置。
【図１】
2017142939.tif 000003
【図２】
2017142939.tif 000004
【図３】
2017142939.tif 000005
【図４】
2017142939.tif 000006
【図５】
2017142939.tif 000007
【図６】
2017142939.tif 000008
【図７】
2017142939.tif 000009
【図８】
2017142939.tif 000010