JP2016001624A - 捲回装置及び捲回素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タブを捲回素子の周方向に沿った所定の範囲内により確実に配置することができる捲回装置及び捲回素子の製造方法を提供する。
【解決手段】捲回装置１０は、所定のタブを備えた電極シートと、絶縁素材からなるセパレータとを回転可能な巻芯１３，１４に供給し、巻芯１３，１４が回転することで電極シート等を重ねつつ捲回する。捲回装置１０は、巻芯１３，１４のうち電極シート等が捲回される部分の長さを変更可能な周長変更機構９１、又は、電極シート等に張力を付与可能であるとともに、張力を変更可能なテンション付与機構７３と、電極シートの厚さを計測する厚さ計測機構７７と、厚さ計測機構７７による計測結果に基づき周長変更機構９１又はテンション付与機構７３を制御する制御装置８１とを備える。
【選択図】 図４

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及び捲回素子の製造方法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捲回素子は、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、絶縁素材からなる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。また、各電極シートに対し、所定のタブを設けることがある。当該タブとしては、電極シートにおける活物質未塗布部に溶接された溶接タブや、電極シートの幅方向一端部に間欠的に切込みを設けることで形成された切込みタブなどがある。

捲回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セパレータがそれぞれ別個の搬送路に沿って回転可能な巻芯へと搬送される。そして、当該巻芯により、電極シート及びセパレータが重ね合わされた状態で捲回され、最後に所定の固定用テープによりセパレータの終端部を巻止めすることによって、捲回素子が得られる（例えば、特許文献１等参照）。

特開平１１−２６５７２６号公報

ところで、得られた捲回素子において、タブを捲回素子の周方向に沿った所定の範囲内に配置したいといった要望がある。そこで、タブが前記所定の範囲の中心に配置されるようにタブの配置位置などを設定しておくことが考えられる。

しかしながら、活物質の塗布厚みの違い等により電極シートの厚みにバラツキが生じてしまうことがあり、この厚みのバラツキに起因して、タブが前記所定の範囲から外れて配置されてしまうおそれがある。

例えば、電極シートが比較的厚い場合、捲回中における電極シート等の周長は通常よりも増大してしまうため、各周において必要となる電極シート一周分の長さは通常よりも増大してしまう。そのため、捲回が進むにつれて、電極シートにおけるその長手方向に沿った各部位は、当該各部位が通常配置されるべき位置よりも徐々に巻芯の回転方向前方側にずれていき、ひいては、タブが前記所定の範囲よりも前記回転方向前方側に外れて配置されてしまうおそれがある。

一方、電極シートが比較的薄い場合、捲回中における電極シート等の周長は通常よりも減少してしまうため、各周において必要となる電極シート一周分の長さが減少してしまう。そのため、捲回が進むにつれて、電極シートの前記各部位は、通常配置されるべき位置よりも徐々に巻芯の回転方向後方側にずれていき、ひいては、タブが前記所定の範囲よりも前記回転方向後方側に外れて配置されてしまうおそれがある。

尚、両ケースともに、電極シートにおけるその長手方向に沿った各部位の位置と、当該各部位が通常配置されるべき位置との巻芯の回転方向に沿ったずれ量は、捲回が進むにつれて累積的に増大していき、電極シートの終端において最も大きくなる。そのため、電極シートの終端部側に設けられ、捲回素子の外周側に配置されることとなるタブにおいては、前記所定の範囲から外れてしまうといった事態が特に生じてしまいやすい。

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、タブを捲回素子の周方向に沿った所定の範囲内により確実に配置することができる捲回装置及び捲回素子の製造方法を提供することにある。

以下、上記目的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．所定のタブを備えるとともに、表面に活物質を有する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自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯に供給するとともに、前記巻芯が回転することで前記電極シート及び前記セパレータを重ねつつ捲回する捲回装置であって、
前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを変更可能な周長変更手段と、
前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測手段と、
前記厚さ計測手段による計測結果に基づき前記周長変更手段を制御することで、捲回時における、前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする捲回装置。

上記手段１によれば、制御手段により、計測された電極シートの厚さに基づいて、巻芯のうち電極シート等が捲回される部分の回転方向に沿った長さ（以下、巻芯の周長と称す）が制御される。

例えば、計測された電極シートの厚さが比較的大きい場合、つまり、捲回が進むにつれて、電極シートにおけるその長手方向に沿った各部位が通常配置されるべき位置よりも徐々に巻芯の回転方向前方側（以下、単に「前方側」と称す）にずれていくこととなる場合、制御手段は、巻芯の周長を比較的小さなものとする。これにより、捲回当初において、電極シートにおける前記各部位は通常配置されるべき位置よりも巻芯の回転方向後方側（以下、単に「後方側」と称す）に配置されることとなる。そして、このように後方側へと配置位置がずれている分だけ、捲回が進むことに伴い電極シートの各部位が徐々に前方側へとずれていっても、そのずれが吸収されることとなる。その結果、電極シートの前記各部位が通常配置されるべき位置よりも前方側に大きくずれて配置されてしまうといった事態がより生じにくくなる。

一方、計測された電極シートの厚さが比較的小さい場合、つまり、捲回が進むにつれて、電極シートの前記各部位が通常配置されるべき位置よりも徐々に後方側に配置されていくこととなる場合、制御手段は、巻芯の周長を比較的大きなものとする。これにより、捲回当初において、電極シートにおける前記各部位は通常配置されるべき位置よりも前方側に配置されることとなる。そして、このように前方側へと配置位置がずれている分だけ、捲回が進むことに伴い電極シートの各部位が徐々に後方側へとずれていっても、そのずれが吸収されることとなる。その結果、電極シートの前記各部位が通常配置されるべき位置よりも後方側に大きくずれて配置されてしまうといった事態がより生じにくくなる。

このように上記手段１によれば、電極シートの各部位が通常配置されるべき位置から大きくずれて配置されてしまうことをより確実に防止できる。その結果、電極シートに設けられたタブを捲回素子の周方向に沿った所定の範囲内へとより確実に配置することができる。

手段２．前記厚さ計測手段は、前記巻芯よりも上流側の前記電極シートの搬送経路において、捲回前における一素子分の前記電極シートである捲回予定電極シートの全域の厚さを計測するとともに、
前記制御手段は、前記厚さ計測手段による前記捲回予定電極シートに関する計測結果に基づき前記周長変更手段を制御することで、前記捲回予定電極シートの捲回時における、前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを制御するように構成されていることを特徴とする手段１に記載の捲回装置。

上記手段２によれば、厚さ計測手段により、捲回される前の電極シートの厚さが計測される。従って、電極シートの厚さをより正確に計測することができ、ひいては巻芯の周長をより適切に設定することができる。

また、上記手段２によれば、捲回前の一素子分の電極シート（捲回予定電極シート）全域における厚さが予め計測されるとともに、捲回予定電極シートの捲回時には、予め計測されたその厚さに基づき、巻芯の周長が制御される。従って、巻芯の周長を捲回される電極シートの厚さに合わせた最適なものとすることができる。その結果、タブを所定の範囲内へと一層確実に配置することができる。

手段３．前記巻芯は、その回転軸方向に延びるとともに、前記回転軸と直交する方向に並んだ状態で設けられる２つの芯片を備え、
前記周長変更手段は、一方の前記巻芯を他方の前記巻芯に対し接離方向に移動させることで、前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを変更するように構成されていることを特徴とする手段１又は２に記載の捲回装置。

上記手段３によれば、比較的簡易な構成により巻芯の周長変更を実現することができる。従って、装置の簡素化を図ることができ、コストの増大抑制等を図ることができる。

例えば、周長変更手段は、一方の前記芯片を他方の前記芯片に対し接離移動可能な状態で保持するガイド部と、一方の前記芯片を前記接離移動方向に沿って移動させる駆動部とを有するものであり、一方の前記芯片の移動により前記両芯片間の距離を変更することで、前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを変更するものであってもよい。

手段４．所定のタブを備えるとともに、表面に活物質を有する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自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯に供給するとともに、前記巻芯が回転することで前記電極シート及び前記セパレータを重ねつつ捲回する捲回装置であって、
前記電極シート及び前記セパレータの少なくとも一方に対し張力を付与可能であるとともに、前記張力を変更可能な張力変更手段と、
前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測手段と、
前記厚さ計測手段による計測結果に基づき前記張力変更手段を制御することで、捲回時における前記張力を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする捲回装置。

上記手段４によれば、制御手段により、計測された電極シートの厚さに基づいて電極シート等に付与される張力が制御される。

例えば、計測された電極シートの厚さが比較的大きい場合、つまり、捲回が進むにつれて、電極シートにおけるその長手方向に沿った各部位が通常配置されるべき位置よりも徐々に前方側に配置されていくこととなる場合、制御手段は、電極シート等に付与すべき張力を比較的大きなものとする。これにより、捲回時において、電極シートの各部位が後方側に配置されやすくなり、前記各部位を通常配置されるべき位置に対して一致させたり、より近づけたりすることができる。

一方、計測された電極シートの厚さが比較的小さい場合、つまり、捲回が進むにつれて、電極シートにおける前記各部位が通常配置されるべき位置よりも徐々に後方側に配置されていくこととなる場合、制御手段は、電極シート等に付与すべき張力を比較的小さなものとする。これにより、捲回時において、電極シートの各部位が前方側に配置されやすくなり、前記各部位を通常配置されるべき位置に対して一致させたり、より近づけたりすることができる。

このように上記手段４によれば、電極シートの各部位が通常配置されるべき位置から大きくずれて配置されてしまうことをより確実に防止できる。その結果、電極シートに設けられたタブを捲回素子の周方向に沿った所定の範囲内へとより確実に配置することができる。

手段５．前記厚さ計測手段は、前記巻芯よりも上流側の前記電極シートの搬送経路において、捲回前における一素子分の前記電極シートである捲回予定電極シートの全域の厚さを計測するとともに、
前記制御手段は、前記厚さ計測手段による前記捲回予定電極シートに関する計測結果に基づき前記張力変更手段を制御することで、前記捲回予定電極シートの捲回時における前記張力を制御するように構成されていることを特徴とする手段４に記載の捲回装置。

上記手段５によれば、厚さ計測手段により、捲回される前の電極シートの厚さが計測される。従って、電極シートの厚さをより正確に計測することができ、ひいては電極シート等に付与する張力をより適切に設定することができる。

また、上記手段５によれば、捲回前の一素子分の電極シート（捲回予定電極シート）全域における厚さが予め計測されるとともに、捲回予定電極シートの捲回時には、予め計測されたその厚さに基づき、電極シート等に付与される張力が制御される。従って、前記張力を、捲回される電極シートの厚さに合わせた最適なものとすることができる。その結果、タブを所定の範囲内へと一層確実に配置することができる。

手段６．前記厚さ計測手段は、
前記電極シートが曲げられた状態で外周に架けられ、前記電極シートの搬送に伴い回転する第一測長ローラと、
当該第一測長ローラとの間で前記電極シートを挟み込むように配置され、前記電極シートの搬送に伴い回転する第二測長ローラとを有し、
前記両測長ローラ間を前記電極シートが通過するときに、前記電極シートの内周面に接触する前記第一測長ローラの回転量と、前記電極シートの外周面に接触する前記第二測長ローラの回転量との差に基づき、前記電極シートの厚さを計測するように構成され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捲回装置。

上記手段６によれば、比較的簡易な手法によって、搬送中の電極シートの厚さを精度よく計測することができる。

手段７．自身の中心軸を回転軸として回転可能であり、所定のタブを備えるとともに表面に活物質を有する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が捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを変更可能な巻芯を備えてなる捲回装置を用いて、前記電極シートと前記セパレータとを前記巻芯に対し捲回してなる捲回素子を製造するための捲回素子の製造方法であって、
前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測工程と、
前記電極シート及び前記セパレータを捲回する捲回工程とを含み、
前記捲回工程においては、前記厚さ計測工程による計測結果に基づき、前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さが制御されることを特徴とする捲回素子の製造方法。

上記手段７によれば、上記手段１と同様の作用効果が奏されることとなる。

手段８．自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯と、所定のタブを備えるとともに表面に活物質を有する帯状の電極シート及び絶縁素材からなる帯状のセパレータの少なくとも一方に対し付与される張力を変更可能な張力変更手段とを備えてなる捲回装置を用いて、前記電極シートと前記セパレータとを前記巻芯に対し捲回してなる捲回素子を製造するための捲回素子の製造方法であって、
前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測工程と、
前記電極シート及び前記セパレータを捲回する捲回工程とを含み、
前記捲回工程においては、前記厚さ計測工程による計測結果に基づき、捲回時における前記張力が制御されることを特徴とする捲回素子の製造方法。

上記手段８によれば、上記手段４と同様の作用効果が奏されることとなる。

電池素子の概略構成を示す斜視模式図である。 正電極タブ等を示すための正電極シートの平面模式図である。 負電極タブ等を示すための負電極シートの平面模式図である。 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。 巻芯の拡大模式図である。 周長変更機能等を示す模式図である。 補正値ａを種々変更したときのずれ量と巻芯の回転数との関係を示すグラフである。 補正値決定工程のフローチャートである。 捲回工程のフローチャートである。 捲回が開始される際の捲回部の概略構成図である。 セパレータが切断される際の捲回部の概略構成図である。 電極シートの厚さが比較的大きい場合において、巻芯の周長を変更しないときにおける電極シートの各部位の位置を説明するための模式図である。 電極シートの厚さが比較的小さい場合における、巻芯の周長を変更しないときにおける電極シートの各部位の位置を説明するための模式図である。 第２実施形態における張力決定用テーブルを示す図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔第１実施形態〕
まず、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、以下においては、説明の便宜上、セパレータ２，３及び電極シート４，５を「各種シート２〜５」と称することがある。

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からなり、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、その表裏両面に所定間隔で正極活物質（例えば、マンガン酸リチウム粒子等）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、その表裏両面に所定間隔で負極活物質（例えば、活性炭等）が塗布されている。そして、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。

加えて、本実施形態では、電池素子１ひとつを構成する両電極シート４，５の長さはそれぞれ予め設定された一定の所定値とされている。本実施形態において、一素子分の正電極シート４の長さは、例えば、１３０００ｍｍとされ、一素子分の負電極シート５の長さは、負電極シート５で正電極シート４をより確実に覆うべく、一素子分の正電極シート４の長さよりも若干大きなもの（例えば、１３５００ｍｍ）とされている。

また、図２に示すように、正電極シート４における活物質未塗布部４ｂ（図２及び図３では、活物質の塗布部に散点模様を付している）には、タブとしての正電極タブ４ａが溶接されるとともに、当該正電極タブ４ａを保護するための保護テープ７が貼付されている。さらに、図３に示すように、負電極シート５における活物質未塗布部５ｂには、タブとしての負電極タブ５ａが溶接されるとともに、当該負電極タブ５ａを保護するための保護テープ７が貼付されている。そして、正電極シート４の幅方向一端縁からは複数の前記正電極タブ４ａ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複数の前記負電極タブ５ａが延出している。

また、本実施形態における電池素子１は、軸直交断面における外周形状が長円形状や楕円形状などの回転対称形状とされている。そして、正電極タブ４ａ及び負電極タブ５ａは、それぞれ電池素子１の周方向に沿って所定の範囲内に配置されるように構成されている。本実施形態では、理想状態において、電池素子１の一端部において正電極タブ４ａが２列で並ぶとともに、電池素子１の他端部において負電極タブ５ａが２列で並ぶように構成されている（図１参照）。

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図示しない電池容器（ケース）内に配設されるとともに、正電極タブ４ａ及び負電極タブ５ａがそれぞれまとめられる。そして、まとめられた正電極タブ４ａ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電極タブ５ａ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４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、制御手段としての制御装置８１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、制御装置８１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を備えている。正電極シート原反３２は、自由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。

尚、正電極シート原反３２を構成する正電極シート４の厚さは、活物質の塗布厚みが異なる等の理由により、正電極シート原反３２のロットごとに異なる場合がある。また、１の正電極シート原反３２を構成する正電極シート４においても、各部位で厚みの異なることがある。これらの点は、負電極シート５においても同様である。

また、正電極シート供給機構３１は、シート挿入機構７１と、シート切断カッタ７２と、テンション付与機構７３と、バッファ機構７５と、厚さ計測手段としての厚さ計測機構７７とを備えている。

シート挿入機構７１は、正電極シート４を捲回部１１へ供給するものであり、正電極シート４の搬送経路に沿って、捲回部１１に接近する接近位置と、捲回部１１から離間する離間位置とに移動可能に構成されている。シート挿入機構７１は、正電極シート４を把持可能な一対のチャック７１ａ，７１ｂを備えている。チャック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。そして、正電極シート４を捲回部１１へ供給する際には、チャック７１ａ，７１ｂにより正電極シート４を把持した上で、シート挿入機構７１が捲回部１１に対して接近するようになっている。

シート切断カッタ７２は、正電極シート４を切断するためのものであり、正電極シート４の表裏両側にそれぞれ位置する一対の刃部７２ａ，７２ｂを備えている。シート切断カッタ７２は、その一対の刃部７２ａ，７２ｂが正電極シート４を挟むように位置するシート切断位置と、正電極シート４の搬送経路外へ退避する退避位置との間を移動可能に構成されている。

尚、正電極シート４の切断は、前記チャック７１ａ，７１ｂにより正電極シート４が把持された状態で行われるようになっている。また、捲回部１１へと正電極シート４を供給すべく、シート挿入機構７１が捲回部１１側へ接近移動する際には、一対の刃部７２ａ，７２ｂがそれぞれ正電極シート４の搬送経路から離間することで、シート挿入機構７１の移動を阻害しないようになっている。

テンション付与機構７３は、一対のローラ７３ａ，７３ｂと、両ローラ７３ａ，７３ｂ間において揺動自在に設けられたダンサローラ７３ｃとを有している。ダンサローラ７３ｃは、トルク制御された所定のサーボモータ（図示せず）により動作し、制御装置８１により前記サーボモータが制御されることで、正電極シート４に付与される張力を変更可能に構成されている。また、ダンサローラ７３ｃは、正電極シート４に張力を付与することで、正電極シート４の弛みを防止する役割も果たす。

バッファ機構７５は、一対の従動ローラ７５ａ，７５ｂと、両ローラ７５ａ，７５ｂ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７５ｃとを有している。バッファ機構７５を設けることにより、シート切断カッタ７２から厚さ計測機構７７までの間において、電池素子１ひとつ分を構成する長さの正電極シート４が貯留可能となっている。

厚さ計測機構７７は、一対のローラ７７ａ，７７ｂと、第一測長ローラ７７ｃと、第二測長ローラ７７ｄとを備えている。第一測長ローラ７７ｃの外周には、両ローラ７７ａ，７７ｂ間に位置する正電極シート４が折り返して曲げられた状態で架けられている。第二測長ローラ７７ｄは、第一測長ローラ７７ｃとの間で正電極シート４の折り返し部分を挟み込むようにして配置されている。

また、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄは、互いに同径で、かつ、それぞれ自由回転可能な従動ローラであり、正電極シート４の搬送に伴い回転する。そして、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄの回転量は、図示しないエンコーダにより把握可能となっており、当該エンコーダから両測長ローラ７７ｃ，７７ｄの回転量に関する情報が制御装置８１へと入力されるようになっている。

尚、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ及び正電極シート４の位置関係が上述のように設定されているため、正電極シート４が両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を通過しているときに、正電極シート４の内周面（屈曲内側面）に接触する第一測長ローラ７７ｃの回転量と、正電極シート４の外周面（屈曲外側面）に接触する第二測長ローラ７７ｄの回転量とに差が生じることとなる。この回転量の差は、正電極シート４が厚いほど大きく、正電極シート４が薄いほど小さくなる。

負電極シート供給機構４１は、その最上流側において、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を備えている。負電極シート原反４２は、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。

また、負電極シート原反４２から捲回部１１にかけての負電極シート５の搬送路の途中には、正電極シート４の搬送路と同様に、シート挿入機構７１、シート切断カッタ７２、テンション付与機構７３、バッファ機構７５及び厚さ計測機構７７などが設けられている。これらの各種構成は、正電極シート４の搬送路に設けられた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。

さらに、セパレータ２，３の搬送路の途中には、電極シート４，５の搬送路と同様に、テンション付与機構７３が設けられている。当該テンション付与機構７３の各種構成は、電極シート４，５の搬送路に設けられたものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。

尚、各供給機構３１，４１，５１，６１のテンション付与機構７３は、各種シート２〜５に付与する張力を変更可能に構成されているが、本実施形態では、テンション付与機構７３によって、各種シート２〜５に対し常に一定の張力が付与されるようになっている。

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７８ａ，７８ｂ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。

次に、捲回部１１の構成について説明する。図５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相対向する２枚の円盤状のテーブルからなるターレット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に対しそれぞれターレット１２の回転方向にほぼ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、セパレータカッタ１６と、捲回後の各種シート２〜５を押さえるための押えローラ１７と、所定の固定用テープを貼付するためのテープ貼付機構１８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。巻芯１３，１４の回転量は、図示しないエンコーダにより把握可能となっており、当該エンコーダから回転量に関する情報が制御装置８１へと入力されるようになっている。

また、巻芯１３，１４は、ターレット１２の軸線方向（図５等の紙面奥行方向）に沿って、ターレット１２を構成する一方のテーブルに対し出没可能に設けられている。尚、巻芯１３，１４は、前記一方のテーブルから突出した状態となったときに、その先端部が他方のテーブルに形成された受け用の穴に挿通され、両テーブルによって回転可能な状態で支持されるようになっている。

さらに、巻芯１３，１４は、ターレット１２が回転することにより、捲回ポジションＰ１と、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（不図示）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の間で移動可能である。

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の間で移動可能に構成されている。

テープ貼付機構１８は、取外しポジションＰ２の近傍に配置されており、捲回終了時に、ターレット１２に接近し、セパレータ２，３の終端部に所定の固定用テープを貼付する機能を備えている。尚、前記固定用テープには、その貼付対象となる電池素子１の通し番号が印刷等により予め付されている。

次いで、本実施形態における巻芯１３，１４のより詳細な構成、及び、巻芯１３，１４のそれぞれに対応して設けられた周長変更手段としての周長変更機構９１の構成について説明する。

図６に示すように、巻芯１３（１４）は、それぞれ自身の回転軸方向（図６の紙面奥行方向）に沿って延びる一対の芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）を備えている。芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）は、それぞれ扁平状をなすとともに、前記回転軸と直交する方向に並んだ状態で設けられており、芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）間には、隙間１３ｃ（１４ｃ）が形成されている。また、芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）の外周面のうち前記隙間１３ｃ（１４ｃ）とは反対側に位置する部位は、直径がＲ（ｍｍ）の断面半円形状とされている。

加えて、芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）の外周面のうち前記隙間１３ｃ（１４ｃ）を形成する面の端縁から前記半円形状部分の端縁を繋ぐ面は、それぞれ平坦状となっている。本実施形態では、次述する周長変更機構９１によって、前記隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを変更し、巻芯１３（１４）における平坦状部分の幅Ｗを変更することによって、巻芯１３（１４）のうち各種シート２〜５が捲回される部分の回転方向に沿った長さ〔以下、巻芯１３（１４）の周長と称す〕を変更できるように構成されている。尚、隙間１３ｃ，１４ｃの大きさＬは、通常、厚さにバラツキのない理想的な電極シート４，５を捲回して電池素子１を得たときに、得られた電池素子１において、前記タブ４ａ，５ａが電池素子１の周方向に沿って所定の範囲内に配置されることとなる（本実施形態では、それぞれ２列に並んで配置されることとなる）大きさとなっている。

本実施形態における周長変更機構９１は、図７に示すように、主として一方の芯片１３ａ（１４ａ）に対応して設けられている。周長変更機構９１は、制御装置８１により動作制御されるものであり、ガイド部９２と、駆動部９３とを備えている。

ガイド部９２は、一方の芯片１３ａ（１４ａ）を、他方の芯片１３ｂ（１４ｂ）に対し接離移動可能な状態で保持するものである。ガイド部９２は、巻芯１３（１４）の回転軸と直交する方向に延びるレール部９２ａと、一方の芯片１３ａ（１４ａ）の端部が固定されるとともに、レール部９２ａに対しその長手方向に沿って相対移動可能な状態で装着されたスライド部９２ｂとを有している。レール部９２ａに対しスライド部９２ｂが相対移動し、他方の芯片１３ｂ（１４ｂ）に対し一方の芯片１３ａが接離移動することで、前記隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを拡大又は縮小することができ、ひいては巻芯１３（１４）の周長を変更することができるようになっている。尚、本実施形態では、所定の付勢部材（図示せず）によって、一方の芯片１３ａ（１４ａ）に対し常に前記隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを縮小させる方向の力が付勢された状態となっている。

駆動部９３は、一端部が一方の芯片１３ａ（１４ａ）に固定された連結部９３ａと、当該連結部９３ａの他端部に取付けられたローラ部９３ｂと、巻芯１３（１４）の軸方向に沿って往復移動可能な往復移動部９３ｃとを備えている。往復移動部９３ｃの先端部には、前記スライド部９２ｂの移動方向に対して傾斜する傾斜部９３ｄが設けられており、前記付勢部材からの付勢力によって、前記傾斜部９３ｄに対しローラ部９３ｂの外周面が押付けられた状態となっている。

そして、往復移動部９３ｃを往復移動させることで、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを調節できるようになっている。詳述すると、往復移動部９３ｃを往動させていくことで、傾斜部９３ｄからローラ部９３ｂに対し前記付勢力へと抗する方向の力が加わることとなる。これにより、ローラ部９３ｂから連結部９３ａを介して一方の芯片１３ａ（１４ａ）に対し隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを拡大する方向に力が加わり、一方の芯片１３ａ（１４ａ）が隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを拡大する方向に移動していく。そして、往復移動部９３ｃを停止させると、前記付勢力により傾斜部９３ｄに対しローラ部９３ｂが押付けられた状態になるとともに、一方の芯片１３ａ（１４ａ）が停止される。その結果、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬが拡大された状態で維持される。

一方、往復移動部９３ｃを復動させていくことで、前記付勢力によって、一方の芯片１３ａ（１４ａ）は、隙間１３（１４ｃ）の大きさＬを縮小する方向に移動していく。そして、往復移動部９３ｃを停止させると、前記付勢力により傾斜部９３ｄに対しローラ部９３ｂが押付けられた状態となる。その結果、一方の芯片１３ａ（１４ａ）が停止されるとともに、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬが縮小された状態で維持される。

図５に戻り、制御装置８１は、演算手段としてのＣＰＵや、各種プログラムを記憶するＲＯＭ、演算データや入出力データなどの各種データを一時的に記憶するＲＡＭ、演算データ等を長期記憶するハードディスクなどを備えており、上述の通り、捲回部１１や各供給機構３１，４１，５１，６１の動作を制御する。

制御装置８１によって、捲回部１１に対する電極シート４，５の供給開始・供給停止タイミング、巻芯１３，１４の回転、及び、周長変更機構９１の動作などが制御される。例えば、制御装置８１は、図示しないエンコーダから電極シート４，５の繰出量に関する情報が入力されるようになっており、電極シート４，５の繰出量がそれぞれ所定値となったときに、電極シート４，５の繰出し（供給）を停止する。

ところで、捲回される電極シート４，５の厚さが基準値に対し大きい又は小さい場合、得られた電池素子１において、タブ４ａ，５ａの位置にずれが生じてしまうおそれがある。そこで、制御装置８１は、タブ４ａ，５ａの位置ずれを抑制すべく、電極シート４，５の厚さに基づき周長変更機構９１を制御することで、巻芯１３，１４の周長を変更する。

詳述すると、制御装置８１は、入力された両測長ローラ７７ｃ，７７ｄの回転量に関する情報に基づき、電極シート４，５の繰出し開始から繰出し停止までの間、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を通過する一素子分の電極シート４，５におけるその長手方向に沿った全域の厚さを計測する。この両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を通過する一素子分の電極シート４，５は、次回捲回時に巻き取られるものである。尚、制御装置８１には、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄにおける回転量の差と電極シート４，５の厚さとの対応関係を示すテーブルが予め記憶されており、当該テーブルを参酌することで、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を通過している電極シート４，５の厚さが得られるようになっている。

また、制御装置８１は、計測された厚さに基づき、一素子分の各電極シート４，５の厚さの平均値を得る。さらに、制御装置８１は、得られた正電極シート４の厚さの平均値から正電極シート４の厚さの基準値（理想値）を減算した値ｘ（ｍｍ）と、得られた負電極シート５の厚さの平均値から負電極シート５の厚さの基準値を減算した値ｙ（ｍｍ）をそれぞれ得るとともに、得られた両値ｘ，ｙを加算した合計値ｘ＋ｙを算出する。

次いで、制御装置８１は、前記合計値ｘ＋ｙに基づき、電池素子１を巻取って得る際に用いる補正値ａ（ｍｍ）を算出する。本実施形態では、合計値ｘ＋ｙをａ＝−〔π×（４６−１）×（ｘ＋ｙ）〕／２の式に代入することで、補正値ａを算出する。例えば、ｘ＋ｙが＋０．００８ｍｍであれば、補正値ａは約−０．５６５ｍｍとされる。算出した補正値ａは、電池素子１を特定するための通し番号とともにハードディスクに記憶される。

そして、制御装置８１は、補正値ａの算出の基礎となった一素子分の電極シート４，５が捲回される直前に、周長変更機構９１を制御し、算出された補正値ａの分だけ隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを通常値から変更することで、前記一素子分の電極シート４，５が捲回されることとなる巻芯１３（１４）の周長を変更する。

尚、本実施形態における補正値ａ（ｍｍ）の算出式は、次の考えから求めたものである。すなわち、各種シート２〜５の捲回が開始され、捲回が進んでいくと、巻芯１３（１４）に捲回された各種シート２〜５の周長は、各種シート２〜５の厚みの影響で徐々に増加していき、巻芯１３（１４）が１回転する度に巻き取られる各種シート２〜５の長さは徐々に増大していく。

ここで、各種シート２〜５が始端を揃えた上で巻芯１３（１４）へと同時に巻き取られていくと仮定した場合、正電極シート４の厚さの基準値を０．１５ｍｍとし、負電極シート５の厚さの基準値を０．１０ｍｍとし、セパレータ２，３の厚さをそれぞれ０．０２ｍｍとしたときにおいて、電極シート４，５の全域の厚さがそれぞれ前記基準値と同一であれば、巻芯１３（１４）がｎ回転（ｎは自然数）したときに巻芯１３（１４）に巻き取られた各種シート２〜５の長さは、およそ［（２×Ｗ×ｎ）＋π×〔Ｒ×ｎ＋ｎ×（ｎ−１）×（０．１５＋０．１０＋０．０２×２）〕］となる。この値は、理想値である。例えば、前記幅Ｗを１１１．７７５２ｍｍとし、前記直径Ｒを６ｍｍとしたときにおいて、巻芯１３（１４）が３０回転したと仮定すると、各種シート２〜５は、およそ８０６４ｍｍ巻き取られることになる。

尚、実際には、後述するように、セパレータ２，３、負電極シート５及び正電極シート４の順に巻芯１３（１４）へと巻き取られていくため、上記で仮定したように、各種シート２〜５が始端を揃えた上で巻芯１３（１４）へと同時に巻き取られていくことにはならない。つまり、正電極シート４の巻取が開始されるまでに、巻芯１３（１４）に対しセパレータ２，３及び負電極シート５がある程度捲回されることとなる。しかし、正電極シート４の巻取が開始されるまでに巻芯１３（１４）に捲回されるセパレータ２，３等は比較的短く、正電極シート４の巻取が開始されたときにおける巻芯１３（１４）に捲回されたセパレータ２，３等の周長と、巻芯１３（１４）自体の周長とはさほど変わりない。そこで、本実施形態では、正電極シート４の巻取が開始されたときにおける巻芯１３（１４）に捲回されたセパレータ２，３等の周長を、巻芯１３（１４）自体の周長と同一であると仮定することとし、ひいては、上記の通り、各種シート２〜５が始端を揃えた上で巻芯１３（１４）へと同時に巻き取り開始されることと仮定している。

算出方法の説明に戻り、電極シート４，５の厚さが基準値と同一であれば、各種シート２〜５の巻取量は上記理想値の通りとなるが、実際の電極シート４，５の厚さにはバラツキが生じ得る。そのため、実際に計測された正電極シート４の厚さの平均値を０．１５＋ｘ（ｍｍ）とし、実際に計測された負電極シート５の厚さの平均値を０．１０＋ｙ（ｍ）とした場合、巻芯１３（１４）がｎ回転したときに巻芯１３（１４）に巻き取られた各種シート２〜５の長さは、およそ［（２×Ｗ×ｎ）＋π×〔Ｒ×ｎ＋ｎ×（ｎ−１）×（０．１５＋０．１０＋０．０２×２＋ｘ＋ｙ）〕］となる。従って、電極シート４，５の厚みのバラツキに伴い、上述した理想値に対し、π×ｎ×（ｎ−１）×（ｘ＋ｙ）の分だけ巻取量に差が生じることとなり、ひいてはタブ４ａ，５ａの位置にもずれが生じることとなる。例えば、両電極シート４，５の公差（許容値）がそれぞれ±０．００４ｍｍである場合において、ｘ及びｙがそれぞれ＋０．００４ｍｍであり、ｘ＋ｙが＋０．００８ｍｍであるとすると、巻芯１３（１４）が１０回転した時点では、理想値に対する巻取量の差（ずれ量）は、約２．２６ｍｍであるが、巻芯１３（１４）が３０回転した時点では、ずれ量は約２１．８７ｍｍとなる（図８における補正値ａを０としたグラフを参照）。このようにずれ量は、捲回が進むにつれて加速度的に増大していく。

そこで、本実施形態では、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを増加又は減少させて、巻芯１３（１４）の周長を調節することで、前記ずれ量の加速度的な増大を防止する。具体的には、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを補正値ａだけ調節すると、巻芯１３（１４）がｎ回転したときに、巻取量は、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを調節していない場合と比べて、（２×ａ×ｎ）だけ変動する。そのため、巻芯１３（１４）がｎ回転したときに、前記ずれ量〔π×ｎ×（ｎ−１）×（ｘ＋ｙ）〕をなくすために必要な補正値ａは、（２×ａ×ｎ）＋〔π×ｎ×（ｎ−１）×（ｘ＋ｙ）〕＝０の式から、ａ＝−〔π×（ｎ−１）×（ｘ＋ｙ）〕／２となる。

ここで、本実施形態では、特に位置ずれの生じやすい電極シート４，５の終端側に設けられたタブ４ａ，５ａの位置を合わせるため、正電極シート４の巻取が完了又はほぼ完了した時点で、前記ずれ量をなくすことができる補正値ａを算出することとしている。

正電極シート４の巻取が完了するまでに必要な巻芯１３（１４）の最小回転数は、幅Ｗが１１１．７７５２ｍｍであり、直径Ｒが６ｍｍであり、一素子分の正電極シート４の長さが１３０００ｍｍである場合、電極シート４，５の厚さがそれぞれ基準値であれば、上記理想値［（２×Ｗ×ｎ）＋π×〔Ｒ×ｎ＋ｎ×（ｎ−１）×（０．１５＋０．１０＋０．０２×２）〕］に基づき、４６回転と算出される。そこで、本実施形態では、ａ＝−〔π×（ｎ−１）×（ｘ＋ｙ）〕／２の式におけるｎに４６を代入して得たａ＝−〔π×（４６−１）×（ｘ＋ｙ）〕／２の式に基づき、補正値ａを算出することとしている。

尚、ｘ＋ｙが＋０．００８ｍｍである場合、上記式から補正値ａは約−０．５６５ｍｍとなり、巻芯１３（１４）の周長は、通常よりも約１．１３１０ｍｍだけ減じられたものとされる。このように巻芯１３（１４）の周長を変更することで、巻芯が４６回転した時点で、ずれ量をほぼ０にすることができ、電極シート４，５の終端側に設けられたタブ４ａ，５ａの位置を精度よく揃えることが可能となる（図８における補正値ａを−０．５６５ｍｍとしたグラフを参照）。

尚、上記補正値ａの求め方は一例であって、補正値ａの求め方は適宜変更可能である。

例えば、正電極シート４の始端から１００００ｍｍの部分に正電極タブ４ａが設けられており、当該正電極タブ４ａの位置を特に合わせたい場合、両電極シート４，５の厚さが基準値であり、かつ、幅Ｗや直径Ｒが上記例示した数値であるとすると、３７回転目に、正電極シート４が１００００ｍｍ以上捲回された状態となる。そこで、ａ＝−〔π×（ｎ−１）×（ｘ＋ｙ）〕／２の式におけるｎに３７を代入して得たａ＝−〔π×（３７−１）×（ｘ＋ｙ）〕／２の式に基づき、補正値ａを算出してもよい。この場合、例えば、ｘ＋ｙが＋０．００８ｍｍであれば、補正値ａは約−０．４５２ｍｍとなる。この補正値ａの分だけ隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを調節することで、巻芯が３７回転した時点で、ずれ量をほぼ０にすることができ、正電極シート４の始端から１００００ｍｍの部分に設けられた正電極タブ４ａを所定位置に精度よく配置することができる（図８における補正値ａを−０．４５２３ｍｍとしたグラフを参照）。

また、例えば、正電極シート４の巻取が完了するまでの間において、生じるずれ量の絶対値が極力小さくなるような補正値ａを算出してもよい。つまり、電極シート４，５の全域において、電極シート４，５の各部位が当該各部位の通常配置されるべき部位に対して極力ずれないものとなる補正値ａを算出してもよい。例えば、幅Ｗや直径Ｒ等が上記例示した数値であり、かつ、ｘ＋ｙが＋０．００８ｍｍであるときには、補正値ａを約−０．４６７ｍｍとしてもよい。この場合、正電極シート４の巻取が完了するまでの間において、生じるずれ量の絶対値を極力小さなものとすることができる（図８における補正値ａを−０．４６７ｍｍとしたグラフを参照）。

次に、上述の捲回装置１０を用いた電池素子１の製造工程について説明する。電池素子１の製造工程は、一素子分の電極シート４，５の厚さに基づき、これら一素子分の電極シート４，５が捲回される際に用いられる補正値ａを決定する工程（補正値決定工程）、及び、前記一素子分の電極シート４，５が捲回される工程（捲回工程）を含む。尚、これら両工程は、同時期に実施されるが、本実施形態では、説明の便宜上、これら両工程を分けて説明する。

まず、補正値決定工程について、図９のフローチャートに従って説明する。尚、補正値決定工程の直前において、両電極シート４，５はシート挿入機構７１によって把持されるとともに、セパレータ２，３は電極シート４，５の供給対象である一方の巻芯１３（１４）に対し所定量巻き取られた状態となっている。

補正値決定工程では、まず、ステップＳ１１において、負電極シート供給機構４１のシート挿入機構７１により一方の巻芯１３（１４）側に対し負電極シート５が供給される。具体的には、負電極シート５を把持するシート挿入機構７１が捲回部１１側に接近し、セパレータ２，３間に負電極シート５が挿入されることで、負電極シート５が供給される。尚、挿入後、シート挿入機構７１による負電極シート５の把持が解除されるとともに、シート挿入機構７１が元の位置に戻る。

負電極シート５の供給に伴い、負電極シート５が両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を動き始めることとなり、ステップＳ１２において、厚さ計測機構７７による負電極シート５の厚さ計測が開始される。すなわち、厚さ計測工程が開始される。

次いで、ステップＳ１３において、負電極シート５の供給後、一方の巻芯１３（１４）が所定数回転（例えば、１回転）した段階で、シート挿入機構７１により一方の巻芯１３（１４）側に対し、正電極シート４が供給される。具体的には、正電極シート４を把持するシート挿入機構７１が捲回部１１側に接近し、セパレータ２，３間に正電極シート４が挿入されることで、正電極シート４が供給される。尚、挿入後、シート挿入機構７１による正電極シート４の把持が解除されるとともに、シート挿入機構７１が元の位置に戻る。

正電極シート４の供給に伴い、正電極シート４が両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を動き始めることとなり、ステップＳ１４にて、厚さ計測機構７７による正電極シート４の厚さ計測が開始される。

そして、両電極シート４，５が供給されると、一方の巻芯１３（１４）が回転することで、両電極シート４，５が順次繰出されていく。これにより、電極シート４，５がそれぞれ両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を通過していき、電極シート４，５の厚さが連続的に計測されていく。

続くステップＳ１５では、供給開始からの正電極シート４の繰出量が所定量に到達したか否かの判定が、当該条件を満たすまで繰り返し行われる。ステップＳ１５で肯定判定された場合、つまり、一素子分の正電極シート４（捲回予定電極シートに相当する）のその長手方向に沿った全域の厚さが計測された場合、ステップＳ１６に移行し、計測された正電極シート４の厚さの平均値が算出される。尚、ステップＳ１５にて肯定判定された時点で、一方の巻芯１３（１４）に対する正電極シート４の供給は停止されることとなる。

さらに続くステップＳ１７では、供給開始からの負電極シート５の繰出量が所定値に到達したか否かの判定が、当該条件を満たすまで繰り返し行われる。ステップＳ１７で肯定判定された場合、つまり、一素子分の負電極シート５（捲回予定電極シートに相当する）のその長手方向に沿った全域の厚さが計測された場合、ステップＳ１８に移行し、計測された負電極シート５の厚さの平均値が算出される。尚、ステップＳ１７において肯定判定された時点で、一方の巻芯１３（１４）に対する負電極シート５の供給は停止され、厚さ計測工程が終了されることとなる。

次いで、ステップＳ１９において、ステップＳ１６において得られた正電極シート４の厚さの平均値から正電極シート４の厚さの基準値を減算した値ｘ（ｍｍ）と、ステップＳ１８において得られた負電極シート５の厚さの平均値から負電極シート５の厚さの基準値を減算した値ｙ（ｍｍ）をそれぞれ得るとともに、得られた両値ｘ，ｙを加算した合計値ｘ＋ｙを算出する。

そして、続くステップＳ２０において、上述した補正値ａの算出式に基づき、補正値ａを算出する。その後、得られた補正値ａを電池素子１の通し番号とともにハードディスクに保存し、補正値決定工程を終了する。

次いで、捲回工程について、図１０のフローチャートを参照して説明する。尚、捲回工程に先立って、一方の巻芯１３（１４）における隙間１３ｃ（１４ｃ）に、セパレータ２，３が配置された状態となっている（図１１参照）。

捲回工程では、まず、ステップＳ３１において、今から捲回されることとなる電極シート４，５の厚さに基づき算出された補正値ａの分だけ、一方の巻芯１３（１４）における隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを増減させる。

次いで、ステップＳ３２において、一方の巻芯１３（１４）を所定数だけ回転させることで、一方の巻芯１３（１４）に対しセパレータ２，３が所定量だけ巻き取られた状態とする。

その上で、続くステップＳ３３において、負電極シート供給機構４１のシート挿入機構７１により一方の巻芯１３（１４）側に対し負電極シート５が供給される。

次いで、ステップＳ３４において、負電極シート５の供給後、一方の巻芯１３（１４）が所定数回転（例えば、１回転）した段階で、シート挿入機構７１により一方の巻芯１３（１４）側に対し正電極シート４が供給される。

両電極シート４，５の供給後、一方の巻芯１３（１４）の回転に伴い、一方の巻芯１３（１４）に対し各種シート２〜５が捲回されていく。

続くステップＳ３５では、供給開始からの正電極シート４の繰出量が所定量に到達したか否かの判定が、当該条件を満たすまで繰り返し行われる。ステップＳ３５で肯定判定された場合、つまり、現在捲回されている一素子分の正電極シート４の終端部がシート切断カッタ７２に到達した場合、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が一時停止され、正電極シート４の供給が停止される。

さらに、続くステップＳ３６において、シート挿入機構７１により正電極シート４が把持された上で、シート切断カッタ７２により正電極シート４が切断される。その後、一方の巻芯１３（１４）の捲回動作が再開される。

次いで、ステップＳ３７において、供給開始からの負電極シート５の繰出量が所定値に到達したか否かの判定が、当該条件を満たすまで繰り返し行われる。ステップＳ３７で肯定判定された場合、すなわち、現在捲回されている一素子分の負電極シート５の終端部がシート切断カッタ７２に到達した場合には、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が一時停止され、負電極シート５の供給が停止される。

そして、続くステップＳ３８において、シート挿入機構７１により負電極シート５が把持された上で、シート切断カッタ７２により負電極シート５が切断される。

次いで、ステップＳ３９において、一方の巻芯１３（１４）の回転を再開させることにより、電極シート４，５の終端部分（巻き残し部分）が巻き取られる。

ステップＳ３９に続くステップＳ４０では、セパレータ２，３が切断されることなく、ターレット１２が回転させられる。これにより、捲回ポジションＰ１にあった一方の巻芯１３（１４）がセパレータ供給機構５１，６１からセパレータ２，３を引き出しつつ、取外しポジションＰ２側へと移動していく。一方、取外しポジションＰ２にあった他方の巻芯１４（１３）が、ターレット１２の一方のテーブルに没した状態で、捲回ポジションＰ１側へと移動していく。

続いて、ステップＳ４１において、ターレット１２の回転に併せて、各種シート２〜５の捲回されている一方の巻芯１３（１４）が自身の中心軸を回転軸として回転させられる。

そして、次のステップＳ４２において、巻終わり処理を実行することで、捲回工程が終了される。

巻終わり処理では、まず、一方の巻芯１３（１４）の回転数が所定数に到達した時点で、一方の巻芯１３（１４）の回転が停止される。尚、一方の巻芯１３（１４）の回転が停止する前、停止と同時、又は、停止した後に、ターレット１２の回転が停止されることとなる。

一方の巻芯１３（１４）及びターレット１２の回転が停止されると、図１２に示すように、捲回ポジションＰ１にあった一方の巻芯１３（１４）が取外しポジションＰ２に位置し、取外しポジションＰ２にあった他方の巻芯１４（１３）が捲回ポジションＰ１に位置した状態となる。さらに、このときには、一方の巻芯１３（１４）とガイドローラ７８ａ，７８ｂ間において、セパレータ２，３が一方の支持ローラ１５ｂ（１５ａ）に架けられた状態となっている。

この状態で、押えローラ１７を一方の巻芯１３（１４）に接近させ、押えローラ１７により各種シート２〜５を押えた上で、セパレータカッタ１６がセパレータ２，３に接近することにより、セパレータ２，３が切断される。

尚、セパレータ２，３の切断に先立って、他方の巻芯１４（１３）がターレット１２の一方のテーブルから突出することで、他方の巻芯１４（１３）の芯片１４ａ，１４ｂ（１３ａ，１３ｂ）間にセパレータ２，３が挿通される。さらに、次回捲回される電極シート４，５に対応する補正値ａの分だけ隙間１４ｃ（１３ｃ）の大きさＬを調節した上で、他方の巻芯１４（１３）が所定量だけ回転することにより、他方の巻芯１４（１３）の外周にセパレータ２，３が所定量だけ巻き付けられる。次回の捲回工程では、このセパレータ２，３が巻き付けられた他方の巻芯１４（１３）へと電極シート４，５が供給されることとなる。

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、一方の巻芯１３（１４）を回転させる。これにより、セパレータ２，３及び電極シート４，５の終端部分がばらけることなく完全に巻取られる。その後、テープ貼付機構１８により、セパレータ２，３の終端部が前記固定用テープにより巻止めされ、巻終わり処理が終了される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、電極シート４，５の各部位が通常配置されるべき位置から大きくずれて配置されてしまうことをより確実に防止できる。

例えば、計測された電極シート４，５の厚さが比較的大きく、合計値ｘ＋ｙが正数となる場合、つまり、図１３に示すように、捲回が進むにつれて、電極シート４，５におけるその長手方向に沿った各部位Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３が通常配置されるべき位置（図１３の点線上の位置）よりも徐々に巻芯１３（１４）の回転方向前方側（以下、単に「前方側」と称す）にずれていくこととなる場合、補正値ａが負数とされ、巻芯１３（１４）の周長が比較的小さなものとされる。これにより、捲回当初において、電極シート４，５における前記各部位Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３は通常配置されるべき位置よりも巻芯１３（１４）の回転方向後方側（以下、単に「後方側」と称す）に配置されることとなる。そして、このように後方側へと配置位置がずれている分だけ、捲回が進むことに伴い電極シート４，５の各部位Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３が徐々に前方側へとずれていっても、そのずれが吸収されることとなる。その結果、電極シート４，５の前記各部位Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３が通常配置されるべき位置よりも前方側に大きくずれて配置されてしまうといった事態をより生じにくくすることができる。

一方、計測された電極シート４，５の厚さが比較的小さく、合計値ｘ＋ｙが負数となる場合、つまり、図１４に示すように、捲回が進むにつれて、電極シート４，５の前記各部位Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３が通常配置されるべき位置（図１４の点線上の位置）よりも徐々に後方側に配置されていくこととなる場合、補正値ａが正数とされ、巻芯１３（１４）の周長が比較的大きなものとされる。これにより、捲回当初において、電極シート４，５における前記各部位Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３は通常配置されるべき位置よりも前方側に配置されることとなる。そして、このように前方側へと配置位置がずれている分だけ、捲回が進むことに伴い電極シート４，５の各部位Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３が徐々に後方側へとずれていっても、そのずれが吸収されることとなる。その結果、電極シート４，５の前記各部位Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３が通常配置されるべき位置よりも後方側に大きくずれて配置されてしまうといった事態をより生じにくくすることができる。

その結果、タブ４ａ，５ａを電池素子１の周方向に沿った所定の範囲内へとより確実に配置することができる。特に本実施形態では、上記のように補正値ａを算出することにより、位置ずれが特に生じやすい電極シート４，５の終端側に設けられたタブ４ａ，５ａを精度よく所定の範囲内へと配置することができる。

また、厚さ計測機構７７により、捲回される前の電極シート４，５の厚さが計測される。従って、電極シート４，５の厚さをより正確に計測することができ、補正値ａひいては巻芯１３，１４の周長をより適切に設定することができる。

さらに、捲回前の一素子分の電極シート４，５の全域における厚さが予め計測されるとともに、これら電極シート４，５の捲回時には、予め計測されたその厚さに基づき、巻芯１３，１４の周長が制御される。従って、巻芯１３，１４の周長を捲回される電極シート４，５の厚さに合わせた最適なものとすることができる。その結果、タブ４ａ，５ａを所定の範囲内へと一層確実に配置することができる。

加えて、本実施形態における周長変更機構９１は、比較的簡易な構成であるため、捲回装置１０の簡素化を図ることができ、コストの増大抑制等を図ることができる。

また、制御装置８１におけるハードディスクの内容と、固定用テープに付された通し番号を照合することで、各電池素子１を得る際に用いられた補正値ａを容易に把握することができる。
〔第２実施形態〕
次いで、第２実施形態について上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。上記第１実施形態では、正電極シート４，５の厚さに基づき算出された補正値ａの分だけ、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを調節することで、タブ４ａ，５ａの位置ずれ抑制が図られている。これに対し、本第２実施形態では、電極シート４，５の厚さに応じて捲回時に電極シート４，５等に加える張力を調節することで、タブ４ａ，５ａの位置ずれ抑制が図られている。

詳述すると、本第２実施形態において、制御装置８１は、前記合計値ｘ＋ｙに基づき、各種シート２〜５を捲回する際に、張力付与手段としてのテンション付与機構７３によって各種シート２〜５に付与する張力Ｔ（Ｎ）を決定する。張力Ｔは、ＲＡＭに予め記憶された合計値ｘ＋ｙと張力Ｔとの対応関係を示す張力決定用テーブル（図１５参照）を参酌して決定される。例えば、合計値ｘ＋ｙが、値ＳＴ１以上値ＳＴ２未満である場合には、張力Ｔとして値Ｔ２が決定される。さらに、決定された張力Ｔは、電池素子１を特定するための通し番号とともにハードディスクに記憶される。

尚、張力決定用テーブルにおいて、張力Ｔは、合計値ｘ＋ｙが大きいほど大きなものが設定されており、電極シート４，５の厚さの変動に対応して、タブ４ａ，５ａの位置をほぼ一定とできるものが、合計値ｘ＋ｙの各範囲毎に設定されている。例えば、合計値ｘ＋ｙが値ＳＴ０以上値ＳＴ１未満であるときにおいて、この範囲に対応する張力Ｔ１を各種シート２〜５に加えつつ捲回することで得られた電池素子１におけるタブ４ａ，５ａの位置と、合計値ｘ＋ｙが値ＳＴ２以上値ＳＴ３未満であるときにおいて、この範囲に対応する張力Ｔ３を各種シート２〜５に加えつつ捲回することで得られた電池素子１におけるタブ４ａ，５ａの位置とは、ほぼ一致するように構成されている。尚、張力決定用テーブルに代えて、合計値ｘ＋ｙを代入することで、付与すべき張力を導出可能な数式を用いてもよい。

捲回工程においては、制御装置８１により、テンション付与機構７３（ダンサローラ７３ｃ）が制御されることで各種シート２〜５に対し決定された張力Ｔが付与されつつ、各種シート２〜５の巻取りが行われることとなる。尚、本第２実施形態では、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬは常に一定とされる。

以上、本第２実施形態によれば、捲回時において、電極シート４，５の厚さに基づく張力Ｔが各種シート２〜５に付与されることにより、電極シート４，５の各部位が通常配置されるべき位置から大きくずれて配置されてしまうことをより確実に防止できる。

例えば、本第２実施形態では、計測された電極シート４，５の厚さが比較的大きい場合、つまり、捲回が進むにつれて、電極シート４，５における各部位が通常配置されるべき位置よりも徐々に前方側に配置されていくこととなる場合には、張力Ｔが比較的大きなものとされる。これにより、捲回時において、電極シート４，５の各部位が後方側に配置されやすくなり、前記各部位を通常配置されるべき位置に対して一致させたり、より近づけたりすることができる。

また、例えば、計測された電極シートの厚さが比較的小さい場合、つまり、捲回が進むにつれて、電極シートにおける前記各部位が通常配置されるべき位置よりも徐々に後方側に配置されていくこととなる場合には、張力Ｔが比較的小さなものとされる。これにより、捲回時において、電極シート４，５の各部位が前方側に配置されやすくなり、前記各部位を通常配置されるべき位置に対して一致させたり、より近づけたりすることができる。

その結果、上記第１実施形態と同様に、タブ４ａ，５ａを電池素子１の周方向に沿った所定の範囲内へとより確実に配置することができる。

加えて、張力Ｔは、捲回前の一素子分の電極シート４，５全域における厚さに基づき決定される。従って、張力Ｔを、捲回される電極シート４，５の厚さに合わせた最適なものとすることができ、タブ４ａ，５ａを所定の範囲内へと一層確実に配置することができる。

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、巻芯１３，１４の周長又は各種シート２〜５に付与される張力を調節することで、タブ４ａ，５ａの位置ずれ抑制が図られているが、巻芯１３，１４の周長及び各種シート２〜５に付与される張力の双方を調節することで、タブ４ａ，５ａの位置ずれをより確実に抑制できるように構成してもよい。

（ｂ）上記実施形態におけるタブ４ａ，５ａは、理想状態において、それぞれ２列に並ぶように構成されているが、理想状態におけるタブ４ａ，５ａの配置位置は、適宜変更可能である。

（ｃ）上記実施形態では、捲回前の電極シート４，５の厚さに基づき、補正値ａや張力Ｔが決定されているが、捲回後の電極シート４，５の厚さ（得られた電池素子１における電極シート４，５の厚さ）に基づき、次回以降の捲回時にて使用される補正値ａや張力Ｔを決定するように構成してもよい。すなわち、得られた電池素子１における電極シート４，５の厚さに基づき、次回以降の捲回時に使用される補正値ａや張力Ｔがフィードバック制御されるように構成してもよい。尚、捲回後の電極シート４，５の厚さは、電池素子１の端面の撮像画像などを解析すること等により得ることができる。

また、例えば、シート原反３２，４２を構成する電極シート４，５の厚さを予め計測しておき、その予め計測した厚さに基づいて補正値ａ等を決定してもよい。

（ｄ）上記実施形態では、隙間１３ｃ（１４ｃ）にセパレータ２，３が配置された状態で、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬが調節されるように構成されているが、巻芯１３（１４）が取外しポジションＰ２から捲回ポジションＰ１側へと移動し始めてから、ターレット１２の一方のテーブルから突出するまでの間に、隙間１３ｃ（１４ｃ）の大きさＬを調節するように構成してもよい。

（ｅ）補正値ａや張力Ｔは、電極シート４，５の厚さに基づき決定されるものであれば、上記実施形態で挙げた手法以外のものであってもよい。従って、例えば、一定時間又は一定の搬送量ごとに計測された電極シート４，５の厚さに基づき、補正値ａなどを決定してもよい。また、必ずしも上記実施形態のように合計値に基づいて補正値ａ等を決定する必要はなく、各電極シート４，５の個々の厚さに基づいて補正値ａ等を決定してもよい。

（ｆ）上記実施形態において、タブ４ａ，５ａは、電極シート４，５に対し溶接により接合されたもの（いわゆる溶接タブ）であるが、タブの構成はこれに限定されるものではない。従って、例えば、電極シートの幅方向端部に切込みを間欠的に設けることで、電極シートにおける前記切込み間に形成されたタブ（いわゆる切込みタブ）であってもよい。

（ｇ）上記実施形態において、周長変更機構９１は、一方の芯片１３ａ（１４ａ）のみが移動するように構成されているが、両芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）が移動可能となるように構成してもよい。

（ｈ）上記実施形態では、各種シート２〜５の巻取開始時に、芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）間にセパレータ２，３が配置された状態で巻芯１３（１４）を回転させることにより、巻芯１３（１４）に対しセパレータ２，３が所定量巻き取られるように構成されている。これに対し、セパレータ２，３を把持可能な把持手段を巻芯１３（１４）に設け、各種シート２〜５の巻取開始時に、前記把持手段によりセパレータ２，３を把持した状態で巻芯１３（１４）を回転させることにより、セパレータ２，３を所定量巻取ることとしてもよい。また、前記把持手段によりセパレータ２，３とともに両電極シート４，５を把持した上で、巻取を開始するように構成してもよい。

（ｉ）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、１つ又は３つ以上の巻芯を備えた構成としてもよい。

（ｊ）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。

（ｋ）巻芯１３，１４の外周形状は特に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、例えば外周形状が円形状や楕円形状等となる巻芯を採用してもよい。

（ｌ）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。また、例えば、電極シート４，５に塗布される活物質を適宜変更してもよい。

１…電池素子（捲回素子）、２，３…セパレータ、４，５…電極シート、４ａ…正電極タブ（タブ）、５ａ…負電極タブ（タブ）、１０…捲回装置、１３，１４…巻芯、１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ…芯片、７３…テンション付与機構（張力付与手段）、７７…厚さ計測機構（厚さ計測手段）、７７ｃ…第一測長ローラ、７７ｄ…第二測長ローラ、８１…制御装置（制御手段）、９１…周長変更機構（周長変更手段）、９２…ガイド部、９３…駆動部。

Claims (8)

1. 所定のタブを備えるとともに、表面に活物質を有する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自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯に供給するとともに、前記巻芯が回転することで前記電極シート及び前記セパレータを重ねつつ捲回する捲回装置であって、
   前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを変更可能な周長変更手段と、
   前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測手段と、
   前記厚さ計測手段による計測結果に基づき前記周長変更手段を制御することで、捲回時における、前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする捲回装置。
2. 前記厚さ計測手段は、前記巻芯よりも上流側の前記電極シートの搬送経路において、捲回前における一素子分の前記電極シートである捲回予定電極シートの全域の厚さを計測するとともに、
   前記制御手段は、前記厚さ計測手段による前記捲回予定電極シートに関する計測結果に基づき前記周長変更手段を制御することで、前記捲回予定電極シートの捲回時における、前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の捲回装置。
3. 前記巻芯は、その回転軸方向に延びるとともに、前記回転軸と直交する方向に並んだ状態で設けられる２つの芯片を備え、
   前記周長変更手段は、一方の前記巻芯を他方の前記巻芯に対し接離方向に移動させることで、前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを変更するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の捲回装置。
4. 所定のタブを備えるとともに、表面に活物質を有する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自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯に供給するとともに、前記巻芯が回転することで前記電極シート及び前記セパレータを重ねつつ捲回する捲回装置であって、
   前記電極シート及び前記セパレータの少なくとも一方に対し張力を付与可能であるとともに、前記張力を変更可能な張力変更手段と、
   前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測手段と、
   前記厚さ計測手段による計測結果に基づき前記張力変更手段を制御することで、捲回時における前記張力を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする捲回装置。
5. 前記厚さ計測手段は、前記巻芯よりも上流側の前記電極シートの搬送経路において、捲回前における一素子分の前記電極シートである捲回予定電極シートの全域の厚さを計測するとともに、
   前記制御手段は、前記厚さ計測手段による前記捲回予定電極シートに関する計測結果に基づき前記張力変更手段を制御することで、前記捲回予定電極シートの捲回時における前記張力を制御するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の捲回装置。
6. 前記厚さ計測手段は、
   前記電極シートが曲げられた状態で外周に架けられ、前記電極シートの搬送に伴い回転する第一測長ローラと、
   当該第一測長ローラとの間で前記電極シートを挟み込むように配置され、前記電極シートの搬送に伴い回転する第二測長ローラとを有し、
   前記両測長ローラ間を前記電極シートが通過するときに、前記電極シートの内周面に接触する前記第一測長ローラの回転量と、前記電極シートの外周面に接触する前記第二測長ローラの回転量との差に基づき、前記電極シートの厚さを計測するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の捲回装置。
7. 自身の中心軸を回転軸として回転可能であり、所定のタブを備えるとともに表面に活物質を有する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が捲回される部分の前記回転方向に沿った長さを変更可能な巻芯を備えてなる捲回装置を用いて、前記電極シートと前記セパレータとを前記巻芯に対し捲回してなる捲回素子を製造するための捲回素子の製造方法であって、
   前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測工程と、
   前記電極シート及び前記セパレータを捲回する捲回工程とを含み、
   前記捲回工程においては、前記厚さ計測工程による計測結果に基づき、前記巻芯のうち前記電極シート及び前記セパレータが捲回される部分の前記回転方向に沿った長さが制御されることを特徴とする捲回素子の製造方法。
8. 自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯と、所定のタブを備えるとともに表面に活物質を有する帯状の電極シート及び絶縁素材からなる帯状のセパレータの少なくとも一方に対し付与される張力を変更可能な張力変更手段とを備えてなる捲回装置を用いて、前記電極シートと前記セパレータとを前記巻芯に対し捲回してなる捲回素子を製造するための捲回素子の製造方法であって、
   前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測工程と、
   前記電極シート及び前記セパレータを捲回する捲回工程とを含み、
   前記捲回工程においては、前記厚さ計測工程による計測結果に基づき、捲回時における前記張力が制御されることを特徴とする捲回素子の製造方法。

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