CN107293807B - 卷绕装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种卷绕装置，其中，可一边谋求紧凑化，一边谋求卷绕元件的质量的提高。卷绕装置(10)包括：周长变更机构(13h、14h)；计量电极片厚度的厚度计量机构和控制装置。周长变更机构(13h、14h)包括压电促动器(13j、14j)，其设置于卷芯(13、14)上，并且按照对应于供电电压使伸缩变形量变动，而且不供电也能维持供电停止时的变形状态，另一方面，可通过放电来变形恢复到原始形状的方式构成。控制装置可控制促动器(13j、14j)的供电和放电，并且根据计量机构的计量结果，控制促动器(13j、14j)，由此控制卷绕时的卷芯的周长。
Description
技术领域
本发明涉及比如用于获得内置于二次电池等的内部的卷绕元件的卷绕装置。
背景技术
比如，用作锂离子电池等的二次电池的卷绕元件通过下述方式制造，该方式为：涂敷了正极活性物质的正电极片与涂敷了负极活性物质的负电极片在经由通过绝缘原材料形成的分隔片而重合的状态而被卷绕。
另外，在各电极片上设置规定突片。作为该突片，包括焊接于电极片中的活性物质未涂敷部上的焊接突片、通过在电极片的宽度端部处间歇地设置切入部而形成的切入突片等。
在用于制造卷绕元件的卷绕装置中，从呈卷状而卷绕的原卷供给的上述各电极片和分隔件分别沿各自的运送通路，运送给可旋转的卷芯。接着，通过卷芯，以电极片和分隔件重合的状态卷绕，最后，通过规定的固定用胶带，停止分隔件的终端部的卷绕，获得卷绕元件(比如参照专利文献1等)。另外，作为卷芯，可采用比如下述的类型，其包括于本身的旋转轴方向而延伸，并且于与上述旋转轴方向相垂直的方向并列的状态而设置的两个芯片。
但是，在已获得的卷绕元件中，希望突片设置于沿卷绕元件的周向的规定的范围内。但是，为了防止由于电极片的厚度的不一致、突片脱离开上述规定的范围而设置的情况，人们提出相对卷绕装置设置周长变更机构、厚度计量机构和控制装置的技术(比如参照专利文献2等)。周长变更机构变更卷芯中的沿其旋转方向的卷绕有电极片、分隔件的部分的长度(卷芯的周长)。厚度计量机构计量电极片的厚度。控制装置根据厚度计量机构的计量结果，控制周长变更机构，由此变更卷芯的周长。
另外，在上述技术中，周长变更机构按照通过调节形成于两个芯片之间的狭缝的尺寸，变更卷芯的周长的方式构成。具体来说，周长变更机构包括：轨部，该轨部沿与卷芯的旋转轴相垂直的方向而延伸；滑动部，在该滑动部上固定有一个卷芯的端部，并且该滑动部安装于上述轨部上，该滑动部沿上述轨部的延伸方向，使上述一个芯片滑动。另外，相对上述旋转轴方向而倾斜的倾斜部沿上述旋转轴方向而往复运动，使与一个芯片连接的辊部滑动，由此使一个芯片滑动。由此，调节上述狭缝的尺寸，进而变更卷芯的周长。另外，辊部处于通过规定的偏置部件按压于倾斜部上的状态，其结果是，以变更后的尺寸保持卷芯的周长。
已有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平11—265726号文献
专利文献2：JP特开2016—1624号文献
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述技术中，具有用于使芯片滑动的机构稍复杂的危险，另外，必须要求用于以变更后的尺寸而保持卷芯的周长的机构(偏置部件)。由此，具有装置为大型且复杂的危险。
另外，在上述技术中，在变更卷芯的周长时，由于倾斜部使辊部滑动，故具有比如产生金属粉末等的异物的可能性。如果异物附着于卷绕元件上，则具有导致卷绕元件的质量降低的危险。
本发明是针对上述情况而提出的，本发明的目的在于提供一种卷绕装置，其中，可将突片更加可靠地设置于沿卷绕元件的周向的规定的范围内，并且可一边谋求紧凑化，一边谋求卷绕元件的质量的提高。
用于解决课题的技术方案
下面分项地对适合于解决上述课题的各技术方案进行说明。另外，根据需要，对相应的技术方案附加特有作用效果。
技术方案1.涉及一种卷绕装置，在该卷绕装置中，分别从规定的供给机构将带状的电极片与由绝缘原材料构成的带状的分隔件供给到可旋转的卷芯，该电极片具有规定的突片，并且于其表面上具有活性物质，并且通过上述卷芯旋转，一边将上述电极片和上述分隔件重合，一边进行卷绕，其特征在于：
该卷绕装置包括：
周长变更机构，该周长变更机构设置于上述卷芯上，并且该周长变更机构具有按照下述方式构成的促动器，该促动器对应于供电电压来变动伸缩变形量，而且不供电也能维持供电停止时的变形状态，另一方面，可通过放电以变形恢复到原始的形状；
厚度计量机构，该厚度计量机构计量上述电极片的厚度；
控制机构，该控制机构可控制对上述促动器的供电和放电，并且根据上述厚度计量机构的计量结果控制上述促动器，由此控制卷绕时上述卷芯中的卷绕有上述电极片和上述分隔件的部分沿上述旋转方向的长度。
按照上述技术方案1，通过根据已计量的电极片的厚度，控制促动器的伸缩变形量，因此，控制卷芯中的卷绕有电极片等的部分的沿旋转方向的长度(在下面称为“卷芯的周长”)。
比如，在已计量的电极片的厚度较大的场合，即，在伴随卷绕的进行，电极片中的沿其纵向的各部位与应通常设置的位置相比较，慢慢地错位到卷芯的旋转方向前方侧(在下面简称为“前方侧”)的场合，控制机构使卷芯的周长较小。由此，在卷绕当初，电极片中的上述各部位与应通常设置的位置相比较，设置于卷芯的旋转方向后方侧(在下面简称为“后方侧”)。另外，即使在像这样，以设置位置向后方侧错动的量，伴随卷绕的进行，电极片的各部位慢慢地错位到前方侧的情况下，仍吸收其错位。
另一方面，在已计量的电极片的厚度较小的场合，即，在伴随卷绕的进行，电极片中的上述各部位与应通常设置的位置相比较，慢慢地设置到后方侧的场合，控制机构使卷芯的周长较大。由此，即使在伴随卷绕的进行，电极片的各部位慢慢地错位到后方侧的情况下，仍吸收其错位。
像这样，如果采用上述技术方案1，则可更加可靠地防止电极片中的各部位相对应通常设置的位置，较大错位地设置的情况。其结果是，设置于电极片上的突片可更加可靠地设置于沿卷绕元件的周向的规定的范围内。
此外，卷芯的周长通过促动器的供电的伸缩变形而变更。由此，在卷芯的周长变更时，可不产生部件的滑动。其结果是，可更加可靠地防止金属粉末等的异物的产生，可提高卷绕元件的质量。
另外，促动器设置于卷芯(比如卷芯的内部)上，并且按照可通过无供电而维持供电停止时的变形状态的方式构成。于是，不单独设置用于维持变形状态的机构，在卷芯的旋转时等的场合，可容易维持促动器的变形状态。由此，可有效地谋求装置的紧凑化。
此外，在使促动器收缩变形或变形恢复的状态(卷芯的周长较小的状态)，从卷芯上取下卷绕元件，由此可更加可靠地防止卷绕元件产生伴随取下的损伤、变形的情况。其结果是，可更加有效地谋求卷绕元件的质量的提高。
技术方案2.涉及技术方案1所述的卷绕装置，其特征在于，上述促动器为具有压电元件的压电促动器。
按照上述技术方案2，由于促动器采用压电促动器，故可以非常高的精度(比如微米单位)控制卷芯的周长。
另外，由于压电促动器可非常高速地位移(充电)，故可瞬间地变更卷芯的周长，可提高生产性。
此外，由于在卷芯的周长变更时，不产生促动器的磨耗，故伴随卷芯的周长的反复变更，可防止卷芯的周长的控制的精度降低的情况。其结果是，几乎不必要求用于与精度降低相对应的维护等，可进一步提高生产性。
技术方案3.涉及技术方案1或2所述的卷绕装置，其特征在于上述卷芯包括两个芯片，该两个芯片于其旋转方向而延伸，并且以于与上述旋转轴相垂直的方向并列的状态而设置；
在上述两个芯片中的一个具有夹持机构，该夹持机构在上述两个芯片中的一个与上述两个芯片中的另一个之间，在上述两个芯片之间的狭缝中可夹持上述电极片和上述分隔件中的至少上述分隔件。
具有因来自所卷绕的电极片等的张紧，卷芯产生挠曲、倾斜等的可能性。在这里，如果卷芯产生挠曲、倾斜等，则突片位置的补正精度降低，或在电极片、分隔件中产生蜿蜒、褶皱，其结果是，具有无法充分地谋求所制造的卷绕元件的质量的提高的危险。
在此方面，按照上述技术方案3，如果处于通过夹持机构夹持分隔件等的状态，则一个芯片处于经由夹持机构，通过另一芯片而支承的状态。由此，可更加可靠地防止卷绕时等的卷芯的挠曲、倾斜，可更加有效地谋求突片位置的补正精度的提高、以及电极片、分隔件的蜿蜒、褶皱的发生的抑制。其结果是，可更进一步提高卷绕元件的质量。
技术方案4.涉及技术方案1～3中的任何一项所述的卷绕装置，其特征在于，上述卷芯包括两个芯片，该两个芯片于其旋转轴方向而延伸，并且以与上述旋转轴相垂直的方向并列的状态而设置；
在上述两个芯片之间，形成于与上述旋转轴相垂直的方向而延伸的狭缝；
上述两个芯片中的一个芯片包括：
基底部件，该基底部件在上述两个芯片中的一个芯片与两个芯片中的另一个之间形成上述狭缝；
活动部件，其中，沿上述促动器的变形方向，通过上述基底部件与该活动部件夹持促动器，该促动器按照可沿与上述狭缝延伸的方向相垂直的方向而伸缩变形的方式构成；
按照相对上述两个芯片中的另一芯片的外周面和上述活动部件的外周面，卷绕上述电极片和上述分隔件的方式构成。
按照上述技术方案4，在卷芯的周长变更时，可防止在卷绕有电极片等的两芯片中的另一个芯片的外周面和活动部的外周面的形状产生变化的情况。由此，可抑制伴随卷芯的周长的变更，所获得的卷绕元件的形状产生不一致的情况，可更加可靠地谋求卷绕元件的质量的提高。
技术方案5.涉及技术方案1～3中的任何一项所述的卷绕装置，其特征在于，上述卷芯中的卷绕上述电极片和上述分隔件的部位包括：
规定的固定周长部；
变动周长部，该变动周长部按照相对上述固定周长部的突出量可变动的方式构成；
伴随上述促动器的伸缩变形，上述变更周长部相对上述固定周长部的突出量变动，由此，上述卷芯中的卷绕有上述电极片和上述分隔件的部位沿上述旋转方向的长度可被调节。
按照上述技术方案5，伴随促动器的伸缩变形，作为卷芯中的卷绕有电极片和分隔件的部位的一部分的变动周长部移动，由此，变更卷芯的周长，于是，可通过简单的结构变更卷芯的周长，可更加可靠地谋求装置的紧凑化。
另外，按照上述技术方案5，在使促动器收缩变形或变形恢复时，可使变动周长部与分隔件等更加可靠地离开。其结果是，在卷绕元件的取下时，可进一步可靠地防止卷绕元件产生损伤、变形的情况，可更加有效地谋求卷绕元件的质量的提高。
技术方案6.涉及技术方案1～3中的任何一项所述的卷绕装置，其特征在于，上述卷芯包括两个芯片，该两个芯片于其旋转方向而延伸，并且以与上述旋转轴相垂直的方向并列的状态被设置；
在上述两个芯片之间形成沿与上述旋转轴相垂直的方向延伸的狭缝；
上述芯片中的一个芯片包括第1活动部件和第2活动部件，该第1活动部件和第2活动部件按照下述方式构成，该方式为：于与上述卷芯的纵向相垂直的方向的截面，沿上述狭缝延伸的方向的长度大于与上述狭缝延伸的方向相垂直的方向的长度，并且按照沿上述促动器的变形方向夹持该促动器的方式设置，该促动器按照可沿上述狭缝延伸的方向而变形；
通过伴随上述促动器的变形，上述第1活动部件和第2活动部件的间隔变动，由此上述卷芯中的卷绕有上述电极片和上述分隔件的部分的沿上述旋转方向的长度被变更。
具有采用：设置两个芯片且于两个芯片之间形成狭缝的卷芯的情况。在该场合，促动器设置于下述位置，该位置避开在卷绕时设置分隔件等的上述狭缝。
另外，与卷芯的纵向相垂直的截面的两个芯片的外周面分别为半圆弧状等，两个芯片中的至少一个芯片按照在上述截面中以下述方式构成，即，沿狭缝延伸的方向的长度大于：沿与狭缝延伸的方向相垂直的方向的长度。在这样的场合，为了在两个芯片中的一个芯片的避开狭缝的位置，按照沿与狭缝延伸的方向相垂直的方向而变形的方式设置促动器，必须要求使促动器的沿其变形方向的长度较小(比如，在上述截面的芯片的外周面为半圆弧状的场合，小于半圆半径)。但是，如果促动器短，则促动器的变形量也较小。由此，具有无法充分地确保卷芯的周长的位移量的可能性。特别是在卷芯为较小的直径的场合，具有必须使促动器较短，卷芯的周长的位移量极小的危险。
在此方面，按照上述技术方案6，促动器可沿狭缝延伸的方向而变形。于是，即使在促动器设置于避开狭缝的位置的情况下，仍可采用更长的促动器。由此，可充分地确保卷芯的周长的位移量。其结果是，可对应于更宽范围的电极片的厚度不一致，进行突片位置的补正。
另外，上述技术方案6在卷芯为较小的直径的场合，特别有效。
技术方案7.涉及技术方案1～6中的任何一项所述的卷绕装置，其特征在于，上述控制机构按照下述方式构成，该方式为，在上述电极片和上述分隔件相对上述卷芯的卷绕完成后，在下一上述电极片和上述分隔件相对该卷芯的卷绕开始之前，使上述促动器放电。
按照上述技术方案7，按照在下一电极片等相对卷芯的卷绕之前，一旦对促动器进行放电，重新设定促动器的变形状态的方式构成。由此，不在卷绕后，重新设定促动器的变形状态，与卷芯的周长变更为与下次卷绕的电极片等相对应的目标值的场合相比较，可抑制滞后特性的影响等，可使卷芯的周长与精度更加良好的目标值吻合。其结果是，可进一步提高突片位置的补正精度，可更进一步提高卷绕元件的质量。
附图说明
图1为表示电池元件的外观结构的立体示意图；
图2为用于表示正电极突片等的正电极片的平面示意图；
图3为用于表示负电极突片等的负电极片的平面示意图；
图4为卷绕装置的外观结构图；
图5为卷绕部的外观结构图；
图6为卷芯的立体示意图；
图7为使夹持机构收缩的状态的沿图6的J—J线的剖视图；
图8为使夹持机构膨胀的状态的沿图6的J—J线的剖视图；
图9为补正值·外加电压确定流程的流程图；
图10为卷绕流程的流程图；
图11为变更卷芯的周长时的卷绕部的外观结构图；
图12为在于狭缝中设置分隔件时的卷绕部的外观结构图；
图13为切断分隔件时的卷绕部的外观结构图；
图14为从卷芯中取下电池元件时的卷绕部的外观结构图；
图15为用于说明在电极片的厚度较大的场合，不变更卷芯的周长时的突片的位置的示意图；
图16为用于说明在电极片的厚度较大的场合，不变更卷芯的周长时的突片的位置的示意图；
图17为另一实施方式的卷芯的剖面示意图；
图18为还一实施方式的卷芯的剖面示意图；
图19为又一实施方式的卷芯的剖面示意图；
图20为再一实施方式的卷芯的剖面示意图；
图21为另一实施方式的卷芯的剖面示意图。
具体实施方式
下面参照附图，对一个实施方式进行说明。首先，对作为通过卷绕装置而获得的卷绕元件的锂离子电池元件的结构进行说明。
像图1所示的那样，锂离子电池元件1(在下面简称为“电池元件1”)通过下述方式制造，该方式为：经由两个分隔片2、3，正电极片4和负电极片5在重合的状态卷绕。另外，也可代替两个分隔件2、3而采用回折的1个分隔件。另外，在下面，为了便于说明，将分隔片2、3和电极片4、5统称为“各种片2～5”。
分隔片2、3分别呈具有同一宽度的带状，由聚丙烯(PP)等的绝缘体构成，以便防止不同的电极4、5之间相互接触，产生短路的情况。
电极片4、5由薄板状的金属片构成，具有与分隔片2、3基本相同的宽度。另外，在电极片4、6的内外两个表面上涂敷活性物质。正电极片4采用比如铝箔片，在其内外两个表面上，以规定间隔而涂敷正极活性物质(比如锰酸锂颗粒等)。负电极片5采用比如铜箔片，在其内外两个表面上涂敷负极活性物质(比如，活性碳等)。另外，经由活性物质，可进行正电极片4和负电极片5之间的离子交换。更具体地说，在充电时，离子从正电极片4侧移向负电极片5侧，在放电时，离子从负电极片5侧移向正电极片4侧。
另外，在本实施方式中，构成一个电池元件1的两个电极片4、5的长度分别为预定的一定的规定值。在本实施方式中，一个元件量的负电极片5的长度稍大于一个元件量的正电极片4的长度，以便更加可靠地通过负电极片5覆盖正电极片4。
此外，像图2所示的那样，在正电极片4中的活性物质未涂敷部4b(在图2和图3中，于活性物质的涂敷部上带有散点图案)上，焊接有作为突片的正电极突片4a，并且贴有用于保护该正电极突片4a的保护胶带7。此外，像图3所示的那样，在负电极片5中的活性物质未涂敷部5b上，焊接有作为突片的负电极突片5a，并且贴有用于保护负电极突片5a的保护胶带7。还有，从正电极片4的宽度方向一端缘，伸出有多个上述的正电极突片4a，并且从负电极片5的宽度方向另一端缘，伸出有多个上述的负电极突片5a。
还有，在本实施方式的电池元件1中，轴正交截面的外周形状为圆形状等的旋转对称形状。另外，正电极突片4a和负电极突片5a按照分别沿电池元件1的周向，设置于规定的范围内的方式构成，在本实施方式中，在理想状态，按照于电池元件1的一端部，正电极突片4a按照1排而并列，并且于电池元件1的另一端部，负电极突片5a按照1排而并列的方式构成(参照图1)。
在获得锂离子电池时，已卷绕的电池元件1设置于由金属制成、呈筒状的在图中未示出的电池容器(外壳)的内部，并且分别汇集正电极突片4a和负电极突片5a。另外，已汇集的正电极突片4a与正极端子部件(在图中未示出)连接，并且已汇集的负电极突片5a与负极端子部件(在图中未示出)连接，两个端子部件按照将上述电池容器的两端开口封闭的方式设置，由此可获得锂离子电池。
下面对用于制造电池元件1的卷绕装置10进行说明。像图4所示的那样，卷绕装置10包括：卷绕部11，该卷绕部11用于卷绕各种片2～5；正电极片供给机构31，该正电极片供给机构31用于将正电极片4供给到卷绕部11；负电极片供给机构41，该负电极片供给机构41用于将负电极片5供给到卷绕部11；分隔件供给机构51、61，该分隔件供给机构51、61用于分别将分隔件2、3供给到卷绕部11；作为控制机构的控制装置81。另外，上述卷绕部11、各供给机构31、41、51、61等的卷绕装置10内的各种机构为通过控制装置81而进行动作控制的结构。
正电极片供给机构31包括正电极片4呈卷状而卷绕的正电极片原卷32。正电极片原卷32以可自由旋转的方式支承，从此处，正电极片4适当地伸出。
另外，具有下述情况，即，因活性物质的涂敷厚度不同等的理由，针对正电极片原卷32的每批，构成正电极片原卷32的正电极片4的厚度不同。另外，同样在构成1个正电极片原卷32的正电极片4中，在各部位，厚度不同。这些方面对于负电极片5是相同的。
正电极片供给机构31包括片插入机构71；片切断用切割器72；张力施加机构73；缓存机构75；作为厚度计量手段的厚度计量机构77。
片插入机构71将正电极片4供给到卷绕部11，按照沿正电极片4的运送通路，可移动到接近卷绕部11的接近位置、与和卷绕部11离开的离开位置的方式构成。片插入机构71包括可持握正电极片4的一对夹具71a、71b。夹具71a、71b按照可通过在图中没有示出的驱动机构而进行开闭动作的方式构成。另外，在将正电极片4供给到卷绕部11时，在通过夹具71a、71b而持握正电极片4后，片插入机构71接近卷绕部11。
片切断用切割器72用于切断正电极片4，包括分别位于正电极片4的内外两侧的一对刃部72a、72b。片切断用切割器72按照可在片切断位置与躲避位置之间移动的方式构成，该片切断位置为片切断用切割器72的一对刃部72a、72b夹持正电极片4的方式定位的位置；该躲避位置为躲避到正电极片4的运送通路之外的位置。
另外，正电极片4的切断在通过上述夹具71a、71b持握正电极片4的状态进行。另外，在片插入机构71接近移动到卷绕部11侧，以便将正电极片4供给到卷绕部11时，一对刃部72a、72b分别与正电极片4的运送通路离开，由此，不妨碍片插入机构71的移动。
张力施加机构73包括一对辊73a、73b与自由摆动地设置于两个辊73a、73b之间的松紧调节辊73c。松紧调节辊73c通过转矩控制的规定的伺服电动机(在图中未示出)而动作，通过控制装置81控制上述伺服电动机，由此，按照可变更施加给正电极片4的张力的方式构成。另外，松紧调节辊73c还起通过将张力施加给正电极片4的方式，防止正电极片4的松弛的作用。
缓存机构75包括一对从动辊75a、75b与可在两个辊75a、75b之间于上下方向而位移的升降辊75c。通过设置缓存机构75，在从片切断用切割器72到厚度计量机构77之间，可贮存至少构成1个电池元件的长度的正电极片4。
厚度计量机构77包括一对辊77a、77b；第1测长辊77c；第2测长辊77d。在第1测长辊77c的外周上，位于两个辊77a、77b之间的正电极片4在回折弯曲的状态架设。第2测长辊77d按照在其与第1测长辊77c之间，夹持正电极片4的回折部分的方式设置。
另外，两个测长辊77c、77d为直径相互相同，并且可自由旋转的从动辊，伴随正电极片4的运送而旋转。另外，两个测长辊77c、77d的旋转量可通过在图中未示出的编码器而把握，从该编码器，向控制装置81输入与两个测长辊77c，77d的旋转量有关的信息。
还有，由于两个测长辊77c、77d和正电极片4的位置关系像上述那样设定，故在正电极片4从两个测长辊77c、77d之间通过时，与正电极片4的内周面(弯曲内侧面)接触的第1测长辊77c的旋转量与和正电极片4的外周面(弯曲外侧面)接触的第2测长辊77d的旋转量产生差。正电极片4越厚，该旋转量的差越大，正电极4越薄，该旋转量的差越小。
负电极片供给机构41在最上游侧，包括负电极片5呈卷状而卷绕的负电极片原卷42。负电极片原卷42可旋转地支承，从这里，适当抽出负电极片5。
还有，在从负电极片原卷42到卷绕部11的负电极片5的运送通路的中途，与正电极片4的运送通路相同，设置片插入机构71、片切断用切割器72、张力施加机构73、缓存机构75和厚度计量机构77等。由于它们中的各种结构与设置于正电极片4的运送通路上的结构相同，故其具体的说明省略。
另一方面，分隔件供给机构51、61分别包括分隔件2、3呈卷状而卷绕的分隔件原卷52、62。分隔件原卷52、62可自由旋转地支承，从这里，适当地抽出分隔件2、3。
另外，在分隔件2、3的运送通路的中途，与电极片4、5的运送通路相同，设置张力施加机构73。由于该张力施加机构73的各种结构与设置于电极片4、5的运送通路上的场合相同，故其具体的说明省略。
此外，各供给机构31、41、51、61的张力施加机构73按照可变更各种片2～5的张力的方式构成，但是，在本实施方式中，通过张力施加机构73，经常对各种片2～5施加一定的张力。
还有，在各种片2～5的供给通路的中途，设置汇集各种片2～5的一对导向辊78a、78b等的用于对各种片2～5的各种导向辊(标号省略)。
下面对卷绕部11的结构进行说明。像图5所示的那样，卷绕部11包括：转台12，其由两个相对的圆盘状的台构成，该台以可通过在图中未示出的驱动机构而旋转的方式设置；两个卷芯13、14，该两个卷芯13、14以180度间隔而于该转台12的旋转方向设置；两个支承辊15a、15b，该两个支承辊15a、15b设置于相对该卷芯13、14而分别于转台12的旋转方向每次以基本90°错开的位置；分隔件切割器16；用于按压卷绕完成之前的各种片2～5的按压辊17；用于粘贴规定的固定用胶带的胶带粘贴机构18；通电端子19。
卷芯13、14用于分别在本身的外周侧卷取各种片2～5，按照可通过在图中未示出的驱动机构，以本身的中心轴为旋转轴而旋转的方式构成。卷芯13、14的旋转量可通过在图中未示出的编码器而把握，从该编码器向控制装置81输入与旋转量有关的信息。
另外，卷芯13、14按照沿转台12的轴线方向(图5的纸面进深方向)，相对构成转台12中的一个台而出没的方式设置。另外，卷芯13、14在从上述一个台而突出的状态时，其前端部穿过形成于另一台上的接收用的孔，通过两个台，以可旋转的状态支承。
还有，卷芯13、14按照可通过转台12的旋转，在卷绕位置P1与取下位置P2之间旋转运动的方式构成。
卷绕位置P1为将各种片2～5卷绕于卷芯13、14上的位置，将各种片2～5分别从上述各供给机构31、41、51、61供给到该卷绕位置P1。
取下位置P2为用于进行卷绕后的各种片2～5，即电池元件1的取下的位置，在取下位置P2的周边部，设置用于从卷芯13、14，取下电池元件1的取下装置(在图中没有示出)等。
支承辊15a、15b用于在移向取下位置P2的卷芯13、14与上述供给机构31、41、51、61之间，挂绕而支承各种片2～5。
分隔件切割器16设置于卷绕位置P1的附近，可在接近转台12而切断分隔件2、3的切断位置、与和转台12离开不妨碍卷芯13、14的移动的躲避位置之间移动。
按压辊17设置于取下位置P2的附近，按照可在接近转台12而按压各种片2～5的接近位置，与和转台12离开不妨碍卷芯13、14的移动的躲避位置之间移动的方式构成。
胶带粘贴机构18设置于取下位置P2的附近，在卷绕结束时，接近转台12，包括将规定的固定用胶带粘贴于分隔件2、3的终端部的功能。另外，在上述固定用胶带上，通过印刷等方式而预先施加构成该粘贴对象的电池元件1的连续号码。
通电端子19设置于取下位置P2的附近，可在接近设置于取下位置P2的卷芯13(14)的接近位置、与和该卷芯13(14)离开不妨碍卷芯13(14)的移动的躲避位置之间移动。
另外，通电端子19通过一对端子19a、19b构成(参照图6)，两个端子19a、19b可沿通电端子19的移动方向而压缩变形。另外，一个端子19a与可调节所输出的直流电压的电源连接，另一端子19b与地连接。另外，来自上述电源的输出电压为正电压，通过控制装置81而控制。
下面对本实施方式的卷芯13、14的更具体的结构进行说明。
像图6～图8所示的那样，卷芯13(14)按照其外周面，即卷绕有各种片2～5的部位于与本身的中心轴(旋转轴)相垂直的截面，呈圆形状的方式构成。卷芯13(14)包括一对芯片13a、13b(14a、14b)，与和各芯片13a、13b(14a、14b)串联的支承部13c、13d(14c、14d)。
芯片13a、13b(14a、14b)以沿上述旋转轴方向而延伸，于与上述旋转轴相垂直的方向并列的状态设置。另外，在各芯片13a、13b(14a、14b)之间，形成与上述旋转轴相垂直的方向延伸的狭缝13e(14e)。另外，芯片13a、13b(14a、14b)的外周面中的位于与上述狭缝13e(14e)相反一侧的部位，即卷绕各种片2～5的部位的截面呈半圆形状。
支承部13c、13d(14c、14d)为支承芯片13a、13b(14a、14b)的部位。支承部13c、13d(14c、14d)通过机械强度优良的金属而形成，可牢固地支承芯片13a、13b(14a、14b)。由此，在将各种片2～5卷绕于卷芯13(14)上时等的场合，可更加可靠地防止芯片13a、13b(14a、14b)的挠曲、倾斜。另外，在本实施方式中，支承部13c、13d(14c、14d)的截面呈半圆形状，但是，只有可牢固地支承芯片13a、13b(14a、14b)，其形状可适当改变。
接着，对各芯片13a、13b(14a、14b)的更具体的结构进行说明。首先，对一个芯片13a(14a)的结构进行说明。
一个芯片13a(14a)包括基底部件13f(14f)、与活动部件13g(14g)、以及作为周长变更机构的周长变更机构13h(14h)。通过基底部件13f(14f)和活动部件13g(14g)构成一芯片13a(14a)的于上述旋转轴方向而延伸的半圆筒状部分。
基底部件13f(14f)构成接触上述半圆的弦的部位，呈于上述旋转轴方向而延伸的矩形杆状，另外，基底部件13f(14f)的端部与支承部13c(14c)连接，该部件不会沿与上述旋转轴相垂直的方向而移动。另外，在基底部件13f(14f)中的位于上述旋转轴侧，形成上述狭缝13e(14e)的面为平坦面状。
活动部件13g(14g)构成接触上述半圆的弦的部位，各种片2～5卷绕于其外周面上。另外，在活动部件13g(14g)的内侧，处于接纳上述基底部件13f(14f)的状态。
周长变更机构13h(14h)沿卷芯13(14)的径向，在通过基底部件13f(14f)和活动部件13g(14g)夹持的状态固定于两者上。另外，周长变更机构13h(14h)包括作为促动器的压电促动器13j(14j)。
压电促动器13j(14j)为包括比如多个规定的压电元件的叠层型压电促动器，可经由在图中未示出的2根导电线，进行供电(充电)和放电。压电促动器13j(14j)按照可伴随供电，沿卷芯13(14)的径向而伸缩变形，对应于供电电压(比如与供电电压基本成比例)而伸缩变形量变动的方式构成。另外，压电促动器13j(14j)按照可通过放电，变形恢复到原始的形状的方式构成。通过伴随供电，放电的压电促动器13j(14j)的伸缩变形，活动部件13g(14g)可相对基底部件13f(14f)而进行接合离开移动。
另外，压电促动器13j(14j)按照可通过无供电而维持供电停止时的变形状态的方式构成。另外，还可相对压电促动器13j(14j)，设置用于放大伸缩变形量的放大机构(比如杠杆(lever)·连杆机构)。
此外，在支承部13c(14c)的外表面上设置沿卷芯13(14)的纵向并列而设置的一对触点13k(14k)。各触点13k(14k)通过导电性材料而形成，构成与通电端子19的各端子19a、19b的接触部。各触点13k(14k)分别与上述导电线电连接，其结果是，处于经由上述导电线而与压电促动器13j(14j)电连接的状态。另外，通过使通电端子19与触点13k(14k)接触，压电促动器13j(14j)供电(充电)或放电，其结果是，伸缩变形或恢复到原始的状态。
在本实施方式中，在没有对压电促动器13j(14j)进行充电的状态，从上述电源，相对一个端子19a施加规定的基准电压V0的通电端子19与触点13k(14k)接触的场合，按照活动部件13g(14g)和另一芯片13b(14b)之间的距离L为规定的通常值L0的方式构成压电促动器13j(14j)等。该通常值L0为在卷绕厚度没有不一致的理想的电极片4、5，获得电池元件1时，在已获得的电池元件1中，上述突片4a、5a沿电池元件1的周向而设置于规定的范围内(在本实施方式中，分别按1排并列而设置)的距离。
还有，如果在没有对压电促动器13j(14j)进行充电的状态，从上述电源对其中一个端子19a施加大于规定的基准电压V0的电压的通电端子19与触点13k(14k)接触，则对压电促动器13j(14j)供电(充电)，产生拉伸变形，距离L设定在大于通常值L0的值。
另一方面，如果在没有对压电促动器13j(14j)充电的状态，从上述电源对其中一个端子19a，施加小于规定的基准电压V0的电压的通电端子19与触点13k(14k)接触，虽然对压电促动器13j(14j)供电(充电)，产生拉伸变形，但是距离L设定在小于通常值L0的值。
再有，如果在对压电促动器13j(14j)进行充电的状态(变形的状态)，没有从上述电源，对其中一个端子19a外加电压的通电端子19与触点13k(14k)接触，则压电促动器13j(14j)放电，其变形恢复到原始的形状，其结果是，距离L设定在最小值。
像这样，在本实施方式中，通过对其中一个端子19a施加来自上述电源的外加电压，上述距离L变动，进而卷芯13(14)中的卷绕有各种片2～5的部分的沿旋转方向的长度(在下面称为“卷芯13(14)的周长”)会变更。
另外，如果从隔断对压电促动器13j(14j)的供电(比如，使通电端子19与触点13k(14k)离开)，则压电促动器13j(14j)通过无供电而维持此时的变形状态。即，上述距离L维持在变动后的值，进而卷芯13(14)的周长也维持在变更后的值。
接着，对另一芯片13b(14b)的结构进行说明。另一芯片13b(14b)包括固定部件13m(14m)、与作为夹持手段的夹持机构13p(14p)。
固定部件13m(14m)沿上述旋转轴方向而延伸，并且其截面呈半圆形，各种片2～5卷绕于其圆弧状的外周面上。固定部件13m(14m)的端部与支承部13d(14d)连接，该固定部件13m(14m)不会沿与上述旋转轴相垂直的方向而移动。其结果是，固定部件13m(14m)和上述基底部件13f(14f)的相对位置经常不变。另外，固定部件13m(14m)包括凹部13n(14n)，其于上述旋转轴方向而延伸，并且于上述狭缝13e(14e)侧而开口。
夹持机构13p(14p)呈前后端封闭的六边筒状，在设置于上述凹部13n(14n)中的状态，固定于固定部件13m(14m)上。夹持机构13p(14p)与在图中没有示出的空气供给排出机构连接，可进行相对夹持机构13p(14p)的内部空间的空气的供给、以及从夹持机构13p(14p)的内部空间的空气的排出。
另外，对于夹持机构13p(14p)，将空气供给到其内部空间，该机构膨胀，其一部分从上述固定部件13m(14m)的上述狭缝13e(14e)侧的面突出(参照图8)。另一方面，对于夹持机构13p(14p)，排出其内部空间的空气，该机构收缩，其整体没入凹部13n(14n)的内部(参照图7)。通过该结构，穿过狭缝13e(14e)的分隔件2、3可通过夹持机构13p(14p)和上述基底部件13f(14f)而夹持。
接着，对控制装置81的结构进行说明。控制装置81包括作为运算机构的CPU、存储各种程序的ROM、临时存储运算数据或输入输出数据等的各种数据的RAM、长期存储运算数据的硬件等，如上所述，控制卷绕部11、各供给机构31、41、51、61的动作。
通过控制装置81，控制相对卷绕部11的电极片4、5的供给开始·供给停止时刻，卷芯13、14的旋转、通电端子19的动作、以及相对其中一个端子19a的外加电压Va等。比如，控制装置81从在图中没有示出的编码器输入与电极片4、5的排送量有关的信息，在电极片4、5的排送量分别为规定值时，停止电极片4、5的排送(供给)。
但是，在所卷绕的电极片4、5的厚度相对基准值，大或小的场合，具有在已获得的电池元件1中，突片4a、5a的位置产生错位的危险。于是，控制装置81根据电极片4、5的厚度，调节对其中一个端子19a的外加电压Va，控制压电促动器13j(14j)的伸缩变形量，由此变更卷芯13、14的周长，以便抑制突片4a、5a的错位。
具体来说，控制装置81根据与所输入的两个测长辊77c、77d的旋转量有关的信息，在从电极片4、5的排送开始到排送停止的期间，计量从两个测长辊77c、77d之间通过的一个元件量的电极片4、5的沿其纵向的全部区域的厚度。从两个测长辊77c、77d之间通过的一个元件量的电极片4、5在下次卷绕时卷取。另外，在控制装置81中预先存储表示两个测长辊77c、77d的旋转量的差和电极片4、5的厚度的对应关系的表，通过参照该表，获得从两个测长辊77c、77d之间通过的一个元件量的电极片4、5的厚度。
另外，控制装置81根据预先存储的补正值计算式，计算已计量的电极片4、5的厚度(在本实施方式中，计算与各电极片4、5的厚度的平均值)相对应的补正值a。已计算的补正值a与用于指定电池元件1的连续号码一起地存储于上述硬盘中。另外，通常，在电极片4、5的厚度小于规定值的场合，作为补正值a，计算正数，在电极片4、5的厚度大于规定值的场合，作为补正值a，计算负数。
此外，控制装置81根据已计算的补正值a，确定相对其中一个端子19a的外加电压Va。在本实施方式中，控制装置81根据表示预先存储的补正值a和外加电压Va的对应关系的表，确定外加电压Va。已确定的外加电压Va与用于指定电池元件1的连续号码一起地存储于上述硬盘中。另外，外加电压Va在补正值a为正数的场合，确定为大于上述基准电压V0的电压，在补正值a为负数的场合，确定为小于上述基准电压V0的电压。
还有，控制装置81在各种片2～5的卷绕前，通过使于其中一个端子19a上施加外加电压Va的通电端子19与触点13k(14k)接触，使上述距离L相对通常值L0，以补正值a的量而调整。由此，卷芯13(14)的周长设定为与所卷绕的电极片4、5的厚度相对应的值。
再有，在本实施方式中，控制装置81在调节卷芯13(14)的周长之前，使于其中一个端子19a上没有施加电压的通电端子19与触点13k(14k)接触。即，在本实施方式中，按照在调节卷芯13(14)的周长之前，预先使压电促动器13j(14j)放电，对压电促动器13j(14j)的变形状态一次重新设定的方式构成。
下面对采用上述卷绕装置10的电池元件1的制造步骤进行说明。电池元件1的制造步骤包括下述流程(补正值·外加电压确定流程)，在该流程中，根据一个元件量的电极片4、5的厚度，确定卷绕这些一个元件量的电极片4、5时所采用的补正值a和外加电压Va；以及下述流程(卷绕流程)，在该流程中，卷绕上述一个元件量的电极片4、5。另外，该两个流程在相同时期而实施，但是，在本实施方式中，为了便于说明，分开地对该两个流程进行说明。
首先，根据图9的流程图，对补正值·外加电压确定流程进行说明。另外，两个电极片4、5通过片插入机构71而持握，并且分隔件2、3处于相对作为电极片4、5的供给对象的一个卷芯13(14)，以规定量而卷取的状态。
在补正值·外加电压确定流程中，首先，在步骤S11，通过负电极片供给机构41的片插入机构71，相对一个卷芯13(14)侧供给负电极片5。具体来说，持握负电极片5的片插入机构71接近卷绕部11侧，将负电极片5插入分隔件2、3之间，由此，供给负电极片5。另外，在插入后，解除片插入机构71对负电极片5的持握，并且片插入机构71恢复到原始的位置。
伴随负电极片5的供给，负电极5在两个测长辊77c、77d之间开始运动，在步骤S12，开始厚度计量机构77的负电极片5的厚度计量。
接着，在步骤S13，在负电极片5的供给后，在一个卷芯13(14)以规定数量而旋转(比如1圈)的阶段，在通过正电极片供给机构31的片插入机构71对一个卷芯13(14)侧，供给正电极片4。具体来说，持握正电极片4的片插入机构71接近卷绕部11侧，将正电极片4插入分隔件2、3之间，由此，供给正电极片4。还有，在插入后，解除片插入机构71对正电极片4的持握，并且片插入机构71恢复到原始的位置。
伴随正电极片4的供给，正电极片4在两个测长辊77c、77d之间开始运动，在步骤S14，开始厚度计量机构77的正电极片4的厚度计量。
然后，如果供给两个电极片4、5，则一个卷芯13(14)旋转，依次排送两个电极片4、5。由此，在电极片4、5分别从两个测长辊77c，77d之间通过时，连续地对电极片4、5的厚度进行计量。
在下一步骤S15中，从供给开始起的正电极片4的排送量是否达到规定量的判断反复进行，直至满足该条件。
在于步骤S15而判定为“是”的场合，即，在计量一个元件量的正电极片4的沿其纵向的全部区域的厚度的场合，转移到步骤S16，计算已计量的正电极片4的厚度的平均值。另外，在于步骤S15而判定为“是”的时刻，停止相对一个卷芯13(14)的正电极片4的供给。
在下一步骤S17，反复进行从供给开始起的负电极片5的排送量是否达到规定值的判断，直至满足该条件。
在于步骤S17而判定为“是”的场合，即，在计量一个元件量的负电极片5(相当于卷绕预定电极片)的沿其纵向的全部区域的厚度的场合，转移到步骤S18，计算已计量的负电极片5的厚度的平均值。另外，在于步骤S17而判定为“是”的时刻，停止相对其中一个卷芯13(14)的负电极片5的供给。
接着，于步骤S19，根据上述补正值计算式，计算与已获得的各电极片4、5的厚度的平均值相对应的补正值a。另外，将已获得的补正值a与电池元件1的连续号码一起地保存在硬盘中。
在下一步骤S20，采用表示上述补正值a和外加电压Va的对应关系的表，根据已计算的补正值a，确定外加电压Va。然后，将已确定的外加电压Va与电池元件1的连续号码一起地保持于硬盘中，结束补正值·外加电压确定流程。
然后，参照图10的流程图，对卷绕流程进行说明。
在卷绕流程中，首先，于步骤S31，通电端子19相对位于取下位置P2的取下电池元件1后的一个卷芯13(14)的触点13k(14k)，进行接近移动(参照图11)。在该通电端子19的一个端子19a上，处于外加电压Va的状态，该外加电压Va对应于相对上述一个卷芯13(14)而从当前卷绕的电极片4、5的厚度而确定。
接着，通电端子19与触点13k(14k)接触，由此，一个卷芯13(14)中的上述距离L与通常值L0相比较，以补正值a的量而增减。其结果是，一个卷芯13(14)的周长设定为对应于相对该卷芯13(14)而从当前卷绕的电极片4、5的厚度的值。另外，在通电端子19与触点13k(14k)接触之前，压电促动器13j(14j)处于预先放电的状态。
然后，通电端子19与触点13k(14k)离开，移动到上述躲避位置。另外，其中一个卷芯13(14)的上述距离L维持在调整后的值。
之后，于步骤S32，在相对转台12中的一个台，一个卷芯13(14)没入，并且夹持机构13p(14p)收缩，进入凹部13n(14n)的状态，使转台12旋转。由此，位于取下位置P2的一个卷芯13(14)移动到卷绕位置P1侧。
然后，如果一个卷芯13(14)设置于卷绕位置P1，则在架设于该一个卷芯13(14)的狭缝13e(14e)与导向辊78a、78b和支承辊15a(15b)上的分隔件2、3的延伸方向从正面看重合的状态，一个卷芯13(14)相对转台12中的一个台而突出。由此，处于相对一个卷芯13(14)的狭缝13e(14e)，设置分隔件2、3的状态(参照图12)。另外，由于即使在变更卷芯13(14)的周长的情况下，基底部件13f(14f)和固定部件13m(14m)的相对位置仍不变，狭缝13e(14e)的宽度仍没有变化，故可更加可靠地相对狭缝13e(14e)，设置分隔件2、3。
接着，在步骤S33中，处于使夹持机构13p(14p)膨胀，通过基底部件13f(14f)和夹持机构13p(14p)夹持分隔件2、3的状态。然后，以规定数量使一个卷芯13(14)旋转。由此，处于相对一个卷芯13(14)，分隔件2、3以规定量而卷取的状态。
然后，在下一步骤S34中，将电极片4、5供给到一个卷芯13(14)上。具体来说，如上所述，通过负电极片供给机构41的片插入机构71，将负电极片5供给到一个卷芯13(14)侧，然后，在一个卷芯13(14)以规定数量而旋转(比如，1圈)的阶段，通过正电极片供给机构31的片插入机构71，将正电极片4供给到一个卷芯13(14)侧。
在两个电极片4、5的供给后，伴随一个卷芯13(14)的旋转，各种片2～5卷绕于一个卷芯13(14)上。
在下一步骤S35中，反复进行从供给开始起的正电极片4的排送量是否达到规定量的判断，直至满足该条件。在于步骤S35中而判定为“是”的场合，即，在当前卷绕的一个元件量的正电极片4的终端部到达片切断用切割器72的场合，临时停止一个卷芯13(14)的旋转动作，使正电极片4的供给停止。
之后，在下一步骤S36中，在通过片插入机构71持握正电极片4后，通过片切断用切割器72切断正电极片4。然后，再次开始一个卷芯13(14)的卷绕动作。
然后，在步骤S37中，反复进行从供给开始起的负电极片5的排送量是否达到规定量的判断，直至满足该条件。在于步骤S37中而判定为“是”的场合，即，在当前卷绕的一个元件量的负电极片5的终端部到达片切断用切割器72的场合，临时停止一个卷芯13(14)的旋转动作，使负电极片5的供给停止。
接着，在下一步骤S38中，在通过片插入机构71持握负电极片5后，通过片切断用切割器72切断负电极片5。
然后，在下一步骤S39中，通过再次开始一个卷芯13(14)的旋转，卷取电极片4、5的终端部分(卷绕剩余部分)。
在下一步骤S40中，不切断分隔件2、3，使转台12旋转。由此，位于卷绕位置P1的一个卷芯13(14)一边从分隔件供给机构51、61抽出分隔件2、3，一边移向取下位置P2侧。另一方面，位于取下位置P2的另一卷芯14(13)在没入转台12中的一个台中的状态，移向卷绕位置P1侧。此外，另一卷芯14(13)的周长调节到与下次卷绕的电极片4、5的厚度相对应的值。
然后，在步骤S41中，与转台12的旋转并行，卷绕各种片2～5的一个卷芯13(14)以本身的中心轴作为旋转轴而旋转。
接着，在下一步骤S42中，进行卷绕结束的处理。在卷绕结束的处理中，首先，在一个卷芯13(14)的旋转数量达到规定数量的时刻，使一个卷芯13(14)的旋转停止。另外，在一个卷芯13(14)的旋转停止之前，与停止同时或在停止后停止转台12的旋转。
如果停止一个卷芯13(14)和转台12的旋转，则处于位于卷绕位置P1的一个卷芯13(14)位于取下位置P2，位于取下位置P2的另一卷芯14(13)位于卷绕位置P1的状态(参照图13)。另外，此时，处于在一个卷芯13(14)和导向辊78a、78b之间，分隔件2、3架于一个支承辊15a(15b)上的状态。
在该状态，使按压辊17接近一个卷芯13(14)，通过按压辊17按压各种片2～5，然后，分隔件切割器16接近分隔件2、3，由此，切断分隔件2、3。
还有，在分隔件2、3的切断之前，另一卷芯14(13)相对转台12中的一个台而突出，由此，使分隔件2、3穿过另一卷芯14(13)的狭缝14e(13e)。另外，在通过夹持机构14p(13p)等持握分隔件2、3后，另一卷芯14(13)以规定量而旋转，由此，将分隔件2、3以规定量而卷于另一卷芯14(13)的外周上。
在分隔件2、3的切断后，在通过按压辊17按压各种片2～5的状态，使一个卷芯13(14)旋转。由此，分隔件2、3和电极片4、5的终端部分在没有参差不齐的情况下被完全地卷取。然后，通过胶带粘贴机构18，借助上述固定用胶带停止分隔件2、3的终端部的卷绕，卷绕结束处理终止。
接着，在下一步骤S43中，没有对一个端子19a外加电压的通电端子19相对一个卷芯13(14)而接近移动，与触点13k(14k)接触(参照图14)。由此，压电促进器13j(14j)放电而收缩变形，恢复到原始的形状。其结果是，一个卷芯13(14)的周长为最小值，卷芯13(14)的周长变更解除。另外，通过解除卷芯13(14)的周长变更，从一个卷芯13(14)，作用于其外周上的电池元件1(各种片2～5)上的应力减少。
最后，在步骤S44中，夹持机构13p(14p)收缩，解除分隔件2、3的持握，然后通过上述取下装置，从一个卷芯13(14)上取下电池元件1，由此，卷绕步骤结束。
像以上具体描述的那样，如果采用本实施方式，比如，在已计量的电极片4、5的厚度较大的场合，即，像图15所示的那样，在伴随卷绕的进行，电极片4、5的突片4a、5a与应通常设置的位置(图15的虚线上的位置)相比较，慢慢地错动到卷芯13(14)的旋转方向前方侧(在下面简称为“前方侧”)的场合，补正值a为负数，卷芯13(14)的周长较小。由此，在卷绕当初，电极片4、5中的各部位与应通常设置的位置相比较，设置于卷芯13(14)的旋转方向后方侧(在下面简称为“后方侧”)。另外，由于像这样设置向后方侧错动，故即使在伴随卷绕的进行，突片4a、5a慢慢地向前方侧错动的情况下，仍吸收该错动。其结果是，突片4a、5a与应通常设置的位置相比较，大大地向前方侧错动而设置的情况更加难以产生。
另一方面，在已计量的电极片4、5的厚度较小的场合，即，在像图16所示的那样，伴随卷绕的进行，电极片4、5的突片4a、5a与应通常设置的位置(图16的虚线上的位置)相比较，慢慢地设置于后方侧的场合，补正值a为正数，卷芯13(14)的周长较大。由此，在卷绕当初，电极片4、5中的上述各部位与应通常设置的位置相比较，设置于前方侧。另外，故即使像这样，伴随以设置位置向前方侧错动的量使卷绕进行，突片4a、5a慢慢地向后方侧错动的情况下，仍吸收该错动。其结果是，可使突片4a、5a与应通常设置的位置相比较，大大地错动到后方侧而设置的情况更难以产生。
其结果是，可将突片4a、5a更加可靠地设置于沿电池元件1的周向的规定的范围内。
另外，卷芯13(14)的周长由压电促动器13j、14j的供电的伸缩变形而变更。由此，在卷芯13(14)的周长变更时，不产生部件的滑动。其结果是，更进一步可靠地防止产生金属粉末等的异物的情况，可提高电池元件1的质量。
此外，压电元件13j、14j设置于卷芯13、14(在本实施方式中，为卷芯13、14的内部)，并且按照可通过无供电而维持供电停止时的变形状态的方式构成。于是，没有单独地设置用于维持变形状态的机构，在卷芯13、14的旋转时等的场合，可容易维持促动器的变形。由此，可有效地谋求卷绕装置的紧凑化。
还有，由于在使压电元件13j、14j变形恢复的状态，从卷芯13、14上取下电池元件1，故可更加可靠地防止相对电池元件1，产生伴随取下的损伤、变形的情况。其结果是，可更加有效地谋求电池元件1的质量的提高。
再有，在本实施方式中，通过采用压电元件13j、14j，可以非常高的精度(比如微米单位)而控制卷芯13、14的周长。
另外，由于压电元件13j、14j可非常高速地位移(充电)，故可在瞬间变更卷芯13、14的周长，可提高生产性。
此外，由于在卷芯13、14的周长变更时，不产生压电元件13j、14j的摩擦，故伴随反复变更卷芯13、14的周长的进行，可防止卷芯13、14的周长的控制的精度降低的情况。其结果是，几乎不必要求用于针对精度降低的维护等，可进一步提高生产性。
还有，在本实施方式中，如果处于通过夹持机构13p、14p等夹持分隔件2、3的状态，则一个芯片13a(14a)处于经由夹持机构13p(14p)，通过另一芯片13b(14b)而支承的状态。由此，可更加可靠地防止卷绕时等的卷芯13、14的挠曲、倾斜，可更加有效地谋求突片4a、5a的位置的补正精度的提高、以及各种片2～5的蜿蜒的褶皱的发生抑制。其结果是，可更进一步地提高电池元件1的品质。
再有，在本实施方式中，伴随卷芯13、14的周长变更，卷绕各种片2～5的芯片13b、14b的外周面、活动部件13g、14g的外周面的形状不产生变化。由此，可抑制伴随卷芯13、14的周长变更，所获得的电场元件1的形状产生参差不齐的情况，可进一步可靠地谋求电场元件1的质量的提高。
另外，按照在相对卷芯13、14的下次的各种片2～5的卷绕之前，一旦对压电元件13j、14j进行放电，重新设定压电元件13j、14j的变形状态的方式构成。由此，可抑制滞后特性的影响等，可使卷芯13、14的周长与精度更好的目标值吻合。其结果是，可进一步提高突片4a、5a的位置的补正精度，可更进一步地提高电池元件1的品质。
此外，预先计量卷绕前的一个元件量的电极片4、5的全部区域的厚度，并且在这些电极片4、5的卷绕时，根据预先计量的厚度控制卷芯13、14的周长。于是，可使卷芯13、14的周长为与所卷绕的电极片4、5的厚度相吻合的最佳的值。其结果是，可使突片4a、5a进一步可靠地设置于规定的范围内。
还有，通过核对控制装置81中的硬盘的内容与固定用胶带上带有的连续号码，可容易把握获得各电池元件1时所采用的补正值a、外加电压Va。
再有，不限于上述实施方式的记载内容，比如，也可像下述那样而实施。显然，没有在下面列举的其它的应用例子、变更例子也是当然可能的。
(a)上述实施方式的卷芯13、14中的结构为一个例子，卷芯13、14的结构可适当变更。
于是，也可按照下述方式构成，该方式为：比如，像图17所示的那样，在卷芯91中的卷绕有各种片2～5的部位(比如，其中一个芯片91a的外周)设置即使在压电促动器91d发生伸缩变形，其形状仍难以变形的固定周长部91b；变动周长部91c，该变动周长部91c按照伴随压电促动器91d的伸缩变形，相对固定周长部91b的突出量P可变动的方式构成，伴随压电促动器91d的伸缩变形，调节卷芯91的周长。
在该场合，可通过简单的结构变更卷芯91的周长，可更加可靠地谋求卷绕装置10的紧凑化。
另外，在使压电促动器91d发生收缩变形时，可更加可靠地使变动周长部91c与分隔件2、3等离开。其结果是，可进一步可靠地防止在电池元件1的取下时，电池元件1发生损伤、变形的情况，可谋求电池元件1的质量的提高。
此外，卷芯中的卷绕有各种片2～5的部位(外周面)的形状的截面不限于圆形，像图18所示的那样，也可按照卷芯92的外周面的截面为椭圆形状的方式构成。另外，在图18所示的例子中，一个芯片92a包括基底部件92b；活动部件92c，与该两个部件92b、92c夹持的压电促动器92d，伴随压电促动器91d的变形，调节卷芯92的周长。
还有，像图19所示的那样，也可按照卷芯93的外周面的截面为长圆形状的方式构成。另外，在图19所示的例子中，一个芯片93a包括:基底部件93b；活动部件93c；由两个部件93b、93c夹持的压电促动器93d，伴随压电促动器93d的变形调节卷芯92的周长。在本例子中，由于按照沿卷芯93外周面的平坦部分，使压电促动器93d变形的方式构成，故压电促动器93d可采用较长的类型。由此，可在更宽的范围内调节卷芯93的周长。
另外，如图20所示的那样，还可按照卷芯94的外周面的截面呈菱形、截面呈平行四边形状的方式构成。显然，也可按照卷芯的外周面的截面为多边形状的方式构成。
此外，在卷芯的外周面的截面为圆形、椭圆形状等的场合，即，在像图21所示的那样，一个芯片95a按照在与卷芯95的纵向相垂直的截面，沿狭缝95g延伸的方向的长度大于沿与狭缝95g延伸的方向相垂直的方向的长度的方式构成的场合，压电促动器95d也可按照沿狭缝95g延伸的方向而伸缩变形的方式构成。具体来说，相对一个芯片95a设置基底部件95c、压电促动器95d、第1活动部件95e和第2活动部件95f。基底部件95c为，在其与另一芯片95b之间形成狭缝95g的部位。压电促动器95d安装于基底部件95c上，如上所述，按照可沿狭缝95g的延伸方向而伸缩变形的方式构成。第1活动部件95e和第2活动部件95f按照沿其变形方向而夹持压电促动器95d的方式设置，伴随压电促动器95d的伸缩变形，两个活动部件95e、95f之间的间隔K变化。另外，伴随压电促动器95d的变形，上述间隔K变动，由此，调节卷芯95的周长。
在像这样构成的场合，即使在避开狭缝95g的位置设置压电促动器95d的情况下，仍可采用更长的、位移量更大的压电促动器95d。由此，可充分地确保卷芯95的周长的位移量。其结果是，对应于更宽范围的电极片4、5的厚度不一致，进行突片4a、5a的位置补正。
另外，这样的结构在卷芯的直径小的场合等的难以充分地确保压电驱动器的位移量的场合，特别有效。
(b)在上述实施方式中，作为促动器列举压电促动器13j、14j，作为促动器，也可采用具有规定的功能性橡胶和电容器的类型。另外，作为功能性橡胶，可列举按照对应于供电电压，伸缩变形量变动，可通过放电而变形恢复到原始的形状的方式的类型(比如，住友理工株式会社生产的“スマ—トラバ—(注册商标)”等。另外，电容器为设置于上述功能性橡胶的电压的外加通路上的类型，采用它，以便针对功能性橡胶，通过无供电而维持供电停止时的变形状态(防止在供电停止时，上述功能性橡胶由弹性恢复到原始的状态的情况)。
(c)在上述实施方式中，夹持机构13p、14p按照通过借助空气，膨胀·收缩而动作的方式构成，但是，夹持机构的结构可适当变更。另外，还可按照没有设置夹持机构的方式构成(比如参照图19)。
(d)在上述实施方式中，通过调节卷芯13、14的周长谋求突片4a、5a的错位的抑制，但是，也可按照通过与卷芯13、14的周长一起地调节在卷绕时施加给各种片2～5的张力，由此，更加可靠地抑制突片4a、5a的错位的方式构成。
(e)在上述实施方式中，对一个端子19a外加电压的电源按照输出正电压的方式构成，但是也可输出负电压。另外，在该场合，因伴随供电，促动器收缩变形，由此卷芯13、14的周长被变更。
(f)上述实施方式中的突片4a、5a在理想状态，分别按照以1排而并列的方式构成，但是理想位置的突片4a、5a的设置位置可适当变更。比如，在理想状态，也可按照突片4a、5a按2排而并列的方式构成。
(g)在上述实施方式中，根据卷绕前的电极片4、5的厚度，确定补正值a、外加电压Va，但是，也可按照下述方式构成，该方式为：根据卷绕后的电极片4、5的厚度(已获得的电池元件1的电极片4、5的厚度)，确定在下次以后的卷绕时所采用的补正值a或外加电压Va。即，也可按照根据已获得的电池元件1中的电极片4、5的厚度，对在下次以后的卷绕时采用的补正值a，外加电压Va进行反馈控制的方式构成。另外，卷绕后的电极片4、5的厚度可根据分析电池元件1的端面的摄像图像等的方式等而获得。
另外，比如，也可预先计量构成片原卷32、42的电极片4、5的厚度，根据该预先计量的厚度，确定补正值a、外加电压Va。
(h)在上述实施方式中，卷芯13、14按照在设置于取下位置P2时调节周长的方式构成，但是，卷芯的周长的变更时刻可在各种片2～5的卷绕之前。于是，在卷芯13(14)设置于卷绕位置P1的阶段，也可按照调节卷芯13(14)的周长的方式构成。另外，在该场合，最好，对应于卷绕位置P1设置通电端子19。
(i)在上述实施方式中，补正值a、外加电压Va可根据电极片4、5的厚度而确定，它们的计算方法没有特别的限定。于是，比如，也可根据每一定时间或一定的运送量而计量的电极片4、5的厚度，确定补正值a、外加电压Va。另外，还可根据各电极片4、5的各自的厚度而确定补正值a、外加电压Va，也可根据各电极片4、5的厚度的总计值而确定补正值a、外加电压Va。
(j)在上述实施方式中，突片4a、5a为通过焊接而与电极片4、5接合的类型(所谓的焊接突片)，但是突片的结构不限定于此。于是，作为突片，也可为下述类型，其中，比如，通过间歇地在电极片的宽度端部设置切入部，形成于电极片的上述切入部之间(所谓的切入突片)。
(k)在上述实施方式中，周长变更机构13h、14h仅仅设置于一个卷芯13a(14a)上，但是周长变更机构还可分别相对各芯片13a、13b(14a、14b)而设置。
(l)在上述实施方式中，按照在以某程度卷绕分隔件2、3后，通过片插入机构71，相对卷芯13(14)供给两电极片4、5的方式构成。也可相对该情况，按照下述方式构成，该方式为：通过夹持机构13p(14p)，将两个电极片4、5与分隔件2、3一起地持握，然后开始卷绕，相对卷芯13(14)的电极片4、5的供给步骤是不需要的。
(m)在上述实施方式中，卷绕部11为具有两个卷芯13、14的结构，但是，卷芯的数量不限于此，还可为具有1个或3个以上卷芯的结构。
(n)在上述实施方式中，通过卷绕装置10制造锂离子电池的电池元件1，但是通过卷绕装置10而制造的卷绕元件不限于此，比如，也可制造电解电容器的卷绕元件等。
(o)在上述实施方式中，分隔件2、3或电极片4、5的材质不限于此上述实施方式。比如，在上述实施方式中，通过PP而形成分隔件2、3，但是也可通过其它的绝缘材料，形成分隔件2、3。另外，比如，还可适当变更涂敷于电极片4、5上的活性物质。
标号的说明：
标号1表示电池元件(卷绕元件)；
标号2、3表示分隔片；
标号4、5表示电极片；
标号4a表示正电极突片(突片)；
标号5a表示负电极突片(突片)；
标号10表示卷绕装置；
标号13、14表示卷芯；
标号13a、13b，14a、14b表示芯片；
标号13e，14e表示狭缝；
标号13f、14f表示基底部件；
标号13g、14g表示活动部件；
标号13h、14h表示周长变更机构；
标号13j、14j表示压电促动器(促动器)；
标号13p、14p表示夹持机构；
标号81表示控制装置(控制机构)；
标号91b表示周长固定部；
标号91c表示变动周长部；
标号95e表示第1活动部件；
标号95f表示第2活动部件。
Claims (4)
1.一种卷绕装置，在该卷绕装置中，分别从规定的供给机构，将带状的电极片与由绝缘原材料构成的带状的分隔件供给到可旋转的卷芯，该电极片具有规定的突片，并且于电极片表面上具有活性物质，并且通过上述卷芯的旋转，一边将上述电极片和上述分隔件重合，一边进行卷绕，其特征在于，
该卷绕装置包括：
周长变更机构，该周长变更机构设置于上述卷芯上，并且具有按照下述方式构成的促动器，该促动器对应于供电电压来变动伸缩变形量，并且不供电也能维持供电停止时的变形状态，另一方面，可通过放电以恢复变形到原始的形状；
厚度计量机构，该厚度计量机构计量上述电极片的厚度；
控制机构，该控制机构可控制对上述促动器的供电和放电，并且根据上述厚度计量机构的计量结果控制上述促动器，由此控制卷绕时上述卷芯中的卷绕有上述电极片和上述分隔件的部分沿卷芯的旋转方向的长度，
上述卷芯包括两个芯片，该两个芯片沿卷芯的旋转轴方向而延伸，并且以与上述旋转轴相垂直的方向并列的状态而设置；
在上述两个芯片之间形成于与上述旋转轴相垂直的方向而延伸的狭缝；
上述两个芯片中的一个芯片包括：
基底部件，该基底部件与上述两个芯片中的另一个芯片之间形成上述狭缝；
活动部件，其中，沿上述促动器的变形方向，通过上述基底部件与该活动部件夹持促动器，该促动器按照可沿与上述狭缝延伸的方向相垂直的方向而伸缩变形的方式构成；
按照相对上述两个芯片中的另一芯片的外周面和上述活动部件的外周面，卷绕上述电极片和上述分隔件的方式构成。
2.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，上述促动器为具有压电元件的压电促动器。
3.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，上述卷芯包括两个芯片，该两个芯片沿卷芯的旋转轴方向而延伸，并且以与上述旋转轴相垂直的方向并列的状态而设置；
在上述两个芯片中的一个具有夹持机构，该夹持机构在上述两个芯片中的一个与上述两个芯片中的另一个之间，在上述两个芯片之间的狭缝中可夹持上述电极片和上述分隔件中的至少上述分隔件。
4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的卷绕装置，其特征在于，上述控制机构按照下述方式构成，该方式为，在上述电极片和上述分隔件相对上述卷芯的卷绕完成后，在下一上述电极片和上述分隔件相对该卷芯的卷绕开始之前，使上述促动器放电。
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