JP2014038784A - 捲回装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】生産性の向上を図ると共に、得られる捲回素子の品質低下を抑制することのできる捲回装置を提供する。
【解決手段】捲回ポジションP1の巻芯13に対し各種シート2〜5がある程度捲回されると、巻芯13が取外しポジションP2へと移動すると共に、巻芯14が捲回ポジションP1へ移動し、巻芯14のスリットに各種シート2〜5が挿通される。このまま、巻芯13による捲回作業を続け、これにより巻取られる電極シート4,5の終端部4e,5eと、巻芯14により次回巻取られる電極シート4,5の始端部4f,5fとの区切りとなるミシン目150が巻芯14のスリット内に導かれると、巻芯13による捲回作業が一旦停止し、供給機構の把持手段により電極シート4,5が把持される。そして、電極シート4,5を把持した状態のまま、巻芯13による捲回作業を行うことにより、その捲回力により、電極シート4,5がミシン目150にて切断される。
【選択図】 図16

Description

本発明は、例えば二次電池等に内蔵される捲回素子を得るための捲回装置に関するものである。
例えば、リチウムイオン電池等の二次電池として用いられる電池素子は、正極活物質が塗布された正電極シートと、負極活物質が塗布された負電極シートとが、絶縁材からなる2枚のセパレータを介して重ね合わされた状態で捲回されて製造される。
当該電池素子を製造する捲回装置においては、ロール状に捲回された原反から供給される上記各電極シート及び各セパレータがそれぞれ別個の搬送路に沿って捲回部へと搬送され、当該捲回部にて各電極シート及び各セパレータが重ね合わされた状態で捲回される。
捲回部の構成としては、例えば回転可能に設けられたターレットと、当該ターレットの回転方向に沿って所定間隔をあけて配置されると共に自身も回転可能に設けられた複数の巻芯とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1等参照)。
かかる構成においては、まず第1ポジション(捲回ポジション)にある第1巻芯に対し2枚のセパレータをある程度巻き付けた後、両セパレータ間にそれぞれ正負両電極シートを挿入し、正負両電極シートの捲回を開始する。
そして、各電極シートが所定長捲回されたところで一旦捲回を停止し、所定の把持手段により各電極シートを把持した上で、各電極シートを切断する。各電極シートが切断されると、再び第1巻芯を回転させ、各電極シートの終端部分(巻き残し部分)を巻取る。
その後、セパレータを切断することなく、ターレットを回転させることで、セパレータが繋がったままの状態の第1巻芯を第2ポジション(取外しポジション)へと移動させると共に、何も捲回されていない第2巻芯を新たに第1ポジションへ移動させる。
ここで、セパレータを第2巻芯に対し幾分巻付ける等して固定する。これにより、セパレータは、第2ポジションへ移動した第1巻芯と、第1ポジションへ移動した第2巻芯との間に架け渡された状態となる。この状態で、両巻芯間においてセパレータを切断する。その後、セパレータの終端部分(巻き残し部分)を第1巻芯に巻取ることで、当該第1巻芯についての一連の電池素子の捲回作業が完了する。同時に、第2巻芯について上記一連の電池素子の捲回作業が開始される。以降、このような動作が繰り返し行われ、各巻芯に対し各電極シート及び各セパレータが交互に捲回されることにより、電池素子が順次製造されていく。
特開平11−265726号公報
しかしながら、従来技術では、1つの電池素子の捲回作業を行う度に、その都度、セパレータを巻芯に巻付け固定する工程や、各電極シートをセパレータ間に挿入する工程が必要となるため、かかる工程が生産性の向上を妨げる要因となっていた。
また、電極シート自体にクセ(幅方向への反り等)がある場合には、捲回終了後に電極シートを切断した際、切断されて何らの保持もされていない電極シートの先端部分においては、それまで付与されていた張力が抜けることで、幅方向への湾曲が生じることがある。
このように、把持手段により把持された側の電極シートの先端部分が幅方向へ湾曲している場合には、次回の捲回作業を開始するにあたり当該シート先端部分を捲回部へ送り出す際、シート端縁部が捲回部の巻芯に対しシート幅方向へ位置ズレした状態となるおそれがある。このようにシート端縁部が巻芯に対し位置ズレを起こしたまま、捲回作業が行われた場合には、当該シート端縁部の端がはみ出したり、電極シートが蛇行して巻取られてしまうなど、得られる捲回素子の品質低下が懸念される。
尚、所定の金属シートに活物質を塗布して製造された電極シートには残留応力が残りやすく、製造後(乾燥後)に反り等が発生しやすい。特にリチウムイオン電池素子等の製造において近年多く用いられる連続塗工形態の電極シート原反においては、一般にシート幅方向における所定部分が活物質塗工部分となり、残りの部分が未塗工部分となるため、シート幅方向への反り等が比較的発生しやすい。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性の向上を図ると共に、得られる捲回素子の品質低下を抑制することのできる捲回装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
手段1.活物質の塗布された帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとをそれぞれ所定の供給機構から供給しつつ重ね合わせて捲回する捲回装置であって、
自身の中心軸を回転軸として回転可能に設けられたターレットと、
前記ターレットの回転方向に所定間隔をあけて配置されると共に、それぞれ自身の中心軸を回転軸として回転し、前記各供給機構から供給される前記電極シート及びセパレータを捲回可能な複数の巻芯と、
前記各巻芯に設けられ、前記電極シート及びセパレータを挿通可能なスリットと、
前記スリット内にて前記電極シート及びセパレータを固定可能な固定手段と、
前記電極シートの供給機構に設けられ、前記電極シートに対し破断線(例えばミシン目)を形成可能な破断線形成手段(例えばミシン目形成手段)と、
前記電極シートの供給機構に設けられ、前記電極シートを把持可能な把持手段とを備え、
前記複数の巻芯のうち第1ポジションにある第1巻芯に対し、前記各供給機構から供給される前記電極シート及びセパレータを所定長捲回した後、前記ターレットを回転させ、当該第1巻芯を第2ポジションへと移動させると共に、当該第1巻芯とは異なる第2巻芯を前記第1ポジションへ移動させる工程と、
前記第1巻芯により巻取られる前記電極シートの終端部と、前記第2巻芯により次回巻取られる前記電極シートの始端部との区切りとなる位置に対し前記破断線を形成する工程と、
前記第2ポジションに位置する前記第1巻芯から前記各供給機構にかけて配された前記電極シート及びセパレータを、前記第1ポジションに位置する前記第2巻芯のスリットに対し挿通させる工程と、
前記第2ポジションに位置する前記第1巻芯により前記電極シート及びセパレータを捲回することにより、前記電極シートの前記破断線の形成位置を前記第2巻芯のスリット内の所定位置に位置決めする工程と、
前記電極シートが位置決めされた後、当該電極シートを前記把持手段により把持する工程と、
前記把持手段により前記電極シートを把持した状態で、前記第1巻芯により前記電極シート及びセパレータを捲回することにより、前記破断線の形成位置において前記電極シートを切断する工程と、
前記電極シートが切断された後、前記第1巻芯により前記電極シート及びセパレータを捲回することにより、前記電極シートの終端部を巻き取る工程と、
前記第2巻芯のスリット内にて、当該第2巻芯により次回巻取られる前記電極シート及びセパレータを前記固定手段により固定する工程と、
前記第1巻芯から前記第2巻芯にかけて配された前記セパレータを切断する工程と、
前記セパレータが切断された後、前記第1巻芯により前記セパレータの終端部を巻き取る工程とを実行可能に構成されたことを特徴とする捲回装置。
上記手段1によれば、第1ポジションにある第1巻芯に対し電極シート及びセパレータがある程度捲回されると、当該第1巻芯が第2ポジションへと移動すると共に、第2巻芯が第1ポジションへ移動し、当該第2巻芯のスリットに対し電極シート及びセパレータが挿通される。この状態で、第1巻芯による捲回作業を続け、第1巻芯により巻取られる電極シートの終端部と、第2巻芯により次回巻取られる電極シートの始端部との区切りとなる位置(破断線の形成位置)が第2巻芯のスリット内に導かれると、第1巻芯による捲回作業が一旦停止し、供給機構の把持手段により電極シートが把持される。そして、電極シートを把持した状態のまま、第1巻芯による捲回作業を行うことにより、その捲回力により、電極シートが破断線において切断される。また、第1巻芯による捲回作業が終了した後には、第2巻芯のスリット内にて、次回巻取られる電極シート及びセパレータが固定手段により固定される。
結果として、1つの捲回素子の捲回作業を行う度に、その都度、供給機構から巻芯に対し電極シートを送出す工程等を行う必要がないため、生産性の向上を図ることができる。
また、第1巻芯に捲回される電極シートの終端部に繋がった状態で、第2巻芯に対し次回捲回される電極シートの始端部が導入されてくると共に、第2巻芯のスリット内にて、当該電極シートの切断及び固定が行われるため、電極シートの始端部の位置ズレ等も発生しにくくなり、得られる捲回素子の品質低下を抑制することができる。
さらに、巻芯に対しセパレータを巻付け固定する工程等も必要なくなるため、セパレータの使用量を削減することができ、コスト削減を図ることができる。
加えて、本手段では、複数の巻芯を移動させ順次捲回を行う構成となっている。つまり、第1巻芯に対しセパレータの終端部を巻取ると同時に、第2巻芯にて新たな捲回を開始することができる。結果として、1つの巻芯のみを備えた捲回装置に比べ、生産性の向上を図ることができる。
手段2.前記破断線形成手段により前記破断線の形成される部位に対し、事前に保護テープを貼付しておく保護テープ貼付手段を備えたことを特徴とする手段1に記載の捲回装置。
電極シートを切断した際には、切断部にバリやエッジが生じ、これによりセパレータが傷つき、短絡の原因となるおそれがある。また、電極シートの切断部では、切断時の衝撃等により活物質が剥がれるおそれもある。特に、上記手段1のように、電極シートを巻芯のスリット内において切断する場合には、金属シートの切り屑や活物質の粉などが捲回素子に巻き込まれるおそれがある。
これに対し、上記手段2のように、電極シートの破断線形成位置に対し予め保護テープを貼付しておくことにより、上記各種不具合の発生を抑え、得られる捲回素子の品質の向上を図ることができる。
手段3.前記保護テープ貼付手段は、
前記巻芯により巻取られる前記電極シートの区切りとなる位置において、当該電極シートを切断するシート切断手段と、
前記シート切断手段による前記電極シートの切断に際し、当該切断手段の上流側にて当該電極シートを把持可能な上流側把持部と、当該切断手段の下流側にて当該電極シートを把持可能な下流側把持部とを有するとともに、シート切断後には当該各把持部が当該電極シートを把持したまま、シート搬送方向に沿って互いに離間する方向へ相対移動するように構成されたシート把持手段と、
前記シート把持手段により離間させられた前記電極シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐように前記電極シートの表裏両面からそれぞれ保護テープを貼付し、前記電極シートの上流側部分と下流側部分との隙間において前記両保護テープを互いに接着させるように構成されたテープ貼付手段とを備え、
前記破断線形成手段は、
前記両保護テープを互いに接着させた部分に対し前記破断線を形成することを特徴とする手段2に記載の捲回装置。
上記手段3によれば、まず、例えばロール状の原反から繰り出され、連続的に搬送される帯状の電極シートを、巻芯による捲回に先立ち、巻取られる1素子分の電極シートの区切りとなる位置で一旦切断する。続いて、切断された電極シートの上流側部分と下流側部分とを離間させ、両者間に隙間を形成する。この状態で、当該隙間部分において、電極シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐように電極シートの表裏両面からそれぞれ保護テープを貼付し、再び一本の電極シートとする。その後、両保護テープを互いに接着させた部分に対し破断線を形成する。そして、当該電極シートは、所定長巻取られるごとに、繋ぎ目となる保護テープの破断線形成位置にて切断される。
尚、電極シートを切断することなく、保護テープを貼付した後、当該貼付箇所に対し上記破断線を形成する構成では、当該破断線に沿って電極シートを切断した際、その切断面が露出してしまうため、依然としてバリやエッジによりセパレータが傷つけられるおそれが残る。
これに対し、本手段では、巻芯により巻取られる1素子分の電極シートの両端(始端部と終端部)の切断面がそれぞれ表裏両面側から貼付された保護テープにより覆われ保護された状態で巻き取られるため、得られる捲回素子の品質の向上を図ることができる。
また、本手段によれば、例えば巻芯による捲回動作のインターバルに同期させる等して、予め電極シートを切断し、保護テープを貼付することができるため、電極シートを連続的に供給しつつも、上述したような保護テープの貼付形態を採用することができ、生産性の低下抑制を図ることができる。ひいては、原反から連続的に電極シートを搬送できるため、テンションもかけやすく、蛇行補正等も行いやすい。
さらに、本手段では、電極シートの金属シート部分を事前に切断し、巻芯のスリット内にて切断しないため、金属シートの切り屑や活物質の粉などが捲回素子に巻き込まれるといった不具合の発生をさらに低減することができる。
手段4.前記ターレットの回転方向に対して前記第1巻芯と前記第2巻芯との間において、前記第2ポジションに位置する前記第1巻芯から前記各供給機構にかけて配される前記電極シート及びセパレータが引っ掛かる支持ローラを備えたことを特徴とする手段1乃至3のいずれかに記載の捲回装置。
仮に第1巻芯が断面扁平状をなし、上記支持ローラも設けられない場合には、電極シート及びセパレータを捲回する際に、第1巻芯から各供給機構にかけて配される電極シート及びセパレータの位置が一定とならず、ばたつくこととなる。
このため、第1巻芯の捲回力により電極シートを切断する際、ミシン目に対し適正な負荷がかからず、電極シートを適正かつ円滑に切断できないおそれがある。また、第1ポジションに位置する第2巻芯のスリットに対し、第1巻芯から各供給機構にかけて配される電極シート及びセパレータを挿通させる際に、適正に挿通させることができないおそれがある。
これに対し、本手段のように上記支持ローラを備えることにより、第1巻芯の回転姿勢によらず、支持ローラから各供給機構にかけて配される電極シート及びセパレータの位置は安定することとなる。これにより、電極シートは、支持ローラと各供給機構との間で真っ直ぐ延びた状態で引っ張られるため、ミシン目に対し適正な負荷がかかり、適正かつ円滑に切断することができる。また、第1ポジションに位置する第2巻芯のスリットに対し電極シート及びセパレータを適正に挿通させることができる。
尚、上記各手段は、捲回素子の製造方法に具現化することもできる。
電池素子の構成を示す断面模式図である。 捲回装置の概略構成図である。 捲回部の概略構成図である。 巻芯の概略構成図である。 切断貼付装置の構成を示す模式図である。 シート切断時における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。 シート切断後における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。 テープ貼付時における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。 (a)〜(e)は、保護テープの貼付過程等における電極シートの状態を示す模式図である。 捲回ポジションにある巻芯に対し各種シートが捲回された状態を示す捲回装置の動作説明図である。 一方の巻芯が各種シートを捲回しつつ取外しポジションへと移動すると共に、他方の空の巻芯が捲回ポジションへと移動する状態を示す捲回装置の動作説明図である。 捲回ポジションへ移動した空の巻芯のスリットに対し各種シートを挿通させた状態を示す捲回装置の動作説明図である。 電極シートにミシン目を形成する状態を示す捲回装置の動作説明図である。 取外しポジションに位置する巻芯を回転させ、各種シートを捲回する状態を示す捲回装置の動作説明図である。 負電極シート供給機構の把持機構により負電極シートを把持した状態を示す捲回装置の動作説明図である。 負電極シートがミシン目にて切断された状態を示す捲回装置の動作説明図である。 正電極シート供給機構の把持機構により正電極シートを把持した状態を示す捲回装置の動作説明図である。 正電極シートがミシン目にて切断された状態を示す捲回装置の動作説明図である。 セパレータを切断する状態を示す捲回装置の動作説明図である。 取外しポジションの巻芯にてセパレータの終端部分を巻き取ると共に、捲回ポジションの巻芯にて新たな各種シートの捲回を開始した状態を示す捲回装置の動作説明図である。 (a)は、本実施形態におけるミシン目の形成された電極シートを示す斜視図であり、(b),(c)は、別の実施形態におけるミシン目の形成された電極シートを示す斜視図である。
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態の捲回装置によって得られる捲回素子としてのリチウムイオン電池素子の構成について説明する。
図1に示すように、リチウムイオン電池素子1(以下、単に「電池素子1」という)は、2枚のセパレータ2,3を介して、正電極シート4及び負電極シート5が重ね合わされた状態で捲回されることで製造される。尚、図1においては、説明の便宜上、セパレータ2,3及び電極シート4,5(以下、これらを総称する場合は「各種シート2〜5」という)の相互の間隔をあけて示している。
セパレータ2,3は、それぞれ同一の幅を有する帯状をなしており、異なる電極シート4,5同士が互いに接触して短絡を起こしてしまうのを防止すべく、ポリプロピレン(PP)等の絶縁体により構成されている。
電極シート4,5は、薄板状の金属シートよりなり、セパレータ2,3と略同一の幅を有している。また、電極シート4,5の表裏両面には活物質が塗布されている。正電極シート4には例えばアルミニウム箔シートが用いられ、その表裏両面に正極活物質が塗布されている。負電極シート5には例えば銅箔シートが用いられ、その表裏両面に負極活物質が塗布されている。そして、当該活物質を介して、正電極シート4及び負電極シート5間におけるイオン交換ができるようになっている。より詳しくは、充電時には、正電極シート4側から負電極シート5側へとイオンが移動し、放電時には、負電極シート5側から正電極シート4側へとイオンが移動する。
また、正電極シート4の幅方向一端縁からは図示しない複数の正極リードが延出するとともに、負電極シート5の幅方向他端縁からは図示しない複数の負極リードが延出している。
リチウムイオン電池を得るに際しては、捲回された電池素子1が金属製で筒状をなす電池容器(図示せず)内に配設されるとともに、前記正極リード及び負極リードがそれぞれまとめられる。そして、まとめられた正極リードを正極端子部品(図示せず)に接続するとともに、同じくまとめられた負極リードを負極端子部品(図示せず)に接続し、両端子部品が前記電気容器の両端開口に塞ぐように設けられることで、リチウムイオン電池を得ることができる。
次に、電池素子1を製造するための捲回装置10について説明する。図2に示すように、捲回装置10は、各種シート2〜5を捲回するための捲回部11と、正電極シート4を捲回部11へ供給するための正電極シート供給機構31と、負電極シート5を捲回部11へ供給するための負電極シート供給機構41と、セパレータ2,3をそれぞれ捲回部11へ供給するためのセパレータ供給機構51,61とを備えている。尚、上記捲回部11や各供給機構31,41,51,61など、捲回装置10内の各種機構は、図示しない制御装置により動作制御される構成となっている。
正電極シート供給機構31の最上流側においては、正電極シート4がロール状に捲回されてなる正電極シート原反32が回転可能に支持されており、ここから適宜、正電極シート4が引き出されることとなる。
また、正電極シート原反32から捲回部11にかけての正電極シート4の搬送路の途中には、下流側より順に、把持手段としての把持機構71、位置合せ機構72、ミシン目形成手段(破断線形成手段)としてのミシン目カッタ82、検出センサ83、第1繰出しローラ84、バッファ機構85、第2繰出しローラ86、保護テープ貼付手段としての切断貼付装置87が設けられている。
把持機構71は、正電極シート4を把持可能な一対のクランプ71a,71bを備え、クランプ71a,71bは、図示しない駆動手段により開閉動作可能に構成されている。
位置合せ機構72は、正電極シート4に貼付された後述する保護テープ100〔図9(c)等参照〕の位置、すなわち捲回部11により巻取られる電池素子1ひとつ分の正電極シート4の区切りとなる位置をミシン目カッタ82に対し位置合わせするためのものである。
位置合せ機構72は、一対のローラ73,74と、両ローラ73,74間において上下方向に変位可能に設けられた昇降ローラ75とを有している。昇降ローラ75は、図示しない駆動手段によって上下方向に昇降駆動する。
そして、位置合せ機構72は、検出センサ83の検出結果に基づき、昇降ローラ75を駆動させ、保護テープ100の位置をミシン目カッタ82に対し位置合わせする。
また、位置合せ機構72は、捲回される正電極シート4に対して所定のテンションを付与し、正電極シート4の弛みを防止するための張力付与手段としても機能する。
ミシン目カッタ82は、正電極シート4の上側に位置する上刃82aと、正電極シート4の下側に位置する下刃82bとから構成され、保護テープ100に対し破断線としてのミシン目150〔図21(a)参照〕を形成する機能を有する。
検出センサ83は、正電極シート4に貼付された保護テープ100を検出するものである。
第1繰出しローラ84は、図示しないモータに連結された上下一対のローラ84a,84bを有し、両ローラ84a,84bにより正電極シート4を挟持しつつ、捲回部11の捲回動作に合せて正電極シート4を繰り出すよう構成されている。
一方、第2繰出しローラ86は、保護テープ100の貼付位置を切断貼付装置87に対し位置決めするためのものであり、図示しないモータに連結された上下一対のローラ86a,86bや、図示しないエンコーダ等を有している。そして、第2繰出しローラ86は、両ローラ86a,86bにより正電極シート4を挟持しつつ、エンコーダの計測値に基づき、捲回部11により巻取られる電池素子1ひとつ分の正電極シート4を間欠的に繰り出すよう構成されている。
バッファ機構85は、一対の従動ローラ85a,85bと、両ローラ85a,85b間において上下方向に変位可能に設けられた昇降ローラ85cとを有し、第1繰出しローラ84による正電極シート4の繰出し量と、第2繰出しローラ86による正電極シート4の繰出し量との差を吸収する役割を果たす。
図5等に示すように、切断貼付装置87は、正電極シート4の切断や保護テープ100の貼付等を行うためのものであり、正電極シート4を切断するシート切断手段としてのカッタ機構90と、カッタ機構90による正電極シート4の切断に際し正電極シート4を把持するシート把持手段としての把持機構91と、正電極シート4の切断部位に対し保護テープ100を貼付するテープ貼付手段としてのテープ貼付機構92とを備えている。
カッタ機構90は、正電極シート4の上側に位置する上刃90aと、正電極シート4の下側に位置する下刃90bとから構成されるとともに、当該各刃90a,90bが正電極シート4の搬送経路外へ退避可能に構成されている。
把持機構91は、カッタ機構90の上流側にて正電極シート4を把持可能な上流側把持部91aと、カッタ機構90の下流側にて正電極シート4を把持可能な下流側把持部91bとを有するとともに、上流側把持部91aが下流側把持部91bに対し正電極シート4の搬送路に沿って進退可能に構成されている。
より詳しくは、上流側把持部91aは、図示しない駆動手段により、下流側把持部91bから相当距離離間した退避位置と、下流側把持部91bに最も接近した最接近位置との間を移動可能に構成されている。つまり、各把持部91a,91bがシート搬送方向に沿って互いに離間・接近する方向へ相対移動可能に構成されている。なお、便宜上、符号は省略するが、各把持部91a,91bは、上下一対のチャックを具備しており、図示しない駆動手段により当該チャックが開閉動作を行うように構成されている。
テープ貼付機構92は、正電極シート4の上方位置にて保護テープ100を保持可能な上保持部92aと、正電極シート4の下方位置にて保護テープ100を保持可能な下保持部92bとを有し、図示しない駆動手段により各保持部92a,92bがそれぞれ上下方向に沿って昇降動作を行うように構成されている。
図2の説明に戻り、負電極シート供給機構41の最上流側においては、負電極シート5がロール状に捲回されてなる負電極シート原反42が回転可能に支持されており、ここから適宜、負電極シート5が引き出されることとなる。
さらに、負電極シート供給機構41には、正電極シート供給機構31と同様、把持手段としての把持機構71、位置合せ機構72、ミシン目形成手段(破断線形成手段)としてのミシン目カッタ82、検出センサ83、第1繰出しローラ84、バッファ機構85、第2繰出しローラ86、保護テープ貼付手段としての切断貼付装置87などが設けられている。
尚、負電極シート供給機構41における把持機構71、位置合せ機構72、ミシン目カッタ82、検出センサ83、第1繰出しローラ84、バッファ機構85、第2繰出しローラ86、切断貼付装置87などの各種構成は、正電極シート供給機構31のものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。
一方、セパレータ供給機構51,61は、それぞれセパレータ2,3がロール状に捲回されてなるセパレータ原反52,62を備えている。
セパレータ原反52,62は、自由回転可能に支持されており、ここから適宜、セパレータ2,3が引き出されることとなる。
また、各種シート2〜5の供給経路の途中には、各種シート2〜5をひとまとめにする一対のガイドローラ88a,88bなど、各種シート2〜5を案内するための各種ガイドローラ(符号略)が設けられている。
ここで、一対のガイドローラ88a,88b間には、所定量の隙間が設けられており、上記把持機構71(クランプ71a,71b)に把持された電極シート4,5が、セパレータ2,3との摩擦により捲回部11の方へ引き込まれないように構成されている。
次に捲回部11の構成について詳しく説明する。図3に示すように、捲回部11は、図示しない駆動機構により回転可能に設けられた円盤状のターレット12と、当該ターレット12の回転方向に180°間隔で設けられた2つの巻芯13,14と、当該巻芯13,14とそれぞれターレット12の回転方向に90°ずつずれた位置に設けられた2つの支持ローラ15A,15Bと、セパレータ2,3を切断するためのセパレータ切断手段としてのセパレータカッタ16と、捲回後の各種シート2〜5がばらけるのを押さえるための押えローラ17とを備えている。
巻芯13,14は、それぞれ自身の外周側において各種シート2〜5を巻取るためのものであり、図示しない駆動機構により自身の中心軸を回転軸として回転可能に構成されている。また、巻芯13,14は、ターレット12の軸線方向(図3等の紙面奥行方向)に沿って、当該ターレット12に対し出没可能に設けられている。
図4に示すように、巻芯13(14)は、それぞれ自身の軸線方向(図4の紙面奥行方向)に沿って延びる一対の芯片13A,13B(14A,14B)から構成されており、当該一対の芯片13A,13B(14A,14B)間に、各種シート2〜5を挿通可能なスリット13S(14S)が形成されている。
また、巻芯13(14)は、スリット13S(14S)内において、各種シート2〜5を固定するための固定手段としてのチャック機構13T(14T)を備えている。
チャック機構13T(14T)は、一対の芯片13A,13B(14A,14B)のうちの一方の芯片13A(14A)に対し揺動可能に軸支されたチャック部材13Ta(14Ta)と、それを駆動する図示しない駆動手段とを備え、チャック部材13Ta(14Ta)を他方の芯片13B(14B)に接近する方向へ動かすことにより、当該チャック部材13Ta(14Ta)と、他方の芯片13B(14B)との間で、各種シート2〜5を挟持可能に構成されている。
尚、チャック部材13Ta(14Ta)は、スリット13S(14S)の貫通方向(図4の左右方向)の一端部近傍に設けられている。
巻芯13,14は、ターレット12が回転することにより、第1ポジションとしての捲回ポジションP1と、第2ポジションとしての取外しポジションP2との間を旋回移動可能に構成されている。
捲回ポジションP1は、巻芯13,14に対し各種シート2〜5を捲回するポジションであり、当該捲回ポジションP1に対し上記各供給機構31,41,51,61からそれぞれ各種シート2〜5が供給されることとなる。
取外しポジションP2は、捲回後の各種シート2〜5、すなわち電池素子1の取外しを行うためのポジションである。取外しポジションP2の周辺部には、巻芯13,14から電池素子1の取外しを行うための取外装置(図示略)等が設けられている。
支持ローラ15A,15Bは、取外しポジションP2へ移動した巻芯13,14と上記供給機構31,41,51,61との間で各種シート2〜5を引っ掛け、支持するためのものである。
セパレータカッタ16は、捲回ポジションP1の近傍に配置されており、ターレット12に接近しセパレータ2,3を切断する切断位置と、ターレット12から離間し巻芯13,14の移動を妨げない退避位置とへ移動可能に構成されている。
押えローラ17は、取外しポジションP2の近傍に配置されており、ターレット12に接近し捲回後の各種シート2〜5を押さえる近接位置と、ターレット12から離間し巻芯13,14の移動を妨げない退避位置とへ移動可能に構成されている。
次に、上述した捲回装置10による電池素子1の製造方法について説明する。
先ずは、各電極シート4,5への保護テープ100の貼付手順について、正電極シート4の場合を例に詳しく説明する。負電極シート5についても、正電極シート4の場合と同様に行われる。
後述するように、捲回部11による1素子分の正電極シート4の捲回動作が終了し、把持機構71(クランプ71a,71b)により電極シート4が把持された状態となると、第1繰出しローラ84が停止する一方、第2繰出しローラ86は回転動作を続け、これより上流側の正電極シート4が繰出される。この間、バッファ機構85では、昇降ローラ85cが降下し、繰出された分の正電極シート4が貯留される。ここでは、少なくとも後述する保護テープ100の貼付作業中(第2繰出しローラ86の停止中)に、第1繰出しローラ84により繰出される量が貯留されることとなる。
また、捲回部11により次の1素子分の捲回動作が開始され、把持機構71から正電極シート4が開放されると、第1繰出しローラ84及び第2繰出しローラ86が同期して回転し、正電極シート原反32から捲回部11へ正電極シート4が順次搬送される。
続いて、第2繰出しローラ86に設けられたエンコーダの計測値に基づき、捲回部11により巻取られる1素子分の正電極シート4の区切り位置X1〔図9(a)参照〕が切断貼付装置87(カッタ機構90)の位置に達したと判断されると、第2繰出しローラ86が停止する。一方、第1繰出しローラ84は回転動作を続け、捲回部11による捲回作業は継続して行われる。従って、第2繰出しローラ86が停止し、第1繰出しローラ84が回転している間、バッファ機構85では、昇降ローラ85cが上昇し、貯留されていた正電極シート4が繰出されていくことなる。
第2繰出しローラ86が停止し、これより上流側の正電極シート4の搬送が停止されると、図6に示すように、把持機構91の上流側把持部91a及び下流側把持部91bが駆動し、カッタ機構90の上流側及び下流側にて正電極シート4を把持する。そして、このように正電極シート4を把持した状態で、カッタ機構90を駆動させ、正電極シート4を区切り位置X1にて切断する。
シート切断後は、カッタ機構90の各刃90a,90bが正電極シート4の搬送経路外へ退避するとともに、把持機構91の各把持部91a,91bが正電極シート4を把持したまま、図7に示すように、上流側把持部91aだけがシート搬送方向上流側(図7の右側)へ移動する。これにより、切断された正電極シート4の上流側部分4aと下流側部分4bとの間には隙間4cが形成される〔図9(b)参照〕。この間に、テープ貼付機構92の両保持部92a,92bに対し、所定の供給装置から事前に保護テープ100が供給される。
正電極シート4の上流側部分4aと下流側部分4bとの間に隙間4cが形成された後、図8に示すように、保護テープ100を保持したテープ貼付機構92の両保持部92a,92bがそれぞれ正電極シート4側へ駆動する。これにより、正電極シート4の上流側部分4aと下流側部分4bとをつなぐように正電極シート4の表裏両面からそれぞれ保護テープ100が貼付されるとともに、隙間4c部分においては、両保護テープ100が互いに接着した状態となる〔図9(c)参照〕。
そして、カッタ機構90、把持機構91及びテープ貼付機構92がそれぞれ元の状態(図5参照)に戻り、保護テープ100の貼付作業が終了すると、再び第1繰出しローラ84及び第2繰出しローラ86が同期して回転する。そして、正電極シート4は、シート切断前と同様、再び一本の正電極シート4として、保護テープ100により繋がれた上流側部分4aと下流側部分4bとが連続して下流側へと搬送されていくこととなる。
続いて、捲回部11による電池素子1の捲回手順について詳しく説明する。ここでは、第1巻芯としての一方の巻芯13に対し電池素子1ひとつ分の各種シート2〜5の捲回がほぼ完了した段階から、第2巻芯としての他方の巻芯14に対し各種シート2〜5を捲回し始めるまでの過程に沿って詳しく説明する。
捲回ポジションP1にある一方の巻芯13に対し各種シート2〜5が所定長、捲回されると(図10参照)、巻芯13による捲回動作を停止させることなく、ターレット12が回転する。
これにより、一方の巻芯13が各種シート2〜5を捲回しつつ、取外しポジションP2側へと移動していくと共に、他方の巻芯14がターレット12に対し没入した状態で捲回ポジションP1側へと移動していく(図11参照)。
そして、巻芯13,14がそれぞれ取外しポジションP2,捲回ポジションP1に達すると、ターレット12の回転動作及び巻芯13の回転動作が停止する。かかる状態となると、ガイドローラ88a,88bから巻芯13にかけて配された各種シート2〜5が支持ローラ15Aに引っ掛り、当該支持ローラ15Aとガイドローラ88a,88bとの間において各種シート2〜5が真っ直ぐ張られた状態となる。
また、ターレット12に没入した巻芯14が捲回ポジションP1に到達した初期状態においては、上記支持ローラ15Aとガイドローラ88a,88bとの間に配設された各種シート2〜5の長手方向と、巻芯14のスリット14Sの貫通方向とが略平行した状態となると共に、チャック部材14Taがスリット14S内の下流側の端部近傍に位置した状態となる。
この状態で、巻芯14がターレット12から突出する。これにより、巻芯14のスリット14S内に各種シート2〜5が挿通された状態となる(図12参照)。
これに合せて、正電極シート供給機構31、及び、負電極シート供給機構41では、位置合せ機構72が、検出センサ83の検出結果に基づき昇降ローラ75を駆動させ、各電極シート4,5に貼付された保護テープ100のミシン目形成位置X2〔図9(d)参照〕がミシン目カッタ82に対し位置決めされる。
そして、保護テープ100のミシン目形成位置X2が位置決めされると、ミシン目カッタ82が作動し(図13参照)、ミシン目150が形成される〔図21(a)参照〕。
より詳しくは、図21(a)に示すように、巻芯13により巻取られる1素子分の各電極シート4,5の終端部4e,5eと、巻芯14により次回巻取られる1素子分の各電極シート4,5の始端部4f,5fとの間に位置する両保護テープ100を互いに接着させた部分に対しミシン目150が形成される。
その後、再び取外しポジションP2に位置する巻芯13を回転させ、各種シート2〜5の捲回を再開する(図14参照)。
そして、捲回部11(巻芯13)に設けられた図示しないエンコーダの計測値に基づき、負電極シート5に形成されたミシン目150(終端部5e及び始端部5f)が所定位置に達したと判断したところで、巻芯13による捲回動作を停止させる。これにより、巻芯14により次回巻取られる1素子分の負電極シート5の始端部5fの位置が、巻芯14のスリット14S内の所定位置に位置決めされる。ここで、負電極シート5の始端部5fは、少なくともチャック部材14Taの位置よりも下流側に位置決めされることとなる(図4参照)。尚、図4では、便宜上、保護テープ100を省略して図示している。
その後、負電極シート供給機構41の把持機構71(クランプ71a,71b)を駆動させ、負電極シート5を把持する(図15参照)。
続いて、把持機構71が負電極シート5を把持した状態のまま、再び取外しポジションP2に位置する巻芯13を回転させ、各種シート2〜5を捲回する。これにより、負電極シート5はミシン目150にて切断される〔図9(e)参照〕。
そして、巻芯14により次回巻取られる1素子分の負電極シート5の始端部5fの位置が、巻芯14のスリット14S内の所定位置に維持される一方、巻芯13により巻取られる1素子分の負電極シート5の終端部5eは巻芯13に巻取られていく(図16参照)。
同様に、正電極シート4に形成されたミシン目150(終端部4e及び始端部4f)が所定位置に達したと判断したところで、巻芯13による捲回動作を停止させる。これにより、巻芯14により次回巻取られる1素子分の正電極シート4の始端部4fの位置が、巻芯14のスリット14S内の所定位置に位置決めされる。ここで、正電極シート4の始端部4fは、少なくともチャック部材14Taの位置よりも下流側に位置決めされることとなる。
その後、正電極シート供給機構31の把持機構71(クランプ71a,71b)を駆動させ、正電極シート4を把持する(図17参照)。
続いて、把持機構71が正電極シート4を把持した状態のまま、再び取外しポジションP2に位置する巻芯13を回転させ、各種シート2〜4を捲回する。これにより、正電極シート4はミシン目150にて切断される〔図9(e)参照〕。
そして、巻芯14により次回巻取られる1素子分の正電極シート4の始端部4fの位置が、巻芯14のスリット14S内の所定位置に維持される一方、巻芯13により巻取られる1素子分の正電極シート4の終端部4eは巻芯13に巻取られていく(図18参照)。
両電極シート4,5の終端部4e,5eの巻取りが完了し、さらにセパレータ2,3が所定量捲回されると、巻芯13による捲回動作を停止させる。
その後、巻芯14のチャック機構14T(チャック部材14Ta)を駆動させ、各種シート2〜5を固定する。同時に、押えローラ17により巻芯13に捲回された各種シート2〜5を押える(図19参照)。
巻芯14に対しセパレータ2,3が固定されると、セパレータカッタ16が作動し、巻芯14の近傍にてセパレータ2,3を切断する(図19参照)。これにより、巻芯14から僅かにはみ出す程度の長さにセパレータ2,3が切断され、捲回される際には当該セパレータ2,3の始端部によって電極シート4,5の始端部4f,5fが覆われた状態となる(図4参照)。
セパレータ2,3の切断後、押えローラ17により各種シート2〜5を押えた状態のまま、巻芯13を回転させる(図20参照)。これにより、セパレータ2,3の終端部分がばらけることなく完全に巻取られる。
そして、図示しない固定テープによりセパレータ2,3の終端部分を巻止めすることにより、各種シート2〜5の捲回作業が完了し、電池素子1が完成する。完成した電池素子1は、上記取外装置により巻芯13から取り外される。電池素子1が取外された後、巻芯13は、ターレット12に対して没入する。
尚、上記セパレータ2,3の切断後には、上述した取外しポジションP2におけるセパレータ2,3の終端部分の巻取作業を行う同時に、捲回ポジションP1における各種シート2〜5の捲回作業を開始する。つまり、捲回ポジションP1において巻芯14を回転させると共に、電極シート供給機構31,41において把持機構71(クランプ71a,71b)による電極シート4,5の把持を開放することで、新たな各種シート2〜5の捲回が開始される(図20参照)。
以降、上述した工程が繰り返し行われ、巻芯13,14に対し各種シート2〜5が交互に捲回されることにより、電池素子1が順次製造されていくこととなる。
以上詳述したように、本実施形態によれば、1つの電池素子1の捲回作業を行う度に、その都度、電極シート供給機構31,41から巻芯13,14に対し電極シート4,5を送出す工程等を行う必要がないため、生産性の向上を図ることができる。
また、一方の巻芯13に捲回される電極シート4,5の終端部4e,5eに繋がった状態で、他方の巻芯14に対し次回捲回される電極シート4,5の始端部4f,5fが導入されてくると共に、巻芯14のスリット14S内にて、当該電極シート4,5の切断及び固定が行われるため、電極シート4,5の始端部4f,5fの位置ズレ等も発生しにくくなり、得られる電池素子1の品質低下を抑制することができる。
さらに、巻芯13,14に対しセパレータ2,3を巻付け固定する工程等も必要なくなるため、セパレータ2,3の使用量を削減することができ、コスト削減を図ることができる。
加えて、本実施形態では、複数の巻芯13,14を移動させ順次捲回を行う構成となっている。つまり、一方の巻芯13に対しセパレータ2,3の終端部を巻取ると同時に、他方の巻芯14にて新たな捲回を開始することができる。結果として、1つの巻芯のみを備えた捲回装置に比べ、生産性の向上を図ることができる。
また、本実施形態では、巻芯13により巻取られる1素子分の各電極シート4,5の終端部4e,5eと、巻芯14により次回巻取られる1素子分の各電極シート4,5の始端部4f,5fとの間に位置する両保護テープ100を互いに接着させた部分に対しミシン目150が形成される。これにより、巻芯14のスリット14S内において、電極シート4,5をミシン目150にて切断するに際し、当該切断部にバリやエッジが生じることもなく、金属シートの切り屑や活物質の粉などが発生することもない。結果として、セパレータが傷つき短絡したり、金属シートの切り屑や活物質の粉などが電池素子1に巻き込まれるといった不具合の発生を低減し、得られる電池素子1の品質の向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、電極シート4,5の金属シート部分を事前に切断し、巻芯13,14のスリット13S,14S内にて切断しないため、金属シートの切り屑や活物質の粉などが電池素子1に巻き込まれるといった不具合の発生をさらに低減することができる。
また、支持ローラ15A,15Bを備えることにより、取外しポジションP2に位置する巻芯13,14の回転姿勢によらず、支持ローラ15A,15Bからガイドローラ88a,88bにかけて配される電極シート4,5及びセパレータ2,3の位置は安定することとなる。これにより、電極シート4,5は、支持ローラ15A,15Bとガイドローラ88a,88bとの間で真っ直ぐ延びた状態で引っ張られるため、ミシン目150に対し適正な負荷がかかり、適正かつ円滑に切断することができる。また、捲回ポジションP1に位置する巻芯13,14のスリット13S,14Sに対し電極シート4,5及びセパレータ2,3を適正に挿通させることができる。
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
(a)上記実施形態では、捲回装置10によって、リチウムイオン電池の電池素子1が製造されているが、捲回装置10によって製造される捲回素子はこれに限定されるものではなく、例えば、電解コンデンサの捲回素子等を製造することとしてもよい。
(b)上記実施形態では、巻芯13,14として、各種シート2〜5が捲回される外周形状が長方形状(扁平状)に構成された巻芯を採用しているが、巻芯13,14の形状はこれに限定されるものではなく、例えば外周形状が円形状、楕円形状、長円形状等となる巻芯を採用してもよい。
(c)セパレータ2,3や電極シート4,5の材質は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、セパレータ2,3をPPにより形成することとしているが、他の絶縁性材料によってセパレータ2,3を形成することとしてもよい。
(d)上記実施形態においては、捲回部11が、2つの巻芯13,14を備えた構成となっているが、巻芯の数はこれに限定されるものではなく、3つ以上の巻芯を備えた構成としてもよい。
(e)上記実施形態では、巻芯13(14)のチャック機構13T(14T)が、一対の芯片13A,13B(14A,14B)のうちの一方の芯片13A(14A)に対し揺動可能に軸支されたチャック部材13Ta(14Ta)と、それを駆動する図示しない駆動手段とを備え、チャック部材13Ta(14Ta)を他方の芯片13B(14B)に接近する方向へ動かすことにより、当該チャック部材13Ta(14Ta)と、他方の芯片13B(14B)との間で、各種シート2〜5を挟持可能に構成されている。
固定手段としてのチャック機構13T(14T)の構成は、これに限定されるものではない。例えば、一対の芯片13A,13Bが相対変位し、各種シート2〜5を挟持可能な構成としてもよい。
(f)上記実施形態では、巻芯13により巻取られる1素子分の各電極シート4,5の終端部4e,5eと、巻芯14により次回巻取られる1素子分の各電極シート4,5の始端部4f,5fとの間に位置する両保護テープ100を互いに接着させた部分に対しミシン目150が形成される構成となっている。ミシン目150の形成形態はこれに限定されるものではない。例えば図21(b)に示すように、電極シート4,5を事前に切断することなく、保護テープ100を貼付し、その上からミシン目150を形成する構成としてもよい。また、図21(c)に示すように、保護テープ100を省略し、電極シート4,5に対し直接ミシン目150を形成する構成としてもよい。
(g)上記実施形態では、電極シート4,5(保護テープ100)に形成される破断線として、電極シート4,5の厚み方向に貫通した切込みが断続的に複数並んだミシン目150が採用されている。破断線の構成はこれに限定されるものではない。例えば電極シート4,5の幅方向両端から切れ込みが入り、幅方向中央部1箇所のみで繋がった破断線(ミシン目)を採用してもよいし、断面略V字状の非貫通のハーフカット線を破断線として形成してもよい。
(h)電極シート供給機構31,41の構成は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、シート切断手段としてのカッタ機構90と、シート把持手段としての把持機構91と、テープ貼付手段としてのテープ貼付機構92とを一体に備えた切断貼付装置87を採用しているが、これに限らず、カッタ機構90、把持機構91及びテープ貼付機構92のうち少なくとも1つを独立して備えた構成としてもよい。
(i)上記実施形態では、セパレータカッタ16により巻芯13,14の外側にてセパレータ2,3を切断する構成となっている。セパレータ2,3を切断する構成は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば巻芯13,14にカッタを備え、スリット13S,14S内部にてセパレータ2,3を切断する構成としてもよい。また、電極シート4,5と同様に、ミシン目を形成し、巻芯13,14の捲回力によりセパレータ2,3を切断する構成としてもよい。
(j)上記実施形態では、位置合せ機構72が、検出センサ83の検出結果に基づき昇降ローラ75を駆動させ、各電極シート4,5に貼付された保護テープ100のミシン目形成位置X2をミシン目カッタ82に対し位置決めする構成となっているが、これに限らず、例えば位置合せ機構72自身に設けられたエンコーダの計測値に基づき、保護テープ100の位置をミシン目カッタ82に対し位置合わせする構成としてもよい。
また、上記実施形態では、巻芯13,14に設けられたエンコーダの計測値に基づき、電極シート4,5に形成されたミシン目150を、巻芯13,14のスリット13S,14S内の所定位置に位置決めする構成となっているが、これに限らず、例えば巻芯13,14にセンサを設け、その検出結果を基にミシン目150の位置決めを行う構成としてもよい。
(k)上記実施形態では、正電極シート4及び負電極シート5の両者に対しミシン目150を形成し、これを切断する構成となっているが、電極シート4,5の少なくとも一方だけにミシン目150を形成し、これを切断する構成を採用すれば、少なくとも従来技術よりは生産性を高めることができる。勿論、両者に対しミシン目150を形成する構成の方が好ましい。
(l)上記実施形態では、正電極シート4及び負電極シート5の両者に対しミシン目150を形成するタイミングが同時期であるが(図13参照)、勿論、両者のタイミングをずれしてもよい。
(m)上記実施形態では、ターレット12において、各種シート2〜5を引っ掛けるための支持ローラ15A,15Bが設けられているが、支持ローラ15A,15Bを省略した構成としてもよい。
(n)上記実施形態では、巻芯13,14のスリット13S,14S内において、両電極シート4,5の始端部4f,5fが位置決めされる位置が同一となっているが、これに限らす、正電極シート4の始端部4fと、負電極シート5の始端部5fの位置決めされる位置が異なる構成としてもよい。
1…電池素子、2,3…セパレータ、4…正電極シート、5…負電極シート、4e,5e…終端部、4f,5f…始端部、10…捲回装置、11…捲回部、12…ターレット、13,14…巻芯、13S,14S…スリット、13T,14T…チャック機構、15A,15B…支持ローラ、16…セパレータカッタ、31…正電極シート供給機構、41…負電極シート供給機構、51,61…セパレータ供給機構、71…把持機構、71a,71b…クランプ、82…ミシン目カッタ、82a…上刃、82b…下刃、87…切断貼付装置、90…カッタ機構、91…把持機構、92…テープ貼付機構、100…保護テープ、P1…捲回ポジション、P2…取外しポジション。

Claims (4)

  1. 活物質の塗布された帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとをそれぞれ所定の供給機構から供給しつつ重ね合わせて捲回する捲回装置であって、
    自身の中心軸を回転軸として回転可能に設けられたターレットと、
    前記ターレットの回転方向に所定間隔をあけて配置されると共に、それぞれ自身の中心軸を回転軸として回転し、前記各供給機構から供給される前記電極シート及びセパレータを捲回可能な複数の巻芯と、
    前記各巻芯に設けられ、前記電極シート及びセパレータを挿通可能なスリットと、
    前記スリット内にて前記電極シート及びセパレータを固定可能な固定手段と、
    前記電極シートの供給機構に設けられ、前記電極シートに対し破断線を形成可能な破断線形成手段と、
    前記電極シートの供給機構に設けられ、前記電極シートを把持可能な把持手段とを備え、
    前記複数の巻芯のうち第1ポジションにある第1巻芯に対し、前記各供給機構から供給される前記電極シート及びセパレータを所定長捲回した後、前記ターレットを回転させ、当該第1巻芯を第2ポジションへと移動させると共に、当該第1巻芯とは異なる第2巻芯を前記第1ポジションへ移動させる工程と、
    前記第1巻芯により巻取られる前記電極シートの終端部と、前記第2巻芯により次回巻取られる前記電極シートの始端部との区切りとなる位置に対し前記破断線を形成する工程と、
    前記第2ポジションに位置する前記第1巻芯から前記各供給機構にかけて配された前記電極シート及びセパレータを、前記第1ポジションに位置する前記第2巻芯のスリットに対し挿通させる工程と、
    前記第2ポジションに位置する前記第1巻芯により前記電極シート及びセパレータを捲回することにより、前記電極シートの前記破断線の形成位置を前記第2巻芯のスリット内の所定位置に位置決めする工程と、
    前記電極シートが位置決めされた後、当該電極シートを前記把持手段により把持する工程と、
    前記把持手段により前記電極シートを把持した状態で、前記第1巻芯により前記電極シート及びセパレータを捲回することにより、前記破断線の形成位置において前記電極シートを切断する工程と、
    前記電極シートが切断された後、前記第1巻芯により前記電極シート及びセパレータを捲回することにより、前記電極シートの終端部を巻き取る工程と、
    前記第2巻芯のスリット内にて、当該第2巻芯により次回巻取られる前記電極シート及びセパレータを前記固定手段により固定する工程と、
    前記第1巻芯から前記第2巻芯にかけて配された前記セパレータを切断する工程と、
    前記セパレータが切断された後、前記第1巻芯により前記セパレータの終端部を巻き取る工程とを実行可能に構成されたことを特徴とする捲回装置。
  2. 前記破断線形成手段により前記破断線の形成される部位に対し、事前に保護テープを貼付しておく保護テープ貼付手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の捲回装置。
  3. 前記保護テープ貼付手段は、
    前記巻芯により巻取られる前記電極シートの区切りとなる位置において、当該電極シートを切断するシート切断手段と、
    前記シート切断手段による前記電極シートの切断に際し、当該切断手段の上流側にて当該電極シートを把持可能な上流側把持部と、当該切断手段の下流側にて当該電極シートを把持可能な下流側把持部とを有するとともに、シート切断後には当該各把持部が当該電極シートを把持したまま、シート搬送方向に沿って互いに離間する方向へ相対移動するように構成されたシート把持手段と、
    前記シート把持手段により離間させられた前記電極シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐように前記電極シートの表裏両面からそれぞれ保護テープを貼付し、前記電極シートの上流側部分と下流側部分との隙間において前記両保護テープを互いに接着させるように構成されたテープ貼付手段とを備え、
    前記破断線形成手段は、
    前記両保護テープを互いに接着させた部分に対し前記破断線を形成することを特徴とする請求項2に記載の捲回装置。
  4. 前記ターレットの回転方向に対して前記第1巻芯と前記第2巻芯との間において、前記第2ポジションに位置する前記第1巻芯から前記各供給機構にかけて配される前記電極シート及びセパレータが引っ掛かる支持ローラを備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の捲回装置。
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