JP2002042793A - 巻回装置及び巻回方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】巻回電極体の形成工程を簡易化する。 【解決手段】本発明は、負極用切断手段を用いて、巻回
位置に送られる負極の側縁部から負極外縁部を切断する
と共に、正極用切断手段に用いて、巻回位置に送られる
正極の側縁部から正極外縁部を切断し、負極外縁部が切
断された負極と、正極外縁部が切断された正極とを順次
重ねながら巻回するようにしたことにより、負極及び正
極から負極外縁部及び正極外縁部を切断しながら巻回し
て巻回電極体を形成することができ、その分、負極及び
正極を巻回した後の負極外縁部及び正極外縁部の切断処
理を不要にすることができ、かくして、巻回電極体の形
成工程を簡易化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は巻回装置及び巻回方
法に関し、例えば、非水電解液二次電池用の巻回電極体
を形成する巻回装置に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、非水電解液二次電池においては、
負極用活物質として、リチウムやリチウムイオン合金、
炭素素材等のようなリチウムイオンのドープ及び脱ドー
プの可能な物質が用いられ、正極用活物質としては、リ
チウムコバルト複合酸化物等のようなリチウム複合酸化
物が用いられている。

【０００３】そして、非水電解液二次電池においては、
これら負極用活物質と正極用活物質とを反応させて電池
として機能するものであり、比較的高い電池電圧が得ら
れると共に、比較的高いエネルギー密度を有し、充放電
のサイクル特性にも優れている等の多数の利点を有する
ことにより、近年、広く使用されている。

【０００４】ところで、非水電解液二次電池としては、
もともと比較的高い電池電圧が得られるものの、その電
池電圧をさらに高めた高出力型と呼ばれるものがある。

【０００５】かかる高出力型の非水電解液二次電池にお
いては、図１１及び図１２に示すように、帯状の銅箔等
でなる負極用集電体１の両面に、当該負極用集電体１の
幅方向の一方の端部（以下、これを側縁部と呼ぶ）を避
けて負極用活物質２を被膜状に塗布して形成された負極
３と、帯状のアルミニウム箔等でなる正極用集電体４の
両面に、当該正極用集電体４の幅方向の一方の側縁部を
避けて正極用活物質５を被膜状に塗布して形成された正
極６とを、帯状の微孔性ポリプロピレンフィルムでなる
２枚の第１及び第２のセパレータ７及び８を介して互い
に絶縁した状態で巻回して形成された巻回電極体９を有
し、円筒状の負極缶（図示せず）内にその巻回電極体９
が嵌挿されると共に、非水電解液が充填され、この状態
で負極缶の開口部に安全弁（図示せず）と正極蓋（図示
せず）とを一体に嵌合して気密封止することにより構成
されている。

【０００６】ここで、非水電解液二次電池においては、
外部に出力する電池容量が負極用活物質２及び正極用活
物質５の塗布領域の面積に比例している。

【０００７】従って、高出力型の非水電解液二次電池に
おいては、負極３及び正極４の放電反応によって生じる
電池容量を高めるために、例えば、負極用集電体１と共
に負極用活物質２の塗布領域の面積が当該負極用集電体
１の長手方向に沿って拡大されると共に、正極用集電体
４と共に正極用活物質５の塗布領域の面積が当該正極用
集電体４の長手方向に沿って拡大されている。

【０００８】このため、巻回電極体９においては、負極
用集電体１の負極用活物質２が塗布されていない側縁部
（以下、これを未塗布側縁部と呼ぶ）に、その負極用集
電体１の未塗布側縁部の一部でなる短冊状の複数の負極
リード１Ａが当該負極用集電体１の長手方向に沿って櫛
歯状に設けられている。

【０００９】また、正極用集電体４の正極用活物質５が
塗布されていない未塗布側縁部にも、その正極用集電体
４の未塗布側縁部の一部でなる短冊状の複数の正極リー
ド４Ａが当該正極用集電体４の長手方向に沿って櫛歯状
に設けられている。

【００１０】そして、巻回電極体９においては、これら
各負極リード１Ａと各正極リード４Ａとが第１及び第２
のセパレータ７及び８の幅方向に沿って互いに反対方向
に突出するように配置されている。

【００１１】これにより、高出力型の非水電解液二次電
池においては、各負極リード１Ａが負極缶内の底に電気
的に接続されると共に、各正極リード４Ａが正極蓋に電
気的に接続され、かくして、比較的長い負極用活物質２
及び正極用活物質５の放電反応によって生じる電池容量
を複数の負極リード１Ａ及び正極リード４Ａを介して効
率良く取り出し、外部に出力し得るようになされてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる構成
の高出力型の非水電解液二次電池に用いられる巻回電極
体９は、巻回装置を用いて形成することができる。

【００１３】すなわち、巻回装置においては、負極用リ
ールと正極用リールとが取り付けられると共に、第１の
セパレータ用リールと第２のセパレータ用リールとが取
り付けられている。

【００１４】負極用リールには、負極用集電体の両面
に、未塗布側縁部を避けて、かつ負極用集電体の長手方
向に沿って負極用活物質２の活物質塗布領域と活物質未
塗布領域とを順次交互に形成することにより高出力型の
多数の非水電解液二次電池分の負極３を有する負極材が
巻回されている。

【００１５】ここで、図１３に示すように、負極材１０
においては、負極用集電体１１が非常に薄い金属で形成
されているため、その負極用集電体１１の未塗布側縁部
１１Ａに予め複数の負極リード１１Ｂのみを形成してお
くと、搬送中の負極用リールに何らかの衝撃が加えられ
たときや、負極用リールから引き出した負極材１０に何
らかの治工具等が触れたときに、負極リード１１Ｂが容
易に変形して巻回電極体９の形成に用いり難くなる場合
がある。

【００１６】このため、負極材１０においては、負極用
集電体１１の未塗布側縁部１１Ａに櫛歯状の複数の負極
リード１１Ｂと、各負極リード１１Ｂに連結させた外縁
部（以下、これを負極外縁部と呼ぶ）１１Ｃとが設けら
れており、その負極外縁部１１Ｃによって各負極リード
１１Ｂを保護して容易には変形しないようになされてい
る。

【００１７】また、正極用リールには、負極用リールと
同様に、正極用集電体の両面に、未塗布側縁部を避け
て、かつ正極用集電体の長手方向に沿って正極用活物質
５の活物質塗布領域と活物質未塗布領域とを順次交互に
形成することにより高出力型の多数の非水電解液二次電
池分の正極６を有する正極材が巻回されている。

【００１８】そして、正極材においては、負極材１０と
同様に、正極用集電体の未塗布側縁部に櫛歯状の複数の
正極リードと、各正極リードに連結させた外縁部（以
下、これを正極外縁部と呼ぶ）とが設けられており、そ
の正極外縁部によって各正極リードを保護して容易には
変形しないようになされている。

【００１９】一方、第１のセパレータ用リールには、多
数の非水電解液二次電池分に相当する長さの第１のセパ
レータ７が巻回されていると共に、第２のセパレータ用
リールには、同様に多数の非水電解液二次電池分に相当
する長さの第２のセパレータ８が巻回されている。

【００２０】これにより、巻回装置においては、負極用
リールから引き出した負極材１０と、正極用リールから
引き出した正極材と、第１のセパレータ用リールから引
き出した第１のセパレータ７と、第２のセパレータ用リ
ールから引き出した第２のセパレータ８とを、正極材、
第１のセパレータ７、負極材１０及び第２のセパレータ
８の順に重ね合わせ、かつ正極材を内側にして巻芯に巻
回することにより、図１４に示すように、図１１につい
て上述した巻回電極体９の元になる巻回体１３を順次形
成する。

【００２１】そして、このような巻回電極体９の形成工
程においては、巻回装置を用いて巻回体１３を形成する
と、その巻回体１３において、負極材１０の負極リード
１１Ｂに連結されている負極外縁部１１Ｄと、正極材の
正極リードに連結されている正極外縁部とを金鋏や電動
ニッパ等の所定の工具を使用して切断し、かくして、巻
回体１３から図１１について上述した巻回電極体９を形
成し得るようになされている。

【００２２】ところが、かかる巻回電極体９の形成工程
においては、巻回装置を用いて巻回体１３を形成した
後、作業者が所定の工具を使用して手作業で個々の巻回
体１３に対する切断処理を行うため、工程が煩雑な問題
があった。

【００２３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、巻回電極体の形成工程を簡易化し得る巻回装置及び
巻回方法を提案しようとするものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、負極用切断手段を用いて、巻回位
置に送られる負極の側縁部から負極外縁部を切断すると
共に、正極用切断手段に用いて、巻回位置に送られる正
極の側縁部から正極外縁部を切断し、負極外縁部が切断
された負極と、正極外縁部が切断された正極とを順次重
ねながら巻回するようにした。

【００２５】従って、負極及び正極から負極外縁部及び
正極外縁部を切断しながら巻回して巻回電極体を形成す
ることができ、その分、負極及び正極を巻回した後の負
極外縁部及び正極外縁部の切断処理を不要にすることが
できる。

【００２６】また、負極及び正極から負極外縁部及び正
極外縁部を切断しながら巻回して、当該負極及び正極を
巻回した後の負極外縁部及び正極外縁部の切断処理を不
要にすることができるため、巻回電極体の形成時間を大
幅に短縮することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する

【００２８】（１）第１の実施の形態 図１において、２０は全体として本発明の第１の実施の
形態による巻回装置を示し、装置筐体２１の側壁２１Ａ
に負極用リール２２、正極用リール２３、第１のセパレ
ータ用リール２４及び第２のセパレータ用リール２５が
取り付けられている。

【００２９】負極用リール２２には、負極用集電体の両
面に、未塗布側縁部を避けて、かつ負極用集電体の長手
方向に沿って負極用活物質の活物質塗布領域と活物質未
塗布領域とを順次交互に形成することにより高出力型の
多数の非水電解液二次電池分の負極を有する負極材２７
が巻回されている。

【００３０】そして、この負極材２７においては、図１
３について上述した負極材１０と同様に、負極用集電体
の未塗布側縁部に櫛歯状の複数の負極リードと、各負極
リードに連結させた負極外縁部とが設けられている。

【００３１】また、正極用リール２３には、負極用リー
ル２２と同様に、正極用集電体の両面に、未塗布側縁部
を避けて、かつ正極用集電体の長手方向に沿って正極用
活物質の活物質塗布領域と活物質未塗布領域とを順次交
互に形成することにより高出力型の多数の非水電解液二
次電池分の正極を有する正極材２８が巻回されている。

【００３２】そして、この正極材２８においては、負極
材２７と同様に、正極用集電体の未塗布側縁部に櫛歯状
の複数の正極リードと、各正極リードに連結させた正極
外縁部とが設けられている。

【００３３】さらに、第１のセパレータ用リール２４に
は、高出力型の多数の非水電解液二次電池分に相当する
長さの第１のセパレータ２９が巻回されると共に、第２
のセパレータ用リール２５には、高出力型の多数の非水
電解液二次電池分に相当する長さの第２のセパレータ３
０が巻回されている。

【００３４】そして、巻回装置２０においては、負極用
リール２２から負極材２７を引き出すと、当該引き出し
た負極材２７を第１〜第４の負極用ガイドローラ３２〜
３５に順次沿わせて巻芯３７まで送るようになされてい
る。

【００３５】ここで、第１の負極用ガイドローラ３２の
下側には、負極用テンションアーム３８がその一端部を
中心にして、装置筐体２１の側壁２１Ａと平行に時計回
り方向及びこれとは逆の反時計回り方向に回動自在に枢
支されている。

【００３６】また、負極用テンションアーム３８の他端
部には、テンションローラ３９が回動自在に枢支され、
当該テンションローラ３９には、第１及び第２の負極用
ガイドローラ３２及び３３間の下側で、その第１及び第
２の負極用ガイドローラ３２及び３３間を渡る負極材２
７が掛けられている。

【００３７】そして、この負極用テンションアーム３８
は、所定のテンション駆動機構（図示せず）によって駆
動されることにより、テンションローラ３９を介して負
極材２７に所定の張力を生じさせ、かくして、負極用リ
ール２２から巻芯３７まで送られる負極材２７がたるむ
ことを防止している。

【００３８】一方、巻回装置２０においては、正極用リ
ール２３から正極材２８を引き出すと、当該引き出した
正極材２８を第１〜第４の正極用ガイドローラ４０〜４
３に順次沿わせて巻芯３７まで送るようになされてい
る。

【００３９】この場合、第１の正極用ガイドローラ４０
の下側には、正極用テンションアーム４５がその一端部
を中心にして、装置筐体２１の側壁２１Ａと平行に時計
回り方向及びこれとは逆の反時計回り方向に回動自在に
枢支されている。

【００４０】また、正極用テンションアーム４５の他端
部には、テンションローラ４６が回動自在に枢支され、
当該テンションローラ４６には、第１及び第２の正極用
ガイドローラ４０及び４１間の下側で、その第１及び第
２の正極用ガイドローラ４０及び４１間を渡る正極材２
８が掛けられている。

【００４１】そして、この正極用テンションアーム４５
は、所定のテンション駆動機構（図示せず）によって駆
動されることにより、テンションローラ４６を介して正
極材２８に所定の張力を生じさせ、かくして、正極用リ
ール２３から巻芯３７まで送られる正極材２８がたるむ
ことを防止している。

【００４２】これに加えて、巻回装置２０においては、
第１のセパレータ用リール２４から引き出した第１のセ
パレータ２９を第１〜第３のセパレータ用ガイドローラ
４８〜５０に順次沿わせて巻芯３７まで送ると共に、第
２のセパレータ用リール２５から引き出した第２のセパ
レータ３０を第４〜第７のセパレータ用ガイドローラ５
３〜５６に順次沿わせて巻芯３７まで送る。

【００４３】そして、巻回装置２０においては、このと
き、第１及び第２のセパレータ用ガイドローラ４８及び
４９の下側に設けられた第１のセパレータ用テンション
アーム５１により、これに回動自在に枢支され、かつ第
１及び第２のセパレータ用ガイドローラ４８及び４９間
を渡る第１のセパレータ２９が掛けられたテンションロ
ーラ５２を介してその第１のセパレータ２９に所定の張
力を生じさせ、かくして、第１のセパレータ用リール２
４から巻芯３７まで送られる第１のセパレータ２９がた
るむことを防止する。

【００４４】また、巻回装置２０においては、第４及び
第５のセパレータ用ガイドローラ５３及び５４の下側に
設けられた第２のセパレータ用テンションアーム５７に
より、これに回動自在に枢支され、かつ第４及び第５の
セパレータ用ガイドローラ５３及び５４間を渡る第２の
セパレータ３０が掛けられたテンションローラ５８を介
してその第２のセパレータ３０に所定の張力を生じさ
せ、かくして、第２のセパレータ用リール２５から巻芯
３７まで送られる第２のセパレータ３０がたるむことを
防止する。

【００４５】ここで、巻芯３７は、装置筐体２１の側壁
２１Ａに当該巻芯３７の中心軸を中心にして回転自在に
枢支され、その中心軸に沿ってスリット（図示せず）が
形成されている。

【００４６】これにより、巻回装置２０においては、巻
芯３７のスリット４９Ａに第１及び第２のセパレータ２
９及び３０を重ね合わせて挟持し、この状態で所定のモ
ータ（図示せず）を回転駆動させることにより、当該モ
ータの出力軸の回転に連動させて巻芯３７をその中心軸
を中心にして回転させる。

【００４７】そして、巻回装置２０においては、巻芯３
７に第１及び第２のセパレータ２９及び３０を巻回しな
がら、所定のタイミングで第１及び第２のセパレータ２
９及び３０間に負極材２７を介在させると共に、この
後、第１のセパレータ２９に正極材２８を沿わせること
により、巻芯３７に正極材２８と、第１のセパレータ２
９と、負極材２７と、第２のセパレータ３０とを、当該
正極材２８を内側にし、かつ、正極材２８及び負極材２
７を第１及び第２のセパレータ２９及び３０を介して互
いに絶縁させた状態で巻回する。

【００４８】また、巻回装置２０においては、負極材２
７の走行経路の所定位置に負極用カッタ（図示せず）が
配置されると共に、正極材２８の走行経路の所定位置に
正極用カッタ（図示せず）が配置されている。

【００４９】これにより、巻回装置２０においては、巻
芯３７に負極材２７及び正極材２８を巻回しながら、負
極用及び正極用カッタを用いて所定のタイミングで負極
材２７から高出力型の１つの非水電解液二次電池分の負
極を分離すると共に、正極材２８から高出力型の１つの
非水電解液二次電池分の正極を分離し、これら負極及び
正極を巻芯３７に巻回すると、その巻芯３７の回転を停
止させる。

【００５０】さらに、巻回装置２０においては、巻芯３
７の近傍にセパレータ用カッタ（図示せず）が配置され
ており、正極、第１のセパレータ２９、負極及び第２の
セパレータ３０を巻回した巻芯３７の回転を停止させる
と、巻芯３７に巻回している第１及び第２のセパレータ
２９及び３０をセパレータ用カッタを用いて切断し、か
くして、第１及び第２のセパレータ用リール２４及び２
５から引き出している第１及び第２のセパレータ２９及
び３０から、巻芯３７に巻回した高出力型の１つの非水
電解液二次電池分の第１及び第２のセパレータを分離す
る。

【００５１】これに加えて、巻回装置２０においては、
片面に所定の接着剤が塗布された巻止めテープ６０が巻
回されているテープ用リール６１が取り付けられてお
り、そのテープ用リール６１から引き出した巻止めテー
プ６０を第１〜第３のテープ用ガイドローラ６２〜６４
に順次沿わせて巻芯３７の近傍に配置した所定のテープ
貼着機構（図示せず）まで送る。

【００５２】これにより、テープ貼着機構は、巻芯３７
に巻回されている正極、第１のセパレータ、負極及び第
２のセパレータのうちの最外周となる第２のセパレータ
の終端部分に巻止めテープ６０を貼着し、かくして、巻
芯３７に巻回されている正極、第１のセパレータ、負極
及び第２のセパレータがほどけることを防止する。

【００５３】そして、巻回装置２０においては、巻芯３
７に巻回した正極、第１のセパレータ、負極及び第２の
セパレータがほどけることを防止すると、当該巻芯３７
から重ね合わせて巻回した正極、第１のセパレータ、負
極及び第２のセパレータを取り出し、この後同様にして
巻芯３７に第１及び第２のセパレータ２９及び３０と、
負極材２７及び正極材２８とを巻回することにより、そ
の巻芯３７に高出力型の１つの非水電解液二次電池分の
正極、第１のセパレータ、負極及び第２のセパレータを
順次巻回し得るようになされている。

【００５４】かかる構成に加えて、この巻回装置２０の
場合、装置筐体２１の側壁２１Ａには、第２及び第３の
負極用ガイドローラ３３及び３４間に負極材切除部６５
が設けられ、第２及び第３の正極用ガイドローラ４１及
び４２間に正極材切除部６６が設けられている。

【００５５】負極材切除部６５においては、図２に示す
ように、負極用リール２２から引き出された負極材２７
を走行させながら、負極用集電体６７の未塗布側縁部６
７Ａからその負極外縁部６７Ｂを切断することにより、
当該負極用集電体６７の未塗布側縁部６７Ａに複数の負
極リード６７Ｃのみが形成された負極材２７を巻芯３７
に送るようになされている。

【００５６】また、正極材切除部６６においては、負極
材切除部６５と同様に、正極用リール２３から引き出さ
れた正極材２８を走行させながら、正極用集電体の未塗
布側縁部からその正極外縁部２８Ａを切断することによ
り、当該正極用集電体の未塗布側縁部に複数の正極リー
ドのみが形成された正極材２８を巻芯３７に送るように
なされている。

【００５７】これにより、巻回装置２０においては、負
極リード６７Ｃを保護するために未塗布側縁部６７Ａに
負極外縁部６７Ｂが設けられた負極材２７と、同様に正
極リードを保護するために未塗布側縁部に正極外縁部２
８Ａが設けられた正極材２８とを巻回電極体の材料とし
て用いるものの、巻芯３７により、巻回電極体の元とな
る図１４について上述した巻回体１３を形成することな
く、巻回電極体を順次形成し得るようになされている。

【００５８】因みに、負極材切除部６５には、回収用ダ
クト６９が設けられており、当該回収用ダクト６９内
に、負極材２７の未塗布側縁部６７Ａから切断した負極
外縁部６７Ｂを吸引して回収することにより、その切断
した負極外縁部６７Ｂが装置筐体２１に設けられている
ガイドローラ等の各種部品にからまって故障の原因とな
ったり、巻回電極体に巻き込まれて不良品となることを
ほぼ確実に防止し得るようになされている。

【００５９】また、正極材切除部６６にも、同様に回収
用ダクト７０が設けられており、当該回収用ダクト７０
内に、正極材２８の未塗布側縁部から切断した正極外縁
部２８Ａを吸引して回収することにより、その切断した
正極外縁部２８Ａが装置筐体２１に設けられているガイ
ドローラ等の各種部品にからまって故障の原因となった
り、巻回電極体に巻き込まれて不良品となることをほぼ
確実に防止し得るようになされている。

【００６０】実際上、図３に示すように、負極材切除部
６５においては、下刃回転駆動機構７１と、上刃保持機
構７２と、図１について上述した回収用ダクト６９とか
ら構成されている。

【００６１】下刃回転駆動機構７１においては、装置筐
体２１の側壁２１Ａに垂設された板状のベース部材７３
を有し、そのベース部材７３上に第１の軸受部材７４が
設けられると共に、当該第１の軸受部材７４には円柱状
の第１の回転軸７５が、巻芯３７に送られる負極材２７
の幅方向とほぼ平行にされて回動自在に保持されてい
る。

【００６２】第１の回転軸７５には、巻芯３７に送られ
ている負極材２７の未塗布側縁部６７Ａと対向する一端
側（以下、これを第１の回転軸一端側と呼ぶ）に円柱状
のフランジ部７５Ａが設けられ、当該フランジ部７５Ａ
の第１の回転軸一端側に向いたフランジ面に環状の下刃
７６が固定されると共に、フランジ部７５Ａから先の第
１の回転軸一端側に外縁用ガイドローラ７７が回動自在
に取り付けられている。

【００６３】また、第１の回転軸７５には、巻芯３７に
送られている負極材２７の負極用活物質６８が塗布され
ている側縁部と対向する他端側（以下、これを第１の回
転軸他端側と呼ぶ）に回転伝達用プーリ７８が嵌合さ
れ、その回転伝達用プーリ７８を第１の回転軸７５と一
体に回転させるようになされていると共に、当該回転伝
達用プーリ７８から先の第１の回転軸他端側に第５の負
極用ガイドローラ７９が回動自在に取り付けられてい
る。

【００６４】そして、ベース部材７３上には、サーボモ
ータ８０が配置され、当該サーボモータ８０の出力軸に
嵌合されている駆動用プーリ８１から回転伝達用プーリ
７８に渡ってタイミングベルト８２が掛け渡されてい
る。

【００６５】この場合、下刃回転駆動機構７１において
は、サーボモータ８０を駆動制御することにより、その
出力軸の回転を当該出力軸と一体に回転する駆動用プー
リ８１からタイミングベルト８２を介して回転伝達用プ
ーリ７８に伝達し、かくして、第１の回転軸７５と共に
下刃７６を負極材２７の走行方向に準じて回転させ得る
ようになされている。

【００６６】一方、上刃保持機構７２においては、装置
筐体２１の側壁２１Ａに垂設された支柱８３を有し、そ
の支柱８３の先端には第２の軸受部材８４が設けられ、
当該第２の軸受部材８４には円柱状の第２の回転軸８５
が、巻芯３７に送られる負極材２７の幅方向とほぼ平行
にされて回動自在に保持されている。

【００６７】また、第２の回転軸８５において、巻芯３
７に送られている負極材２７の未塗布側縁部６７Ａと対
向する一端側（以下、これを第２の回転軸一端側と呼
ぶ）には、比較的薄い環状の上刃８６が回動自在に取り
付けられている。

【００６８】この場合、上刃８６は、その一面の刃先と
なる最外周部分が下刃７６の一面に押し付けられること
により、第１の回転軸７５と共に回転する下刃７６に連
動して回転するようになされている。

【００６９】かくして、上刃８６及び下刃７６は、当該
上刃８６の刃先と、下刃７６の一面及び周側面のエッジ
部分とにより負極用集電体６７を挟み込むようにして切
断する切断機を構成する。

【００７０】そして、この負極材切除部６５において
は、巻芯３７に送られる負極材２７の負極用活物質６８
が塗布された側縁部を第５の負極用ガイドローラ７９に
沿わせ、かつ未塗布側縁部６７Ａをフランジ部７５Ａの
周側面から外縁用ガイドローラ７７の周側面に渡って沿
わせることにより、各負極リード６７Ｃにおける負極外
縁部６７Ｂ寄りの所定位置（以下、これを負極リード６
７Ｃの切断対象位置と呼ぶ）を下刃７６の一面と上刃８
６の一面との接触位置を通過させるようになされてい
る。

【００７１】これにより、負極材切除部６５において
は、巻芯３７に送られる負極材２７の走行中に負極リー
ド６７Ｃを下刃７６に沿わせ、当該負極リード６７Ｃの
切断対象位置を下刃７６と連動して回転する上刃８６に
よって順次切断することができ、かくして、負極用集電
体６７の未塗布側縁部６７Ａから負極外縁部６７Ｂを切
除した負極材２７を巻芯３７に送ることができるように
なされている。

【００７２】ところで、負極材切除部６５においては、
負極材２７の走行速度が下刃７６の周速度よりも比較的
速い場合、負極リード６７Ｃの切断対象位置を下刃７６
及び上刃８６によって引きちぎるようになり、その負極
リード６７Ｃの切断対象位置を直線的に切断し難くなる
ために切断先端部分にばりが生じたり、その切断によっ
て切り粉が発生する場合がある。

【００７３】これに対して、負極材切除部６５において
は、負極材２７の走行速度が下刃７６の周速度よりも比
較的遅い場合、負極リード６７Ｃの切断対象位置を下刃
７６及び上刃８６によって一度切断した後、再び切断す
ることになり、その負極リード６７Ｃの切断によって切
り粉が発生したり、負極リード６７Ｃの切断先端部分が
ねじれる等して変形する場合がある。

【００７４】そして、巻回装置２０においては、負極リ
ード６７Ｃの切断によって切り粉が発生すると、その切
り粉が付着した負極材２７を用いて巻回電極体を形成し
て、当該形成した巻回電極体において切り粉による内部
ショートが発生する場合がある。

【００７５】また、巻回装置２０においては、負極材２
７において、負極リード６７Ｃの切断先端部分にばりが
生じたり、変形が生じると、その負極材２７を用いて形
成した巻回電極体を用いて非水電解液二次電池を製造す
る際に負極リード６７Ｃを負極缶等に容易には溶接し難
い場合がある。

【００７６】このため、負極材切除部６５においては、
装置筐体２１の内部に設けられたＣＰＵ（Central Proc
essing Unit ）等を有する制御部（図示せず）が巻芯３
７の回転速度に応じてサーボモータ８０を駆動制御する
と共に、下刃７６及び上刃８６の直径と、回転伝達用プ
ーリ７８及び駆動用プーリ８１並びにタイミングベルト
８２によって決定されるギア比とを適宜選定することに
より、負極材２７の走行速度と、下刃７６の周速度とが
ほぼ同等となるように第１の回転軸７５を回転させ、か
くして、負極材２７の未塗布側縁部６７Ａから負極外縁
部６７Ｂを切断したときに、切り粉やばりが発生した
り、負極リード６７Ｃが変形することを低減させ得るよ
うになされている。

【００７７】実際に、負極材切除部６５においては、負
極材２７の走行速度をＶ１とし、下刃７６の周速度をＶ
２とすると、（１）式

【００７８】

【数１】

【００７９】で表されるように、負極材２７の走行速度
が下刃７６の周速度よりも比較的速くなると、負極リー
ド６７Ｃの切断対象位置を引きちぎるようになり、
（２）式

【００８０】

【数２】

【００８１】で表されるように、負極材２７の走行速度
が下刃７６の周速度よりも比較的遅くなると、負極リー
ド６７Ｃの切断対象位置を一度切断した後、再び切断す
ることになる。

【００８２】従って、負極材切除部６５においては、
（３）式

【００８３】

【数３】

【００８４】で表されるように、負極材２７の走行速度
と、下刃７６の周速度とが所定の範囲内でほぼ同等とな
るようにサーボモータ８０を駆動制御し、これにより、
負極リード６７Ｃの切断対象位置を切断したときに、切
り粉やばりが発生したり、その負極リード６７Ｃが変形
することを低減させ得るようになされている。

【００８５】因みに、上刃保持機構７２から下刃回転駆
動機構７１の第１の回転軸７５に渡る鉛直方向の断面を
取って示す図４のように、第１の回転軸７５のフランジ
部７５Ａには、下刃７６がナット８７を用いて固定され
ている。

【００８６】また、第２の回転軸８５は、上刃８６の孔
部８６Ａに挿通されると共に、当該上刃８６から先の第
２の回転軸一端側にナット８８が取り付けられている。

【００８７】そして、上刃８６とナット８８との間に
は、複数の皿ばね８９を介在させており、当該皿ばね８
９により上刃８６を第２の回転軸８５の他端側に付勢す
ることにより、上刃８６の一面８６Ｂの最外周部分を下
刃７６の一面７６Ａに所定の圧力で安定して押し付ける
ことができ、かくして、負極材２７における負極リード
６７Ｃの切断対象位置をほぼ確実に切断し得るようにな
されている。

【００８８】これに加えて、下刃７６の周側面７６Ｂ
は、走行中の負極材２７の未塗布側縁部６７Ａとほぼ平
行となるように形成されている。

【００８９】従って、負極材切除部６５は、負極リード
６７Ｃの切断対象位置に上刃８６の刃先を押し付けるよ
うにして切断するものの、このとき、負極リード６７Ｃ
を下刃７６の周側面７６Ｂで受けることができ、かくし
て、機械構造的にも負極リード６７Ｃが変形することを
防止し得るようになされている。

【００９０】また、上刃８６の周側面８６Ｃは、当該上
刃８６の一面８６Ｂに対して90度よりもわずかに鋭角と
なるように形成されている。

【００９１】これにより、負極材切除部６５は、負極リ
ード６７Ｃの切断対象位置を切断したとき、回収する負
極外縁部６７Ｂを上刃８６の周側面８６Ｃで負極リード
６７Ｃから遠ざける方向に押すことができ、かくして、
回収する負極外縁部６７Ｂが負極リード６７Ｃに絡みつ
く等して巻回装置２０の故障の原因となることを防止し
得るようになされている。

【００９２】さらに、第１の回転軸７５は、第１の軸受
部材７４にベアリング９０を介して保持されることによ
り、サーボモータ８０の駆動に追従して回転し得ると共
に、第２の回転軸８５も第２の軸受部材８４にベアリン
グ９１を介して保持されることにより、第１の回転軸７
５に追従して回転し得るようになされている。

【００９３】これに加えて、第１の回転軸７５には、ベ
アリング９２及び９３を介して外縁用ガイドローラ７７
と第５の負極用ガイドローラ７９とが保持され、当該外
縁用ガイドローラ７７及び第５の負極用ガイドローラ７
９をそれぞれ個別に回転させ得るようになされている。

【００９４】従って、負極材切除部６５においては、負
極リード６７Ｃの切断対象位置を的確に切断し得るもの
の、負極材２７の走行速度と、下刃７６の周速度とに上
述した（３）式に示す範囲内で差が生じた場合でも、外
縁用ガイドローラ７７を回収される負極外縁部６７Ｂの
走行に追従させて回転させ得ると共に、第５の負極用ガ
イドローラ７９を負極材２７の走行に追従させて回転さ
せることができる。

【００９５】これにより、負極材切除部６５において
は、負極材２７の未塗布側縁部６７Ａから負極外縁部６
７Ｂを切除するときに、当該負極材２７に必要以上の張
力が生じたり、これとは逆にたるみが生じることをほぼ
確実に防止することができ、かくして、負極材２７を負
極用テンションアーム３８により最適な張力が生じた状
態で巻芯３７に走行させて巻回させ得るようになされて
いる。

【００９６】一方、正極材切除部６６においては、巻回
電極体において、正極及び負極が正極リードと負極リー
ド６７Ｃとを第１及び第２のセパレータ２９及び３０の
幅方向に沿って互いに反対方向に突出するように重ねら
れていることにより、図３及び図４について上述した負
極材切除部６５が負極材２７の走行方向に対して左右対
象となるように構成されている。

【００９７】そして、正極材切除部６６においては、負
極材切除部６５と同様に機能することにより、正極材２
８の未塗布側縁部から正極外縁部２８Ａを切除し得ると
共に、このとき、切り粉の発生や、正極リードにおける
ばりの発生、また、負極リード６７Ｃが変形することを
低減させ得るようになされている。

【００９８】以上の構成において、この巻回装置２０で
は、負極用リール２２から引き出した負極材２７と、正
極用リール２３から引き出した正極材２８と、第１及び
第２のセパレータ用リール２４及び２５から引き出した
第１及び第２のセパレータ２９及び３０とを、正極材２
８、第１のセパレータ２９、負極材２７及び第２のセパ
レータ３０の順に重ね、かつ正極材２８を内側にして巻
芯３７に巻回して巻回電極体を形成する。

【００９９】そして、この巻回装置２０では、巻回電極
体の形成時、負極材２７を巻芯３７に送りながら、負極
用リール２２と巻芯３７との間の負極材２７の走行経路
に配置している負極材切除部６５により、その負極材２
７の未塗布側縁部６７Ａから負極リード６７Ｃを保護す
るために設けられている負極外縁部６７Ｂを切除すると
共に、正極材２８を巻芯３７に送りながら、正極用リー
ル２３と巻芯３７との間の正極材２８の走行経路に配置
している正極材切除部６６により、その正極材２８の未
塗布側縁部から正極リードを保護するために設けられて
いる正極外縁部２８Ａを切除し、それぞれ負極外縁部６
７Ｂ及び正極外縁部２８Ａを切除した負極材２７と正極
材２８とを巻芯３７に供給するようにした。

【０１００】従って、この巻回装置２０では、負極リー
ド６７Ｃを保護するために未塗布側縁部６７Ａに負極外
縁部６７Ｂが設けられた負極材２７と、同様に正極リー
ドを保護するために未塗布側縁部に正極外縁部２８Ａが
設けられた正極材２８とを巻回電極体の材料として用い
るものの、巻回電極体の元となる図１４について上述し
た巻回体１３を形成することなく、予め負極外縁部６７
Ｂ及び正極外縁部２８Ａが切除された巻回電極体を順次
形成することができ、従来の巻回電極体の形成工程で必
要とされた巻回体１３からの負極外縁部６７Ｂ及び正極
外縁部２８Ａの手作業による切断処理を不要にすること
ができる。

【０１０１】また、巻回装置２０では、負極材２７及び
正極材２８からの負極外縁部６７Ｂ及び正極外縁部２８
Ａの切除を巻回電極体の形成とは別に行うわけではな
く、その巻回電極体の形成のために、負極材２７と正極
材２８とを巻芯３７に送りながら負極外縁部６７Ｂ及び
正極外縁部２８Ａの切除を行うため、従来の巻回装置に
おいて巻回体１３を形成する時間とほぼ同等の時間で巻
回電極体を形成することができる。

【０１０２】この結果、巻回装置２０では、巻回電極体
の形成時間を従来に比べて大幅に短縮することができ、
かくして、巻回電極体の形成効率を格段的に向上させる
ことができる。

【０１０３】因みに、従来の巻回電極体の形成工程で
は、巻回装置を用いて形成した巻回体１３から、作業者
が金鋏や電動ニッパ等の所定の工具を用いて手作業によ
り不要な負極外縁部及び正極外縁部を切断するため、そ
の切断の際に切り粉が発生して巻回電極体の内部に混入
したり、負極リードや正極リードにばりが発生し、ま
た、負極リードや、正極リード、さらには巻回電極体自
体が変形してこの時点で不良品を発生させる場合があ
る。

【０１０４】しかしながら、第１の実施の形態による巻
回装置２０によれば、負極用リール２２及び正極用リー
ル２３から負極材２７及び正極材２８を引き出すまで
は、負極リード６７Ｃ及び正極リードをこれらが連結さ
れた負極外縁部６７Ｂ及び正極外縁部２８Ａによって変
形しないように保護すると共に、当該負極材２７及び正
極材２８を巻芯３７に送りながら負極外縁部６７Ｂ及び
正極外縁部２８Ａを切除する際も、上述した（３）式の
ように、負極材切除部６５及び正極材切除部６６の下刃
７６の周速度を最適化してその負極外縁部６７Ｂ及び正
極外縁部２８Ａを切除するため、切り粉やばりの発生を
低減させることができると共に、負極リードや、正極リ
ード、さらには巻回電極体自体が変形することも低減さ
せることができる。

【０１０５】以上の構成によれば、負極用集電体６７の
未塗布側縁部６７Ａに櫛歯状の負極リード６７Ｃとこれ
に連結された負極外縁部６７Ｂとが設けられた負極材２
７と、正極用集電体の未塗布側縁部に櫛歯状の正極リー
ドとこれに連結された正極外縁部２８Ａとが設けられた
正極材２８とを巻回電極体の生成用に巻芯３７に送りな
がら、負極材切除部６５により負極材２７の未塗布側縁
部６７Ａから負極外縁部６７Ｂを切除すると共に、正極
材切除部６６により正極材２８の未塗布側縁部から正極
外縁部２８Ａを切除するようにしたことにより、従来の
巻回電極体の形成工程で必要とされた巻回体からの負極
外縁部６７Ｂ及び正極外縁部２８Ａの手作業による切断
処理を不要にすることができ、かくして、巻回電極体の
形成工程を簡略化し得る巻回装置を実現することができ
る。

【０１０６】（２）第２の実施の形態 図１との対応部分に同一符号を付して示す図５は、第２
の実施の形態による巻回装置１００を示し、負極材切除
部１０１及び正極材切除部１０２と、第２の負極用ガイ
ドローラ３３及び第２の正極用ガイドローラ４１に代え
て設けられた負極用ローラ部１０３及び正極用ローラ部
１０４との構成を除いて図１について上述した第１の実
施の形態による巻回装置２０と同様に構成されている。

【０１０７】この場合、図３及び図４との対応部分に同
一符号を付して示す図６及び図７において、負極材切除
部１０１には、図３及び図４について上述した負極材切
除部６５の下刃回転駆動機構７１（図３及び図４）に代
えて異なる構成の下刃回転駆動機構１０５が設けられい
る。

【０１０８】下刃回転駆動機構１０５においては、装置
筐体２１の側壁２１Ａに垂設された板状のベース部材７
３上に第１の軸受部材７４が設けられ、当該第１の軸受
部材７４に円柱状の第３の回転軸１０６が、巻芯３７に
送られる負極材２７の幅方向とほぼ平行にされて回動自
在に保持されている。

【０１０９】そして、第３の回転軸１０６の中央部には
円柱状のフランジ部１０６Ａが設けられ、当該第３の回
転軸１０６における負極材２７の未塗布側縁部６７Ａと
対向する一端側（以下、これを第３の回転軸一端側と呼
ぶ）に向いたフランジ部１０６Ａのフランジ面には下刃
７６が固定されている。

【０１１０】また、第３の回転軸１０６において、フラ
ンジ部１０６Ａから先の第３の回転軸一端側には、外縁
用ガイドローラ７７が回動自在に取り付けられると共
に、その外縁用ガイドローラ７７からさらに先には回転
伝達用プーリ１０７が嵌合され、当該回転伝達用プーリ
１０７を第３の回転軸１０６と一体に回転させ得るよう
になされている。

【０１１１】因みに、第３の回転軸１０６には、負極材
２７の負極用活物質６８が塗布されている側縁部と対向
する他端側（以下、これを第３の回転軸他端側と呼ぶ）
に第５の負極用ガイドローラ７９が回動自在に取り付け
られている。

【０１１２】一方、負極用ローラ部１０３においては、
装置筐体２１の側壁２１Ａに回動自在に取り付けられた
負極用ガイドローラ１１０を有し、当該負極用ガイドロ
ーラ１１０の装置筐体２１に取り付けられた側と反対側
には駆動用プーリ１１１が嵌合され、その駆動用プーリ
１１１を負極用ガイドローラ１１０と一体に回転させ得
るようになされている。

【０１１３】そして、駆動用プーリ１１１及び負極材切
除部１０１の回転伝達用プーリ１０７にはタイミングベ
ルト１１２が掛け渡されている。

【０１１４】これにより、負極用ローラ部１０３は、負
極用ガイドローラ１１０に沿わせて負極材２７が巻芯３
７に送られることにより当該負極用ガイドローラ１１０
が回転すると、その回転を駆動用プーリ１１１からタイ
ミングベルト１１２を介して回転伝達用プーリ１０７に
伝達し、かくして、負極用ガイドローラ１１０と同期さ
せて第１の回転軸７５と共に下刃７６を負極材２７の走
行方向に準じて回転させ得るようになされている。

【０１１５】このようにして、負極材切除部１０１は、
巻芯３７への負極材２７の走行に応じて負極用ローラ部
１０３から回転力が伝達されて下刃７６を回転させる
と、その下刃７６の一面に押し付けられている上刃８６
も連動させて回転させ、これにより、負極材２７の未塗
布側縁部６７Ａから負極外縁部６７Ｂを切断し得るよう
になされている。

【０１１６】ところで、図８に示すように、負極用ロー
ラ部１０３においては、負極用ガイドローラ１１０の周
側面１１０Ｂに負極材２７が接触している範囲を表す当
該負極用ガイドローラ１１０の中心軸１１０Ａに対する
抱付角度が比較的小さいと、その負極用ガイドローラ１
１０の周側面１１０Ｂと負極材２７との接触部分に生じ
る摩擦力が小さくなり、負極用ガイドローラ１１０の周
側面１１０Ｂに対して負極材２７が滑りやすくなるた
め、負極材２７の走行に応じて負極用ガイドローラ１１
０を適確には回転させ難くなる。

【０１１７】従って、図９に示すように、巻回装置１０
０においては、第１の負極用ガイドローラ３２及び負極
用ガイドローラ１１０よりも下側に負極用テンションロ
ーラ３９を配置し、負極材２７を第１の負極用ガイドロ
ーラ３２からその下側に引き回して負極用テンションロ
ーラ３９に沿わせた後、負極用ガイドローラ１１０まで
立ち上げ、当該負極用ガイドローラ１１０から負極材切
除部１０１まではほぼ水平に走行させている。

【０１１８】これにより、負極用ローラ部１０３におい
ては、負極用ガイドローラ１１０の周側面１１０Ｂに例
えば90度程度の抱付角度で負極材２７を接触させて、そ
の負極用ガイドローラ１１０の周側面１１０Ｂと負極材
２７との接触部分に生じる摩擦力を比較的大きくしてい
る。

【０１１９】かくして、負極用ローラ部１０３において
は、負極用ガイドローラ１１０の周側面１１０Ｂに対し
て負極材２７が滑ることをほぼ確実に防止し、負極材２
７の走行に応じて負極用ガイドローラ１１０を適確に回
転させ得るようになされている。

【０１２０】ここで、巻回装置１００においては、巻芯
３７を一定の回転速度で回転させて負極材２７及び正極
材２８と、第１及び第２のセパレータ２９及び３０とを
巻回しているが、その負極材２７及び正極材２８と、第
１及び第２きセパレータ２９及び３０との巻回数が増加
すれば、これに反して負極材２７及び正極材２８の走行
速度は遅くなる。

【０１２１】また、巻回装置１００においては、巻芯３
７に負極材２７及び正極材２８と、第１及び第２のセパ
レータ２９及び３０とを巻回し始めるときには、その巻
芯３７の回転を加速させると共に、当該巻芯３７におけ
る巻回を停止させるときには回転を減速させており、こ
のような加減速によっても負極材２７及び正極材２８の
走行速度は変化する。

【０１２２】このため、巻回装置１００においては、負
極材２７及び正極材２８を巻芯３７に巻回しながら負極
用リール２２及び正極用リール２３から引っ張るように
して走行させており、これにより、負極材２７の巻回に
応じた走行速度（走行速度の変化を含む）を負極用ロー
ラ部１０３の負極用ガイドローラ１１０にほぼ正確に伝
達し得るようになされている。

【０１２３】そして、負極材切除部１０１及び負極用ロ
ーラ部１０３においては、下刃７６及び上刃８６の直径
と、駆動用プーリ１１１及び回転伝達用プーリ１０７並
びにタイミングベルト１１２により決定されるギア比と
を適宜選定することにより、負極用ガイドローラ１１０
の回転を下刃７６に伝達したときに、上述した（３）式
を満足するように下刃７６の周速度と負極材２７の走行
速度とをほぼ同等にしてその下刃７６を回転させ得るよ
うになされている。

【０１２４】かくして、負極材切除部１０１及び負極用
ローラ部１０３においては、走行中の負極材２７の未塗
布側縁部６７Ａから負極外縁部６７Ｂを適確に切断する
ことができ、その切断により切り粉やばりが発生した
り、変形することを低減させることができる。

【０１２５】一方、正極材切除部１０２においては、巻
回電極体において、正極及び負極が正極リードと負極リ
ード６７Ｃとを第１及び第２のセパレータ２９及び３０
の幅方向に沿って互いに反対方向に突出するように重ね
られていることにより、図６及び図７について上述した
負極材切除部１０１が負極材２７の走行方向に対して左
右対象となるように構成されている。

【０１２６】また、正極用ローラ部１０４においては、
正極材切除部１０２の場合と同様の理由により、図６に
ついて上述した負極用ローラ部１０３を負極材２７の走
行方向に対して左右対象となるように構成されている。

【０１２７】そして、正極材切除部１０２及び正極用ロ
ーラ部１０４においては、図６及び図７について上述し
た負極材切除部１０１及び負極用ローラ部１０３と同様
に機能することにより、走行中の正極材２８の未塗布側
縁部から正極外縁部２８Ａを適確に切断することがで
き、その切断により切り粉やばりが発生したり、変形す
ることを低減させることができる。

【０１２８】以上の構成において、この巻回装置１００
では、巻回電極体を形成するために負極材２７及び正極
材２８と、第１及び第２のセパレータ２９及び３０とを
巻芯３７に送るとき、走行中の負極材２７が沿うことに
より回転する負極用ガイドローラ１１０の回転力を、そ
の負極材２７の走行経路に配置した負極材切除部１０１
に伝達し、当該負極材切除部１０１において、その負極
用ガイドローラ１１０の回転に同期させて回転させた下
刃７６及び上刃８６により負極材２７の未塗布側縁部６
７Ａから負極外縁部６７Ｂを切断する。

【０１２９】また、巻回装置１００では、走行中の正極
材２８が沿うことにより回転する正極用ガイドローラの
回転力を、その正極材２８の走行経路に配置した正極材
切除部１０２に伝達し、当該正極材切除部１０２におい
て、その正極用ガイドローラの回転に同期させて回転さ
せた下刃及び上刃により正極材２８の未塗布側縁部から
正極外縁部２８Ａを切断する。

【０１３０】従って、巻回装置１００では、実際に走行
している負極材２７及び正極材２８が沿うことにより回
転する負極用ガイドローラ１１０及び正極用ガイドロー
ラの回転力を負極材切除部１０１及び正極材切除部１０
２の下刃７６の回転駆動源とするため、負極材切除部１
０１及び正極材切除部１０２の下刃７６の周速度が負極
材２７及び正極材２８の走行速度と常にほぼ同等となる
ように適確に制御することができる。

【０１３１】この結果、巻回装置１００では、図１及び
図３並びに図４について上述した第１の実施の形態によ
る巻回装置２０（図１）の負極材切除部６５（図１及び
図３並びに図４）及び正極材切除部６６（図１）のよう
に巻芯３７の回転速度に応じて駆動制御するサーボモー
タ８０（図３）を回転駆動源として用いる場合に比べ
て、負極材２７及び正極材２８の走行速度が巻芯３７へ
の巻回数の増加や、巻回開始及び停止時の加減速によっ
て変化しても、これに適確に追従させて下刃７６を回転
させることができ、かくして、負極材２７及び正極材２
８から負極外縁部６７Ｂ及び正極外縁部２８Ａを切断し
たときに、切り粉やばりが発生したり、変形することを
さらに低減させることができる。

【０１３２】このため、巻回装置１００では、従来の巻
回電極体の形成工程に比べて、形成する巻回電極体の歩
留りを格段的に向上させることができ、その分、後段の
工程へも従来に比べて多数の良品（巻回電極体）を回す
ことができる。

【０１３３】因みに、巻回電極体の形成工程に対する後
段の工程では、従来の巻回電極体の形成工程で形成した
巻回電極体を受け取ると、負極リード及び正極リードが
変形していたり、ばりが発生している巻回電極体がある
ために、その工程に設けられている所定の装置の稼働率
が例えば50〔％〕程度と格段的に低く、また、負極リー
ド及び正極リードの変形やばりに加えて、内部に切粉が
混入している巻回電極体があるために、巻回電極体を用
いた所定の処理における歩留りは例えば92〔％〕程度で
あった。

【０１３４】これに対して、巻回電極体の形成工程に対
する後段の工程では、第２の実施の形態による巻回装置
１００を用いて形成した巻回電極体を受け取ると、巻回
電極体の形成時に切り粉やばりが発生したり、変形する
ことを大幅に低減させているため、その工程に設けられ
ている所定の装置の稼働率を例えば75〔％〕程度まで向
上させることができると共に、巻回電極体を用いた所定
の処理における歩留りも例えば98.5〔％〕程度まで向上
させることができる。

【０１３５】ところで、巻回装置１００では、負極用ガ
イドローラ１１０及び正極用ガイドローラの回転力を負
極材切除部１０１及び正極材切除部１０２の下刃７６の
回転駆動源とするため、負極材切除部１０１及び負極用
ローラ部１０３と、正極材切除部１０２及び正極用ロー
ラ部１０４とを、図１について上述した第１の実施の形
態による巻回装置２０（図１）の負極材切除部６５と、
正極材切除部６６とに比べて安価に製作することができ
る。

【０１３６】因みに、第１の実施の形態による巻回装置
２０（図１）では、負極材切除部６５を製作するために
例えば 250万円程度の費用が必要となり、正極材切除部
６６を製作するにも同様に例えば 250万円程度の費用が
必要となる。

【０１３７】これに対して、第２の実施の形態による巻
回装置１００では、負極材切除部１０１及び負極用ロー
ラ部１０３を例えば50万円程度の費用で製作することが
でき、正極材切除部１０２及び正極用ローラ部１０４を
も同様に例えば50万円程度の費用で製作することができ
る。

【０１３８】以上の構成によれば、走行中の負極材２７
が沿う負極用ガイドローラ１１０の回転力を負極材切除
部１０１に伝達して下刃７６及び上刃８６を回転させて
負極材２７の未塗布側縁部６７Ａから負極外縁部６７Ｂ
を切断すると共に、走行中の正極材２８が沿う正極用ガ
イドローラの回転力を正極材切除部１０２に伝達して下
刃及び上刃を回転させて正極材２８の未塗布側縁部から
正極外縁部２８Ａを切断するようにしたことにより、上
述した第１の実施の形態によって得られる効果に加え
て、負極材切除部１０１及び正極材切除部１０２の下刃
７６の周速度を負極材２７及び正極材２８の走行速度と
常にほぼ同等となるように適確に制御して負極材２７及
び正極材２８の未塗布側縁部６７Ａから負極外縁部６７
Ｂ及び正極外縁部２８Ａを切断することができ、かくし
て、負極外縁部６７Ｂ及び正極外縁部２８Ａの切断時に
切り粉やばりが発生したり、変形することを大幅に低減
させ得る巻回装置を実現することができる。

【０１３９】（３）他の実施の形態 なお、上述の第１及び第２の実施の形態においては、第
３の負極用ガイドローラ３４の前段に負極材切除部６５
及び１０１を配置し、第３の正極用ガイドローラ４２の
前段に正極材切除部６６及び１０２を配置するようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、巻芯
３７の前段であれば、負極材切除部６５及び１０１と、
正極材切除部６６及び１０２とをこの他種々の位置に配
置するようにしても良い。

【０１４０】また、上述の第１の実施の形態において
は、巻芯３７の回転速度に応じてサーボモータ８０を駆
動制御するようにした場合について述べたが、本発明は
これに限らず、負極材２７及び正極材２８の走行速度を
検出する所定の検出器を設け、得られる検出結果に基づ
いてサーボモータ８０を駆動制御するようにしても良
く、このようにすれば、第２の実施の形態と同様に、負
極外縁部６７Ｂ及び正極外縁部２８Ａの切断時に切り粉
やばりが発生したり、変形することをさらに低減させる
ことができる。

【０１４１】さらに、上述の第２の実施の形態において
は、図９について上述したように、負極用ガイドローラ
１１０の斜め下側に負極用テンションローラ３９を配置
することにより、その負極用ガイドローラ１１０の周側
面１１０Ｂに例えば90度程度の抱付角度で負極材２７を
接触させるようにした場合について述べたが、本発明は
これに限らず、負極用ガイドローラ１１０の周側面１１
０Ｂに対して負極材２７が滑らないようにすることがで
きれば、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、負極材
切除部１０１の下刃７６の回転駆動源となるガイドロー
ラ１２０と、その前段のガイドローラ１２１との配置位
置を適宜選定して、当該回転駆動源となるガイドローラ
１２０の周側面１１０Ｂにおける抱付角度を格段的に拡
大したり、巻回装置の構成上、回転駆動源となるガイド
ローラ１２２の周側面１１０Ｂにおける抱付角度が比較
的小さいときには、その回転駆動源となるガイドローラ
１２２の周側面１１０Ｂとの間に負極材２７を挟み込む
タッチローラ１２３を配置するようにしても良い。

【０１４２】因みに、巻回装置においては、負極用ガイ
ドローラ１１０の周側面１１０Ｂに対して負極材２７が
滑らないようにすることができれば、このような回転駆
動源となるガイドローラ１２０及び１２２等の配置のみ
ならずに、その回転駆動源となるガイドローラ自体の材
質を負極材２７が滑らないようなものに選定したり、当
該回転駆動源となるガイドローラの周側面に負極材２７
の滑りを防止し得るゴム材等の所定の部材を設けるよう
にしても良い。

【０１４３】さらに、上述の第２の実施の形態において
は、負極材切除部１０１と、正極材切除部１０２との下
刃７６の回転駆動源として隣接する負極用ローラ部１０
３の負極用ガイドローラ１１０と、正極用ローラ部１０
４の正極用ガイドローラとを用いるようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、負極材切除部１
０１と、正極材切除部１０２との下刃７６の周速度を負
極材２７及び正極材２８の走行速度とほぼ同等にするこ
とができれば、この他種々の位置のガイドローラを回転
駆動源として用いるようにしても良い。

【０１４４】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、本発明を図１及び図５について上述した巻
回装置２０及び１００に適用するようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、負極用集電体の未
塗布側縁部に櫛歯状の負極リードと、その負極リードに
連結された負極外縁部とが設けられた負極と、正極用集
電体の未塗布側縁部に櫛歯状の正極リードと、その正極
リードに連結された正極外縁部とが設けられた正極とを
順次重ねて巻回することにより巻回電極体を形成するも
のであれば、この他種々の一次電池及び２次電池の巻回
電極体用に負極及び正極を巻回する巻回装置に広く適用
することができる。

【０１４５】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、帯状に形成されて幅方向の一方の側縁部に
櫛歯状の負極リードと、当該負極リードに連結された負
極外縁部とが設けられた負極として、帯状の負極集電体
６７の両面に、当該負極集電体６７の幅方向の一方の側
縁部を避けて、かつ負極集電体６７の長手方向に沿って
負極用活物質６８の活物質塗布領域と活物質未塗布領域
とを順次交互に形成することにより高出力型の多数の非
水体電解液二次電池分の負極を有する負極材２７を適用
するようにした場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、帯状に形成されて幅方向の一方の側縁部に櫛歯
状の負極リードと、当該負極リードに連結された負極外
縁部とが設けられていれば、負極用集電体の少なくとも
一面に負極用活物質が塗布された少なくとも１つの電池
分の負極等のように、この他種々の構成の負極を広く適
用することができる。

【０１４６】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、帯状に形成されて幅方向の一方の側縁部に
櫛歯状の正極リードと、当該正極リードに連結された正
極外縁部とが設けられた正極として、帯状の正極集電体
の両面に、当該正極集電体の幅方向の一方の側縁部を避
けて、かつ正極集電体の長手方向に沿って正極用活物質
の活物質塗布領域と活物質未塗布領域とを順次交互に形
成することにより高出力型の多数の非水体電解液二次電
池分の正極を有する正極材２８を適用するようにした場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、帯状に形
成されて幅方向の一方の側縁部に櫛歯状の正極リード
と、当該正極リードに連結された正極外縁部とが設けら
れていれば、正極用集電体の少なくとも一面に正極用活
物質が塗布された少なくとも１つの電池分の正極等のよ
うに、この他種々の構成の正極を広く適用することがで
きる。

【０１４７】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、所定の巻回位置に送られる負極の側縁部か
ら負極外縁部を切断する負極用切断手段として、制御部
及び負極用切除部６５と、負極用切除部１０１及び負極
用ローラ部１０３とを適用するようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、所定の巻回位置に送
られる負極の側縁部から負極外縁部を切断することがで
きれば、この他種々の構成の負極用切断手段を広く適用
することができる。

【０１４８】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、巻回位置に送られる正極の側縁部から正極
外縁部を切断する正極用切断手段として、制御部及び正
極用切除部６６と、正極用切除部１０２及び正極用ロー
ラ部１０４とを適用するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、巻回位置に送られる正極の
側縁部から正極外縁部を切断することができれば、この
他種々の構成の正極用切断手段を広く適用することがで
きる。

【０１４９】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、負極用切断手段により負極の側縁部から切
断された負極外縁部を回収する負極用回収手段として、
負極用切除部６５及び１０１に設けられた、負極外縁部
６７Ｂを吸引して回収する回収用ダクト６９を適用する
ようにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、負極用切断手段により負極の側縁部から切断された
負極外縁部を回収することができれば、負極外縁部６７
Ｂを巻き取るローラ等のように、この他種々の構成の負
極用回収手段を広く適用することができる。

【０１５０】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、 正極用切断手段により正極の側縁部から
切断された正極外縁部を回収する正極用回収手段とし
て、正極用切除部６６及び１０２に設けられた、正極外
縁部２８Ａを吸引して回収する回収用ダクト７０を適用
するようにした場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、正極用切断手段により正極の側縁部から切断さ
れた正極外縁部を回収することができれば、正極外縁部
２８Ａを巻き取るローラ等のように、この他種々の構成
の正極用回収手段を広く適用することができる。

【０１５１】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、環状に形成された一対の負極切断用の刃を
互いの中心軸を中心にして連動させて回転させることに
より負極の側縁部から負極外縁部を切断する負極用切断
手段として、負極用切除部６５及び１０１の下刃回転駆
動機構７１、１０５及び上刃保持機構７２を適用するよ
うにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、環状に形成された一対の負極切断用の刃を互いの中
心軸を中心にして連動させて回転させることにより負極
の側縁部から負極外縁部を切断することができれば、こ
の他種々の構成の負極用切断手段を広く適用することが
できる。

【０１５２】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、負極用切断手段の一方の負極切断用の刃の
周速度を負極の走行速度とほぼ同等に制御する負極用切
断制御手段として、制御部、負極用切除部６５の回転伝
達用プーリ７８、サーボモータ８０、駆動用プーリ８１
及びタイミングベルト８２と、負極用切除部１０１及び
負極用ローラ部１０３の回転伝達用プーリ１０７、負極
用ガイドローラ１１０、駆動用プーリ１１１及びタイミ
ングベルト１１２とを適用するようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、負極用切断手段の一
方の負極切断用の刃の周速度を負極の走行速度とほぼ同
等に制御することができれば、この他種々の構成の負極
用切断制御手段を広く適用することができる。

【０１５３】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、環状に形成された一対の正極切断用の刃を
互いの中心軸を中心にして連動させて回転させることに
より正極の側縁部から正極外縁部を切断する正極用切断
手段として、正極用切除部６６及び１０２の下刃回転駆
動機構及び上刃保持機構を適用するようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、環状に形成され
た一対の正極切断用の刃を互いの中心軸を中心にして連
動させて回転させることにより正極の側縁部から正極外
縁部を切断することができれば、この他種々の構成の正
極用切断手段を広く適用することができる。

【０１５４】さらに、上述の第１及び第２の実施の形態
においては、正極用切断手段の一方の正極切断用の刃の
周速度を正極の走行速度とほぼ同等に制御する正極用切
断制御手段として、制御部、正極用切除部６６の回転伝
達用プーリ、サーボモータ、駆動用プーリ及びタイミン
グベルトと、正極用切除部１０２及び正極用ローラ部１
０４の回転伝達用プーリ、正極用ガイドローラ、駆動用
プーリ及びタイミングベルトとを適用するようにした場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、正極用切
断手段の一方の正極切断用の刃の周速度を正極の走行速
度とほぼ同等に制御することができれば、この他種々の
構成の正極用切断制御手段を広く適用することができ
る。

【０１５５】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、負極用切
断手段を用いて、巻回位置に送られる負極の側縁部から
負極外縁部を切断すると共に、正極用切断手段に用い
て、巻回位置に送られる正極の側縁部から正極外縁部を
切断し、負極外縁部が切断された負極と、正極外縁部が
切断された正極とを順次重ねながら巻回するようにした
ことにより、負極及び正極から負極外縁部及び正極外縁
部を切断しながら巻回して巻回電極体を形成することが
でき、その分、負極及び正極を巻回した後の負極外縁部
及び正極外縁部の切断処理を不要にすることができ、か
くして、巻回電極体の形成工程を簡易化することができ
る。

【０１５６】また、負極及び正極から負極外縁部及び正
極外縁部を切断しながら巻回して、当該負極及び正極を
巻回した後の負極外縁部及び正極外縁部の切断処理を不
要にすることができるため、巻回電極体の形成時間を大
幅に短縮することができ、巻回電極体の形成効率を格段
的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による巻回装置の構成の第１の実施の形
態を示す略線的正面図である。

【図２】負極外縁部が切断された負極材の説明に供する
略線的上面図である。

【図３】負極材切除部の構成を示す略線的斜視図であ
る。

【図４】負極材切除部の詳細構成を示す略線的断面図で
ある。

【図５】第２の実施の形態による巻回装置の構成を示す
略線的正面図である。

【図６】負極材切除部の構成を示す略線的斜視図であ
る。

【図７】負極材切除部の詳細構成を示す略線的断面図で
ある。

【図８】負極用ガイドローラにおける抱付角度の説明に
供する略線的側面図である。

【図９】負極用ガイドローラを適確に回転させる抱付角
度の説明に供する略線的側面図である。

【図１０】他の実施の形態による負極用ガイドローラを
適確に回転させるための構成を示す略線的側面図であ
る。

【図１１】高出力型の非水電解液二次電池に設けられた
巻回電極体の構成を示す略線的斜視図である。

【図１２】巻回電極体の負極リード及び正極リードの説
明に供する略線的断面図である。

【図１３】負極材の構成を示す略線的上面図である。

【図１４】従来の巻回装置によって形成された巻回体の
構成を示す略線的斜視図である。

【符号の説明】

２０、１００……巻回装置、２７……負極材、２８……
正極材、２９……第１のセパレータ、３０……第２のセ
パレータ、３７……巻芯、６５、１０１……負極材切除
部、６６、１０２……正極材切除部、６７……負極用集
電体、６７Ａ……未塗布側縁部、６７Ｂ……負極外縁
部、６７Ｃ……負極リード、６８……負極用活物質、６
９、７０……回収用ダクト、７１、１０５……下刃回転
駆動機構、７２……上刃保持機構、７５……第１の回転
軸、７６……下刃、７８、１０７……回転伝達用プー
リ、８０……サーボモータ、８１、１１１……駆動用プ
ーリ、８２、１１２……タイミングベルト、８５……第
２の回転軸、８６……上刃、１０３……負極用ローラ
部、１０４……正極用ローラ部、１０６……第３の回転
軸、１１０……負極用ガイドローラ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C039 CA01 3F055 AA09 BA25 CA01 DA01 5H029 AJ14 AK03 AL06 AL12 AM01 BJ02 BJ14 CJ04 CJ06 CJ07 CJ30 DJ07 DJ14 EJ01 HJ00 HJ12 5H050 AA19 BA15 DA04 FA05 GA04 GA08 GA09 GA29 GA30 HA12 HA20

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯状に形成されて幅方向の一方の側縁部に
   櫛歯状の負極リードと、当該負極リードに連結された負
   極外縁部とが設けられた負極と、帯状に形成されて幅方
   向の一方の側縁部に櫛歯状の正極リードと、当該正極リ
   ードに連結された正極外縁部とが設けられた正極とを順
   次重ねながら巻回する巻回装置において、 所定の巻回位置に送られる上記負極の上記側縁部から上
   記負極外縁部を切断する負極用切断手段と、 上記巻回位置に送られる上記正極の上記側縁部から上記
   正極外縁部を切断する正極用切断手段とを具えることを
   特徴とする巻回装置。
2. 【請求項２】上記負極用切断手段により上記負極の上記
   側縁部から切断された上記負極外縁部を回収する負極用
   回収手段と、 上記正極用切断手段により上記正極の上記側縁部から切
   断された上記正極外縁部を回収する正極用回収手段とを
   具えることを特徴とする請求項１に記載の巻回装置。
3. 【請求項３】上記負極用切断手段は、 環状に形成された一対の負極切断用の刃を互いの中心軸
   を中心にして連動させて回転させることにより上記負極
   の上記側縁部から上記負極外縁部を切断する負極用切断
   手段と、 上記負極用切断手段の一方の上記負極切断用の刃の周速
   度を上記負極の走行速度とほぼ同等に制御する負極用切
   断制御手段とを具え、 上記正極用切断手段は、 環状に形成され一対の正極切断用の刃を互いの中心軸を
   中心にして連動させて回転させることにより上記正極の
   上記側縁部から上記正極外縁部を切断する正極用切断手
   段と、 上記正極用切断手段の一方の上記正極切断用の刃の周速
   度を上記正極の走行速度とほぼ同等に制御する正極用切
   断制御手段とを具えることを特徴とする請求項１に記載
   の巻回装置。
4. 【請求項４】上記負極用切断制御手段は、 上記巻回位置に送られる上記負極が沿わせられて回転す
   る負極用ローラを具え、 上記正極用切断制御手段は、 上記巻回位置に送られる上記正極が沿わせられて回転す
   る正極用ローラを具えることを特徴とする請求項３に記
   載の巻回装置。
5. 【請求項５】帯状に形成されて幅方向の一方の側縁部に
   櫛歯状の負極リードと、当該負極リードに連結された負
   極外縁部とが設けられた負極と、帯状に形成されて幅方
   向の一方の側縁部に櫛歯状の正極リードと、当該正極リ
   ードに連結された正極外縁部とが設けられた正極とを順
   次重ねながら巻回する巻回方法において、 所定の巻回位置に送られる上記負極の上記側縁部から上
   記負極外縁部を切断すると共に、上記巻回位置に送られ
   る上記正極の上記側縁部から上記正極外縁部を切断する
   切断ステップと、 上記負極外縁部が切断された上記負極と、上記正極外縁
   部が切断された上記正極とを順次重ねながら巻回する巻
   回ステップとを具えることを特徴とする巻回方法。
6. 【請求項６】上記負極の上記側縁部から切断された上記
   負極外縁部を回収すると共に、上記正極の上記側縁部か
   ら切断された上記正極外縁部を回収する回収ステップを
   具えることを特徴とする請求項５に記載の巻回方法。
7. 【請求項７】上記切断ステップでは、 環状に形成された一対の負極切断用の刃のうちの一方の
   当該負極切断用の刃の周速度を上記負極の走行速度とほ
   ぼ同等に制御しながら、上記一対の負極切断用の刃を互
   いの中心軸を中心にして連動させて回転させることによ
   り上記負極の上記側縁部から上記負極外縁部を切断する
   と共に、環状に形成された一対の正極切断用の刃のうち
   の一方の当該正極切断用の刃の周速度を上記正極の走行
   速度とほぼ同等に制御しながら、上記一対の正極切断用
   の刃を互いの中心軸を中心にして連動させて回転させる
   ことにより上記正極の上記側縁部から上記正極外縁部を
   切断することを特徴とする請求項５に記載の巻回装置。
8. 【請求項８】上記切断ステップでは、 上記巻回位置に送られる上記負極が沿わせられて回転す
   る負極用ローラの当該回転に基づいて、一方の上記負極
   切断用の刃の周速度を上記負極の走行速度とほぼ同等に
   制御すると共に、上記巻回位置に送られる上記正極が沿
   わせられて回転する正極用ローラの当該回転に基づい
   て、一方の上記正極切断用の刃の周速度を上記正極の走
   行速度とほぼ同等に制御することを特徴とする請求項７
   に記載の巻回装置。