JP2003118896A - 巻取装置及び巻取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】巻締まり等による製品の特性悪化を防止すると
共に、巻取りに際しての作業効率の向上等を図ることが
可能な巻取装置及び巻取方法を提供する。 【解決手段】巻取装置は、その回転によってセパレータ
３，４を巻回する巻芯２２と、一対の軸支部材４１及び
該軸支部材４１に掛装されたベルト状部材４２からなる
押圧部材４０とを備える。セパレータ３，４が巻回され
る際には、セパレータ３，４が押圧部材４０によって巻
芯２２の一側面に向かって押さえ付けられ、さらにセパ
レータ３，４の巻回途中にプラス及びマイナス電極箔
５，６が案内される場合においても、押圧部材４０によ
り巻芯２２の一側面に向かってセパレータ３，４が押さ
え付けられる。その後、電極箔５，６の巻回状態が安定
した時点で押圧部材４０が離間され、セパレータ３，４
及び電極箔５，６が所定回数巻取られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻取装置及び巻取
方法に係るものであり、例えば、リチウムイオン電池等
の二次電池の製造に際して用いられる巻取装置及び巻取
方法を含む技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、リチウムイオン電池等の二次電
池の電池素子は、正極活物質が塗布されたプラス電極箔
と、負極活物質が塗布されたマイナス電極箔とが、帯状
絶縁材からなるセパレータを介して重ね合わされた状態
で巻芯に巻回され形成されている。そして、この巻回に
際しては、いわゆる、ニップローラ方式やクランプロー
ラ方式といった巻回方式が採用されている。ニップロー
ラ方式とは、ニップローラでセパレータを挟むことによ
り発生する摩擦力を用いて電極箔を引き込みつつ、これ
を巻回する方式である。

【０００３】より詳しく説明すると、前記ニップローラ
方式の巻取装置は、例えば、図９（ａ）に示すように、
スリット５０ａを有する巻芯５０と、該巻芯５０から所
定距離だけ離れた位置に、上下動可能に設けられた一対
のニップローラ５２とを備えている。そして、前記巻芯
５０に対して、図示しない引出装置から二枚のセパレー
タ５４，５５が引き出されてくると、それまで没入状態
にあった巻芯５０が突出させられ、セパレータ５４，５
５が巻芯５０のスリット５０ａに入り込む。次いで、ニ
ップローラ５２を接近方向へ移動させることでセパレー
タ５４，５５を挟みつつ、巻芯５０を回転させてセパレ
ータ５４，５５を所定量巻込む。

【０００４】その後、前記ニップローラ５２を一旦離間
させ、図９（ｂ）に示すように、前記セパレータ５４，
５５の間に一方の電極箔５６を誘導する。そして、これ
を再度ニップローラ５２で挟みつつ巻芯５０を回転させ
ると、セパレータ５４，５５は巻芯５０の回転に引っ張
られ、電極箔５６は、該セパレータ５４，５５と電極箔
５６との間に生じる摩擦力に引っ張られて巻回される。
同様に、図示しない他方の電極箔がセパレータ５５の下
方から誘導されてきて、前記電極箔５６に接触しないよ
うにセパレータ５４，５５で挟まれつつ、巻芯５０に巻
回される。

【０００５】一方、前記クランプローラ方式は、クラン
プローラを巻芯に対して押さえ付けながら巻回する方式
である。すなわち、クランプローラ方式の巻取装置は、
例えば図１０（ａ）に示すように、スリット６０ａを有
する巻芯６０と、該巻芯６０の上下両位置にクランプロ
ーラ６２を備えている。そして、先ず、前記巻芯６０に
対して、図示しない引出装置から二枚のセパレータ６
３，６４が引き出されてくる。次に、それまで没入状態
にあった巻芯６０が突出させられ、セパレータ６３，６
４がスリット６０ａに入り込む。

【０００６】そして、図１０（ｂ）に示すように、前記
クランプローラ６２を巻芯６０の方へ移動させることで
前記セパレータ６３，６４を上下方向から押さえ付け、
巻芯６０を回転させる。これにより、前記セパレータ６
３，６４は巻芯６０に巻付けられる（巻回される）こと
になり、その巻回が安定したところでクランプローラ６
２を一旦離間させ、押さえを解除する。そして、図示し
ない案内装置で電極箔６６，６７を巻回途中のセパレー
タ６３，６４で挟まれるように案内する。この時、前記
クランプローラ６２を再度巻芯６０の方向へ移動させ
て、前記セパレータ６３，６４及び電極箔６６，６７を
クランプしつつ巻芯６０を回転させることにより、巻回
が行われることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ニ
ップローラ方式では、セパレータ５４，５５の滑りを防
止するために、該セパレータ５４，５５をニップローラ
５２で強く挟持する必要があることから、前記巻芯５０
にて巻取られる部分と、ニップローラ５２で挟持される
部分との間に予想外のテンションがかかってしまうおそ
れがある。そのため、セパレータ５４，５５に伸びが生
じてしまったり、巻締まりが起こったりしてしまい、結
果として得られる電池素子の充放電特性が悪化してしま
うおそれがあった。

【０００８】一方、前記クランプローラ方式は、セパレ
ータ６３，６４と電極箔６６，６７とをクランプローラ
６２で巻芯６０に対して押さえ付けるようになっている
ため、前記ニップローラ方式のように、予想外のテンシ
ョンが発生してしまうことはない。ところが、前記クラ
ンプローラ６２とセパレータ６３，６４（電極箔６６，
６７）とは、側面から見て一点で接触し、該接触位置を
押さえ付ける構成となっている。そのため、図１０
（ｂ）に示すように、電極箔６６，６７を押さえ付ける
ことが可能な位置まで、前記クランプローラ６２を位置
調整する必要がある。この位置調整は、その時々に応じ
て行う必要があることから、時間と手間を要してしま
い、巻取作業に支障をきたしてしまう。その結果、作業
効率が著しく低下してしまうおそれがあった。

【０００９】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、巻締まり等による製品の特
性悪化を防止すると共に、巻取りに際しての作業効率の
向上等を図ることが可能な巻取装置及び巻取方法を提供
することを主たる目的の一つとしている。

【００１０】

【課題を解決するための手段及びその効果】前記の目的
を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。ま
た、その各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に
応じて記載する。

【００１１】手段１．巻芯の回転によって帯状体が巻取
られるように構成された巻取装置において、前記巻芯に
対し帯状体を案内する案内手段と、前記帯状体を前記巻
芯の方向へ押さえ付ける押圧手段とを備え、前記帯状体
がその長手方向に沿って前記巻芯に対して押さえ付けら
れるよう前記押圧手段を構成したことを特徴とする巻取
装置。

【００１２】手段１によれば、案内手段によって、帯状
体が巻芯に案内され、該帯状体の巻付けに際しては、押
圧手段によって該帯状体が巻芯の方向へ押さえ付けられ
る。このため、帯状体に予想外のテンションがかかるこ
とがなく、伸びや巻締まりの発生が防止できる。また、
このとき前記帯状体は、その長手方向に沿って前記巻芯
に対して押さえ付けられることから、押さえ付けの確実
性が高められると共に、その位置調整をさほど必要とし
ない。従って、作業効率の向上を図ることができる。

【００１３】手段２．巻芯の回転によって帯状体が巻取
られるように構成された巻取装置において、前記巻芯に
対し帯状体を案内する案内手段と、前記帯状体を前記巻
芯の方向へ押さえ付ける押圧手段とを備え、前記巻芯の
回転中の少なくとも一時期に、前記帯状体が面接触状態
又は面接触に準じた状態で前記巻芯に対し押さえ付けら
れるよう前記押圧手段を構成したことを特徴とする巻取
装置。

【００１４】手段２によれば、案内手段によって、帯状
体が巻芯に案内され、次いで、押圧手段によって該帯状
体が巻芯の方向へ押さえ付けられる。これにより、帯状
体に予想外のテンションがかかることがなく、伸びや巻
締まりの発生が防止できる。また、前記巻芯の回転中の
少なくとも一時期に、前記帯状体が面接触状態又は面接
触に準じた状態で巻芯に対して押さえ付けられることか
ら、該帯状体を比較的広域で押さえ付けることができ
る。従って、前記押さえ付けのための位置調整をさほど
必要とせず、作業効率の向上を図ることが可能となる。
さらに、前記帯状体を広域面で確実に押さえ付けること
できることから、巻崩れを防止することが可能となる。

【００１５】手段３．巻芯の回転によってプラス電極箔
及びマイナス電極箔が帯状のセパレータを介して互いに
絶縁状態で巻取られるように構成された巻取装置におい
て、前記巻芯に対し前記セパレータを案内する案内手段
と、前記巻芯に対し接離方向に移動可能に設けられ少な
くとも前記セパレータを前記巻芯の方向へ押さえ付ける
ことの可能な押圧手段と、巻取途中のセパレータ間に前
記プラス電極箔及びマイナス電極箔を案内する電極箔案
内手段とを備え、前記巻芯の回転中の少なくとも一時期
に、前記セパレータが面接触状態又は面接触に準じた状
態で前記巻芯に対し押さえ付けられるよう前記押圧手段
を構成したことを特徴とする巻取装置。

【００１６】手段３によれば、案内手段により前記巻芯
に対し前記セパレータが案内され、さらに前記巻芯に対
して接離方向に移動可能に設けられる押圧手段によっ
て、少なくとも前記セパレータが巻芯の方向へ押さえ付
けられる。このため、セパレータに予想外のテンション
がかかることがなく、セパレータに伸びや巻締まりが生
じることを防止できる。また、前記セパレータにおいて
は、その巻取途中にプラス電極箔及びマイナス電極箔が
案内手段で案内され、前記巻芯の回転中の少なくとも一
時期に、前記押圧手段によりセパレータが面接触状態又
は面接触に準じた状態で前記巻芯に対し押さえ付けられ
る。従って、押圧手段の位置調整をせずとも前記電極箔
を押さえ付けることができ、作業効率の向上を図ること
が可能となる。

【００１７】手段４．前記巻芯は平坦面又は略平坦状の
面を有し、前記押圧手段は、当該平坦面又は略平坦状の
面に対し前記セパレータが相対したときに面接触状態又
は面接触に準じた状態で押さえ付けられるよう、平坦面
又は略平坦状の面を具備していることを特徴とする手段
３に記載の巻取装置。

【００１８】手段４によれば、前記巻芯は平坦面又は略
平坦面の面を有し、前記押圧手段は、当該平坦面又は略
平坦状の面に対し前記セパレータが相対したときに面接
触状態又は面接触に準じた状態で押さえ付けられる。こ
のため、押圧手段による押さえ付けが確実に実施できる
と共に、その押さえ付けに際しての位置調整を要しない
ことから、作業効率の向上を図ることが可能となる。

【００１９】手段５．前記押圧手段の平坦面又は略平坦
状の面の幅は、前記巻芯の平坦面又は略平坦状の面より
も広いことを特徴とする手段４に記載の巻取装置。

【００２０】手段５によれば、前記押圧手段の平坦面又
は略平坦状の面の幅は、前記巻芯の平坦面又は略平坦状
の面よりも広く構成されている。このため、押圧手段に
よる押さえ付けをより確実に実施でき、巻崩れを防止す
ることができる。さらに、その押さえ付けに際しての位
置調整を要しないことから、作業効率の向上を図ること
が可能となる。

【００２１】手段６．前記押圧手段は、回転可能に軸支
された複数の軸支部材と、当該軸支部材に掛装されたベ
ルト状部材とを備えていることを特徴とする手段１乃至
５のいずれかに記載の巻取装置。

【００２２】手段６によれば、前記ベルト状部材には、
帯状体（セパレータ）の長手方向に沿った接触部分、或
いは平坦面、又は略平坦面が構成されることになり、広
域面で帯状体（セパレータ）を押さえ付けることが可能
となる。また、巻取に伴い、ベルト状部材も回転するこ
ととなるため、帯状体（セパレータ）に摩擦力等の巻取
に支障のある応力が生じにくい。そのため、巻取りを円
滑に実施することが可能となる。

【００２３】手段７．前記押圧手段は、傾動可能に備え
られていることを特徴とする手段１乃至６のいずれかに
記載の巻取装置。

【００２４】手段７によれば、押圧手段が巻芯の回転状
態に応じて傾動しうることから、帯状体（セパレータ）
を押さえ付ける場合において、摩擦やテンションの増大
を抑制することができる。

【００２５】手段８．巻芯の回転によって帯状体を巻取
る方法であって、前記巻芯に対し帯状体を案内する工程
と、前記帯状体を前記巻芯の方向へ押さえ付ける工程と
を備え、前記帯状体がその長手方向に沿って前記巻芯に
対し押さえ付けられるようにしたことを特徴とする巻取
方法。

【００２６】手段８によれば、帯状体が巻芯に対して案
内され、さらに該帯状体が巻芯の方へ押さえ付けられ
る。この際には、前記帯状体がその長手方向に沿って巻
芯に対して押さえ付けられることから、帯状体に予想外
のテンションがかかることがなく、伸びや巻締まりが防
止できる。また、その押さえ付けの位置調整をさほど必
要としないことから、作業効率の向上を図ることが可能
となる。

【００２７】手段９．巻芯の回転によって帯状体を巻取
る方法であって、前記巻芯に対し帯状体を案内する工程
と、前記帯状体を前記巻芯の方向へ押さえ付ける工程と
を備え、前記巻芯の回転中の少なくとも一時期に、前記
帯状体が面接触状態又は面接触に準じた状態で前記巻芯
に対し押さえ付けられるようにしたことを特徴とする巻
取方法。

【００２８】手段９によれば、帯状体が巻芯に対して案
内され、巻取られる。この巻取に際し、帯状体は巻芯の
方向へ押さえ付けられることから、前記帯状体に予想外
のテンションがかかることがなく、伸びや巻締まりを防
止することができる。また、前記巻芯の回転中の少なく
とも一時期に、前記帯状体が面接触状態又は面接触に準
じた状態で前記巻芯に対し押さえ付けられる。このた
め、帯状体は従来技術よりも広域で押さえ付けられるこ
とから、巻崩れを防止することができると共に、その押
さえ付けに際しての位置調整をさほど必要としないこと
から、作業効率の向上を図ることが可能となる。

【００２９】手段１０．巻芯の回転によってプラス電極
箔及びマイナス電極箔が帯状のセパレータを介して互い
に絶縁状態で巻取られる方法であって、前記巻芯に対し
前記セパレータを案内する工程と、前記巻芯に対し接離
方向に移動可能に設けられ少なくとも前記セパレータを
前記巻芯の方向へ押さえ付ける工程と、巻取途中のセパ
レータ間に前記プラス電極箔及びマイナス電極箔を案内
する工程とを備え、前記巻芯の回転中の少なくとも一時
期に、前記セパレータが面接触状態又は面接触に準じた
状態で前記巻芯に対し押さえ付けられようにしたことを
特徴とする巻取方法。

【００３０】手段１０によれば、従来技術にて既述した
ニップローラ方式やクランプローラ方式とは異なり、セ
パレータが直接押さえ付けられる。このため、前記セパ
レータに伸びや巻締まりが生じることなく、セパレータ
を巻取ることができる。そして、この巻取途中にプラス
電極箔及びマイナス電極箔が案内されると共に、前記巻
芯の回転中の少なくとも一時期に、前記セパレータが面
接触状態又は面接触に準じた状態で前記巻芯に対し押さ
え付けられる。これにより、巻崩れを防止できると共
に、押さえ付けに際しての位置調整を要しない。従っ
て、位置調整せずとも、より確実に前記電極箔を押さえ
付けることができ、作業効率の向上を図ることが可能と
なる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本実施の形態について説明
する。

【００３２】先ず、本実施の形態の巻取装置によって得
られるリチウムイオン電池素子の構成について説明す
る。図４は、リチウムイオン電池素子を示している。電
池素子１は、複数枚の帯状体が略長円形状に巻回された
巻回体を主として備え、その最外周にテープ２が貼付け
られて構成されている。前記帯状体は、２枚のセパレー
タ３，４と、プラス電極箔５及びマイナス電極箔６とに
よって構成されている。セパレータ３，４は、異種の電
極箔５，６が互いに接触して短絡を起こしてしまうのを
防止するべく絶縁体よりなる。

【００３３】プラス電極箔５は、例えば銅箔７と、該銅
箔７表面に塗布された活性炭８とから構成されている。
一方、マイナス電極箔６は、例えばアルミニウム箔９
と、該アルミニウム箔９に塗布形成された活性炭１０と
から構成されている。但し、電極箔５，６の巻中心部分
には、活性炭８，１０が塗布形成されていない部分があ
り、該部分に長板状のリード１１，１２が取り付けられ
ている。より詳しくは、マイナス電極箔６側のリード１
２は、マイナス電極箔６の巻中心側の端縁から最初の折
り返し部分までの間の内側面（巻中心側の面）に取付け
られている。また、プラス電極箔５のリード１１は、前
記マイナス電極箔６側のリード１２に対し、巻中心のほ
ぼ対象位置（プラス電極箔５の巻中心側の最初の折り返
し部分よりも巻外側で、かつ中心側の端から半周以内の
間の位置）の、内側面（巻中心側の面）に取付けられて
いる。

【００３４】また、本実施の形態ではリード１１，１２
は所定の厚みを有しており、特にマイナス電極箔６側の
リード１２の角部が、対向するセパレータ４を破損させ
てしまうことによる不具合を防止する措置が講じられて
いる。すなわち、マイナス電極箔６側のリード１２は、
対向するセパレータ４，３が破損してしまうと直接プラ
ス電極箔５に接触してしまうおそれがあるため、該リー
ド１２を覆うようにして保護テープ１３が貼り付けられ
ている。なお、プラス電極箔５側のリード１１に関して
は、仮に対向するセパレータ３が損傷してもマイナス電
極箔６に接触するおそれがないため、本実施の形態では
テープ等による保護は省略されている。もちろん、当該
リード１１に関しても保護テープを貼り付けることとし
ても何ら差し支えない。

【００３５】次に、図１，２に従って上記電池素子１を
製造するための巻取装置２０について説明する。図１は
巻取装置２０の外観を示す斜視図であり、図２（（ａ）
巻芯周辺装置、（ｂ）本体部）は、巻芯２２及びその周
辺装置を示している。前記巻取装置２０は、回動可能に
軸支された巻芯２２を備えている。この巻芯２２と前記
サーボモータ２１の回転軸２３との間にはタイミングベ
ルト２４が掛けられており、これにより、サーボモータ
２１の回転駆動力が巻芯２２に伝達されるようになって
いる。

【００３６】前記巻芯２２は、タイミングベルト２４が
掛けられている軸部２５と、軸部２５の先端に設けられ
た本体部２６とを備えている。本体部２６は、例えば、
軸部２５の延長線上で２つに分かれた板状体にスリット
２２ａを有する形状をなしている。また、巻芯２２は、
その軸線方向に出没可能となっており、非巻取り時には
没入状態を、巻取り時には突出状態をそれぞれとるよう
になっている。

【００３７】図１に示すように、前記プラス電極箔５
は、プラス電極箔原反繰出部２７においてロール状に巻
回されている。このプラス電極箔５の搬送経路途中に
は、前記リード１１を溶接によって所定のタイミングで
取付けるためのリード取付手段２８と、プラス電極箔５
を短冊状に切断する切断手段２９と、短冊状のプラス電
極箔５の前後端を挟持して所定位置（巻芯２２に対応す
る位置）に搬送する搬送手段（図示略）と、さらに、前
記搬送手段より受け渡された短冊状のプラス電極箔５を
挟持して、その先端を前記巻芯２２の方へ案内するため
の電極箔案内手段３０とが設けられている。

【００３８】一方、図面の煩雑化を回避するために、こ
こでは大部分につき図示を省略しているが、マイナス電
極箔６に関しても、前記プラス電極箔５と同様の手段が
設けられている。すなわち、マイナス電極箔６もロール
状に巻回されており、その搬送経路途中には、リード取
付手段、切断手段、搬送手段、電極箔案内手段とが設け
られている。但し、マイナス電極箔６の搬送経路の途中
において、リード取付手段には、前記保護テープ１３を
リード１２の上から貼り付ける保護テープ貼付機構が設
けられているとともに、電極箔案内手段には、短冊状の
マイナス電極箔６の端縁に前記テープ２を貼り付けるた
めの貼付け機構が設けられている。

【００３９】かかる構成の下、ロール状のプラス電極箔
原反繰出部２７から、帯状のプラス電極箔５がリード取
付手段２８へと送り出され、該リード取付手段２８に
て、前記プラス電極箔５にリード１１が取り付けられ
る。さらに、プラス電極箔５は切断手段２９に送られ、
ここで短冊状に切断される。より詳しくは、切断手段２
９はプラス電極箔５の先端部分を引っ張り込む機構を備
えており、該機構によってプラス電極箔５が所定長だけ
引っ張り込まれた後、切断手段２９のカッタによって短
冊状に切断される。この短冊状のプラス電極箔５は、搬
送手段によって所定位置に搬送され電極箔案内手段３０
へと引き渡される。

【００４０】同様に、マイナス電極箔６についても、マ
イナス電極箔原反繰出部から、リード取付手段によって
所定タイミングでリード１２が取り付けられ、保護テー
プ貼付機構で保護テープ１３が貼着される。さらに、マ
イナス電極箔６は、切断手段に送られて短冊状に切断さ
れ、搬送手段によって所定位置に搬送された後、電極箔
案内手段へと引き渡される。前記案内手段では、貼付け
機構によってマイナス電極箔６の端縁にテープ２が貼り
付けられる。これにより、巻回終了時に外周側にテープ
２が貼着されるようになっている。

【００４１】前記セパレータ３，４は、セパレータ原反
繰出部３１，３２においてロール状に巻回されている。
両セパレータ３，４は、その先端側から巻芯２２に供給
されるようになっており、セパレータ３，４の先端側の
部分を把持して引っ張り込むためのセパレータチャック
（図示略）等が設けられている。

【００４２】また、前記巻取装置２０には、巻芯２２の
近傍において、前記セパレータ３，４及び電極箔５，６
を巻芯２２に対して押さえ付けるための押圧手段４０
（図３参照）や、セパレータ３，４を切断するためのセ
パレータカッタ（図示略）等が設けられている。さら
に、巻取装置２０には、巻取りによって得られた電池素
子１を載置台３５まで移送して載置するための移送手段
（図示略）が設けられている。

【００４３】本実施の形態では、上述したサーボモータ
２１や、各種手段の動作は、図示しない制御装置によっ
て司られるようになっている。すなわち、以下に説明す
るような巻取等に際しては、基本的には制御装置からの
指令に基づいてサーボモータ２１をはじめとする各手段
が駆動制御される。

【００４４】次に、前記押圧手段４０の構成について説
明する。図３は、本巻取装置２０における押圧手段４０
を示したものである。前記押圧手段４０は、巻芯２２の
上方及び下方において、各々上下動可能に備えられてい
る。また、押圧手段４０は、図示しないブラケットに対
して回転可能に軸支された一対の軸支部材４１と、該軸
支部材４１に掛装されたベルト状部材４２とを備えてい
る。前記軸支部材４１は、例えば、回転自在な円柱形状
を有し、互いに平行に伸び、離間した状態で支持されて
いる。

【００４５】一方、前記ベルト状部材４２は、いわゆる
平ベルトからなり、前記軸支部材４１に対して位置ずれ
しないよう、所定の張力を付与された状態で掛装されて
いる。これにより、前記ベルト状部材４２は、その両面
（上部面と下部面）が平坦面となっている。かかる構成
下、軸支部材４１とベルト状部材４２とは連動して動作
するようになっている。つまり、前記ベルト状部材４２
に外部からの応力が与えられると、該応力が軸支部材４
１に伝動されて回転が許容され、さらに該回転と共にベ
ルト状部材４２が回転することとなる。

【００４６】次に、上記のように構成されてなる巻取装
置２０を用いた巻取方法（電池素子１の製造方法）の一
例について説明する。

【００４７】まず、図５（ａ）に示すように、前記セパ
レータチャックにて、２枚のセパレータ３，４の先端部
分を所定位置まで引っ張り込む。なお、このセパレータ
３，４には、後述する切断までの間、所定の張力（バッ
クテンション）が付与されている。続いて、それまで没
入状態にあった巻芯２２を突出させる。すると、巻芯２
２のスリット２２ａにセパレータ３，４が入り込む。こ
のとき、前記セパレータ３，４は巻芯２２の本体部２６
からはみ出した格好となる。

【００４８】さらに、前記状態で巻芯２２を９０度回転
させる。すると、図５（ｂ）に示すように、前記セパレ
ータ３，４は、スリット２２ａを介して一方の本体部２
６においては上部面に、他方の本体部２６においては下
部面に接対することとなる。この時点で、下側にある押
圧手段４０を上昇させて、セパレータ３，４を巻芯２２
の一側面に対して押さえ付ける。これにより、前記巻芯
２２の下部面に接対したセパレータ３，４は、押圧手段
４０のベルト状部材４２の平坦面で押さえ付けられるこ
ととなる。

【００４９】次に、当該押さえ付け状態のまま、巻芯２
２を１８０度回転させる。すると、前記押圧部材４０
は、図５（ｃ）及び図６（ａ）に示すように、前記巻芯
２２の外側先端部の回転軌跡たる円弧に沿って上下動さ
せられる。このとき、前記ベルト状部材４２は、巻芯２
２の回転動に伴う応力によって回転されることから、前
記セパレータ３，４とベルト状部材４２との間にテンシ
ョンが生じることはない。

【００５０】前記巻芯２２を１８０度回転させた後、図
６（ｂ）に示すように、押圧手段４０を一旦離間させ
る。なお、離間タイミングとしては、巻芯２２の回転角
度が１８０度の場合に限られるものではなく、セパレー
タ３，４が巻芯２２に対して巻付けられたタイミングで
適時離間させてもよい。

【００５１】次いで、図６（ｃ）に示すように、今まで
接合状態で巻回されていたセパレータ３，４を各々他方
向（本実施の形態においては巻芯２２を介して上下方
向）に離反させる。そして、プラス電極箔５及びマイナ
ス電極箔６が前記セパレータ３，４間に挟み込まれるよ
うに、これら電極箔５，６を電極箔案内手段３０によっ
て各々案内する。

【００５２】この案内に際し、図７に示すように、それ
まで離間状態にあった押圧手段４０を再度巻芯２２に対
し近接移動させ、前記セパレータ３，４を巻芯２２の一
側面に対して押さえ付ける。これにより、前記セパレー
タ３，４間には、マイナス電極箔６が挟み込まれる。す
なわち、この押さえ付けによってマイナス電極箔６も同
時に押さえ付けられることとなる。

【００５３】一方、前記電極箔案内手段３０によって、
プラス電極箔５がセパレータ３，４間に案内されると、
上側の押圧手段４０が巻芯２２に対して下降し、該セパ
レータ３，４が巻芯２２の一側面に対して押さえ付けら
れる。これにより、前記セパレータ３，４間にはプラス
電極箔５が挟み込まれ、該プラス電極箔５も押さえ付け
られることとなる。

【００５４】さらに、前記押圧部材４０でセパレータ
３，４及び電極箔５，６を各々押さえ付けたままの状態
で巻芯２２を回転させる。そして、前記セパレータ３，
４及び電極箔５，６が安定した状態になるまでこれらを
巻取った後、前記押圧手段４０を離間させ、該押圧手段
４０による押さえ付けが解除される。

【００５５】その後、前記巻芯２２を高速で所定回数回
転させる。これによって、前記セパレータ３，４及び電
極箔５，６が巻回され、該巻回が完了すると、次に仕上
げ段階として、セパレータカッタでセパレータ３，４が
切断され、プラス電極箔５に貼り付けられているテープ
２で外周が固定される。そして、前記巻芯２２が没入状
態とさせられることで電池素子１が巻芯２２から取り外
され、前記移送手段にて載置台３５上に移送され載置さ
れる。これにより、図４に示すような断面構造を備えた
電池素子１が得られることとなる。

【００５６】このように、本実施の形態によれば、セパ
レータ３，４と電極箔５，６とを押圧手段４０で巻芯２
２に対して直接押さえ付けることとしている。このた
め、ニップローラ方式のように、セパレータ３，４に予
想外のテンションがかかることがなく、セパレータに伸
びや巻締まりが発生することを防止できる。

【００５７】また、前記押圧手段４０には平坦面を設
け、該平坦面で前記巻芯２２の一側面に対して押さえ付
けることとした。このため、セパレータ３，４は広域
で、しかも面状に押さえ付けられることから、該セパレ
ータ３，４を確実に押さえ付けることができ、巻崩れを
防止することができる。さらに、前記セパレータ３，４
間に電極箔５，６が案内された際には、特に該電極箔
５，６を押さえ付けるための位置調整をせずとも電極箔
５，６を確実に押さえ付けることができる。従って、作
業効率の向上を図ることが可能となる。

【００５８】なお、上述した実施の形態の記載内容に限
定されることなく、例えば次のように実施してもよい。

【００５９】（ａ）本実施の形態において記載した押圧
手段４０を、図８（ａ）に示す押圧手段６０のように、
複数本からなるベルト状部材６１ａ，６１ｂ，６１ｃ
と、軸支部材６２とからなるものとし、該ベルト状部材
６１ａ，６１ｂ，６１ｃが各々軸支部材６２に掛装され
る構成としてもよい。

【００６０】（ｂ）また、図８（ｂ）に示す押圧手段７
０のように、三本以上からなる軸支部材７１ａ，７１
ｂ，７１ｃと、ベルト状部材７２とからなるものとし、
該ベルト状部材７２が軸支部材７１ａ，７１ｂ，７１ｃ
に掛装される構成としてもよい。

【００６１】（ｃ）押圧手段４０を傾動可能としてもよ
い。すなわち、押圧部材４０を支持するブラケットを傾
動可能とし、巻芯２２の回転角度の変化に追従して押圧
手段４０の接触角度が変化するように構成してもよい。

【００６２】（ｄ）巻芯２２の本体部２６の形状は、上
記実施の形態のものに限定されるものではない。従っ
て、例えばスリットを有しないタイプであっても差し支
えない。但し、セパレータ等の帯状体が入り込めるスリ
ットが本体部に形成されていれるのが好ましく、さらに
は略板状（扁平形状）をなしているのが望ましい。

【００６３】（ｅ）上記宜施の形態では、リチウムイオ
ン電池の電池素子１を製造する場合に具体化している
が、他の二次電池、電気二重層コンデンサやアルミ電解
コンデンサ等のコンデンサ類を製造する際に用いられる
巻取装置や、巻回素子の製造方法に具現化することも可
能である。

【００６４】（ｆ）帯状体の種類、すなわち、セパレー
タ３，４や電極箔５，６の素材等は上記実施の形態のも
のに限定されるものではない。

【００６５】（ｇ）プラス電極箔５とマイナス電極箔６
とを入れ替えて巻回を実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における巻取装置の概要を説明す
るための斜視図である。

【図２】（ａ）は巻取装置の巻芯部分を中心に示す部分
斜視部であり、（ｂ）は（ａ）のα部分を示す拡大側面
図であって、本実施の形態のスリット等の概念を説明す
るものである。

【図３】本実施の形態における押圧手段の概要を説明す
るための拡大斜視図である。

【図４】電池素子の構造を模式的に示す断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態における巻取
り手順を説明するための断面模式図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態における巻取
り手順を説明するための断面模式図である。

【図７】本実施の形態における巻取り手順を説明するた
めの断面模式図である。

【図８】（ａ），（ｂ）は、押圧手段の別例を説明する
ための拡大斜視図である。

【図９】（ａ），（ｂ）は、従来の巻取方法であるニッ
プローラ方式における巻取装置を説明するための断面模
式図である。

【図１０】（ａ），（ｂ）は、従来の巻取方法であるク
ランプローラ方式における巻取装置を説明するための断
面模式図である。

【符号の説明】

１…電池素子、３，４…帯状体としてのセパレータ、５
…プラス電極箔、６…マイナス電極箔、２０…巻取装
置、２２…巻芯、４０，６０，７０…押圧手段、４１，
６２，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ…軸支部材、４２，６１
ａ，６１ｂ，６１ｃ…ベルト状部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F055 AA10 BA25 CA09 CA26 DA01 FA01 3F058 AA04 AB01 AC08 DA01 3F064 AA06 CB10 5H028 BB04 BB07 BB08 BB17 BB18 CC12 5H029 AJ14 AK08 AL08 BJ14 CJ07 CJ30

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻芯の回転によって帯状体が巻取られる
   ように構成された巻取装置において、 前記巻芯に対し帯状体を案内する案内手段と、 前記帯状体を前記巻芯の方向へ押さえ付ける押圧手段と
   を備え、前記帯状体がその長手方向に沿って前記巻芯に
   対して押さえ付けられるよう前記押圧手段を構成したこ
   とを特徴とする巻取装置。
2. 【請求項２】 巻芯の回転によって帯状体が巻取られる
   ように構成された巻取装置において、 前記巻芯に対し帯状体を案内する案内手段と、 前記帯状体を前記巻芯の方向へ押さえ付ける押圧手段と
   を備え、前記巻芯の回転中の少なくとも一時期に、前記
   帯状体が面接触状態又は面接触に準じた状態で前記巻芯
   に対して押さえ付けられるよう前記押圧手段を構成した
   ことを特徴とする巻取装置。
3. 【請求項３】 巻芯の回転によってプラス電極箔及びマ
   イナス電極箔が帯状のセパレータを介して互いに絶縁状
   態で巻取られるように構成された巻取装置において、 前記巻芯に対し前記セパレータを案内する案内手段と、 前記巻芯に対し接離方向に移動可能に設けられ少なくと
   も前記セパレータを前記巻芯の方向へ押さえ付けること
   の可能な押圧手段と、 巻取途中のセパレータ間に前記プラス電極箔及びマイナ
   ス電極箔を案内する電極箔案内手段とを備え、前記巻芯
   の回転中の少なくとも一時期に、前記セパレータが面接
   触状態又は面接触に準じた状態で前記巻芯に対し押さえ
   付けられるよう前記押圧手段を構成したことを特徴とす
   る巻取装置。
4. 【請求項４】 前記巻芯は平坦面又は略平坦状の面を有
   し、前記押圧手段は、当該平坦面又は略平坦状の面に対
   し前記セパレータが相対したときに面接触状態又は面接
   触に準じた状態で押さえ付けられるよう、平坦面又は略
   平坦状の面を具備していることを特徴とする請求項３に
   記載の巻取装置。
5. 【請求項５】 前記押圧手段の平坦面又は略平坦状の面
   の幅は、前記巻芯の平坦面又は略平坦状の面よりも広い
   ことを特徴とする請求項４に記載の巻取装置。
6. 【請求項６】 前記押圧手段は、回転可能に軸支された
   複数の軸支部材と、当該軸支部材に掛装されたベルト状
   部材とを備えていることを特徴とする請求項１乃至５の
   いずれかに記載の巻取装置。
7. 【請求項７】 前記押圧手段は、傾動可能に備えられて
   いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載
   の巻取装置。
8. 【請求項８】 巻芯の回転によって帯状体を巻取る方法
   であって、 前記巻芯に対し帯状体を案内する工程と、 前記帯状体を前記巻芯の方向へ押さえ付ける工程とを備
   え、前記帯状体がその長手方向に沿って前記巻芯に対し
   押さえ付けられるようにしたことを特徴とする巻取方
   法。
9. 【請求項９】 巻芯の回転によって帯状体を巻取る方法
   であって、 前記巻芯に対し帯状体を案内する工程と、 前記帯状体を前記巻芯の方向へ押さえ付ける工程とを備
   え、前記巻芯の回転中の少なくとも一時期に、前記帯状
   体が面接触状態又は面接触に準じた状態で前記巻芯に対
   し押さえ付けられるようにしたことを特徴とする巻取方
   法。
10. 【請求項１０】 巻芯の回転によってプラス電極箔及び
    マイナス電極箔が帯状のセパレータを介して互いに絶縁
    状態で巻取られる方法であって、 前記巻芯に対し前記セパレータを案内する工程と、 前記巻芯に対し接離方向に移動可能に設けられ少なくと
    も前記セパレータを前記巻芯の方向へ押さえ付ける工程
    と、 巻取途中のセパレータ間に前記プラス電極箔及びマイナ
    ス電極箔を案内する工程とを備え、前記巻芯の回転中の
    少なくとも一時期に、前記セパレータが面接触状態又は
    面接触に準じた状態で前記巻芯に対し押さえ付けられる
    ようにしたことを特徴とする巻取方法。