JP2016521001A - 薄片状に形成された電気エネルギー充電用の複合部材を製造するためのシステムと方法 - Google Patents

Abstract

薄片状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造するための製造システムと製造方法が開示される。本開示に係る製造方法は、リールに巻き取られた状態にある薄片状に形成した連続的部材を引っ張り出すステップ（ステップ１００）と、当該薄片状に形成した部材から少なくとも２本のストランド状部材を形成するために、当該薄片状に形成した部材を長手方向に切断するステップ（ステップ２００）と、離間方向に沿って当該２本のストランド状部材を横断線方向に離間するステップであって、当該離間方向は、当該ストランド状部材の巻き取り平面に並行かつ当該ストランド状部材の巻き取り方向に垂直な方向に延びている、ステップ（ステップ３００）と、複合部材を得るために、当該２本のストランド状部材の上に少なくとも一層の電解質層を形成するステップ（ステップ４００）と、薄片状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を得るために、当該形成された複合部材を長手方向に切断するステップ（ステップ５００）と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、一般的には、電気エネルギー充電装置の製造技術の分野と関係する。より具体的には、本開示は、電気エネルギー充電装置の製造に用いられるリボン状に形成した電気エネルギー充電用複合部材を製造する技術と関係する。

本開示の文脈においては、用語「電気エネルギー充電装置」とは、コンデンサ素子（２つの電極と絶縁部材を備える受動素子システム）、大容量コンデンサ素子（少なくとも２つの電極、電解質部材および少なくとも一つの離間部材を備えるシステム）またはリチウム型蓄電池（少なくとも一つの陽極、少なくとも一つの陰極および当該陽極と当該陰極との間に挿入された電界液層を備えるシステム）のいずれか一つを意味すると理解される。

リボン状に形成した電気エネルギー充電用複合部材を製造するためのシステムと方法が知られている。さらに、そのようなリボン状複合部材は、例えば、リチウム型蓄電池のような電気エネルギー充電装置を製造するために使用される。これらのシステム及び方法は、以下の２つのリール状（リールに巻き取られた状態の）フィルムを組み合わせることにより、当該リボン状に形成された充電用複合部材を製造することを可能にする。
−２つの陰極層の間にコレクタ層を含んでいる「コレクタ／陰極」として知られ、フィルム状部材を巻き取って成る巻き取り状フィルム。
−各々が電解質層を含んでいる「電解質部材」として知られ、フィルム状部材を巻き取って成る巻き取り状フィルム。

一般的には、当該「コレクタ／陰極」として作られる巻き取り状フィルムと当該「電解質部材」として作られる巻き取り状フィルムの製造速度を速めるためには、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材について、上記のフィルム状部材の各々が有するフィルム幅は、製造しようとする所望のリボン状複合部材が有する幅のおよそｎ倍（ｎはゼロより大きな整数）としなくてはならない。

従って、充電装置を製造する際に使用されるリボン状の電気エネルギー充電用複合部材が有する所望のリボン幅と同一となるように、当該「コレクタ／陰極」として作られるリール状フィルムと当該「電解質部材」として作られるリール状フィルムを、フィルム長手方向に沿って切断する必要がある。これら２本の異なるフィルム状部材を長手方向に切断した部材は、当該「コレクタ／陰極」と当該「電解質部材」とを組み合わせる工程に先立って製造されなくてはならない。このフィルム切断工程は、切断作業を行う人員と巻き取り状フィルムを取り扱うための多くの手間を必要とするので、多くの処理時間とリソースを必要とし、生産量を減少させてしまう。

以上より、本発明の一つの目的は、上述した問題点を解消することを可能とするために、電気エネルギー充電装置を製造するに際して、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造するシステムと方法を提案することである。

上記目的と達成するために、本開示は、電気エネルギー充電装置の製造に用いられるリボン状複合部材を製造するための方法を提案し、当該方法は、
−薄片状に形成した部材を連続的に移動させるステップ；
−前記薄片状に形成した部材を長手方向に切断して、前記薄片状に形成した部材から少なくとも２つのストランド状部材を形成するステップ；
−前記ストランド状部材の移動平面内において延伸する離間方向に沿って、前記ストランド状部材を、横断線方向に離間するステップ；
−前記離間されたストランド状部材の上に少なくとも一つの機能性積層部分を形成することにより、一の複合部材を得るステップ；
−前記複合部材を長手方向に切断することにより、リボン状に形成された少なくとも２つの電気エネルギー充電用複合部材を得るステップ；
を備えることを特徴とする。

特に、当該薄片状に形成した部材は陰極として機能し、前記機能性積層部分は、少なくとも一つの電解質層を備える。従って、本発明は、例えば、所望される幅の２倍のフィルム幅を有する巻き取り状フィルムから所望される幅のリボン状複合部材を得ることを可能にする。また、移動平面内において延伸する離間方向に沿ってストランド状部材を横断線方向に離間するステップは、上記陰極層及び上記少なくとも一つの電解質層の各々を互いに異なる延伸長とすることを可能にする。その結果、当該電解質層は、当該陰極層よりも大きな延伸長を有し、当該陰極層の端部を超えて延伸するように形成することができるので、陰極と陽極との間の一切の接触状態を回避することができ、それにより、陰極と陽極との間における最適な絶縁状態を保証するのに好適な構造となる。このようなリボン状複合部材は、当該リボン状複合部材を含んで構成される電気エネルギー充電装置を製造するために使用することができる。

本発明に係る幾つかの実施形態のうち、好適ではあるが非限定的な技術的側面は、以下のとおりである。本発明に従いリボン状複合部材を製造するための上記方法は、前記離間されたストランド状部材を、同一の移動平面内において移動させるステップをさらに備え、前記同一の移動平面は、前記離間するステップに従い前記ストランド状部材を離間する際の移動平面と並列に移動する平面である。このステップは、離間された２本の隣接し合うストランド状部材同士の間を離間する距離ｄを一定の距離に保つことを可能にする。

前記少なくとも一つの機能性積層部分を前記形成するステップは、
−少なくとも一つの機能性フィルム部材を連続的に移動させるステップと、
−前記離間されたストランド状部材の上に前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を積層するステップと、
を備え、好適には、前記機能性フィルム部材のフィルム幅は、複数の前記薄片状に形成した部材のそれぞれの幅を合計して得られる幅よりも大きいか等しく、離間された２本の隣接し合うストランド状部材同士の間を離間する距離は、一定の距離ｄに保たれ、それにより、前記２つの隣接し合うストランド状部材が完全に覆われるようにする。本発明に係る実施形態の上述した構成は、複数の積層部分を積み重ねて形成される複合部材が製造される速度を増大させることを可能にし、特に、上記離間された２本の隣接し合うストランド状部材の上に電解質フィルムを同時に積層することによって、複合部材が製造される速度を増大させることを可能にする。

前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を積層するステップは、
−前記離間された２本の隣接し合うストランド状部材を前記少なくとも一つの機能性フィルム部材の上に配置して互いに接触するようにするサブステップと、
−前記離間された２本の隣接し合うストランド状部材と前記少なくとも一つの機能性フィルム部材とを一体化成形して複合構造とすることにより、前記複合部材を得るステップと、
を備える。

本発明に係る実施形態において、上記用語「一体化成形して複合構造とする」とは、上記離間された２本の隣接し合うストランド状部材と上記少なくとも一つの機能性フィルム部材とから成る積層構造全体を加圧接着により一体化成形する加工処理ステップを意味するものと解釈される。上述した加圧処理は、例えば、上記２つのストランド状部材を上記機能性フィルム部材に対して所定の圧力で押し付けることにより達成され、上記２つのストランド状部材と上記機能性フィルム部材とから成る積層構造が移動する際にそれを両側から挟み込むシリンダを使用して行われる。

本発明に従いリボン状複合部材を製造するための上記方法は、前記離間されたストランド状部材の上に前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を積層するステップを実行するのに先立って、前記少なくとも一つの機能性フィルム部材および／または前記ストランド状部材を加熱するステップをさらに備える。本発明に係る実施形態の上述した構成は、当該離間されたストランド状部材と当該少なくとも一つの機能性フィルム部材（特に、電解質フィルム）と、を一体化成形して複合構造とする際の成型加工品質を改善することを可能にする。

本発明に従いリボン状複合部材を製造するための上記方法は、前記離間されたストランド状部材の上に前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を積層するステップを実行した後に、前記離間されたストランド状部材と前記少なくとも一つの機能性フィルム部材とから成る積層構造全体を冷却するステップをさらに備える。本発明に従いリボン状複合部材を製造するための上記方法は、前記積層するステップを実行するのに先立って、前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を準備するステップをさらに備え、前記機能性フィルム部材を準備するステップは、
−前記機能性フィルム部材の両面のうち、前記ストランド状部材と接触させることを意図した側の面の上に展伸している保護フィルムを取り除くサブステップと、
−前記保護フィルム部材の向きを変えて前記保護フィルムを回収するサブステップと、
を備える。

当該保護フィルムを使用することで、特に、当該機能性フィルムが電解質フィルムである場合において、当該機能性フィルム部材の劣化を回避することが可能となる。また、この保護フィルムは、当該ストランド状部材の上に積層して組み合わせる工程に先立って、当該機能性フィルム部材を支持する支持用フィルムとしての役割を果たしている。また、前記保護フィルムを前記回収するサブステップは、当該保護フィルムが再利用されることを可能にする。

また、本発明に従いリボン状複合部材を製造するための上記方法において、先行技術よりも技術的優位性のある構成として、
−前記保護フィルムを取り除くサブステップは、前記保護フィルムを前記機能性フィルム部材と接着された状態から剥離する処理工程を備え、
−前記保護フィルムを回収するサブステップは、前記保護フィルムを巻き取り用固定ローラーの上に巻き取って回収する処理工程を備える。

前記離間されたストランド状部材の上に前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を積層するステップは、
−前記離間されたストランド状部材の上側面に第１の電解質層を重ね合わせるサブステップと、
−前記離間されたストランド状部材の下側面に第２の電解質層を重ね合わせるサブステップと、
を備え、前記第１と第２の機能性フィルム部材を前記重ね合わせるサブステップは、同時に実施されるのが好適である。本発明に係る実施形態の上述した構成は、当該離間されたストランド状部材が２枚の機能性フィルム部材の間に挟まれて延伸するように構成された複合部材構造を得ることを可能にする。

本発明に従いリボン状複合部材を製造するための上記方法は、前記重ね合わせるサブステップを実行した後に、前記複合部材の一方の面の上に接触防止用フィルムを積層するステップをさらに備える。当該接触防止用フィルムを使用することで、製造されたリボン状複合部材が劣化する危険性を回避することが可能となり、特に、当該製造されたリボン状複合部材が充電装置を実現するために折り曲げられる場合に、当該リボン状複合部材が劣化する危険性を回避することが可能となる。

本発明に従いリボン状複合部材を製造するための上記方法は、前記複合部材を処理するステップをさらに備え、前記処理するステップは、
−前記複合部材の一方の面上に展伸されている保護フィルムを取り除くサブステップと、
−前記保護フィルムの向きを変えて回収するサブステップと、
を備え、前記処理するステップは、前記接触防止用フィルムを積層するステップに先立って実施される。

保護フィルムのコストと比較して接触防止用フィルムのコストは遥かに低コストである。何故なら、機能性フィルム部材は電解質フィルムである場合に、上記取り除かれた保護フィルムが支持用フィルムとしての支持機能を有し得るのとは異なり、接触防止用フィルムは当該支持機能を実現する必要性がないからである。従って、保護フィルムを接触防止用フィルムで置換するのが好適であると言える。

前記複合部材を長手方向に前記切断するステップは、前記２つのストランド状部材の間に位置する領域において前記複合部材を切断するステップを備える。

本発明に従いリボン状複合部材を製造するための上記方法は、前記離間されたストランド状部材にかかる張力を測定するステップをさらに備える。本発明に係る実施形態の上述した構成は、当該ストランド状部材を引っ張るために作用する張力を制御することを可能にし、当該張力は、当該ストランド状部材を移動させるために加えられる力である。

本発明に従いリボン状複合部材を製造するための上記方法は、前記ストランド状部材の各々に対して作用する駆動部品によって生じる駆動速度を前記測定された張力の関数として変動させることによって、個々のストランド状部材に対して作用する張力が互いに同一となるように維持するステップをさらに備える。本発明に係る実施形態の上述した構成は、複数のストランド状部材に対して作用する張力を変化させることによって、個々のストランド状部材に対して作用する張力が互いに同一となるように維持することを可能にする。

なお、前記薄片状に形成した部材を長手方向に切断する処理と前記ストランド状部材を横断線方向に離間する処理は、互いに異なる移動平面内に沿って実施される。当該ストランド状部材を離間することによって生じる張力が長手方向に伝搬し、当該張力の伝搬が、当該薄片状に形成した部材の切断箇所にまで到達したとしても、上述した構成により、当該張力によって当該薄片状に形成した部材の破断を引き起こす危険性を回避することを可能とする。

本開示は、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材から電気エネルギー充電装置を製造するのに用いられる前記リボン状複合部材を製造するための製造システムと関係し、当該製造システムは、本明細書中において上述した製造方法を実現する手段を備えることを特筆すべき特徴とする。上述した製造方法を実現するこれらの手段は、
−薄片状に形成した部材を連続的に移動させる手段；
−前記薄片状に形成した部材を長手方向に切断して、前記薄片状に形成した部材から少なくとも２つのストランド状部材を形成する手段；
−前記ストランド状部材の移動平面内において延伸する離間方向に沿って、前記ストランド状部材を、横断線方向に離間する手段；
−前記離間されたストランド状部材の上に少なくとも一つの機能性積層部分を形成することにより、一の複合部材を得る手段；および
−前記複合部材を長手方向に切断することにより、リボン状に形成された少なくとも２つの電気エネルギー充電用複合部材を得る手段；
を備えることを特徴とする。

本発明の文脈においては、上記用語「複合部材」とは、少なくとも一つの陰極層と少なくとも一つの電解質層とを含む積層構造を意味するものと解釈される。上述した発明の特徴、目的及び技術的優位性加え、本発明に係るその他の技術的特徴、目的および技術的優位性は、本明細書中の以下の記述から明確に理解され、本明細書中の以下の記述は、純粋に例示的なものに過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、また、本明細書に添付した図面を参照しながら読まれるべきであり、当該添付図面を簡単に説明すると以下のとおりである。

本発明に従い、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造する方法の一実施形態を説明する一連の手順を例示する図である。 本発明に従い、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造する方法の別の実施形態を説明する一連の手順を例示する図である。 複合構造形成装置を示す図である。 本発明に従い、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造するシステムの一実施形態を説明する図である。 分離装置を示す図である。 分離装置を示す図である。 分離装置を示す図である。 複合構造形成装置における加圧シリンダ部分を示す図である。 本発明に従い、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造するシステムの別の実施形態を説明する図である。

以下、本発明に係る様々な実施形態について、図面を参照しながら後述する。これらの様々な図面において、互いに等価な構成要素には同じ参照番号が付されている。

＜１＞本発明の幾つかの実施形態に係る製造方法
（１．１）一般的原則について
図１を参照すると、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造する方法の主要な処理手順が図示されている。リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材は、電気エネルギーの充電機能を実現可能にする構成部材の全て又は一部となり得る。以下において後述する幾つかの実施形態では、例えば、まず、蓄電池の電解質部材と陰極部材が組み合わされ、これに続く工程において、他の加工装置を使用して陽極部材が追加される。しかしながら、本発明に係る実施形態に関して上述した製造方法と製造装置を使用することにより、当該電気エネルギー充電用複合部材の全体を一度に製造することも可能であろう。

当該リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材が一旦得られたならば、当該リボン状複合部材は、このリボン状複合部材の一部分を含んだ電気エネルギー充電装置を製造するために使用されることが可能であり、その際、任意付加的な加工処理として、このリボン状複合部材を折り曲げたり畳み込んだりした上で、防水性を有する保護用被覆部材から成る当該充電装置の筐体の中にこのリボン状複合部材を配置する。

（１．１．１）薄片状に形成した部材を連続的に移動させるステップについて
本発明の幾つかの実施形態に従い、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造する方法は、薄片状に形成した部材１１、１２および１３を連続的に移動させるステップ１００を備えている。薄片状に形成した部材１１、１２および１３は、ロール状に巻かれた状態で保管されているのが好適である。薄片状に形成した部材１１、１２および１３は、例えば、以下のいずれか一つから構成されている。
−陰極用フィルム１２、
−コレクタ・フィルム１１の上に積層された状態の陰極用フィルム１２、または
−２枚の陰極用フィルム１２および１３と、これらの間に挟まれて延伸するコレクタ・フィルム１１から構成される積層構造。

図１に示す事例においては、当該薄片状に形成した部材は、以下のものから構成される積層構造を含んでいる。
−第１の陰極用フィルム１３、
−第１の陰極用フィルム１３の上に積層されたコレクタ・フィルム１１、
−コレクタ・フィルム１１の上に積層された第２の陰極用フィルム１２。

（１．１．２）薄片状に形成した部材を長手方向に切断して、当該薄片状に形成した部材から少なくとも２つのストランド状部材を形成するステップについて
本発明の幾つかの実施形態に係る方法において続いて実行されるステップ２００では、連続的に移動させられている当該薄片状に形成した部材は、長手方向に沿って切断される。このステップ２００が実行されることにより、当初の薄片状に形成した部材１１、１２および１３から一方のストランド状部材（１１ａ、１２ａおよび１３ａを積層して成る部材）と他方のストランド状部材（１１ｂ、１２ｂおよび１３ｂを積層して成る部材）から成る２本のストランド状部材を得ることが可能となる。当該薄片状に形成した部材を切断する処理は、例えば以下においてより詳細に後述する切断装置において実施される。

同一の幅を有する薄片状の部材から２本のストランド状部材を得るために、上述した切断処理は、当該薄片状に形成した部材の中央部分を切断面が通るように実行することが可能である。一つの変形実施例においては、互いに異なる幅を有する薄片状の部材から２本のストランド状部材を得るために、上述した切断処理を実行する際における切断面の位置は、薄片状の部材の中央部分から見てオフセットされた位置とすることも可能である。当然ながら、複数のストランド状部材（例えば、４本のストランド状部材）を得るためには、上述した薄片状の部材をその全幅にわたる幾つかの箇所（例えば、３つの箇所）を通って切断することも可能である。

（１．１．３）ストランド状部材の移動平面内において延伸する離間方向に沿って、当該ストランド状部材を、横断線方向に離間するステップについて
本発明の幾つかの実施形態に従い、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造する方法はさらに、ストランド状部材の移動平面内において延伸する離間方向に沿って、当該ストランド状部材を、横断線方向に離間するステップを備える。より正確に言えば、当該ストランド状部材が移動させられる移動平面内において延びる離間方向に沿って、一のストランド状部材（１１ａ、１２ａ、１３ａを積層して成る部材）と他のストランド状部材（１１ｂ、１２ｂおよび１３ｂを積層して成る部材）は、互いに離間される。

以下において詳細に後述する上記離間するステップに従い、一のストランド状部材（１１ａ、１２ａ、１３ａを積層して成る部材）と他のストランド状部材（１１ｂ、１２ｂおよび１３ｂを積層して成る部材）から成る２本のストランド状部材が得られ、当該２本のストランド状部材は、距離ｄだけ隔てて横断船方向に互いに離間される。上記のように当該２本のストランド状部材が一旦離間されたならば、当該２本のストランド状部材は、同一の平面内において延伸するようにするのが好適である。

（１．１．４）離間されたストランド状部材の上に少なくとも一つの機能性積層部分を形成することにより、一の複合部材を形成するステップについて
本発明の幾つかの実施形態に係る方法のステップ４００として、上記のように離間されたストランド状部材の上に一つ以上の電解質層１４および１５が形成され、または適用される。その結果として、本発明の幾つかの実施形態に係る電気エネルギー充電用複合部材が得られる。

幾つかの変形実施例においては、電解質層１４は、上記のように離間されたストランド状部材の一方の面上にのみ形成される。図１に示す実施形態においては、上記のように離間されたストランド状部材の各面上に電解質層１４および１５がそれぞれ形成される。電解質層１４および１５は、当業者にとって周知な任意の技術を使用して形成されることが可能である。例えば、互いに並列に（同時並行かつ移動タイミングを同期させて）移動させられる２本のストランド状部材の上に少なくとも一つの電解質フィルムを積層させることによって、当該電解質層は形成され、当該電解質フィルムの積層処理は、当該電解質フィルムが当該ストランド状部材の各々の表面全体を覆うように実行される。

この場合には、当該電解質フィルムのフィルム幅の一部は、コレクタ・フィルムと接触することなしに、上記のように２本に離間されたストランド状部材の互いに反対側に位置する端部から端部までの間を覆うこととなるので、短絡状態が生じる危険性を回避しつつ、コレクタ部分については、陰極部分を電気的に接続するためにアクセス可能な充分な空間的余地を残すことが可能となる。

（１．１．５）複合部材を長手方向に切断することにより、リボン状に形成された少なくとも２つの電気エネルギー充電用複合部材を得るステップについて
上記のように離間されたストランド状部材の面上に電解質層が一旦形成されたならば、本発明の幾つかの実施形態に係る方法のステップ５００として、複合部材を長手方向に切断することにより、リボン状に形成された少なくとも２本の電気エネルギー充電用複合部材を得るステップが実行され、続いて、当該切断された複合部材は、電気エネルギー充電用部品の中に配置されるために利用される。

当該複合部材を長手方向に切断するステップは、上述した薄片状の部材を長手方向に切断するのに使用された切断装置と同様の切断装置を使用して実施されることが可能である。図１に示す実施形態では、このようにして、２倍の幅を有する巻き取られた状態のフィルムから一倍の幅を有するリボン状複合部材が得られる。

（１．２）本発明の幾つかの実施形態に係る製造方法の具体例について
図２を参照すると、２倍の幅を有する薄片状の部材と電解質フィルムから１倍の幅をそれぞれ有する２本のリボン状複合部材を得るための製造方法についての一例が図示されている。この方法は、図３乃至図８を参照しながら後述する製造システムを使用して実施することができる。

この方法は、薄片状の部材を電解質フィルムと組み合わせる工程を実行するのに先立って、以下に記載する段階６００、段階７００および段階８００から成る３つの準備段階を実行することを備える。
−薄片状の部材を準備する段階６００、
−電解質フィルムを準備する２つの段階７００および８００。
これら３つの準備段階は、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材の製造に要する時間を低減するために、同時並列的に実施されても良い。

（１．２．１）薄片状の部材を準備する段階について
薄片状の部材を準備する段階６００は、薄片状に形成した部材を連続的に移動させるステップ６１０を備える。当該移動させるステップ６１０は、例えば、回転リールに巻き取られている状態の薄片状の部材を引っ張り出すことによって得られる。先行技術と比べて技術的優位性のある実施態様として、当該薄片状の部材を準備する段階６００は、当業者にとって周知である連結装置を使用して、任意付加的な処理ステップとして、回転リールに巻き取られた状態から引っ張り出した薄片状部材を終端から終端まで連結するステップ６２０を備えることが可能である。当該連結するステップ６２０は、以下のものを連結することを可能にする。
−新しい回転リールに巻き取られている薄片状の部材の所謂「開始端」部分
−本発明の実施形態に係る上記方法において既に使用され、巻き取られていた薄片状の部材が全部引っ張り出されたもう一つの回転リールにおける薄片状の部材の所謂「終端」部分。

上述した処理ステップは、本発明の実施形態に係る上記方法と関連して使用される製造システムの動作を如何なる場合でも長期にわたって中断させる必要なしに、薄片状の部材が巻き取られている回転リールを新しいものに交換することを可能にする。

当該薄片状の部材を準備する段階６００はさらに、複数のストランド状部材を得るために薄片状に形成した部材を長手方向に切断するステップ６３０を備え、当該ステップ６３０においては特に、２倍の幅を有する薄片状の部材から１倍の幅をそれぞれ有する２本のストランド状部材が得られる。この処理ステップ６３０は、切断装置において実施され、薄片状に形成した部材は、それを２本のストランド状部材に切断する切断装置を通過する。

当該薄片状の部材を準備する段階６００はさらに、当該切断装置の出力側において当該ストランド状部材を離間するステップ６４０を備える。当該ストランド状部材は、分離装置に到達するまで移動し続ける。この分離装置は、当該２本のストランド状部材を横断線方向に離間させる。この横断線方向は、当該ストランド状部材が移動する移動平面内において、当該ストランド状部材が移動する移動方向と垂直な向きに延びている。この処理ステップを実行するための分離装置については、以下において詳細に後述する。

薄片状の部材を切断するステップ６３０とストランド状部材を離間するステップ６４０とは、例えば、互いに並行な２つの移動平面のような互いに異なる２つの移動平面内においてそれぞれ実行されることが好適である。言い換えると、薄片状の部材を切断するステップ６３０を実施するための移動平面とストランド状部材を離間するステップ６４０を実施するための移動平面とは互いに異なる平面とすることが好適である。

上述した構成は、ストランド状部材を離間することによって生じる機械的な作用力が長手方向に伝搬するのを回避することを可能にする。具体的に言うと、このような作用力が長手方向に伝搬して薄片状の部材を切断している切断箇所に到達したならば、当該薄片状の部材が劣化する（特に、破断する）原因となるので、このような作用力の伝搬を回避すべきである。当該離間されたストランド状部材は、本発明の実施形態に係る製造システムにおける複合構造形成装置に到達するまで移動し続け、電解質フィルムと組み合わされることとなる。

（１．２．２）電解質フィルムを準備する段階について
２つの電解質フィルムを準備する２つの段階７００および８００は、後述する同一の処理ステップを備える。以下において、これらの処理ステップは、２つの電解質フィルムのいずれか一方のみを参照して一度だけ説明される。当該技術分野における当業者であれば理解できるように、本発明の実施形態に係る上述した製造方法は、上記のように離間されたストランド状部材の上に単一の電解質フィルムが積層される場合には、電解質フィルムを準備する段階を一つだけ備えることが可能である。

電解質フィルムを準備するステップ７００および８００は、
−例えば、回転リールに巻き取られている状態の電解質フィルムを引っ張り出すなどして、電解質フィルムを移動させるステップ７１０、
を備え、さらに任意付加的な処理ステップとして、
−上述したように、回転リールに巻き取られている電解質フィルムの開始端部分をもう一つの回転リールに巻き取られている電解質フィルムの終端部分に連結するステップ７２０と、
−例えば、接着剥離用のエッジ部分を備えた接着剥離用ナイフを使用して接着部分を剥離することにより、電解質フィルムの両面のうち、ストランド状部材と接触させることを意図する一方の面を覆うように展伸する保護フィルムを取り除くステップ７３０と、
−複合部材を製造するための主要な製造工程経路から外れるように当該保護フィルムの向きを変え、例えば、固定式回転リールの上に巻き取るなどして、当該保護フィルムを回収するステップ７４０と、
−当該電解質フィルムを加熱するステップ７５０と、
を備えている。

このようにして、当該電解質フィルムの各々は、準備され、続いて、本発明の実施形態に係る製造システムが備える複合構造形成装置に到達するまで移動し続け、ストランド状部材と組み合わされる。

（１．２．３）複合構造形成処理について
続いて、本発明の実施形態に係る製造システムが備える複合構造形成装置内において、上記のように離間されたストランド状部材の上に電解質フィルムを積層するステップが実行される。図３に示すように、電解質フィルム１４および１５の各々は、ストランド状部材１２のそれぞれの面と接触するように配置される。当該電解質フィルムの各々のフィルム幅は、当該複数のストランド状部材の幅とそれら複数のストランド状部材の間を隔てる離間距離ｄを合計した値よりも大きくすることが好適である。その結果、図１のステップ４００に示すように、電解質フィルムの各々は、上記のように２本に離間されたストランド状部材の互いに反対側に位置する端部から端部までの長さを超える幅にわたって延びている。

上記のように離間されたストランド状部材１２と電解質フィルム１４および１５とが一旦接触状態におかれると、上記のように離間されたストランド状部材１２と電解質フィルム１４よび１５とは、複合構造として一体化成形され、その結果、複合部材が形成される。

複合構造形成ステップ９００は、ストランド状部材に対して電解質フィルムを接着させる処理を備え、例えば、加圧シリンダを使用して電解質フィルムに対してストランド状部材を押し付けることにより接着し、当該加圧シリンダは、当該離間されたストランド状部材１２と電解質フィルム１４および１５が移動しているところを両側から挟み込むように構成される。上記のように加圧シリンダにより作用させられる押し付け圧力の効果により、電解質フィルムは、加圧シリンダの加圧箇所において、２本のストランド状部材に（それぞれの陰極用フィルムに）接着させられ、当該電解質フィルムは、上述した加熱処理ステップによって既に局所的な溶融処理がされた加熱溶融済みの高分子部材部分を含んでいる。

こうして、一の複合部材は、複合構造形成装置の出力側において得られる。この複合部材は、２枚の電解質フィルムの間において、一定の空間幅を隔てて互いに離間された２本のストランド状部材を備えている。

（１．２．４）複合構造形成処理に続いて実行される他の処理ステップ
電解質フィルムが加熱される場合には、本発明の実施形態に係る上述した製造方法は、上述した複合部材を冷却するステップ１０００を備えることが可能である。当該電解質フィルムが、上記離間されたストランド状部材と接着されている側とは反対側の面上に保護フィルムを備えている場合には、当該複合部材は、その外側の面上に保護フィルムを備えることが可能である。この場合、本発明の実施形態に係る上述した製造方法は、複合部材のいずれか一方の面上に設けられているいずれか一方の保護フィルムを取り除くステップ１０１０を任意付加的な処理ステップとして備えることが可能である。続いて、ステップ１０２０として、当該取り除かれた保護フィルムは、複合部材の主要な製造工程経路から外れるように向きを変えられた後に、回転リールに再び巻き取られ、後の再利用のために回収される。

本発明の実施形態に係る上述した製造方法はさらに、接触防止用フィルムを回転リールに巻き取られている状態から引っ張り出すステップ１０３０と、複合部材において保護フィルムが完全に取り去られている側の表面上に当該接触防止用フィルムを積層する（ここで、当該複合部材は、ステップ１０１０において、いずれか一方の面から保護フィルムが取り除かれた直後の状態である）。この接触防止用フィルムは、製造された複合部材が回転リールに巻き取られてリール状の複合部材が形成される場合に、複合部材が巻き取られた状態において隣接する周回部分同士が互いにくっついてしまう危険性を回避することを可能にする。接触防止機能のみを有する接触防止用フィルムは、接触防止機能に加えて電解質フィルムを支持するための支持機能をも有する保護フィルムと比べて低コストで得られる。

具体的には、当該保護フィルムは、例えば、複合部材の一方の表面上に接着防止処理がされたテレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ： Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）で形成されており、他方、接触防止用フィルムは、例えば、複合部材の表裏の両面上に接着防止処理がされた紙またはブラスチック材で形成されており、当該プラスチック材は、ポリエチレン（ＰＥ： Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）やポリプロピレン（ＰＰ： Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）等のように低コストかつ非接着性のプラスチック材である。以上より、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材の製造に要するコストを抑制するために、保護フィルムを接触防止用フィルムに置き換えることが好適である。

当該複合部材の上に接触防止用フィルムを積層するステップ１０４０は、以下のような複合構造化処理を行うことによって実施可能である。例えば、当該複合部材と当該接触防止用フィルムを、加圧シリンダの間に挟み込むようにして移動させてゆくことによって、当該接触防止用フィルムが当該複合部材の上に重なるように重ね巻きする複合構造化処理を実現する。この場合、当該接触防止用フィルムおよび当該複合部材のいずれも加熱処理されない。何故なら、当該複合部材と当該接触防止用フィルムとの間の接着を回避することによって、当該接触防止用フィルムを当該複合部材から剥離させることが一層困難とならないようにする必要があるからである。

当該接触防止用フィルムが当該複合部材の一方の表面上に一旦積層されたならば、当該複合部材の他の表面を覆っている保護フィルムはステップ１０５０において取り除くことが可能であり、当該取り除いた保護フィルムは、ステップ１０６０において、複合部材の主要な製造工程経路から外れるように向きを変えられた上で、後に再利用するために、回転リールの上に巻き取られて回収される。続いて、ステップ１０７０において、当該複合部材は、（図１のステップ５００において示したように）積層構造の中心線に沿って切断されることにより、リボン状に形成された２本の電気エネルギー充電用複合部材が形成される。これらのリボン状複合部材は、ステップ１０８０において離間され、ステップ１０９０において回転リールに巻き取られることによって、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材がそれぞれ巻き取られた２本のリール状複合部材が形成される。

＜２＞本発明の幾つかの実施形態に係る製造システムについて
以下、本発明の実施形態に従い、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造するための方法を実施するための幾つかの例示的な製造システムについて後述する。
（２．１）一般的原則について
図４を参照すると、リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材を製造するための製造システムの一実施形態が図示されている。当該製造システムは、
−第１の切断装置２０と、
−前記第１の切断装置２０の下流側に設けられた分離装置３０と、
−分離装置３０の下流側に設けられた複合構造形成装置４０と、
−複合構造形成装置４０の下流側に設けられた第２の切断装置５０と、
を備える。

（２．１．１）切断装置について
第１の切断装置２０は、薄片状に形成した部材１２を切断して２本の（または３本以上の）ストランド状部材１２ａおよび１２ｂを生成する。この切断装置２０は、
−薄片状に形成した部材１２を移動させる誘導手段２１と、
−複数のストランド状部材を形成するために、当該薄片状に形成した部材１２を長手方向に切断する揃断手段２２と、を備える。

誘導手段２１は、例えば、薄片状に形成した部材１２を両側から挟み込んで加圧する２つのシリンダから構成される。ここで、誘導手段２１は、切断により形成されたストランド状部材を前段部分から引き続き移動させる駆動手段として意図されているわけではないことに留意されたい。薄片状に形成した部材１２の移動は、本発明の実施形態に係る製造システムの一部を構成している２つの駆動シリンダ４１および４２によって実現され、当該２つの駆動シリンダ４１および４２は、以下において後述する一対のシリンダ（誘導手段）２１の下流側に設けられている。

揃断手段２２は、薄片状に形成した部材１２の移動経路上に配置された１枚以上の固定刃または回転刃を備えることが可能であり、それにより、薄片状に形成した部材１２を長手方向に切断して２本（または３本以上）のストランド状部材１２ａおよび１２ｂが得られる。第２の切断装置５０は、複合部材を切断してリボン状に形成された複数本の電気エネルギー充電用複合部材を得ることを可能にする。この大２の切断装置５０を構成する構成部品は、第１の切断装置２０を構成する構成部品と同一の部品とすることが可能である。

（２．１．２）分離装置について
（２．１．２．１）分離装置についての一般的な説明事項
図５および図６に示す分離装置３０は、第１の切断装置２０によって切断して形成された２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂを互いに分離させることを可能にする。図５に示す分離装置３０は、
−２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂを横方向に並べた状態で誘導する少なくとも一つの上流側誘導部材３１と、
−互いに分岐する方向を向きながら互いに並列配置されるように構成された少なくとも２本の腕部３２および３３を備える離間手段であって、互いに分岐する方向を向いた２本の腕部３２および３３の各々は、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの一方を所定の誘導方向に沿って誘導可能な位置に設けられ、互いに分岐する方向を向いた２本の腕部３２および３３によってそれぞれ誘導される２つの誘導方向は、ゼロ度よりも大きな鋏角を成して分岐している、離間手段と、
−２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂを誘導する少なくとも一つの下流側誘導部材３４であって、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂが一旦離間された後に、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂを同一の誘導方向に沿って誘導するように構成された下流側誘導手段３４と、
を備える。

図４に示す実施形態においては、互いに分岐する方向を向いた２本の腕部３２および３３の各々によって導かれるそれぞれの誘導方向は、上流側誘導部材３１によって導かれる誘導方向とは異なる方向である。一変形実施例においては、互いに分岐する方向を向いた２本の腕部３２および３３の一方は、上流側誘導部材３１によって導かれる誘導方向と同一の方向に沿って２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの一方を誘導するように構成することが可能である。

好適には、図５ｂに示されるように、移動平面Ｐ１内においては、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの各々について、上流側誘導部材３１と上述した離間手段の入力側との間を移動している部分が描かれる一方で、移動平面Ｐ２内においては、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの各々について、上述した離間手段の出力側から出て来た部分が描かれており、当該移動平面Ｐ１と当該移動平面Ｐ２とは同一の平面ではなく、より具体的には、これら２つの移動平面はゼロ度よりも大きな鋏角を成して交差しており、当該鋏角は直角とすることが好適である。

同様に、移動平面Ｐ２内においては、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの各々について、上述した離間手段の出力側から出て来た部分が描かれている一方で、移動平面Ｐ３内においては、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの各々について、上述した離間手段の出力側と下流側誘導部材３４との間を移動している部分が描かれており、当該移動平面Ｐ２と当該移動平面Ｐ３とは同一の平面ではなく、より具体的には、これら２つの移動平面はゼロ度よりも大きな鋏角を成して交差しており、当該鋏角は直角とすることが好適である。

上述した構成は、互いに分岐する方向を向いた２本の分岐腕部３２および３３によって薄片状の部材１２の延伸方向に沿って作用させられる張力が、当該延伸方向に沿って伝搬し、薄片状の部材１２が第１の切断装置２０によって切断されている箇所において薄片状の部材１２の破断を引き起こすのを回避することを可能とする。２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂがそれぞれ対応する分岐腕部３２および３３をそれぞれ通過する際に、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂは、同一の移動平面内において延伸するようにすることが好適である。

互いに分岐する方向を向いた２本の分岐腕部３２および３３の各々は、互いに並行な回転軸をそれぞれ有する２本の連続的に並置されたシリンダを備え、これら２つのシリンダは、２本の分岐腕部３２および３３の各々について、対応するストランド状部材をそれぞれ導くための誘導方向を定義する。互いに分岐する方向を向いた２本の分岐腕部３２および３３の各々は、固定台座を備え、当該固定台座は、上述した２つのシリンダの回転軸を並行配置状態のまま維持し、それにより上述した誘導方向の安定性を維持することを一層容易に保証する。

２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの各々を導くための誘導方向を変更可能とするために、２本の分岐腕部３２および３３の各々が配置される位置は、調節可能となるようにすることが可能である。上述した構成は、特に、本発明の実施形態に係る製造システムが起動する際などにおいて、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂに作用する望ましくない機械的張力が発生するのを回避することを可能にする。例えば、上述した問題点を回避するために、以下のようにすることが可能である。すなわち、当該製造システムの起動時には、２本の互いに分岐する方向を向いた２本の分岐腕部３２および３３を互いに並行な状態となるように配置しておき（このとき、これらの分岐腕部３２および３３のシリンダが行う分離操作によって生じる離間距離の値はゼロであり、これらの分岐腕部３２および３３のシリンダ回転軸は互いに並行である）、その後は、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂについてそれぞれ所望される誘導方向を実現するために、２本の分岐腕部３２および３３の各々が配置される位置を段階的に修正してゆく。

互いに分岐する方向を向いた２本の分岐腕部３２および３３において互いに対向配置されている複数のシリンダは、それらの側端部において互いに接触状態にあることが好適である。これにより、２本のストランド状部材が、その中央側の端部（薄片状の部材１２の切断線部分に対応）において損傷することを回避可能にする。そのためには、複数のシリンダの中の少なくとも一つが備えるシリンダ担持部材（一方の側端部の近傍に配置されている）とそれに隣接する分岐腕部との間に弾力性部材を介装し、他の分岐腕部に接続された隣接シリンダに対して当該シリンダが弾性反発力を生じるようにすればよい。

以下、図５および図６に示す実施形態について説明する。当該２つの実施形態においては、上流側誘導部材３１は、第１の切断装置２０によって切断されたストランド状部材を受け取ることを可能にする。当該上流側誘導部材３１は、移動可能に構成されたシリンダを備え、当該シリンダの幅は、薄片状の部材１２の幅よりも大きいか又は等しい。さらに、これら２つの実施形態では、下流側誘導部材３４は、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂを、同一の移動平面内において、離間手段が行う分離操作により互いに離間させ、その際、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの移動を互いに同期させるような態様で上記分離操作を行うことによって、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの並行配置状態を再び確立することが好適である。

下流側誘導部材３４は、離間手段が行う分離操作により互いに離間させた２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの間の離間距離ｄを一定値に保持することを可能にする。下流側誘導部材３４は、移動可能に構成されたシリンダを備えている。当該シリンダの寸法は、離間手段が行う分離操作により互いに離間させた２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂを受け取るのに適した寸法とするのが好適である。より正確には、当該移動可能に構成されたシリンダの横幅長は、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂのそれぞれが有する幅と、互いに離間させた２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの間の離間距離ｄを合計して得られる幅より大きいか又は等しい。下流側誘導部材３４は、回転軸が互いに並行となるように配置された幾つかのシリンダを備えることが可能であることにも留意されたい。

（離間手段について）
上述した離間手段は、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂ（あるいは、ストランド状部材１２ａおよび１２ｂに加えてストランド状部材１２ｃおよび１２ｄ）を、横断線方向ｖに沿って互いに離間させ、当該横断線方向ｃは、複数のストランド状部材が移動する移動平面内に含まれ、基本的には、当該複数のストランド状部材の移動方向に直交する方向に延びている。当該離間手段は、少なくとも一つのストランド状部材と接触する支持部分を備え、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂは、２つの互いに分岐する方向を向いた支持部分の上にそれぞれ配置される形で互いに離間されるように意図されている。

より具体的には、図５に示す離間手段は、互いに隣接する２つの支持部分を備えており、各支持部分は、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの各々をそれぞれ誘導するために、互いに分岐する方向を向いた誘導手段を備えている。当該支持部分は、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂを一の移動平面内において保持することを可能にし、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂの各々は、それぞれの移動方向に沿って移動するように誘導される。２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂが当該離間手段内において誘導されるそれぞれの移動方向は、主たる移動方向から見て互いに異なる方向である。

図５ａを参照すると、当該支持部分の各々は、固定台座を形成する腕部を備えていると共に、２対の誘導用シリンダ３２ａおよび３３ａと３２ｂおよび３３ｂとを担持しており、２対の誘導用シリンダ３２ａおよび３３ａと３２ｂおよび３３ｂは、互いに分岐する方向を向いて連続的に並置されており、同じ対に含まれる２つの誘導用シリンダは、互いに誘導方向において回転軸が並行となるように配置されている。当該支持部分が有する少なくとも一つの腕部（特に、２本の腕部を有する場合）は、当該離間手段の内部において分離中の複数のストランド状部材の移動平面から見て法線方向を向いた回転軸の周りを回動可能となるように構成される。これにより、製造装置の起動時において、フィルム部材（ストランド状部材）の正確な機械的特性を保証することが可能となる（具体的には、段階的に距離を広げながら当該フィルム部材を離間させるために、当該２本の腕部は段階的に分岐させられる）。

当該分岐腕部の各々における回転軸は、２本のストランド状部材１２ａおよび１２ｂが移動する移動平面に対して垂直であり、各腕部に対応する第１のシリンダが並行配置状態にある場合に、各ストランド状部材が当該第１のシリンダを通過する箇所の近傍部分においては、各ストランド状部材の横幅方向における中央部分と並列になっているのが好適である。このようにして、捻転作用力によりストランド状部材の一部が引き伸ばされる事象が回避され、ストランド状部材が破断する危険性を抑制することが可能となる。

一の分岐腕部の上に取り付けられ、互いに分岐する方向を向いた誘導用シリンダの一方（例えば、誘導用シリンダ３２ａ）は、他の分岐腕部の上に取り付けられた他の誘導用シリンダ（例えば、誘導用シリンダ３３ａ）と対向配置されており、それにより、両シリンダが互いに隣接するように（より具体的には、両シリンダの側端部同士が互いに接触するように）配置されている。互いに対向配置されたこれらの誘導用シリンダの回転軸は、２本のストランド状部材が移動してゆく移動平面と並行な同一平面内に含まれ、当該平面内において互いに並列配置されている。当該２つの誘導用シリンダの２つの回転軸は、製造装置の起動時においては、１８０度の鋏角を成し、この時点では、当該２つの誘導用シリンダの２つの回転軸は、互いに並行な向きに配置されている（つまり、分離操作が全くされない状態）が、その後の分離操作が行われる状況においては、当該２つの回転軸が成す鋏角は、段階的に小さくされる。この応用用途において使用される鋏角は、１７９度であるが、この角度よりも小さな鋏角を使用することも可能である。

当然ながら、誘導用シリンダの各々は、回転軸を中心に回動可能に構成され、２本のストランド状部材を互いに分岐する方向を向いた２つの異なる誘導方向へとそれぞれ誘導する。互いに分岐する方向を向いた２つの隣接する誘導用シリンダ３２ａおよび３３ａは、両シリンダの一方の側端部同士が接触し合う構成とすることによって、上述したように、２本のストランド状部材が中央側の端部において劣化するのを回避可能とする。

図６に示すように、上述したシリンダ担持部分は、３つ以上の支持部分３２、３３および３５を備えることが可能である。この実施形態においては、上述したシリンダ担持部分は、３本のストランド状部材１２ａ、１２ｂ＋１２ｃおよび１２ｄを互いに離間させるために３つの支持部分３２、３３および３５を備えている。互いに分岐する方向を向いた状態で各支持部分の上にそれぞれ設けられている複数の誘導用シリンダにおけるそれぞれの回転軸は、ゼロ度よりも大きな鋏角を成して交差している。より正確には、互いに分岐する方向を向いた状態で第１の支持部分３５の上に設けられた第１の誘導用シリンダ３５ａの回転軸は、上流側に位置するシリンダ３１の回転軸と並行な向きに延びている一方で、互いに分岐する方向を向いた状態で隣接する他の２つの誘導用シリンダ３２ａおよび３３ａにおける２つの回転軸は、それぞれゼロ度よりも大きい鋏角を成して第１の誘導用シリンダ３５ａにおける回転軸と交差している。さらに、他の２つの誘導用シリンダ３２ａおよび３３ａにおける２つの回転軸は、互いにゼロ度よりも大きい鋏角を成して交差している。

図６に示す実施形態において各支持部分によって担持される誘導用シリンダの個数もまた、図５に示す実施形態において各支持部分によって担持されるシリンダ個数とは異なる。具体的には、支持部分３２、３３および３５の各々は、互いに分岐する方向を向いた状態で互いに並行な回転軸を有する３つの誘導用シリンダを備えている。図６に示すように、３本のストランド状部材は、離間手段内に設けられた上記シリンダ群の中を通過するか又は上記シリンダ群に含まれる少なくとも一部のシリンダの下を通過する。

上述した２つの実施形態において、上流側誘導部材３１と下流側誘導部材３４は、同じレベル（すなわち同じ高さ）となるように配置されているが、他の実施形態では必ずしもこのような配置とする必要はない。例えば、他の実施形態では、上流側誘導部材３１と下流側誘導部材３４は、上述した離間手段を挟んで互いに別々の側に配置されることも可能であろう。

上述したように、２つの誘導用シリンダ３２ａおよび３３ａまたは３つの誘導用シリンダ３２ａ、３３ａおよび３５ａは、シリンダ側端部同士が接触した状態にある。これにより、ストランド状部材が損傷するのを回避することができる。さらに、図５ａに示す２つの誘導用シリンダ３２ｂおよび３３ｂもまた、シリンダ側端部同士が接触した状態とするのが望ましいが、当該製造装置は、上述した鋏角が可変となるように構成されているので、これは容易には実現できない。上述した弾力性部材（具体的には、上記のように腕部と担持部材との間に介装され、一の誘導シリンダが、他の腕部に接続された対向する誘導用シリンダに対して弾性反発力を生じるようにするための圧縮済みスプリング部材３６および３７）は、誘導用シリンダを保持しているスピンドル部分の上に設けられている。

（２．１．３）複合構造形成装置について
複合構造形成装置は、分離装置によって離間されたストランド状部材に電解質フィルムを組み付けることを可能にし、当該複合構造形成装置は、入力側において、
−分離装置から出力される２本の離間されたストランド状部材１２ａおよび１２ｂと、
−２本の離間されたストランド状部材１２ａおよび１２ｂの上に配置されるように意図された第１の電解質フィルム１４と、
−２本の離間されたストランド状部材１２ａおよび１２ｂの下に配置されるように意図された第２の電解質フィルム１５と、
を受け取る。

当該複合構造形成装置は、加圧状態の下で電解質フィルムとストランド状部材とを接着することによって、積層された複数の層がくっ付いた複合部材が得られる。図４に示すように、当該複合構造形成装置は、電解質フィルムを互いに離間された複数のストランド状部材の各面に積層し、組み付ける処理を行うための加圧手段を備えている。当該加圧手段は、例えば、電解質フィルム１４および１５と互いに離間された複数のストランド状部材とが移動するところを両側から挟み込むように構成される支持部材４１と圧縮シリンダ４２を備えることが可能である。当該支持部材４１は、それ自体が一つ以上の支持用シリンダによって構成されることが可能である。

図３および図４に示すように、この事例においては、複合構造形成処理は、上述した２つのシリンダ４１および４２によって実行され、上述した２つのシリンダ４１および４２は、それぞれの回転軸を中心として回動可能に構成され、シリンダ４１および４２の各々の上に電解質フィルムを通過させながら、電解質フィルム１４および１５と互いに離間された複数のストランド状部材とが移動するところを両側から挟み込んで積層処理する。

上述した２つのシリンダ４１および４２はさらに、薄片状に形成した部材１２とそれから得られるストランド状部材を製造システム内に引き込むための駆動手段を形成する。従って、上述した２つのシリンダ４１および４２の少なくとも一方がモーターに接続される。さらに、２つのシリンダ４１および４２の双方をモーター駆動することによる二重駆動方式を使用することも可能である。

技術的優位性のある構成として、当該複合構造形成装置が備える複数のシリンダ（例えば、２つの圧縮用シリンダ４１および４２）の一方は、バランス制御手段４３と結合されていても良い。図７に示すように、これらのバランス制御手段は、シリンダ４２の２つの側端部４２ａおよび４２ｂに対して互いに異なる作用力Ｆ１およびＦ２を印加することを可能にする。これにより、シリンダの回転軸を僅かに傾斜させることが可能なトルクを生成することが可能となる。その結果、シリンダの第２の側端部（第２のストランド状部材が巡回している側）と比べて、シリンダの第１の側端部（第１のストランド状部材が巡回している側）においては、２つのシリンダの間の空隙は相対的に狭くなる。

シリンダ表面を覆う被覆部材はゴムで出来ているので、シリンダはフィルム部材を通過させながら変形することを依然として可能にし、それにより、一方のストランド状部材の駆動半径を他方のストランド状部材との関係において変化させることが可能となる。この事は、ストランド状部材の移動経路に加え、ストランド状部材の線形移動速度も互いに異なったものとされることを意味する。従って、一方のストランド状部材に作用する張力と他方のストランド状部材に作用する張力とを互いに異ならせることが可能になる。

技術的優位性のある構成として、バランス制御手段４３は、ストランド状部材に作用する張力を測定する装置４４によって送信されるデータに従って制御されることが可能である。上述した構成は、複数のストランド状部材に作用する張力を調節して均等化し、それにより、複合部材が複合構造形成装置により一旦形成された後に、当該複合部材の中に折り目や襞などの不具合状態が生じるのを回避することを可能にする。

（２．２）図２に例示する方法を実施するためのシステムについて
以下、図８を参照しながら、リボン状複合部材を製造することを目的として、図２に例示した方法を実施するためのシステムの一例について説明する。当該システムは、回転リール固定台座６１乃至６６を備え、回転リール固定台座６１乃至６６の上には、リールに巻き取られた状態の陰極用フィルムと電解質フィルム７１乃至７６が設置される。図８に示す例においては、当該システムは、２つの回転リール固定台座６３および６４を備え、２つの回転リール固定台座６３および６４の上には、薄片状に形成した上でリールに巻き取られた状態の２本の「コレクタ／陰極」リール部材７３および７４が設置される点に留意されたい。当該システムはさらに、各組が２個ずつの回転リール固定台座から成る２組の回転リール固定台座６１および６２と６５および６６とを備え、当該２組の回転リール固定台座６１および６２と６５および６６の上には、電解質フィルムと保護フィルムをそれぞれ巻き取った４本のリール７１および７２と７５および７６とが設置される。

電解質フィルムを供給する回転リール固定台座６１および６２は、薄片状に形成した部材７３および７４の第１の面側に電解質フィルム７１および７２を積層させることを可能にし、他の２つの回転リール固定台座６５および６６は、薄片状に形成した部材７３および７４の第２の面側に電解質フィルム７５および７６を積層させることを可能にする。しかしながら、当該システムは、各フィルムについて単一のリールを備えていても良く、薄片状の部材の一方の面側のみに電解質フィルムを積層するために１つ又は２つのリールを備えていても良い。さらに、薄片状の部材７３および７４は、一層のみから成る陰極用部材を備えていても良く、または一層のみから成る陰極及びコレクタを備えていても良く、電解質フィルムは、一つ以上の保護フィルムによって被覆されていない構成とすることも可能である。

当該システムはさらに、同一の性質を有するフィルム状部材／薄片状の部材の一の端部から他の端部へと結合する従来式の結合装置７７、７８および７９を備え、これにより、一方のリールに巻かれた薄片状部材の終端部を他のリールに巻かれた他の薄片状部材の開始端部と結合することが可能となる。このような結合装置を設けることは任意付加的なものであるが、このような結合装置を設けることにより、最適なタイミングでリールを取り換えることが可能となる。

当該システムはさらに、リールから引っ張り出された様々なフィルム状部材／薄片状部材に対して張力をかけるための数多くの張力装置を備えている。このような張力装置は、従来技術で実現可能なものであり、本明細書においてはこれ以上具体的には述べない。当該システムはさらに、薄片状部材を巻き取っているリール７３および７４の部材出力側に配設され、当該薄片状部材を予熱するための図示しない任意付加的な装置を備えることが可能である。そのような予熱装置は、例えば、ストランド状部材がその間を通過しなくてはならないように構成された加熱用シリンダを含んでいる。当該システムはさらに、上記のように薄片状に形成した部材１２を切断するために、切断装置８１を備えている。

当該システムはさらに、切断装置８１の上流側に図示しない位置決め装置を備えることが可能であり、それにより、薄片状に形成した部材１２の幅方向の中央位置において切断が行われるように保証することが可能となる。この位置決め装置は、測定機能部を使用して調整可能に構成されており、薄片状に形成した部材１２の幅方向位置を基準位置となるように位置決めすることを可能にする。この位置決め装置は、既知のタイプの装置であり、本明細書においてはこれ以上具体的には述べない。

当該システムはさらに、切断装置８１の下流側において、上記のような分離装置８２を備えている。この分離装置８２は、
−長手方向に切断される２本のストランド状部材が通過するように構成され、上流側に位置する第１の誘導用シリンダ８３と、
−水平面に沿って配置された２本の腕部であって、並行に配置された２本のシリンダ８４を担持し、各腕部が担持するシリンダ８４の位置を変更可能とするために、各腕部には旋回手段が結合されており、離間手段を構成する、２本の腕部と、
−長手方向に切断された２本のストランド状部材が通過するように構成され、下流側に配置された第２の誘導用シリンダ８５であって、当該２本のストランド状部材が一旦離間された後に、当該２本のストランド状部材が当該システムの出力端において当初と同じ並行配置状態となって出力されるように、第２の誘導用シリンダ８５によって導かれる誘導方向は、基本的には、第１の誘導用シリンダ８３によって導かれる誘導方向と互いに並行な向きとするように構成されている、第２の誘導用シリンダ８５と、
を備える。

当該システムはさらに、分離装置８２よりも下流側に測定装置８６を備えている。この測定装置８６は、分離装置８２から出力される２本のストランド状部材の各々に対してそれぞれ作用する張力を測定することを可能にする。

当該システム内における上述したすべての構成機器は、上記において説明した順番に従って、先行する装置が後続する装置の下流に配置されるように直列的に連なるように設けられ、薄片状に形成した部材１２の処理に関与する。電解質フィルムに着目するならば、当該システムは、ストランド状部材と接着されるように意図された電解質フィルムの表面上に展伸する保護フィルムを取り除くための除去装置９１を備えている。電解質フィルムが除去装置９１を通過した後には、保護フィルムは、当該電解質フィルムから引き剥がされ、回収用回転リール９２の上に再び巻き取られて回収される。当該回収された保護フィルムは、別の電解質フィルムのために再利用することが可能である。保護フィルムから分離された電解質フィルムは、続いて、加熱用シリンダ９３を通過し、これによって、当該電解質フィルムがストランド状部材に対して一層確実に接着されるようにする。

当該システムはさらに、上述した複合構造形成装置９４を備えており、２本のストランド状部材が複合構造形成装置９４内に入力され、当該ストランド状部材の上面側に第１の電解質フィルムが配置されるように意図され、当該ストランド状部材の下面側に第２の電解質フィルムが配置されるように意図されている。その結果、１本の複合部材が複合構造形成装置９４の出力として得られる。

当該システムは、複合構造形成装置９４の下流側において冷却用シリンダを備えることが可能であり、当該冷却用シリンダは、当該複合部材が通過する一つ以上の低温シリンダを備えている。当該システムはさらに、当該複合部材のいずれか一方の面側に残留している保護フィルムを取り除くことを可能にする２つの除去装置９６を備えている。続いて、当該保護フィルムは、巻き取り装置９７に巻き取るために引き剥がされ、再び巻き取られた当該保護フィルムは、後に再利用するために回収される。

技術的優位性のある構成として、当該システムはさらに、複合構造形成処理により当該複合部材の上に接触防止用フィルムを積層するための装置９８を備えることが可能である。この接触防止用フィルムは、当該複合部材がリールの上に巻き取られた際に、当該複合部材の周回部分同士が接着されることを回避する。具体的には、この装置９８は、当該複合部材と当該接触防止用フィルムとがその間に挟まれて移動する２つの単一シリンダを備えている。

当該システムはさらに、上述した切断装置９９を備えており、切断装置９９は、２倍に幅を有する複合部材を中央部分を境に長手方向に切断する（この切断線を挟んで２本に離間されたストランド状部材同士の間を隔てる離間領域においては、積層処理の対象となるストランド状部材は一切存在しない）。上述したように、この切断装置９９は、複合部材の幅方向位置を基準位置に対して位置決めすることによって、利用者が所望する幅方向位置において複合部材を切断するための位置決め装置と組み合わされることが可能である。

さらに、組み立て装置は、誘導用シリンダ１０１を備え、誘導用シリンダ１０１は、１倍の幅を有する２本のリボン状複合部材が上述した切断処理によって得られたのに続いて、当該２本のリボン状複合部材を互いに分岐する方向に離間させる。１倍の幅を有する２本のリボン状複合部材のうちの一方は、第１のリール１０２へと向かう第１の経路に沿って移動させられ、リール１０２上において再び巻き取られ、これと並行して、１倍の幅を有する２本のリボン状複合部材のうちの他方は、第２のリール１０３へと向かう第２の経路に沿って移動させられ、リール１０３上において再び巻き取られる。

複合構造形成装置９４はさらに、完成したフィルム状部材の状態を画面表示する画面表示手段と、当該画面表示手段がシステムの動作不良などの不具合状態を検出した場合には、当該不具合状態をシグナリングするシグナリング手段とを含むことが可能である。

上記のような画面表示手段は、ビデオ撮影カメラを含むことが可能であり、一方、上記のようなシグナリング手段は、ラベル適用装置を備えることが可能である。そのようなラベル適用装置は、動作不良などの不具合状態が含まれるシステム部分の開始箇所に一のラベルを適用すると共に、不具合状態が含まれるシステム部分の終端箇所にもう一つのラベルを適用する。そのようなラベル適用装置は、代替的に又は追加的に、検出した不具合状態をシグナリングするために、無線ＩＤタグ・チップの中に情報を書き込む手段やインクジェット印刷により情報を印字出力する手段を備えている。

以上より、上述したシステム及び方法は、より広いフィルム幅を有するフィルム状部材から所望される幅を有するリボン状の電気エネルギー充電用複合部材を自動的に製造することを可能にし、同時に、当該リボン状複合部材を製造するのに必要であった人間の手作業が介在する工数を低減させるので、当該リボン状複合部材を製造するコストを引き下げ、製造速度を速めることが可能となる。

＜３＞代替的実施形態について
本明細書の読者にとっては、本明細書が開示する新規な開示内容から逸脱することなく、上述した方法及びシステムに対して数多くの修正や変形を行うことが可能である旨が理解できよう。結論として、この種の変形実施例は、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲内に含まれることが意図される。

Claims (15)

1. 電気エネルギー充電装置の製造に用いられるリボン状複合部材を製造するための方法であって、当該方法は、
   −薄片状に形成した部材を連続的に移動させるステップ；
   −前記薄片状に形成した部材を長手方向に切断して、前記薄片状に形成した部材から少なくとも２つのストランド状部材を形成するステップ；
   −前記ストランド状部材の移動平面内において延伸する離間方向に沿って、前記ストランド状部材を、横断線方向に離間するステップ；
   −前記離間されたストランド状部材の上に少なくとも一つの機能性積層部分を形成することにより、一の複合部材を得るステップ；
   −前記複合部材を長手方向に切断することにより、リボン状に形成された少なくとも２つの電気エネルギー充電用複合部材を得るステップ；
   を備えることを特徴とする、方法。
2. 前記薄片状に形成した部材は、陰極用部材であり、前記機能性積層部分は、少なくとも一層から構成される電解質層である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記離間するステップに続いて、前記離間された複数のストランド状部材を同一の移動平面内において互いに並行な移動方向に沿って移動させるステップをさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記少なくとも一つの機能性積層部分を前記形成するステップは、
   −少なくとも一つの機能性フィルム部材を連続的に移動させるステップと、
   −前記離間されたストランド状部材の上に前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を積層するステップと、
   を備え、好適には、前記機能性フィルム部材のフィルム幅は、複数の前記薄片状に形成した部材のそれぞれの幅を合計して得られる幅よりも大きいか等しく、離間された２本の隣接し合うストランド状部材同士の間を離間する距離は、一定の距離ｄに保たれる、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の方法。
5. 前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を積層するステップは、
   −前記離間された２本の隣接し合うストランド状部材を前記少なくとも一つの機能性フィルム部材の上に配置して互いに接触状態となるようにするサブステップと、
   −前記離間された２本の隣接し合うストランド状部材と前記少なくとも一つの機能性フィルム部材とを一体化成形して複合構造とすることにより、前記複合部材を得るステップと、
   を備える、ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記離間されたストランド状部材の上に前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を積層するステップを実行するのに先立って、前記少なくとも一つの機能性フィルム部材および／または前記ストランド状部材を加熱するステップをさらに備える、
   ことを特徴とする請求項４または請求項５の何れか一項に記載の方法。
7. 前記積層するステップを実行するのに先立って、前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を準備するステップをさらに備え、前記機能性フィルム部材を準備するステップは、
   −前記機能性フィルム部材の両面のうち、前記ストランド状部材と接触させることを意図した側の面の上に展伸している保護フィルムを取り除くサブステップと、
   −前記保護フィルム部材の向きを変えて前記保護フィルムを回収するサブステップと、
   を備える、ことを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか一項に記載の方法。
8. 前記保護フィルムを取り除くサブステップは、前記保護フィルムを前記機能性フィルム部材と接着された状態から剥離する処理工程を備え、
   前記保護フィルムを回収するサブステップは、前記保護フィルムを巻き取り用固定ローラーの上に巻き取って回収する処理工程を備える、
   ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記離間されたストランド状部材の上に前記少なくとも一つの機能性フィルム部材を積層するステップは、
   −前記離間されたストランド状部材の上側面に第１の機能性フィルム部材を重ね合わせるサブステップと、
   −前記離間されたストランド状部材の下側面に第２の機能性フィルム部材を重ね合わせるサブステップと、
   を備え、
   前記第１の機能性フィルム部材を前記重ね合わせるサブステップと第２の機能性フィルム部材を前記重ね合わせるサブステップは同時に実施される、ことを特徴とする請求項４乃至請求項８の何れか一項に記載の方法。
10. 前記重ね合わせるサブステップを実行した後に、前記複合部材の一方の面の上に接触防止用フィルムを積層するステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項３乃至請求項９の何れか一項に記載の方法。
11. 前記複合部材を処理するステップをさらに備え、前記処理するステップは、
    −前記複合部材の一方の面上に展伸されている保護フィルムを取り除くサブステップと、
    −前記保護フィルムの向きを変えて回収するサブステップと、
    を備え、
    前記処理するステップは、前記接触防止用フィルムを積層するステップに先立って実施される、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記複合部材を長手方向に前記切断するステップは、前記２つのストランド状部材の間に位置する領域において前記複合部材を切断するステップを備える、ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の方法。
13. 前記離間されたストランド状部材にかかる張力を測定するステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の方法。
14. 前記ストランド状部材の各々に対して作用する駆動部品によって生じる駆動速度を前記測定された張力の関数として変動させることによって、個々のストランド状部材に対して作用する張力が互いに同一となるように維持するステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. リボン状に形成された電気エネルギー充電用複合部材から電気エネルギー充電装置を製造するのに用いられる前記リボン状複合部材を製造するための製造システムであって、当該製造システムは、
    −薄片状に形成した部材を連続的に移動させる手段；
    −前記薄片状に形成した部材を長手方向に切断して、前記薄片状に形成した部材から少なくとも２つのストランド状部材を形成する手段と、
    −前記ストランド状部材の移動平面内において延伸する離間方向に沿って、前記ストランド状部材を、横断線方向に離間する手段と、
    −前記離間されたストランド状部材の上に少なくとも一つの機能性積層部分を形成することにより、一の複合部材を得る手段と、
    −前記複合部材を長手方向に切断することにより、リボン状に形成された少なくとも２つの電気エネルギー充電用複合部材を得る手段と、
    を備えることを特徴とする、製造システム。