JP2010192325A - 電極捲回装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極捲回体として捲回する際の，電極とセパレータとの間への金属異物の混入を防止することのできる電極捲回装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の電極捲回装置１００は，正極または負極を巻き出す巻出し部１０と，正極および負極をセパレータとともに巻き取る巻取り部３０と，電極巻取り部に正極または負極を供給する電極供給ユニット４０とを有する。電極供給ユニット４０は，正極または負極を巻取り部３０の巻取り軸３１に導くガイド５０を設ける。正極または負極は，その幅方向の中央部分でガイド５０に接触し，幅方向の両端部分でガイド５０に接触しない。
【選択図】図５

Description

本発明は，リチウムイオン二次電池等の製造に用いられる電極捲回体を捲回する電極捲回装置に関する。さらに詳細には，電極とセパレータとの間の異物の巻き込みの防止を図った電極捲回装置に関するものである。

リチウムイオン二次電池などの二次電池の製造工程において，電極とセパレータとの間に金属性の異物が混入することがある。この混入した異物がセパレータを突き破ると，二次電池は短絡を生じてしまう。また，リチウムイオン二次電池においては，短絡に至らない程度の微小な異物であっても，電池として使用する間に溶出し，再析出してセパレータを突き破り，内部短絡を生ずるおそれがある。このような内部短絡が生じると，電池内部の温度や圧力が上昇しすぎる原因となる。

このような金属性の異物の混入を防止するために，電極の製造装置には異物除去手段が設けられることがある。例えば，特許文献１に記載の電極製造装置では，電極の巻出し直後の位置に，電極の活物質塗工面などから異物を取り除く集塵ノズルが設けられている。この集塵ノズルが異物を除去することにより，電極とセパレータとの間への異物の混入を防止するとしている。

特開２００８−１５２９４６号公報

ところで，電極及びセパレータを捲回する工程において，電極捲回体として巻き取られる直前に金属異物が電極とセパレータとの間に混入するおそれがある。この金属異物の混入は，次に示す原因により生じる。電極にスリットを入れて切断する際に，切断箇所に金属バリが発生することがある。このような金属バリは，種々の除去手段により取り除かれるが，除去しきれずに金属バリが残留する場合がある。このように残留した金属バリの箇所が何らかの物体と接触すると，金属バリが擦れて金属異物として落下する。この落下した金属異物は，電極とセパレータとの間に挟まれ，その状態のまま捲回されるおそれがある。

このように金属バリと接触する可能性のある箇所として，例えば，電極を捲回する工程における巻取り軸に電極を供給する箇所が挙げられる。その箇所には通常，巻取り軸に電極を導くためのガイドが設けられている。このため，ガイドが必然的に電極と接触するのである。特許文献１に記載の電極捲回体の製造装置では，このような金属異物が電極体に混入することを防止することはできない。このようなガイドは，電極捲回体を捲回する直前の位置に設けられるものであるからである。よって，ガイドと捲回箇所との間に異物を取り除く対策を講じることは困難である。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，電極捲回体として捲回する際の，電極とセパレータとの間への金属異物の混入を防止することのできる電極捲回装置を提供することである。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の電極捲回装置は，正極および負極をセパレータとともに巻き取る巻取り部と，巻取り部に正極または負極を供給する電極供給部とを有する電極捲回装置において，電極供給部は，正極または負極の幅方向の中央部分に接触するとともに，正極または負極の幅方向の両端部分の箇所に接触しないで，正極または負極の先端部分を下側から支えるガイドを有する。かかる電極捲回装置においては，巻取り部に電極を供給する際に，ガイドが電極のエッジと接触しない。このため，金属異物を発生させるおそれがほとんどない。

上記に記載の電極捲回装置において，ガイドには，正極または負極の幅方向の両端部分の通過位置の箇所に切り欠きが形成されているとよい。電極の幅方向の両端部がガイドに接触することはないからである。

本発明によれば，電極捲回体として捲回する際の，電極とセパレータとの間への金属異物の混入を防止することのできる電極捲回装置が提供されている。

本発明に係る電極捲回装置により製造される電極捲回体から製造される電池セルを説明するための正面からの透視図である。 図１のＡＡ断面を示す断面図である。 本発明に係る電極捲回装置により製造される電極捲回体を説明するための斜視図である。 本発明に係る電極捲回体の電極等を巻き取る様子を説明するための図である。 本発明に係る電極捲回装置を説明するための分解図である。 本発明の電極供給ユニットを説明するための図である。 本発明の電極供給ユニットのガイドを説明するための図である。 本発明の電極供給ユニットが正極を把持している様子を説明するための図である。 本発明の電極捲回装置における電極の供給方法を説明するための図である。 電極供給ユニットのガイドに切り欠きが形成されていない場合を説明するための図である。 本発明の電極供給ユニットの別の例を説明するための図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，リチウムイオン二次電池の製造に用いる電極捲回体を捲回する電極捲回装置について，本発明を具体化したものである。

１．電極捲回体
本形態に係る電極捲回装置１００は，電極捲回体１を製造するための装置である。電極捲回体１は，扁平プレス，缶挿入，注液等の工程を経て電池セルＢＣとなるものである。図１に電池セルＢＣの正面からの透視図を示す。図１には，左側に正極端子ＰＴが，右側に負極端子ＮＴが示されている。図２は，図１のＡＡ断面を示す断面図である。図２には，電池セルＢＣの負極端子ＮＴが示されている。また，電池セルＢＣは，複数個を直列的に接続することにより，組電池として用いることができるものである。

図３は，本形態の電極捲回装置１００により製造される電極捲回体１を示す斜視図である。電極捲回体１は，ロール形状となっている。図３の電極捲回体１の中心軸周辺は空洞となっている。扁平プレスを施された後の電極捲回体１は，図２の断面図に示すような扁平形状となるため，ある程度の空洞が必要であるからである。そして図３の電極捲回体１の右端には，負極Ｎの非塗工部Ｎ１が突出している。図３の負極Ｎの非塗工部Ｎ１は，溶接された後に，図２の電池セルＢＣの負極端子ＮＴを取り付けられる箇所である。正極Ｐの非塗工部Ｐ１についても同様である。

電極捲回体１は，図４に上側から示す順，すなわち正極Ｐ，セパレータＳ，負極Ｎ，セパレータＴの順に内側から捲回したものである。なお，セパレータＳとセパレータＴとは，同様のものである。また，セパレータＳとセパレータＴとで別の種類のものを用いることもできる。そして，捲回された後には，電極捲回体１は，図３に示すように全体としてロール状の形状をしている。なお，図３に示す電極捲回体１は，最外周にセパレータＳ及びセパレータＴを１周多く巻いたものである。

図４に示すように，正極Ｐは，活物質等を塗工されていない非塗工部Ｐ１と，活物質等を塗工された塗工部Ｐ２とからなる。負極Ｎは，活物質等を塗工されていない非塗工部Ｎ１と，活物質等を塗工された塗工部Ｎ２とからなる。正極Ｐの塗工部Ｐ２は，負極Ｎの塗工部Ｎ２と，セパレータＳ，Ｔとともに捲回され，電極捲回体１の中央で４枚重ねとなる部分である。すなわち，セパレータＳと，負極Ｎの塗工部Ｎ２と，セパレータＴと，正極Ｐの塗工部Ｐ２とは，ほぼ上下に重なるようにして捲回される。

また，図４に示すように，エッジＰ３は，正極Ｐの非塗工部Ｐ１側の端部である。エッジＰ４は，正極Ｐの塗工部Ｐ２側の端部である。すなわち，エッジＰ３，Ｐ４は，正極Ｐの幅方向の両端部分の箇所である。エッジＮ３は，負極Ｎの非塗工部Ｎ１側の端部である。エッジＮ４は，負極Ｎの塗工部Ｎ２側の端部である。すなわち，エッジＮ３，Ｎ４は，負極Ｎの幅方向の両端部分の箇所である。これらのエッジＰ３，Ｐ４，Ｎ３，Ｎ４は，正極Ｐまたは負極Ｎへ活物質を塗工して乾燥させた後に，切断された箇所である。このため，金属バリは，あるとすればこれらエッジＰ３，Ｐ４，Ｎ３，Ｎ４の箇所に発生している。

２．電極捲回装置
本形態の電極捲回装置１００は，図５に示すように，巻出し部１０と，搬送部２０と，巻取り部３０とを有している。電極捲回装置１００は，正極Ｐ，負極Ｎ，セパレータＳ，Ｔをそれぞれ巻出し部１０から巻き出して搬送部２０により搬送し，巻取り部３０に供給するようになっている。そして，巻き取る順番は，内側から正極Ｐ，セパレータＳ，負極Ｎ，セパレータＴの順である。このように巻き取ることにより，電極捲回体１が製造される。

巻出し部１０は，巻出し軸１１Ｐと，巻出し軸１１Ｓと，巻出し軸１１Ｎと，巻出し軸１１Ｔとを有している。巻出し軸１１Ｐは，正極Ｐを巻出すための軸である。巻出し軸１１Ｓは，セパレータＳを巻出すための軸である。巻出し軸１１Ｎは，負極Ｎを巻出すための軸である。巻出し軸１１Ｔは，セパレータＴを巻出すための軸である。巻出し軸１１Ｐは，巻出し軸１１Ｐ自身の繰り出しと，巻取り軸３１の回転や電極供給ユニット４０Ｐからの引っ張りにより正極Ｐを巻き出すことができるようになっている。なお，巻出し軸１１Ｐ，１１Ｓ，１１Ｎ，１１Ｔは，同様の構成である。よって，その他の巻出し軸１１Ｓ，１１Ｎ，１１Ｔについても同様である。

搬送部２０は，ガイドローラ２１Ｐ，２２Ｐ，２１Ｓ，２２Ｓ，２１Ｎ，２２Ｎ，２１Ｔ，２２Ｔを有している。ガイドローラ２１Ｐ，２２Ｐは正極Ｐを搬送するための従動ローラである。ガイドローラ２１Ｓ，２２ＳはセパレータＳを搬送するための従動ローラである。ガイドローラ２１Ｎ，２２Ｎは負極Ｎを搬送するための従動ローラである。ガイドローラ２１Ｔ，２２ＴはセパレータＴを搬送するための従動ローラである。これらの各ガイドローラは，搬送される正極Ｐ等に引きずられて回転する従動ローラである。

また，搬送部２０は，電極供給ユニット４０Ｐ，４０Ｎを有している。電極供給ユニット４０Ｐは，正極Ｐを巻取り部３０に供給するための電極供給部である。電極供給ユニット４０Ｎは，負極Ｎを巻取り部３０に供給するための電極供給部である。そして，電極供給ユニット４０Ｐ，４０Ｎは同様の構成である。なお，図５では，電極供給ユニット４０Ｐ，４０Ｎを簡略化して描いている。電極供給ユニット４０Ｐ，４０Ｎについては後に詳しく述べる。

巻取り部３０は，巻取り軸３１と，タッチローラ３２と，モータ３３とを有している。巻取り軸３１は，搬送された正極Ｐと，セパレータＳと，負極Ｎと，セパレータＴとを内側から順に巻き取り，電極捲回体１とするためのものである。タッチローラ３２は，正極Ｐ等の材料を巻き取る間，必要に応じて下側から押し上げて正極Ｐ等を支持するためのローラである。モータ３３は，巻取り軸３１を回転駆動するためのものである。また，モータ３３と巻取り軸３１との間に減速機等があってもよい。

３．電極供給ユニット
電極供給ユニット４０Ｐ，４０Ｎは，前述したようにいずれも同様の構成である。よって，以下の説明では特に区別する必要のない限り，Ｐ，Ｓ，Ｎ，Ｔの添え字を省略する。本形態に係る電極供給ユニット４０を図６に示す。電極供給ユニット４０は，ベース４１と，モータ４２と，ねじ軸４３と，スライダ４４と，シリンダ４５と，プッシャ４６と，アーム４７と，チャック４８，４９と，ガイド５０とを有している。

モータ４２は，ねじ軸４３を図６の矢印Ｂの方向に回転させるためのものである。このため，モータ４２の回転軸は，カップリング等を用いてねじ軸４３に連結されている。なお，モータ４２とねじ軸４３との間に減速機等を介在させてもよい。ねじ軸４３は，スライダ４４をねじ軸４３に沿って平行移動させるためのものである。ねじ軸４３には，おねじが形成されている。スライダ４４は，ねじ軸４３に沿って平行移動するものである。スライダ４４は，ベース４１に固定されている。このため，ベース４１に固定されているその他の構成は，スライダ４４とともに，ねじ軸４３の軸に平行に移動することとなる。スライダ４４の内部には，めねじが形成されている。このめねじは，ねじ軸４３と対応する形状となっている。つまり，スライダ４４は一種のナットである。モータ４２と，ねじ軸４３とは，スライダ４４及びベース４１等の部材を一体的に推進させるための推進部である。

ベース４１は，前述したようにスライダ４４に固定されている。このため，ねじ軸４３に沿って平行移動する。その方向は図６中に示した矢印Ｃの方向である。また，ベース４１には，スライダ４４の他に，シリンダ４５と，チャック４９と，ガイド５０とが固定されている。また，アーム４７は，ベース４１に支点４７ｂで留められている。

シリンダ４５は，エアの供給を受け，プッシャ４６を押し出すためのものである。シリンダ４５のピストンは，ねじ軸４３と平行な方向に往復運動するようになっている。プッシャ４６は，アーム４７の端部４７ａを押すためのものである。そして，プッシャ４６は，シリンダ４５のピストンに固定されている。よって，プッシャ４６は，シリンダ４５のピストンとともに往復運動することとなる。

アーム４７は，ベース４１に留められているので，ベース４１とともに平行移動できるようになっている。また，アーム４７は，支点４７ｂを中心に回転できるようになっている。この回転により，アーム４７は，閉じた状態と開いた状態とをとることができるようになっている。そして，アーム４７を操作するのが，プッシャ４６である。プッシャ４６は，てこの原理を用いて，支点４７ｂを中心にアーム４７を動かすものである。プッシャ４６が端部４７ａを押していないとき，アーム４７は閉じている状態となっている。プッシャ４６が端部４７ａを押しているとき，アーム４７は開いている状態となっている。なお，図６中では，アーム４７を閉じた状態を示している。

チャック４８，４９は，正極Ｐ等をはさんで，その状態のまま巻取り部３０の巻取り軸３１に供給するための把持部である。チャック４８はアーム４７に固定されている。チャック４９はベース４１に固定されている。このため，チャック４８，４９は，アーム４７の閉じた状態と開いた状態とに対応して，正極Ｐ等を把持した状態と解放した状態とを交互に移行することとなる。アーム４７が閉じている状態のとき，チャック４８，４９は正極Ｐ等を把持した状態となっている。アーム４７が開いている状態のとき，チャック４８，４９は正極Ｐ等を解放した状態となっている。なお，チャック４８，４９の間の把持力は，バネなどの公知の弾性部材等を用いて適宜設定することができる。このように，ベース４１と，アーム４７と，チャック４８，４９とは，正極Ｐ等を把持する電極把持部である。

ここで，電極供給ユニット４０のガイド５０について説明する。ガイド５０は，正極Ｐや負極Ｎの先端部分を下側から支えるとともに，巻取り軸３１に導くためのものである。図７は，電極供給ユニット４０のガイド５０を説明するための図である。このため，電極供給ユニット４０のガイド５０以外の部分は省略して描いてある。図７は，図６の上方からガイド５０を見た図である。また，ガイド５０の上を通過する電極箔の通過位置を，正極Ｐを例にとって示している。正極Ｐは，図７の上方から下方に向かって搬送される。すなわち，図７における上方に電極供給ユニット４０のガイド５０以外の部分が配置され，下方に巻取り部３０の巻取り軸３１が配置されていることとなる。なお，図７における帯状の正極Ｐは，その一部のみを表示したものである。

正極ＰのエッジＰ３，Ｐ４は，前述したように金属バリを生じているおそれのある箇所である。本形態の電極供給ユニット４０のガイド５０は，正極ＰのエッジＰ３，Ｐ４に接触しない形状になっている。エッジＰ３，Ｐ４がガイド５０に接触して，金属異物となる金属片を発生させないようにするためである。発生した金属片が微小でなかった場合，セパレータと電極との間に挟まれたまま捲回されることがある。発生した金属片が微小であった場合，大気中に舞い上がり，セパレータまたは電極に付着するおそれがある。よって，正極ＰのエッジＰ３，Ｐ４がガイド５０に接触することはいずれにしても好ましくない。

ガイド５０には，ガイド５０の両端付近の２箇所に，切り欠き５３が形成されている。この切り欠き５３が形成されている箇所は，電極の幅方向の両端部分の通過位置の箇所である。このため，ガイド５０は，切り欠き５３の内側にあるガイド中央部５４と，切り欠き５３の外側の２箇所のガイド外部５２とに分かれている。そしてエッジ５１は，切り欠き５３によりかたどられた箇所である。そして，ガイド中央部５４とガイド外部５２との間は，根元部５５でつながっている。

ただし，ガイド５０は，電極を巻取り部３０に供給するためのものである。このため，ガイド５０の中央部５４は，正極Ｐの搬送時において正極Ｐの非塗工部Ｐ１や塗工部Ｐ２と部分的に接触することとなる。つまり，ガイド５０の中央部５４は，正極Ｐの非塗工部Ｐ１の一部または塗工部Ｐ２の一部，すなわち正極Ｐの幅方向の中央部分と接触する。しかし，正極ＰのエッジＰ３，Ｐ４，すなわち正極Ｐの幅方向の両端部分には接触しない。そして，根元部５５は，エッジＰ３，Ｐ４に接触しない。ガイド５０の中央部５４の先端部分が，正極Ｐの非塗工部Ｐ１または塗工部Ｐ２と接触する。しかし，根元部５５はガイド５０の根元にあり空間的に離れているため，正極Ｐのいずれの箇所にも接触することはない。

なお，負極Ｎについても同様に，負極ＮのエッジＮ３，Ｎ４がガイド５０に接触しないようになっている。すなわち，本形態の電極供給部４０のガイド５０は，正極ＰのエッジＰ３，Ｐ４及び負極ＮのエッジＮ３，Ｎ４と接触しないようになっている。

本形態の電極供給ユニット４０の基本的動作を図８により簡単に説明する。例として，正極Ｐを供給する場合について説明する。まず，チャック４８，４９に正極Ｐの先端部分Ｐｈを把持させる。このとき，正極Ｐの先端部分Ｐｈは，図８に示すように，把持されたチャック４８，４９の箇所から垂れ下がり，ガイド５０に接触している。次に，モータ４２の回転により，ねじ軸４３が矢印Ｂの方向に回転する。これに伴って，ベース４１とそれに固定された各部が，ねじ軸４３に平行な方向，すなわち矢印Ｃの方向に平行移動する。これにより，チャック４８，４９に把持された箇所は，巻取り部３０の巻取り軸３１に向けて移動する。次に，シリンダ４５が矢印Ｄの向きにプッシャ４６を押し出す。プッシャ４６が端部４７ａを押すことにより，アーム４７が支点４７ｂを中心に矢印Ｅの向きに回転する。そして，巻取り軸３１に正極Ｐが捉えられた後，チャック４８，４９が正極Ｐ等を解放した状態のまま，ベース４１とそれに固定された各部が，巻取り軸３１から遠ざかる向きに移動する。負極についても同様である。

４．電極捲回体の製造方法
ここで，本形態の電極捲回装置１００を用いた電極捲回体１の製造方法について図４〜図９により説明する。電極捲回装置１００より製造される電極捲回体１は，図４及び図５に示したように，巻取り軸３１に，内側から正極Ｐ，セパレータＳ，負極Ｎ，セパレータＴの順に捲回したものである。

まず，セパレータＳ，Ｔを巻取り軸３１に１周分だけ巻き取る。図５に示すように，巻出し部１０の巻出し軸１１ＳからセパレータＳを搬送部２０のガイドローラ２１Ｓ，２２Ｓを介して巻取り軸３１に供給する。同様に，セパレータＴも巻取り軸３１に供給する。そして，セパレータＳ，Ｔを巻取り軸３１に１周分巻き取る。

続いて，負極ＮをセパレータＳとセパレータＴとの間に挿入する。まず，図９左上に示すように，負極Ｎを電極供給ユニット４０Ｎに通紙し，負極Ｎの先端部分をチャック４８，４９で把持する。なお，図９では，電極供給ユニット４０Ｎの細部を省略している。このとき，図８において正極Ｐを例として示したのと同様に，負極Ｎの先端部分は垂れ下がるため，ガイド５０の先端部分に接触する。図７において正極Ｐを例として示したのと同様に，この接触箇所は，負極Ｎの非塗工部Ｎ１の一部と，塗工部Ｎ２の一部とである。一方，負極ＮのエッジＮ３，Ｎ４はガイド５０に接触していない。つまり，負極Ｎの幅方向の中央部分は，ガイド５０と接触しているが，幅方向の両端部分は，ガイド５０と接触していない。

次に，図６のモータ４２が回転し，これに伴ってねじ軸４３が回転する。スライダ４４は，巻取り部３０の巻取り軸３１に向けて移動する。この向きは，図９左上の矢印Ｆの向きに相当する。このとき，スライダ４４と固定されているベース４１も移動する。それに伴って，チャック４８，４９に把持されている負極Ｎの先端部分も図中の矢印Ｆの向きに平行移動する。そして，負極Ｎの先端部分は，セパレータＳとセパレータＴとの間に挿入される。負極Ｎの先端部分が，セパレータＳとセパレータＴとの間よりわずかに上または下にそれたとしても，セパレータＳまたはセパレータＴにならう。このため，負極ＮはセパレータＳとセパレータＴとのちょうど中間に入る（図９右上参照）。

次に，図９右上に示すように，タッチローラ３２が矢印Ｇの向きに上昇する。そしてタッチローラ３２は，下側からセパレータＴを巻取り軸３１に押さえつける。このため，負極Ｎの先端部分は，電極供給ユニット４０Ｎが離れたとしても巻取り軸３１から離脱することはない。この後，図６のシリンダ４５のピストンを動かし，プッシャ４６をアーム４７の端部４７ａに押し付ける。これにより，アーム４７が図６中の上方に，支点４７ｂを中心として開く。そのため，図９左下に示すように，チャック４８が図中の矢印Ｈの向きに動く。これにより，負極Ｎは，電極供給ユニット４０Ｎによる把持から解放される。このとき，チャック４８，４９による負極Ｎの把持を解除しても，負極Ｎが巻取り軸３１から離脱することはない。なお，この把持を解除する際にも，把持を解除した後にも，負極ＮのエッジＮ３，Ｎ４はガイド５０に接触することはない。

続いて，タッチローラ３２が，セパレータＳ，Ｔ及び負極Ｎを巻取り軸３１に押さえつけた状態のまま，モータ３３が巻取り軸３１を１周分，図９左下の矢印Ｉの向きに回転させる。なお，タッチローラ３２は，巻取り軸３１の回転にならって回転する。これにより，負極Ｎの先端部分周辺が巻取り軸３２に巻きつけられた。この後において，タッチローラ３２が負極Ｎを押圧しなくなったとしても，巻取り軸３１から離脱することはない。よって，図９右下に示すように，タッチローラ３２による負極Ｎの押圧をやめ，タッチローラ３２を矢印Ｊの向きに下降させる。また，チャック４８，４９による負極Ｎの把持を解除したまま，図６のモータ４２を先ほどとは逆に回転させる。これにより，ベース４１は，巻取り軸３１から遠ざかる向き，すなわち図９右下の矢印Ｋの向きに平行移動する。以上により，負極Ｎが巻取り軸３１に１周分だけ巻きつけられた。このときに至るまで，負極ＮのエッジＮ３，Ｎ４はガイド５０に接触することはない。このため，電極捲回体１に捲回されうる金属異物の発生は防止される。

続いて，負極Ｎの場合と同様にして，正極Ｐを巻取り軸３１に１周分だけ巻きつける。ただし，正極Ｐを供給する位置は，図５に示すように，セパレータＳと巻取り軸３１との間の位置である。正極Ｐを巻取り軸３１へ巻きつける際，負極Ｎの場合と同様に，正極Ｐは，ガイド５０に接触することがある。この接触箇所は，図７に示したように，正極Ｐの非塗工部Ｐ１の一部と，塗工部Ｐ２の一部とである。一方，正極ＰのエッジＰ３，Ｐ４は，巻きつけの開始から終了に至るまでガイド５０に接触することはない。つまり，正極Ｐを巻取り軸３１に導く際に，正極Ｐの幅方向の中央部分は，ガイド５０と接触することがあるが，幅方向の両端部分は，ガイド５０と接触することがない。

次に，モータ３３を回転させ，巻取り軸３１を回転させる。これにより，巻出し部１０から，正極Ｐ，セパレータＳ，負極Ｎ，セパレータＴが巻き出される。そして，搬送部２０を通って，巻取り軸３１に巻き取られる。モータ３３を回転させることにより，必要な巻き数の分，捲回される。そして，巻取り軸３１に十分に巻き取られた後に，正極Ｐ及び負極Ｎを切断する。次に，セパレータＳ，Ｔを１周巻いた後，セパレータＳ，Ｔを切断する。そして，セパレータＳ，Ｔの残部を巻き取った後テープでセパレータの端を留める。これにより，電極捲回体１が製造された。この電極の捲回の間，正極Ｐおよび負極Ｎの幅方向の中央部分は，ガイド５０と接触することがあるが，それらの幅方向の両端部分は，ガイド５０と接触することはない。

なお，ガイドローラ２１Ｐ，２２Ｐは，搬送される正極Ｐと接触する。そして，エッジＰ３，Ｐ４と接触する場合がある。しかし，ガイドローラ２１，２２は，搬送される正極Ｐ等に引きずられて回転する従動ローラである。このため，その周速度は正極Ｐ等の搬送速度とほとんど等しいので，金属バリから金属異物が落ちることはほとんどない。速度の変化，すなわち加速度が小さく，大きな力はかからないためである。

比較のために，切り欠きの形成されていないガイドについて図１０により説明する。図１０は，ガイドが異なる点を除いて図７と同様の図である。図１０において，エッジＰ３，Ｐ４は，ガイドに接触している。このため，エッジＰ３，Ｐ４から金属異物が発生しうる。

ここで，本形態の電極供給ユニット４０の変形例について説明する。図１１に，別の電極供給ユニット１４０を示す。図１１の電極供給ユニット１４０は，基本的には，図６に示した電極供給ユニット４０を，正極Ｐ等を対称軸として反転させた形状をしている。ただし，ガイド５０は，正極Ｐ等を下側から支えるためのものであるため，正極Ｐ等の下側に位置している。図１１では，ガイド５０はアーム４７に固定されている。よって，アーム４７が開いたときには，それとともにガイド５０も正極Ｐ等から離れることとなる。

図７に示したように，切り欠き５３は，ガイド５０の左右に１箇所ずつ合計２箇所に形成されている。しかし，左右２箇所ずつ合計４箇所に形成してもよい。幅の異なる２種類以上の電極捲回体を，共通の電極捲回装置１００により製造することができるからである。

以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る電極捲回装置１００では，正極Ｐまたは負極Ｎの供給にあたり，正極ＰのエッジＰ３，Ｐ４または負極ＮのエッジＮ３，Ｎ４へのガイド５０の接触を回避するようにした。このため，正極ＰのエッジＰ３，Ｐ４または負極ＮのエッジＮ３，Ｎ４からの金属バリの落下を防止することができるようになった。これにより，金属異物の混入の可能性の低い電極捲回体１を製造することのできる電極捲回装置１００及び電極供給ユニット４０が実現されている。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，搬送部２０は，搬送する正極Ｐ等の幅方向の位置を制御する幅方向制御装置や，正極Ｐ等を搬送するために必要なテンションを調整するための張力制御装置等を有していてもよい。

また，本形態で製造される電極捲回体１はリチウムイオン二次電池の電極となるものに限らない。すなわち，その他の電極捲回体を備える電池に適用することができる。シリンダ４５は，エアで動作することとしたが，油圧で動作させるようにしてもよい。ガイドの形状は，図７に示したガイド５０と異なる形状であってもよい。正極Ｐ等を巻取り軸３１に導くことができ，またエッジＰ３，Ｐ４，Ｎ３，Ｎ４がガイドに接触しない形状であればよいからである。電極捲回体１は，中空でなくともよい。扁平プレスを施さない二次電池もあるからである。

また，ねじ軸４３及びスライダ４４の代わりに，ボールねじを用いてもよい。また，推進機構であれば他のものを用いてもよい。なお，電極供給ユニット４０が平行移動する向きは，必ずしも正極Ｐ等の搬送方向と平行である必要はない。また，ガイドローラ２１，２２の形状を，正極または負極の幅方向の両端部分に接触しないような形状としてもよい。また，巻出し軸１１の形状も，正極または負極の幅方向の両端部分に接触しないようにすることができる。

１…電極捲回体
１０…巻出し部
２０…搬送部
３０…巻取り部
４０，１４０…電極供給ユニット
５０…ガイド
５３…切り欠き
１００…電極捲回装置
Ｐ…正極
Ｐ１…非塗工部
Ｐ２…塗工部
Ｐ３，Ｐ４…エッジ
Ｎ…負極
Ｎ１…非塗工部
Ｎ２…塗工部
Ｎ３，Ｎ４…エッジ
Ｓ，Ｔ…セパレータ

Claims (2)

1. 正極および負極をセパレータとともに巻き取る巻取り部と，
   前記巻取り部に正極または負極を供給する電極供給部とを有する電極捲回装置において，
   前記電極供給部は，正極または負極の幅方向の中央部分に接触するとともに，正極または負極の幅方向の両端部分の箇所に接触しないで，正極または負極の先端部分を下側から支えるガイドを有することを特徴とする電極捲回装置。
2. 請求項１に記載の電極捲回装置において，
   前記ガイドには，正極または負極の幅方向の両端部分の通過位置の箇所に切り欠きが形成されていることを特徴とする電極捲回装置。

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