(57)【要約】【課題】サイクルタイムや材料コストの増大を抑えることができる電池素材の供給装置および電池素材の供給方法を提供する。【解決手段】電池素材Ｔの供給装置１００は長尺状の電池素材をリール状に巻回した供給ローラ１１０と、供給ローラから自重によって電池素材を引き出すダンサーローラ１２１と、供給ローラから電池素材を巻き出すように供給ローラを駆動する駆動部１３０と、ダンサーローラおよび駆動部の作動を制御する制御部１７０と、を有する。制御部は、ダンサーローラの自重によって供給ローラから電池素材を引き出す自重モードを実行し、自重モードを供給ローラから駆動部によって電池素材を巻き出す巻出モードへ切り替える。【選択図】図３
2020136834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の電池素材をリール状に巻回した供給ローラと、
前記供給ローラから自重によって前記電池素材を引き出すダンサーローラと、
前記供給ローラから前記電池素材を巻き出すように前記供給ローラを駆動する駆動部と、
前記ダンサーローラおよび前記駆動部の作動を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記ダンサーローラの自重によって前記供給ローラから前記電池素材を引き出す自重モードを実行し、前記自重モードを前記供給ローラから前記駆動部によって前記電池素材を巻き出す巻出モードへ切り替える、電池素材の供給装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記電池素材を引き出す時間が予め設定した時間閾値以上となり、かつ、前記時間閾値以上となった前記自重モードの回数が回数閾値以上となった場合に、前記自重モードを前記巻出モードへ切り替える、請求項１に記載の電池素材の供給装置。
【請求項３】
前記ダンサーローラが基準位置に到達したことを検知する検知部をさらに有し、
前記制御部は、前記巻出モードにおいて、前記検知部によって前記ダンサーローラが基準位置に到達したことを検知したときに、前記駆動部による前記電池素材の巻き出しを停止する、請求項１または請求項２に記載の電池素材の供給装置。
【請求項４】
長尺状の電池素材をリール状に巻回した供給ローラから前記電池素材を供給する供給方法であって、
ダンサーローラの自重によって前記供給ローラから前記電池素材を引き出す自重モードを実行し、
前記自重モードを前記供給ローラから駆動部によって前記電池素材を巻き出す巻出モードへ切り替える、電池素材の供給方法。
【請求項５】
前記電池素材を引き出す時間が予め設定した時間閾値以上となり、かつ、前記時間閾値以上となった前記自重モードの回数が回数閾値以上となった場合に、前記自重モードを前記巻出モードへ切り替える、請求項４に記載の電池素材の供給方法。
【請求項６】
前記巻出モードでは、前記ダンサーローラが基準位置に到達したことを検知したときに、前記駆動部による前記電池素材の巻き出しを停止する、請求項４または請求項５に記載の電池素材の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池素材の供給装置および電池素材の供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池の製造では、効率的な量産を可能にするために、長尺状の電池素材をリール状に巻回した供給ローラから電池素材を引き出し、連続的に電池素材の切り出し等の加工を行う方法が知られている。【０００３】
例えば、下記特許文献１には、供給ローラから供給される電池素材の供給量や張力を調整するためのダンサーローラを備える電池素材の供給装置が開示されている。ダンサーローラは、上下方向について位置の拘束がされておらず、自重によって電池素材を引き出すことによって電池素材の供給量や張力を調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０６９７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電池素材を引き出すと、供給ローラのリール径が小さくなる。リール径は、供給ローラの回転軸と電池素材を引き出す力（張力）が作用する作用点との間の距離に相当する。上記特許文献１に開示された電池素材の供給装置では、ダンサーローラの自重によって供給ローラから電池素材を引き出す力は一定である。そのため、供給ローラのリール径が小さくなると、電池素材を引き出す力にリール径を乗じた回転モーメントが小さくなる。これにより、供給ローラのリール径が大きい場合に比べて、電池素材の引き出し速度が遅くなる。その結果、電池素材の引き出しにかかる時間が増え、サイクルタイムが長くなってしまう。【０００６】
さらに、ダンサーローラの自重による回転モーメントが供給ローラの慣性モーメントよりも小さくなると、供給ローラを回転させることができないため電池素材を引き出すことができなくなってしまう。この場合、シリンダーなどの補助装置でダンサーローラを下降させて無理に電池素材を引き出そうとすると、電池素材が伸びて品質が劣化してしまう可能性がある。このため、電池素材を十分に使い切る前に供給ローラを交換する必要があり、材料コストが高くなる問題があった。【０００７】
本発明の目的は、サイクルタイムや材料コストの増大を抑えることができる電池素材の供給装置および電池素材の供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明に係る電池素材の供給装置は、長尺状の電池素材をリール状に巻回した供給ローラと、前記供給ローラから自重によって前記電池素材を引き出すダンサーローラと、前記供給ローラから前記電池素材を巻き出すように前記供給ローラを駆動する駆動部と、前記ダンサーローラおよび前記駆動部の作動を制御する制御部と、を有する。前記制御部は、ダンサーローラの自重によって前記供給ローラから前記電池素材を引き出す自重モードを実行し、前記自重モードを前記供給ローラから駆動部によって前記電池素材を巻き出す巻出モードへ切り替える。【０００９】
また、上記目的を達成する本発明に係る電池素材の供給方法は、長尺状の電池素材をリール状に巻回した供給ローラから前記電池素材を供給する供給方法である。ダンサーローラの自重によって前記供給ローラから前記電池素材を引き出す自重モードを実行し、前記自重モードを前記供給ローラから駆動部によって前記電池素材を巻き出す巻出モードへ切り替える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る電池素材の供給装置を用いて製造される電池の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す電池の正極を示す平面図である。
【図３】本実施形態に係る電池素材の供給装置を模式的に示す概略図である。
【図４】本実施形態に係る電池素材の供給装置を用いて電池素材を供給する手順を示すフローチャートである。
【図５Ａ】本実施形態に係る電池素材の供給装置が電池素材を供給する動作を説明するための図である。
【図５Ｂ】本実施形態に係る電池素材の供給装置が電池素材を供給する動作を説明するための図である。
【図５Ｃ】本実施形態に係る電池素材の供給装置が電池素材を供給する動作を説明するための図である。
【図５Ｄ】本実施形態に係る電池素材の供給装置が電池素材を供給する動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面において、同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面において、各部材の大きさや比率は、実施形態の理解を容易にするために誇張し、実際の大きさや比率とは異なる場合がある。
【００１２】
（電池１０）
まず、図１を参照して、本実施形態に係る電池素材Ｔの供給装置１００を用いて製造される電池１０の一例について説明する。なお、本実施形態に係る電池素材Ｔの供給装置１００を用いて製造することのできる電池は後述するものに限定されない。
【００１３】
電池１０は、積層型の扁平な電池であり、充放電が行われる発電要素１１と、発電要素１１を収容する外装体１２と、発電要素１１に電気的に接続され外装体１２の外部に導出されたアノード側電極タブ１３およびカソード側電極タブ１４とを有する。
【００１４】
発電要素１１は、外装体１２の内部に電解液とともに収納される。発電要素１１は、正極集電箔１５の面上に正極活物質層１６を配置してなる正極１７（図２を参照）と、負極集電箔の面上に負極活物質層を配置してなる負極と、電解質を保持するセパレータ１８（図２を参照）と積層した積層体である。セパレータ１８は、ポリプロピレンなどの樹脂材料からなる。本実施形態では、セパレータ１８の外周を接合して袋状に形成し、当該袋内に正極１７を配置した袋詰電極を用いる。正極１７は、セパレータ１８の袋内で位置決めされているため、袋詰した正極と、負極とを積層することで、積層方向の位置ずれを防止できる。
【００１５】
外装体１２を構成する材料は、特に限定されないが、例えば、Ａｌ箔、Ｎｉ箔等の箔状の金属層の両面に樹脂層を形成したラミネートフィルムなどが用いられうる。正極集電箔１５および負極集電箔を構成する材料は、特に限定されないが、例えば、導電性を有する樹脂や、金属が用いられうる。
【００１６】
図２は、電池１０の正極１７を示す平面図である。上述したように正極１７は、正極集電箔１５の面上に正極活物質層１６を配置してなる。正極集電箔１５は、正極活物質層１６よりも外側の外周部の一部が面方向外方に延在し、アノード側電極タブ１３に電気的に接続される端部１５ａを有する。図１に示すように端部１５ａは、アノード側電極タブ１３に接続される。
【００１７】
正極活物質層１６が正極集電箔１５に塗工された塗工部と、正極集電箔１５のうち正極活物質層１６が塗工されない露出部との境目には、断熱性を有するＴＩ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）テープＴが熱融着によって貼り付けられている。ＴＩテープＴは、正極集電箔１５の外周部を補強して破損を防止したり、発電要素１１の積層体のずれを抑制したりすることによって、短絡を防止する機能を有する。
【００１８】
（電池素材Ｔの供給装置１００）
本実施形態に係る電池素材Ｔの供給装置１００を説明する。本実施形態では、供給する電池素材は、ＴＩテープＴである。なお、本発明の供給装置を適用できる電池素材はＴＩテープＴに限定されず、例えば、長尺状のセパレータ１８の基材等を供給する際に適用してもよい。
【００１９】
図３は、本実施形態に係る電池素材Ｔの供給装置１００を模式的に示す概略図である。図３を参照して、電池素材Ｔの供給装置１００は、長尺状の電池素材Ｔをリール状に巻回した供給ローラ１１０と、供給ローラ１１０から電池素材Ｔを引き出す引き出し部１２０と、供給ローラ１１０の回転を駆動する駆動部１３０と、電池素材Ｔを保持するクランプ１４０と、引き出し部１２０が引き出した電池素材Ｔを切断する切り出し部１５０と、引き出し部１２０の引き出し状態を検知する検知部１６０と、制御部１７０と、を有する。なお、本明細書中、上流側および下流側とは、供給装置１００によって供給ローラ１１０から引き出し部１２０まで搬送される電池素材Ｔの搬送方向の流れの上流側および下流側を意味する。
【００２０】
供給ローラ１１０は、電池素材Ｔが巻回される回転軸１１１を有する。
【００２１】
引き出し部１２０は、ダンサーローラ１２１と、ガイドローラ１２２、１２３と、ストッパー１２４と、を有する。
【００２２】
ダンサーローラ１２１は、上下方向についての位置の拘束がされておらず、自由に昇降できる。このため、ダンサーローラ１２１は、自重によって一定の張力を電池素材Ｔに与えることができる。
【００２３】
ガイドローラ１２２は、ダンサーローラ１２１の上流側、ガイドローラ１２３は、ダンサーローラ１２１の下流側にそれぞれ設けられる。ガイドローラ１２２、１２３は、回転自在に構成され、供給方向（図３の矢印方向）に電池素材Ｔを移動可能に支持する。
【００２４】
ストッパー１２４は、その上面よりも下方にダンサーローラ１２１が降下しないように当接して停止させ、ダンサーローラ１２１が下降する最下点Ｐ３を規定する。
【００２５】
駆動部１３０は、回転軸１１１の回転を制御するアクチュエーターから構成される。駆動部１３０は、供給ローラ１１０の回転軸１１１を電池素材Ｔを巻き出す方向（図３の回転軸１１１周りの矢印方向）に回転させるモーターと、回転軸１１１の回転状態を切り替えるクラッチと、回転軸１１１の回転を停止させるブレーキと、を有する。
【００２６】
クラッチは、モーターによるトルクを回転軸１１１に伝達して回転させるモーター駆動状態と、回転軸１１１を軸周りに回転する方向に自由にして自由回転させる自由回転状態と、ブレーキによって回転軸１１１を軸周りに回転する方向を拘束して回転軸１１１の回転を停止する停止状態とを切り替え可能に構成されている。
【００２７】
クラッチおよびブレーキの構成は、特に限定されず、例えば、電磁式、機械式、油圧・空圧式のものを用いることができる。
【００２８】
クランプ１４０は、引き出し部１２０よりも下流側で、かつ、切り出し部１５０の上流側に配置される。クランプ１４０は、引き出し部１２０によって電池素材Ｔを引き出す際や切り出し部１５０によって電池素材Ｔを切り出す際に引き出し部１２０よりも下流側を保持して切り出し位置のずれや電池素材Ｔの引き戻りを防止する。
【００２９】
切り出し部１５０は、引き出し部１２０によって引き出された電池素材Ｔを下流側へ引き出す引出チャック１５１と、電池素材Ｔを切断する切断部１５２と、を有する。
【００３０】
検知部１６０は、ダンサーローラ１２１が基準位置Ｐ１に到達した時点を検知し、検知信号を制御部１７０に送信する。検知部１６０は、例えば、超音波センサーによって構成される。
【００３１】
制御部１７０は、ＣＰＵやメモリを主体に構成され、駆動部１３０、クランプ１４０、切り出し部１５０、検知部１６０等の作動を制御する。
【００３２】
次に、図４および図５Ａ〜図５Ｄを参照して、電池素材Ｔの供給装置１００によって電池素材の供給する手順について説明する。図４は、本実施形態に係る電池素材Ｔの供給装置１００を用いて電池素材を供給する手順を示すフローチャートである。図５Ａ〜図５Ｄは、本実施形態に係る供給装置１００が電池素材Ｔを供給する動作を説明するための図である。
【００３３】
初期状態では、図５Ａに示すように、ダンサーローラ１２１は、最上点Ｐ２に位置する。また、駆動部１３０は、ブレーキによって回転軸１１１の回転を停止する停止状態である。
【００３４】
（ステップＳ１０１）
まず、制御部１７０は、クランプ１４０の作動を制御して、図５Ａに示すように、電池素材Ｔを保持する。次に、制御部１７０は、駆動部１３０の作動を制御して、クラッチによってブレーキを解除して、供給ローラ１１０の回転軸１１１の回転を停止する停止状態から回転軸１１１を自由回転させる自由回転状態に切り替える。これにより、供給ローラ１１０の回転軸１１１は自由に回転し、ダンサーローラ１２１の自重によって電池素材Ｔが引き出される自重モードが開始する。
【００３５】
（ステップＳ１０２）
図５Ｂに示すように、ダンサーローラ１２１は、自重によって降下し、供給ローラ１１０から電池素材Ｔを引き出す。
【００３６】
（ステップＳ１０３）
制御部１７０は、検知部１６０の作動を制御して、ダンサーローラ１２１が基準位置Ｐ１に到達した時点を検知し、検知信号を受信する。制御部１７０は、受信した検知信号に基づいて、ブレーキを解除して自重モードが開始した時からダンサーローラ１２１が基準位置Ｐ１に到達するまでの下降時間ｔを算出する。
【００３７】
（ステップＳ１０４）
制御部１７０は、検知部１６０からダンサーローラ１２１が基準位置Ｐ１に到達したことを検知した検知信号を受信すると、駆動部１３０のクラッチの作動を制御して、供給ローラ１１０を自由回転状態からブレーキによって回転を停止する停止状態へ切り替える。これにより、ダンサーローラ１２１の降下が停止し、電池素材Ｔがダンサーローラ１２１の自重によって引き出されなくなる。
【００３８】
なお、制御部１７０が検知部１６０から検知信号を受信してから駆動部１３０を停止状態へ切り替えるまでにかかる時間にダンサーローラ１２１が下降する距離の分だけ、基準位置Ｐ１は、ストッパー１２４によって規定される最下点Ｐ３よりも上方に設定することが好ましい。
【００３９】
（ステップＳ１０５）
図５Ｃに示すように、制御部１７０は、クランプ１４０の作動を制御して、電池素材Ｔの保持を解除する。その後、制御部１７０は、切り出し部１５０の引出チャック１５１の作動を制御して、予め設定された長さ分だけの電池素材Ｔを下流側へ引き出す。この際、引出チャック１５１によって引き出される電池素材Ｔの長さに合わせて、ダンサーローラ１２１は上昇する。
【００４０】
電池素材Ｔの引き出しが終わると、制御部１７０は、図５Ｄに示すように、クランプ１４０の作動を制御して、電池素材Ｔを保持する。制御部１７０は、切断部１５２の作動を制御して、電池素材Ｔを切断する。
【００４１】
（ステップＳ１０６）
制御部１７０は、ステップＳ１０３において測定したダンサーローラ１２１の下降時間ｔが予め設定した時間閾値ｔ１以上か否かを判断する。下降時間ｔが時間閾値ｔ１以上の場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０７に進める。下降時間ｔが時間閾値ｔ１未満の場合（Ｓ１０６：ＮＯ）には、処理をステップＳ１０９に進める。時間閾値ｔ１は、所望のサイクルタイムが得られる時間を予め設定する。時間閾値ｔ１は、ダンサーローラ１２１の重量などによっても異なるが、例えば１〜３秒（好ましくは２秒）に設定することができる。
【００４２】
（ステップＳ１０７）
下降時間ｔが時間閾値ｔ１以上の場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、制御部１７０は、ｎを１つインクリメントする（ｎ←ｎ＋１）。ここで、ｎは、下降時間ｔが時間閾値ｔ１以上となった回数である。
【００４３】
（ステップＳ１０８）
制御部１７０は、回数ｎが予め設定した回数閾値ｎ１以上か否かを判断する。回数ｎが回数閾値ｎ１以上の場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１０に進める。回数ｎが回数閾値ｎ１未満の場合（Ｓ１０８：ＮＯ）には、処理をステップＳ１０９に進める。なお、回数閾値ｎ１は、所望のサイクルタイムが得られる程度の回数ｎを予め実験等によって求めて閾値に設定することができる。回数閾値ｎ１は、特に限定されないが、例えば２〜５回（好ましくは３回）に設定することができる。
【００４４】
（ステップＳ１０９）
制御部１７０は、供給ローラ１１０の電池素材Ｔの引き出しが終了したか否かを判断する。ここで、引き出しが終了したとは、供給ローラ１１０の電池素材Ｔを全て引き出した場合に限定されず、歩留まりを向上するために十分な量だけ引き出された場合、すなわち、僅かにも供給ローラ１１０に電池素材Ｔが残留する場合も含むものとする。
【００４５】
制御部１７０は、引出チャック１５１により引き出した電池素材Ｔの長さなどから供給ローラ１１０から引き出した電池素材Ｔの長さを算出し、初期の供給ローラ１１０の電池素材Ｔと比較することによって電池素材Ｔの引き出しが終了したか否かを判断する。制御部１７０は、電池素材Ｔの引き出しが終了したと判断した場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）は、電池素材Ｔを供給する処理を終了する（エンド）。電池素材Ｔの引き出しが終了していないと判断した場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）は、処理をステップＳ１０２に戻し、ステップＳ１０２〜Ｓ１０８の処理を繰り返す。
【００４６】
（ステップＳ１１０）
制御部１７０は、ダンサーローラ１２１の自重によって電池素材Ｔを引き出す自重モードから駆動部１３０のモーターによって電池素材Ｔを供給ローラ１１０を巻き出す巻出モードへ切り替える。
【００４７】
具体的には、図５Ｄに示すように、まず、制御部１７０は、クランプ１４０の作動を制御して、電池素材Ｔの一端を保持する。次に、制御部１７０は、駆動部１３０のクラッチの作動を制御して、ブレーキを解除し、モーターを駆動源として供給ローラ１１０の回転軸１１１を駆動するモーター駆動状態に切り替える。このようにして、制御部１７０は、自重モードから巻出モードへ切り替える。
【００４８】
（ステップＳ１１１）
巻出モードでは、ダンサーローラ１２１は供給ローラ１１０から巻き出される電池素材Ｔの長さに合わせて降下する。制御部１７０は、検知部１６０の作動を制御して、ダンサーローラ１２１が基準位置Ｐ１に到達する時点を検知し、検知信号を受信する。制御部１７０は、検知信号を受信すると、駆動部１３０のクラッチの作動を制御して、供給ローラ１１０をモーター駆動状態からブレーキによって回転を停止する停止状態へ切り替える。
【００４９】
制御部１７０は、ステップＳ１０５と同様の処理を実行して、クランプ１４０による電池素材Ｔの保持を解除し、引出チャック１５１によって予め設定された長さ分だけの電池素材Ｔを下流側へ引き出す。その後、制御部１７０は、クランプ１４０によって電池素材Ｔを保持し、切断部１５２によって、電池素材Ｔを切断する。
【００５０】
（ステップＳ１１２）
ステップＳ１１１の巻出モードによって電池素材Ｔを切り出した後、制御部１７０は、ステップＳ１０９と同様の処理を実行して、供給ローラ１１０の電池素材Ｔの引き出しが終了したか否かを判断する。電池素材Ｔの引き出しが終了していないと判断した場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）は、処理をステップＳ１１１に戻し、電池素材Ｔの引き出しが終了までステップＳ１１１の処理を繰り返す。制御部１７０は、電池素材Ｔの引き出しが終了したと判断した場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）は、電池素材Ｔを供給する処理を終了する（エンド）。
【００５１】
図３を参照して、自重モードにおいて電池素材Ｔを引き出すにつれて供給ローラ１１０のリール径ｒは小さくなる。ここで、供給ローラ１１０のリール径ｒは、供給ローラ１１０の回転中心Ｏと電池素材Ｔを引き出す力Ｆが作用する作用点Ａとの間の距離に等しい。よって、ダンサーローラ１２１の自重によって供給ローラ１１０を回転させる回転モーメントＭは、ダンサーローラ１２１の自重が電池素材Ｔを引き出す力Ｆにリール径ｒを乗じてＭ＝Ｆ×Ａの式で表せる。
【００５２】
自重モードのみによって電池素材Ｔの供給を行った場合、ダンサーローラ１２１の自重によって引き出す力Ｆは一定のため、リール径ｒが小さくなると、回転モーメントＭは小さくなる。したがって、供給ローラ１１０のリール径ｒが大きいときに比べて、電池素材Ｔの引き出し速度が遅くなる。その結果、電池素材Ｔの引き出しにかかる時間が増え、サイクルタイムが長くなってしまう。
【００５３】
さらに、ダンサーローラ１２１の自重によって供給ローラ１１０から電池素材Ｔを引き出す回転モーメントＭが供給ローラ１１０の慣性モーメントよりも小さくなると、供給ローラ１１０を回転させることができないため電池素材Ｔを引き出すことができなくなってしまう。この場合、シリンダーなどの補助装置でダンサーローラ１２１を下降させて無理に電池素材Ｔを引き出そうとすると、電池素材Ｔが伸びて品質が劣化してしまう可能性がある。このため、電池素材Ｔを十分に使い切る前に供給ローラ１１０を交換する必要があり、材料コストが高くなる問題が生じてしまう。
【００５４】
本実施形態に係る電池素材Ｔの供給方法では、制御部１７０は、ダンサーローラ１２１の下降時間ｔが予め設定した時間閾値ｔ１以上となり（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、かつ、時間閾値ｔ１以上となった自重モードの回数ｎが回数閾値ｎ１以上（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）となった場合に、自重モードを巻出モードへ切り替える。これにより、所望の巻き出し速度で電池素材Ｔを供給することができるためサイクルタイムの増大を抑えることができる。また、電池素材Ｔを引き出す補助装置が不要となり、電池素材Ｔに規定値以上の負荷を掛けることがない。なお、規定値とは、電池素材Ｔの品質を劣化しない範囲内に予め定められた張力である。このため、電池素材Ｔに品質不良を発生させることなく、電池素材Ｔを十分に使い切ることができる。これにより、歩留まりを向上させて、材料コストを抑えることができる。
【００５５】
また、上述したように引き出す力Ｆは一定のため、回転モーメントＭ（＝Ｆ×Ａ）の値は、供給ローラ１１０のリール径ｒを測定することによって得ることができる。しかしながら、供給ローラ１１０に巻回された電池素材Ｔは真円形状とは限らず、楕円形状の場合がある。また、電池素材ＴであるＴＩテープは、透明または半透明である。よって、供給ローラ１１０のリール径ｒをセンサーによって検知することは困難であり、リール径ｒを正確に測定するために特殊なセンサーを設けるとコストが高くなってしまう。
【００５６】
本実施形態に係る電池素材Ｔの供給方法では、下降時間ｔおよび回数ｎの情報は、検知部１６０によってダンサーローラ１２１が基準位置Ｐ１に到達した時点を検知することによって得ることができる。このため、本実施形態のステップＳ１０６およびＳ１０８のように時間閾値ｔ１および回数閾値ｎ１を制御部１７０による切り替えのトリガーとすることによって、リール径ｒを正確に測定するために追加のセンサー等を設けるコストを掛けずに、切り替えタイミングを正しく判断することができる。
【００５７】
また、リール径ｒを正確に測定することは困難であるため、巻出モードにおいてリール径ｒによりモーターの回転量を制御ことはできない。本実施形態のステップＳ１１１のように検知部１６０によってダンサーローラ１２１の位置を検知し、その検知信号をモーターによる巻き出しの完了のトリガーとすることで、巻き出し過ぎを確実に防止することができる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の電池素材Ｔの供給装置１００は、長尺状の電池素材Ｔをリール状に巻回した供給ローラ１１０と、供給ローラ１１０から自重によって電池素材Ｔを引き出すダンサーローラ１２１と、供給ローラ１１０から電池素材Ｔを巻き出すように供給ローラ１１０を駆動する駆動部１３０と、ダンサーローラ１２１および駆動部１３０の作動を制御する制御部１７０と、を有する。制御部１７０は、ダンサーローラ１２１の自重によって供給ローラ１１０から電池素材Ｔを引き出す自重モードを実行し、自重モードを供給ローラ１１０から駆動部１３０によって電池素材Ｔを巻き出す巻出モードへ切り替える。
【００５９】
また、本実施形態の電池素材Ｔの供給方法は、長尺状の電池素材Ｔをリール状に巻回した供給ローラ１１０から電池素材Ｔを供給する供給方法である。該供給方法は、ダンサーローラ１２１の自重によって供給ローラ１１０から電池素材Ｔを引き出す自重モードを実行し、自重モードを供給ローラ１１０から駆動部１３０によって電池素材Ｔを巻き出す巻出モードへ切り替える。
【００６０】
上記のような構成によれば、供給ローラ１１０から電池素材Ｔを供給する際に、自重モードから巻出モードへ切り替えることによって、所望の巻き出し速度で電池素材Ｔを供給することができるためサイクルタイムの増大を抑えることができる。また、電池素材Ｔを引き出す補助装置が不要となるため、電池素材Ｔに規定値以上の負荷を掛けることがなく、品質不良を発生させずに電池素材Ｔを十分に使い切ることができる。これにより、歩留まりを向上させて、材料コストを抑えることができる。
【００６１】
また、制御部１７０は、電池素材Ｔを引き出す下降時間ｔが予め設定した時間閾値ｔ１以上となり、かつ、時間閾値ｔ１以上となった自重モードの回数ｎが回数閾値ｎ１以上となった場合に、自重モードを巻出モードへ切り替える。時間閾値ｔ１および回数閾値ｎ１を制御部１７０による切り替えのトリガーとすることによって、センサー等の追加のコストを掛けずに、切り替えタイミングを正しく判断することができる。
【００６２】
また、ダンサーローラ１２１が基準位置Ｐ１に到達したことを検知する検知部１６０をさらに有する。制御部１７０は、巻出モードにおいて、検知部１６０によってダンサーローラ１２１が基準位置Ｐ１に到達したことを検知したときに、駆動部１３０による電池素材Ｔの巻き出しを停止する。検知部１６０によってダンサーローラ１２１の位置を検知し、その検知信号をモーターによる巻き出しの完了のトリガーとすることで、巻き出し過ぎを確実に防止することができる。
【００６３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜改変することができる。
【００６４】
例えば、自重モードを巻出モードへ切り替える条件は、時間閾値および回数閾値の両方を用いるとして説明したが、時間閾値のみを用いてもよい。
【００６５】
また、電池素材の供給装置は、前述した実施形態で説明した構成以外の構成を含んでいてもよく、あるいは、前述した実施形態で説明した構成のうちの一部が含まれていなくてもよい。
【００６６】
また、自重モードを巻出モードへ切り替える具体的な処理や、駆動部の具体的な制御は、上述した例に限定されるものではなく、適宜改変してよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０      電池、
１１      発電要素、
１２      外装体、
１３      アノード側電極タブ、
１４      カソード側電極タブ、
１５      正極集電箔、
１５ａ    端部、
１６      正極活物質層、
１７      正極、
１００    電池素材の供給装置、
１１０    供給ローラ、
１１１    回転軸、
１２０    引き出し部、
１２１    ダンサーローラ、
１２２、１２３  ガイドローラ、
１２４    ストッパー、
１３０    駆動部、
１４０    クランプ、
１５０    切り出し部、
１５１    引出チャック、
１５２    切断部、
１６０    検知部、
１７０    制御部、
Ｐ１      基準位置、
Ｐ２      最上点、
Ｐ３      最下点、
Ｔ        ＴＩテープ（電池素材）、
ｒ        リール径、
ｎ１      回数閾値、
ｔ１      時間閾値。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【国際調査報告】
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