JP2018142497A - 積層装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層されるワークの品質の劣化を抑制可能な積層装置を提供する。【解決手段】積層装置は、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する外周面３４ｂ、及び、外周面３４ｂの循環方向に沿って外周面３４ｂに所定間隔で設けられると共に、外周面３４ｂが上昇する上昇区間において供給装置により供給されるワークを受け取ってワークを支持する複数の支持部３５を有する循環部３４と、外周面３４ｂが下降する下降区間に位置する支持部３５から供給されたワークが積層される積層部と、支持部３５の位置を制御する制御部と、を備える。制御部は、ワークが支持部３５から積層部へ供給される度に、下降区間における支持部３５から積層部へのワークの供給位置を、積層部におけるワークの積層方向にずらしていくように、支持部３５の位置を制御する。【選択図】図７

Description

本発明は、積層装置に関する。

リチウムイオン二次電池や燃料電池等といった蓄電装置は、内部に電極及びセパレータを含む電極組立体を有する。この電極組立体の一例としては、複数のシート状の電極及びセパレータが積層されてなる積層型の電極組立体が挙げられる。このような積層型の電極組立体においては、例えば特許文献１に記載される積層装置を用いて電極及びセパレータが積層される。特許文献１の積層装置は、電池構成部材を供給する電池構成部材供給装置と、供給された電池構成部材を積層してストックするスタック積層手段とを備えている。スタック積層手段は、電池構成部材が積層されるガイドボックスと、当該ガイドボックスを昇降可能な昇降装置とを有している。昇降装置は、新たに積層される電池構成部材の積層位置が常に一定の高さとすべく、電池構成部材の新たな積層の度に電池構成部材の厚さ寸法分だけ降下するように、ガイドボックスの位置を制御している。

特開２００５−３３２６９７号公報

上記従来技術では、電池構成部材の積層位置を常に一定の高さにすることにより、投入される電池構成部材の姿勢の変化を抑制し、精度のよい積層を実現している。しかしながら上記従来技術では、ガイドボックス内に積層されている電池構成部材は、昇降装置の動作に応じて上下方向に移動する。この移動、及び当該移動に起因して発生する振動等によって、電池構成部材と、側壁を構成する筒状のボックス部との摺接が発生することがある。この場合、電池構成部材の品質が劣化してしまうおそれがある。

本発明は、積層されるワークの品質劣化を抑制可能な積層装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る積層装置は、供給装置から供給されるシート状のワークを積層させる積層装置であって、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する外周面、及び外周面の循環方向に沿って外周面に所定間隔で設けられると共に、外周面が上昇する上昇区間において供給装置により供給されるワークを受け取ってワークを支持する複数の支持部を有する循環部と、外周面が下降する下降区間に位置する支持部から供給されたワークが積層される積層部と、支持部の位置を制御する制御部と、を備え、制御部は、ワークが支持部から積層部へ供給される度に、下降区間における支持部から積層部へのワークの供給位置を、積層部におけるワークの積層方向にずらしていくように、支持部の位置を制御する。

この積層装置では、上述したように制御部が支持部の位置を制御することによって、積層部に支持部からワークが積層される度に、ワークの供給位置と、積層部においてワークが着地する着地位置との積層方向における距離を、ワークが積層される積層部を昇降させることなく調整することができる。例えば、上記積層方向における上記距離を一定に保つことによって、積層部に積層されるワークの品質の安定化を図ることができる。加えて、上記距離を一定に保つために、ワークが積層される積層部を昇降しなくてもよいので、ワークの積層中における積層部の振動等の発生を抑制し、積層部に積層されたワークの積層部への摺接を防止できる。したがって、積層されるワークの品質劣化を抑制できる。

また、制御部は、ワークが支持部から積層部へ供給される度に、下降区間におけるワークの供給位置を所定値ずつ高くするように、支持部の位置を制御してもよい。加えて、当該所定値は、あるワークが積層部に供給されてから次のワークが積層部に供給されるまでの間において、積層部に積層されるワークを含む積層体の積層方向に沿った厚さが変化した値に相当してもよい。この場合、ワークの供給位置と、積層部においてワークが着地する着地位置との積層方向における距離を安定して一定に保つことができる。

また、積層部は、ワークが載置される基台と、支持部から供給されるワークを基台にガイドする一対の側壁とを有し、一方の側壁は、基台と循環部との間に位置すると共に上下方向に沿って延びており、他方の側壁は、基台を挟んで一方の側壁の反対側に位置すると共に上下方向に沿って延びてもよい。この場合、積層部にワークが供給される際、基台上におけるワークの位置を一対の側壁にて揃えることができる。したがって、積層部内におけるワーク同士の位置ずれを抑制できる。

また、積層部は、ワークが載置される底壁部と、支持部から供給されるワークを底壁部にガイドする一対の側壁部とを有し、一方の側壁部は、底壁部における循環部側の第１縁部から上下方向に沿って立設しており、他方の側壁部は、底壁部における第１縁部の反対側の第２縁部から上下方向に沿って立設してもよい。この場合、積層部にワークが供給される際、底壁部上におけるワークの位置を一対の側壁部にて揃えることができる。したがって、積層部内におけるワーク同士の位置ずれを抑制できる。

本発明によれば、積層されるワークの品質劣化を抑制可能な積層装置を提供できる。

図１は、第１実施形態に係る電極積層装置を適用して製造される蓄電装置の内部を示す断面図である。 図２は、図１のII−II線断面図である。 図３（ａ）は、セパレータ付き正極の平面図であり、図３（ｂ）は、負極の平面図である。 図４は、第１実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。 図５は、正極押出ユニットの一部及び負極押出ユニットの一部を一の基台と共に示す概略平面図である。 図６は、循環部の制御フローを示すフローチャートである。 図７（ａ）は、最初の積層運転にて負極が積層ユニットに供給される状態を示す図であり、図７（ｂ）は、最初以外のある積層運転にて負極が積層ユニットに供給される状態を示す図である。 図８は、第２実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。 図９は、第２実施形態に係る積層ユニットを構成する積層台を示す斜視図である。 図１０は、負極押出ユニットによって負極を積層台に向けて押し出す様子を示す概略平面図である。 図１１は、図１０のXI−XI線に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電極積層装置を適用して製造される蓄電装置の内部を示す断面図である。図２は、図１のII−II線断面図である。図３（ａ）は、セパレータ付き正極の平面図、図３（ｂ）は、負極の平面図である。図１及び図２に示される蓄電装置１は、例えばリチウムイオン二次電池といった非水電解質二次電池として構成されている。

蓄電装置１は、例えば略直方体形状のケース２と、このケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。ケース２は、例えばアルミニウム等の金属によって形成されている。ケース２の内部には、図示はしないが、例えば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。ケース２上には、正極端子４及び負極端子５が互いに離間して配置されている。正極端子４は、絶縁リング６を介してケース２に固定され、負極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定されている。また、電極組立体３とケース２の内側の側面及び底面との間には絶縁フィルムＦが配置されており、当該絶縁フィルムＦによってケース２と電極組立体３との間が絶縁されている。電極組立体３の下端は、絶縁フィルムＦを介してケース２の内側の底面に接触している。電極組立体３とケース２との間にスペーサＳを配置することにより、電極組立体３とケース２との間に隙間が埋められている。スペーサＳは、一枚または複数枚のシートを備えており、当該シートの枚数は電極組立体３の厚さによって変化し得る。

電極組立体３は、シート状の複数の正極８と複数の負極９（ワーク）とが袋状のセパレータ１０を介して交互に積層された構造を有している。正極８は、袋状のセパレータ１０に包まれている。袋状のセパレータ１０に包まれた状態の正極８は、セパレータ付き正極１１（ワーク）として構成されている。従って、電極組立体３は、複数のセパレータ付き正極１１と複数の負極９とが交互に積層された構造を有している。なお、電極組立体３の両端に位置する電極は、負極９である。

正極８は、例えばアルミニウム箔からなる正極集電体である金属箔１４と、この金属箔１４の両面に形成された正極活物質層１５とを有している。金属箔１４は、平面視矩形状の箔本体部１４ａと、この箔本体部１４ａと一体化されたタブ１４ｂとを有している。タブ１４ｂは、箔本体部１４ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。そして、タブ１４ｂは、セパレータ１０の長手方向の側縁近傍において、セパレータ１０を突き抜けている。タブ１４ｂは、導電部材１２を介して正極端子４に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１４ｂを省略している。

正極活物質層１５は、箔本体部１４ａの表裏両面に形成されている。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとが含まれる。

図３（ａ）に示されるように、セパレータ付き正極１１は、上縁１１ａと、底縁１１ｂと、側縁１１ｃと、側縁１１ｄと、面１１ｅと、面１１ｆと、を含む。上縁１１ａは、セパレータ付き正極１１におけるタブ１４ｂ側の縁であり、タブ１４ｂが突き抜けるセパレータ１０の縁である。底縁１１ｂは、セパレータ付き正極１１におけるタブ１４ｂとは反対側の縁である。側縁１１ｃ及び側縁１１ｄは、上縁１１ａと底縁１１ｂとを互いに接続する縁であり、上縁１１ａ及び底縁１１ｂと交差する。面１１ｅ及び面１１ｆは、上縁１１ａ、底縁１１ｂ、側縁１１ｃ、及び側縁１１ｄによって区画される面であり、互いに反対側に位置する。

負極９は、例えば銅箔からなる負極集電体である金属箔１６と、この金属箔１６の両面に形成された負極活物質層１７とを有している。金属箔１６は、平面視矩形状の箔本体部１６ａと、この箔本体部１６ａと一体化されたタブ１６ｂとを有している。タブ１６ｂは、箔本体部１６ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。タブ１６ｂは、導電部材１３を介して負極端子５に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１６ｂを省略している。

負極活物質層１７は、箔本体部１６ａの表裏両面に形成されている。負極活物質層１７は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。

図３（ｂ）に示されるように、負極９は、上縁９ａと、底縁９ｂと、側縁９ｃと、側縁９ｄと、面９ｅと、面９ｆと、を含む。上縁９ａは、負極９（箔本体部１６ａ）におけるタブ１６ｂ側の縁である。底縁９ｂは、負極９（箔本体部１６ａ）におけるタブ１６ｂとは反対側の縁である。側縁９ｃ及び側縁９ｄは、上縁９ａと底縁９ｂとを互いに接続する縁であり、上縁９ａ及び底縁９ｂと交差する。面９ｅ及び面９ｆは、上縁９ａ、底縁９ｂ、側縁９ｃ、及び側縁９ｄによって区画される面であり、互いに反対側に位置する。第１実施形態において、負極９の上縁９ａから底縁９ｂの長さ（高さＨｎ）は、セパレータ付き正極１１の上縁１１ａから底縁１１ｂの長さ（高さＨｐ）よりも小さい。負極９の側縁９ｃから側縁９ｄの長さ（幅Ｗｎ）は、セパレータ付き正極１１の側縁１１ｃから側縁１１ｄの長さ（幅Ｗｐ）と略同じである。

セパレータ１０は、平面視矩形状を呈している。セパレータ１０の形成材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、或いはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。

以上のように構成された蓄電装置１を製造する場合は、まずセパレータ付き正極１１及び負極９を製作した後、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層し、セパレータ付き正極１１及び負極９を固定することで電極組立体３を得る。そして、セパレータ付き正極１１のタブ１４ｂを導電部材１２を介して正極端子４に接続すると共に、負極９のタブ１６ｂを導電部材１３を介して負極端子５に接続した後、電極組立体３をケース２内に収容する。

次に、図４及び図５を参照して、第１実施形態に係る電極積層装置を説明する。図４は、第１実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。図５は、正極押出ユニットの一部及び負極押出ユニットの一部を積層ユニットの一部と共に示す概略平面図である。

電極積層装置２０は、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層する積層装置である。電極積層装置２０は、正極搬送ユニット２１と、負極搬送ユニット２２と、正極供給用コンベア２３と、負極供給用コンベア２４と、積層ユニット２５と、正極押出ユニット２６と、負極押出ユニット２７と、制御ユニット２８とを備えている。正極搬送ユニット２１及び負極搬送ユニット２２は、図４に示されるＸ方向に並んで配置されている。

正極搬送ユニット２１は、セパレータ付き正極１１を貯めながら順次搬送するユニットである。正極搬送ユニット２１は、上下方向（Ｚ方向）に延びるループ状の循環部３１と、この循環部３１の外周面３１ｂに取り付けられ、セパレータ付き正極１１を支持する複数の支持部３２と、循環部３１を駆動する駆動部３３とを有している。なお、Ｚ方向は、Ｘ方向に垂直な方向である。

循環部３１は、例えば無端状のベルトで構成されている。循環部３１は、上下方向に離間して配置された２つのプーリー３１ａに架け渡され、各プーリー３１ａの回転に伴って連れ回る。２つのプーリー３１ａは、図示省略されたフレームにより、回転可能に支持されている。このように循環部３１が回転（周回）することで、循環部３１の外周面３１ｂは、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する。また、各支持部３２は、外周面３１ｂの循環に伴って循環する。また、循環部３１は、２つのプーリー３１ａ及びフレームと共に、上下方向に移動する。なお、各プーリー３１ａをスプロケットとし、当該スプロケットに噛み合う歯を外周面３１ｂの内側に設けてもよい。

支持部３２は、断面Ｕ字形状を呈し、循環部３１の外周面３１ｂの循環方向に沿って、外周面３１ｂに所定間隔で設けられている。支持部３２は、外周面３１ｂの循環経路のうち、外周面３１ｂが上昇する上昇区間において、正極供給用コンベア２３によって供給されるセパレータ付き正極１１を受け取って、セパレータ付き正極１１を支持する。外周面３１ｂの循環経路のうち、外周面３１ｂが下降する下降区間において、支持部３２に支持されているセパレータ付き正極１１は、積層ユニット２５に供給される。セパレータ付き正極１１の積層ユニット２５への供給方法については、後述する。

駆動部３３は、循環部３１を回転させると共に、循環部３１を上下方向に移動させる。このとき、駆動部３３は、循環部３１を電極積層装置２０の前側（図４の紙面表側）から見て時計回り（図示矢印方向）に回転させる。従って、正極供給用コンベア２３側の支持部３２は循環部３１に対して上昇し、積層ユニット２５側の支持部３２は循環部３１に対して下降する。なお、電極積層装置２０の前後方向は、Ｘ方向及びＺ方向に垂直なＹ方向である。

負極搬送ユニット２２は、負極９を貯めながら順次搬送するユニットである。負極搬送ユニット２２は、上下方向（Ｚ方向）に延びるループ状の循環部３４と、この循環部３４の外周面３４ｂに取り付けられ、負極９を支持する複数の支持部３５と、循環部３４を駆動する駆動部３６とを有している。

循環部３４は、循環部３１と同様に、例えば無端状のベルトで構成されている。循環部３４は、上下方向に離間して配置された２つのプーリー３４ａに架け渡され、各プーリー３４ａの回転に伴って連れ回る。２つのプーリー３４ａは、図示省略されたフレームにより、回転可能に支持されている。このように循環部３４が回転（周回）することで、循環部３４の外周面３４ｂは、上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する。また、各支持部３５は、外周面３４ｂの循環に伴って循環する。また、循環部３４は、２つのプーリー３４ａ及びフレームと共に、上下方向に移動する。

支持部３５は、断面Ｕ字形状を呈し、循環部３４の外周面３４ｂの循環方向に沿って、外周面３４ｂに所定間隔で設けられている。支持部３５は、外周面３４ｂの循環経路のうち、外周面３４ｂが上昇する上昇区間において、負極供給用コンベア２４によって供給される負極９を受け取って、負極９を支持する。外周面３４ｂの循環経路のうち、外周面３４ｂが下降する下降区間において、支持部３５に支持されている負極９は、積層ユニット２５に供給される。負極９の積層ユニット２５への供給方法については、後述する。

駆動部３６は、循環部３４を回転させると共に、循環部３４を上下方向に移動させる。このとき、駆動部３６は、循環部３４を電極積層装置２０の前側（図３の紙面表側）から見て反時計回り（図示矢印方向）に回転させる。従って、負極供給用コンベア２４側の支持部３５は循環部３４に対して上昇し、積層ユニット２５側の支持部３５は循環部３４に対して下降する。

正極供給用コンベア２３は、セパレータ付き正極１１を正極搬送ユニット２１に向けて水平方向に搬送し、正極搬送ユニット２１の支持部３２にセパレータ付き正極１１を供給する供給装置である。正極供給用コンベア２３は、正極供給用コンベア２３の循環方向に沿って等間隔に設けられた複数の爪部３７を有している。爪部３７は、セパレータ付き正極１１の搬送方向後側の端部に当接する。例えば、セパレータ付き正極１１は、正極搬送ユニット２１に対して一定の間隔で供給される。

負極供給用コンベア２４は、負極９を負極搬送ユニット２２に向けて水平方向に搬送し、負極搬送ユニット２２の支持部３５に負極９を供給する供給装置である。負極供給用コンベア２４は、負極供給用コンベア２４の循環方向に沿って等間隔に設けられた複数の爪部３８を有している。爪部３８は、負極９の搬送方向後側の端部に当接する。例えば、負極９は、負極搬送ユニット２２に対して一定の間隔で供給される。

積層ユニット２５は、正極搬送ユニット２１と負極搬送ユニット２２との間に配置されているユニット（積層部）であり、正極搬送ユニット２１からセパレータ付き正極１１が、負極搬送ユニット２２から負極９がそれぞれ供給される。第１実施形態では、外周面３１ｂが下降する下降区間に位置する支持部３２からセパレータ付き正極１１が、外周面３１ｂが下降する下降区間に位置する支持部３５から負極９が、それぞれ積層ユニット２５に供給される。これにより、積層ユニット２５ｄは、セパレータ付き正極１１及び負極９が、上下方向（Ｚ方向、積層方向）に沿って積層される。

積層ユニット２５は、電極としてのセパレータ付き正極１１及び負極９が交互に載置される複数（ここでは３段）の基台４１ａ〜４１ｃと、供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９を基台４１ａ〜４１ｃにガイドする一対の側壁４２，４３とを有している。

基台４１ａ〜４１ｃは、プレート形状を呈しており、水平方向に延在すると共に、上下方向にそれぞれ離間して設けられている。基台４１ａ〜４１ｃは、それぞれ上下方向に重なると共に等間隔で配置されている。上下方向において、基台４１ａ，４１ｂの間隔と、基台４１ｂ，４１ｃの間隔とのそれぞれは、例えば、基台４１ａ〜４１ｃに最終的に積層される積層体の厚さの二倍より大きければよい。基台４１ａ〜４１ｃは、側壁４２，４３に挟まれて固定されてもよいし、側壁４２，４３と分離可能に設けられてもよい。第１実施形態では、基台４１ａ〜４１ｃは、側壁４２，４３と分離されており、且つ、Ｙ方向において奥側に位置すると共に上下方向に延びる縦壁Ｖ（図５を参照）に連結されている。基台４１ａ〜４１ｃは、図示しない駆動部（アクチュエータ）によって、例えば正極搬送ユニット２１と負極搬送ユニット２２との間以外の場所へ移動可能になっている。これにより、基台４１ａ〜４１ｃのそれぞれに積層された上記積層体を、電極積層装置２０から容易に回収可能になっている。なお、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層されるとき、基台４１ａ〜４１ｃのそれぞれの位置は固定されている。すなわち、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層されるとき、上記駆動部は、基台４１ａ〜４１ｃを昇降移動させないように構成されている。

側壁４２は、基台４１ａ〜４１ｃと正極搬送ユニット２１との間に位置すると共に上下方向に延びる壁である。側壁４２には、後述する正極押出ユニット２６により押し出されたセパレータ付き正極１１が通過する複数（ここでは３つ）のスリット４２ａ〜４２ｃが設けられている。スリット４２ａ〜４２ｃは、上下方向に等間隔で配置されている。スリット４２ａは、上下方向において基台４１ａ，４１ｂの間に設けられており、スリット４２ｂは、上下方向において基台４１ｂ，４１ｃの間に設けられており、スリット４２ｃは、上下方向において基台４１ｃの上方に設けられている。上下方向におけるスリット４２ａの長さは、例えば、基台４１ａに最終的に積層される積層体の厚さ（すなわち、基台４１ａに積層されるセパレータ付き正極１１及び負極９の枚数を合わせた厚さ）よりも大きくなっている。この場合、セパレータ付き正極１１が側壁４２に衝突することを確実に防止できる。なお、上下方向におけるスリット４２ｂ，４２ｃの長さは、スリット４２ａと同様に設定される。

スリット４２ａ〜４２ｃの上側部分は、正極搬送ユニット２１側から基台４１ａ〜４１ｃ側に向かって下方に傾斜する傾斜面となってもよく、スリット４２ａ〜４２ｃの下側部分は、正極搬送ユニット２１側から基台４１ａ〜４１ｃ側に向かって上方に傾斜する傾斜面となってもよい。この場合、セパレータ付き正極１１をスリット４２ａ〜４２ｃに容易に通過させることができる。

側壁４３は、基台４１ａ〜４１ｃと負極搬送ユニット２２との間に位置し、上下方向に延びる壁である。側壁４３には、後述する負極押出ユニット２７により押し出された負極９が通過する複数（ここでは３つ）のスリット４３ａ〜４３ｃが設けられている。スリット４３ａ〜４３ｃは、上下方向に等間隔で配置されている。スリット４３ａは、上下方向において基台４１ａ，４１ｂの間に設けられており、スリット４３ｂは、上下方向において基台４１ｂ，４１ｃの間に設けられており、スリット４３ｃは、上下方向において基台４１ｃの上方に設けられている。上下方向におけるスリット４３ａ〜４３ｃの長さは、対応する基台４１ａ〜４１ｃに最終的に積層される積層体の厚さ（すなわち、対応する基台４１ａ〜４１ｃに積層されるセパレータ付き正極１１及び負極９の枚数を合わせた厚さ）よりも大きくなっている。この場合、負極９が側壁４３に衝突することを確実に防止できる。

スリット４３ａ〜４３ｃの上側部分は、負極搬送ユニット２２側から基台４１ａ〜４１ｃ側に向かって下方に傾斜する傾斜面となってもよく、スリット４３ａ〜４３ｃの下側部分は、負極搬送ユニット２２側から基台４１ａ〜４１ｃ側に向かって上方に傾斜する傾斜面となってもよい。この場合、負極９をスリット４３ａ〜４３ｃに容易に通過させることができる。

正極押出ユニット２６は、複数（ここでは３つ）のセパレータ付き正極１１を３段の基台４１ａ〜４１ｃに向けて同時に押し出すユニットである。正極押出ユニット２６は、３つのセパレータ付き正極１１を一緒に押し付ける１対の押付部材４４と、この押付部材４４を基台４１ａ〜４１ｃに対して進退可能に移動させる駆動部４５とを有している。

駆動部４５は、シリンダ４５ａと、このシリンダ４５ａにより伸縮可能な一対の主ロッド５１ａ，５１ｂと、を有している。主ロッド５１ａ，５１ｂは、方向Ｘに沿って延在すると共に、方向Ｙに沿って互いに離間している。また、主ロッド５１ａ，５１ｂが位置する高さは、略同一である。図４及び図５に示されるように、押付部材４４は、主ロッド５１ａの先端に固定されると共に上下方向に延び、基台４１ａ〜４１ｃに対応する基部５３ａと、この基部５３ａに取り付けられ、セパレータ付き正極１１と接触する複数の接触部５４ａとを有している。加えて、押付部材４４は、主ロッド５１ｂの先端に固定されると共に上下方向に延び、基台４１ａ〜４１ｃに対応する基部５３ｂと、この基部５３ｂに取り付けられ、セパレータ付き正極１１と接触する複数の接触部５４ｂとを有している。つまり、押付部材４４の先端部には、接触部５４ａ，５４ｂが設けられている。接触部５４ａ，５４ｂは、例えばスポンジ、ゴムまたは樹脂等の緩衝材で形成されている。接触部５４ａ，５４ｂが確実にセパレータ付き正極１１に接することができるように、接触部５４ａ，５４ｂの上下方向における長さは、スリット４３ａ〜４３ｃの上下方向における長さと同程度であることが好ましい。基部５３ａ，５３ｂの上端は、側壁４２のスリット４２ｃの上側部分よりも高くなっている。この場合、押付部材４４によって押し出されるセパレータ付き正極１１が、確実に基台４１ａ〜４１ｃに供給される。

負極押出ユニット２７は、複数（ここでは３つ）の負極９を３段の基台４１ａ〜４１ｃに向けて同時に押し出すユニットである。負極押出ユニット２７は、３つの負極９を一緒に押し付ける１対の押付部材４６と、この押付部材４６を基台４１ａ〜４１ｃに対して進退可能に移動させる駆動部４７とを有している。駆動部４７の構成は、駆動部４５と同様である。

駆動部４７は、シリンダ４７ａと、このシリンダ４７ａにより伸縮可能な一対の主ロッド５５ａ，５５ｂと、を有している。主ロッド５５ａ，５１５は、方向Ｘに沿って延在すると共に、方向Ｙに沿って互いに離間している。また、主ロッド５５ａ，５５ｂが位置する高さは、略同一である。図４及び図５に示されるように、押付部材４６は、主ロッド５５ａの先端に固定されると共に上下方向に延び、基台４１ａ〜４１ｃに対応する基部５７ａと、この基部５７ａに取り付けられ、負極９と接触する複数の接触部５８ａとを有している。加えて、押付部材４６は、主ロッド５５ｂの先端に固定されると共に上下方向に延び、基台４１ａ〜４１ｃに対応する基部５７ｂと、この基部５７ｂに取り付けられ、負極９と接触する複数の接触部５８ｂとを有している。つまり、押付部材４６の先端部には、接触部５８ａ，５８ｂが設けられている。接触部５８ａ，５８ｂは、例えばスポンジ、ゴムまたは樹脂等の緩衝材で形成されている。接触部５８ａ，５８ｂが確実に負極９に接することができるように、接触部５８ａ，５８ｂの上下方向における長さは、スリット４３ａ〜４３ｃの上下方向における長さと同程度であることが好ましい。基部５７ａ，５７ｂの上端は、側壁４３のスリット４３ｃの上側部分よりも高くなっている。この場合、押付部材４６によって押し出される負極９が、確実に基台４１ａ〜４１ｃに供給される。

正極押出ユニット２６では、駆動部４５の主ロッド５１ａ，５１ｂが、方向Ｘに沿って基台４１ａ〜４１ｃに向かって伸長する。これにより、押付部材４４の接触部５４ａ，５４ｂは、セパレータ付き正極１１に当接し、基台４１ａ〜４１ｃに向かってセパレータ付き正極１１を押し出す。一方、負極押出ユニット２７では、駆動部４７の主ロッド５５ａ，５５ｂが、方向Ｘに沿って基台４１ａ〜４１ｃに向かって伸長する。これにより、押付部材４６の接触部５８ａ，５８ｂは、負極９に当接し、基台４１ａ〜４１ｃに向かって負極９を押し出す。これにより、支持部３２上に位置するセパレータ付き正極１１と、支持部３５上に位置する負極９とが、基台４１ａ〜４１ｃに供給される。

制御ユニット２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及び入出力インターフェース等から構成されている制御部である。制御ユニット２８は、正極搬送ユニット２１の駆動部３３、負極搬送ユニット２２の駆動部３６、正極押出ユニット２６の駆動部４５、及び負極押出ユニット２７の駆動部４７を制御する。以下では、制御ユニット２８による正極押出ユニット２６及び負極押出ユニット２７の制御については省略する。

制御ユニット２８は、正極搬送ユニット２１の駆動部３３を制御することにより、支持部３２の位置を制御する。制御ユニット２８は、支持部３２の位置を制御するため、循環部３１の循環動作と循環部３１の上下動とを任意のタイミングで停止又は移動させる。例えば、制御ユニット２８は、支持部３２から積層ユニット２５へセパレータ付き正極１１が供給される際に、積層ユニット２５側の支持部３２を停止させると共に、積層ユニット２５へのセパレータ付き正極１１の供給後に当該支持部３２を移動させるように、駆動部３３を制御する。具体的には、セパレータ付き正極１１の供給の際には積層ユニット２５側の支持部３２の上下方向における位置を維持し、その後、積層ユニット２５側の支持部３２を移動させるように、制御ユニット２８は、循環部３１の循環動作と循環部３１の上下動とを制御する。このとき、制御ユニット２８は、支持部３２から積層ユニット２５へ供給されるセパレータ付き正極１１の上下方向における移動距離が一定になるように、支持部３２の位置を制御する。例えば、制御ユニット２８は、下降区間における支持部３２から積層ユニット２５へのセパレータ付き正極１１の供給位置を、積層ユニット２５におけるセパレータ付き正極１１の積層方向にずらしていくように、支持部３２の位置を制御する。

制御ユニット２８は、負極搬送ユニット２２の駆動部３６を制御することにより、支持部３５の位置を制御する。制御ユニット２８は、支持部３５の位置を制御するため、例えば、循環部３４の循環動作と循環部３４の上下動とを任意のタイミングで停止又は移動させる。制御ユニット２８は、支持部３５から積層ユニット２５へ負極９が供給される際に、積層ユニット２５側の支持部３５を停止させると共に、積層ユニット２５への負極９の供給後に当該支持部３５を移動させるように、駆動部３６を制御する。具体的には、負極９の供給の際には積層ユニット２５側の支持部３５の上下方向における位置を、負極供給用コンベア２４の供給間隔より長い一定期間だけ維持し、その後、積層ユニット２５側の支持部３５を移動させるように、制御ユニット２８は、循環部３４の循環動作と循環部３４の上下動とを制御する。このとき、制御ユニット２８は、支持部３５から積層ユニット２５へ供給される負極９の上下方向における移動距離が一定になるように、支持部３５の位置を制御する。例えば、制御ユニット２８は、下降区間における支持部３５から積層ユニット２５への負極９の供給位置を、積層ユニット２５における負極９の積層方向にずらしていくように、支持部３５の位置を制御する。

第１実施形態では、制御ユニット２８は、積層ユニット２５に対して負極９の積層が開始してから完了するまでの間、負極９が積層ユニット２５へ供給される度に、下降区間における負極９の供給位置の高さを所定値ずつ高く変化させるように、支持部３５の位置を制御する。所定値とは、例えば、ある負極９が積層ユニット２５に供給されてから次の負極９が積層ユニット２５に供給されるまでの間において、積層ユニット２５に積層される積層体の厚さが変化した値に相当する。第１実施形態では、積層体の厚さが変化した値は、一枚のセパレータ付き正極１１と一枚の負極９との合計厚さである。

なお、この例ではわかりやすく、負極搬送ユニット２２は間欠駆動しており、負極供給用コンベア２４より供給される負極９の移載を行うとき、負極搬送ユニット２２の動作は停止しないものとする。

ここで、ある積層ユニットに対して負極９の積層が開始してから完了するまでの間において、制御ユニットが負極搬送ユニットを制御する態様の一例について説明する。具体的には、図６及び図７を用いて、負極搬送ユニットの循環部（ここでは一例として循環部３４）の制御フローについて説明する。図６は、循環部３４の制御フローを示すフローチャートである。図７（ａ）は、最初の積層運転にて負極９が積層ユニット２５に供給される状態を示す図であり、図７（ｂ）は、最初以外のある積層運転にて負極９が積層ユニット２５に供給される状態を示す図である。なお、正極搬送ユニット２１の循環部３１の制御フローは、循環部３４の制御フローと同様である。このため、正極搬送ユニット２１の循環部の制御フローについての説明を省略する。また、負極押出ユニット２７による押出動作の説明と、異常時、例えば負極供給用コンベア２４からの電極の供給に欠品があった場合の運転状態についての説明等は、省略する。

図６において、制御ユニット２８は、電極積層装置２０を含む製造ラインの稼働開始のトリガ（例えばオペレータ等による入力）を受けて、循環部３４の準備運転を開始する（ステップＳ１０１）。

準備運転は、いずれの支持部３５にも負極９が支持されていない初期状態から、負極９の受取位置から積層位置までの間にある各支持部３５が負極９を支持する状態にするための動作である。具体的には、準備運転は、循環部３４の回転（循環）のみによって、支持部３５を循環させる動作である。より具体的には、循環部３４において互いに隣接する支持部３５間の距離の移動量を１とした場合、制御ユニット２８は、循環部３４における負極９の受取位置にある支持部３５に負極９が供給されたことを確認する毎に、循環部３４を移動量１だけ反時計回りに循環させる。なお、以下の説明においては、循環部３４の循環については、反時計回り方向の移動を正方向とし、循環部３４の上下移動については、上方向を正方向として、移動量を表現する。また、積層位置は、例えば、積層ユニット２５の基台４１ａに対応するスリット４３ａの下端位置とする。

制御ユニット２８は、準備運転中において、図示しないセンサ等を用いて、負極９を支持した支持部３５が積層位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。制御ユニット２８は、負極９を支持した支持部３５が積層位置に到達したことを上記センサが検知するまで、循環部３４の準備運転を継続する（ステップＳ１０２：ＮＯ）。一方、制御ユニット２８は、負極９を支持した支持部３５が積層位置に到達すると、循環部３４を積層運転に切り替える（ステップＳ１０２：ＹＥＳ、ステップＳ１０３）。

積層運転は、負極９を積層ユニット２５に積層するための動作である。具体的には、積層運転は、積層ユニット２５側の支持部３５の高さ位置を積層ユニット２５に対して相対的に停止させるとともに、負極９が負極供給用コンベア２４から一枚供給される毎に、負極供給用コンベア２４側の支持部３５を負極供給用コンベア２４に対して移動量１だけ上昇させる動作である。より具体的には、制御ユニット２８は、負極供給用コンベア２４から１枚の負極９が供給されてから次の負極９が供給されるまでの間の時間（以下「単位時間」という）に、循環部３４を移動量０．５で反時計回りに循環させるとともに、移動量０．５で上昇させる。このため、負極供給用コンベア２４側の支持部３５（すなわち、上昇区間に位置する支持部３５）の移動量は１となり、積層ユニット２５側の支持部３５（すなわち、下降区間に位置する支持部３５）の移動量は０となる。従って、上昇区間に位置する支持部３５の上昇量は、準備運転時と同じである一方で、下降区間に位置する支持部３５の高さ位置は、変化せずに一定となる。したがって、制御ユニット２８は、負極搬送ユニット２２により搬送された３つの負極９を基台４１ａ〜４１ｃに対応する高さ位置に保持するように駆動部３６を制御する。

制御ユニット２８は、積層運転中において、随時、３段の基台４１ａ〜４１ｃに対する３枚の負極９の同時供給が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、負極押出ユニット２７による押出動作が完了したか否かが判定される。例えば、図７（ａ）に示されるように負極９が基部５７ａ（５７ｂ）及び接触部５８ａ（５８ｂ）によって基台４１ａへ押し出された後、基部５７ａ（５７ｂ）及び接触部５８ａ（５８ｂ）が元の位置（負極９を押し出す前の位置）に戻ったことを検知することで、押出動作が完了したことを検知することができる。制御ユニット２８は、負極押出ユニット２７による押出動作が完了したことを検知するまで、循環部３４の積層運転を継続する（ステップＳ１０４：ＮＯ）。一方、制御ユニット２８は、負極押出ユニット２７による押出動作が完了したことを検知すると（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、積層ユニット２５への負極９の積層を完了するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

具体的には、制御ユニット２８は、例えば積層ユニット２５に積層された電極の枚数をセンサ等により検知し、電極の積層枚数が予め定められた枚数に達したか否かを判定することで、積層を完了するか否かを判定することができる。すなわち、制御ユニット２８は、電極の積層枚数が予め定められた枚数に達した場合に積層を完了し、電極の積層枚数が予め定められた枚数に達していない場合に積層を完了しないと判定することができる。

積層を完了すると判定された場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、制御ユニット２８は、循環部３４の制御を終了する。一方、積層を完了すると判定されなかった場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、制御ユニット２８は、循環部３４を復帰運転に切り替える（ステップＳ１０６）。

復帰運転は、積層運転において元の位置（積層運転開始前の位置）よりも上昇した位置に移動した循環部３４を元の位置に復帰（下降）させる動作である。具体的には、制御ユニット２８は、上述した単位時間に、循環部３４を移動量約２．０で反時計回りに循環させるとともに、移動量−１．０で下降させる。これにより、循環部３４の高さ位置は、元の位置まで戻る。加えて、負極供給用コンベア２４側（すなわち、上昇区間）に位置する支持部３５がほぼ１つ分だけ上昇すると共に、積層ユニット２５側（すなわち、下降区間）に位置する支持部３５がほぼ３つ分だけ下降する。このような復帰運転を実施することによって、負極供給用コンベア２４から供給される負極９を受け取りつつ、次の３つの負極９を負極押出ユニット２７によって同時に押し出す押出動作を実行可能な状態となる。したがって、制御ユニット２８は、循環部３４の復帰運転完了後、循環部３４を積層運転に切り替える（ステップＳ１０６→Ｓ１０３）。

第１実施形態では、ほぼ３つ分だけ下降するとは、３つ分未満下降することを意味している。このため、復帰運転完了後の積層運転において、下降区間の支持部３５の高さ方向に沿った位置は、最初の積層運転の位置よりも上側に位置することとなる。すなわち、復帰運転完了後の積層運転における下降区間の支持部３５は、上記積層位置よりも上側に位置している。これらの位置の高さ方向における差が、ちょうど一枚のセパレータ付き正極１１と一枚の負極９との合計厚さに相当するように、制御ユニット２８は、復帰運転における循環部３４の循環速度を制御する。よって、ある積層ユニットに対して負極９の積層が開始してから完了するまでの間において、最初の復帰運転以降では、ステップＳ１０２にて用いたセンサの検知を必要としなくてもよい。

負極搬送ユニット２２における下降区間に位置する支持部３５は、上記積層運転及び上記復帰運転を繰り返す度（すなわち、負極９が積層ユニット２５に供給される度）、下降区間における支持部３５の位置は、一枚のセパレータ付き正極１１と一枚の負極９との合計厚さ分上側へずれていく。このため、図７（ｂ）に示されるように、積層ユニット２５に負極９が供給されていくと、下降区間において支持部３５から積層ユニット２５へ負極９が供給される位置（以下、単に「供給位置」とする）が、積層方向にずれる。一方、上記積層運転及び上記復帰運転が繰り返される間、積層ユニット２５は、上下動しない。これにより、負極９の上記供給位置（すなわち、積層ユニット２５に供給される負極９を支持する支持部３５の表面３５ａの位置）と、積層ユニット２５において負極９が着地する着地位置との上下方向における距離は、一定に保たれる。なお、着地位置とは、最初の積層運転においては基台４１ａ〜４１ｃの上側表面であり、最初以外の積層運転においては積層ユニット２５に積層された積層体の最外面である。

具体的には、図７（ａ）に示されるように、最初の積層運転では、基台４１ｃと、基台４１ｃに供給される負極９を支持する支持部３５の表面３５ａとの上下方向に沿った距離は、高さＨ_１である。なお、図７（ａ），（ｂ）に示される支持部３５の表面３５ａは、負極９の上記供給位置に相当する。一方で図７（ｂ）に示されるように、最初以外の積層運転では、上記距離は、高さＨ_１’（変数）であり、高さＨ_１’＞高さＨ_１の関係となっている。高さＨ_１と高さＨ_１’との差は、上述したように、負極９が支持部３５から積層ユニット２５へ供給される度に、下降区間における支持部３５の表面３５ａの位置（すなわち、負極９の供給位置）が、上下方向にずれていくことによって発生する。このため、高さＨ_１’に対して基台４１ｃに積層された負極９の合計厚さＡを差し引いた高さＨ_２は、高さＨ_１に相当する。

上述したように、正極搬送ユニット２１の循環部３１の制御フローは、負極搬送ユニット２２の循環部３４の制御フローと同一である。このため、制御ユニット２８が循環部３１の循環動作及び上下動を制御することによって、支持部３２の位置が制御される。よって、積層ユニット２５にセパレータ付き正極１１が供給されていくにつれて、下降区間における支持部３２から積層ユニット２５へのセパレータ付き正極１１の供給位置が、積層方向にずれていく。すなわち、正極搬送ユニット２１においても、積層運転と復帰運転とを繰り返すことによって、下降区間において支持部３２から積層ユニット２５へセパレータ付き正極１１が供給される位置が、積層方向にずれていく。これにより、セパレータ付き正極１１の上記供給位置（すなわち、積層ユニット２５に供給されるセパレータ付き正極１１を支持する支持部３２の表面の位置）と、積層ユニット２５においてセパレータ付き正極１１が着地する着地位置との上下方向における距離もまた、一定に保たれる。

なお、積層を完了すると判定された場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、制御ユニット２８は、循環部３４の制御を一旦終了した後、さらに積層ユニット２５の交換が完了してオペレータ等からの制御開始の指示を受けた後に、循環部３４の制御を再開してもよい。この場合、積層運転（ステップＳ１０３）が再開されることになる。この積層運転の再開に当たっては、負極９を支持した支持部３５が積層位置に到達したことをステップＳ１０２にて用いたセンサが検知するまで、制御ユニット２８は、循環部３４の循環運転を継続する。これにより、積層ユニット２５が交換される度、上述した負極９の最初の供給位置を積層位置に戻す（初期化）できる。

制御ユニット２８は、正極搬送ユニット２１の制御と負極搬送ユニット２２の制御とを、タイミングをずらして実施している。これにより、積層ユニット２５に負極９とセパレータ付き正極１１とを交互に積層することができる。

なお、制御ユニット２８は、正極供給用コンベア２３、負極供給用コンベア２４、及び積層ユニット２５の動作を制御してもよい。これらの動作の制御については省略する。

以上に説明した第１実施形態に係る電極積層装置２０の作用効果について、以下に説明する比較例を参照しながら説明する。比較例における電極積層装置の積層ユニットは、基台及び側壁は第１実施形態と同構造であり、基台を昇降可能な駆動部を備えている。比較例においては、ワーク（負極及びセパレータ付き正極）の積層中、積層ユニットに積層されるワークの積層位置が常に一定の高さになるように、積層ユニットは、上記駆動部によって適宜降下される。この場合、側壁が固定されているのに対し、積層ユニット内のワークは、駆動部の動作に応じて上下方向に移動する。大半のワークは、両側壁の一方に当接することで位置決めされる為、停止時に一方の側壁に接している。この為、基台の移動により、積層ユニット内のワークは、側壁と摺接し、ワークの品質が劣化してしまうおそれがある。具体例としてワークがリチウムイオン二次電池の電極である場合、図２に示すような負極９が、側壁と摺接すると、活物質粒子が剥離する、いわゆる粉落ちの原因となる。なお、側壁と基台が一体となって昇降する場合は、このような摺接は生じない。しかしながら、側壁と基台との駆動時の振動で、ワークと側壁との間で微小な衝突が繰り返され、やはり、活物質粒が剥離し、粉落ちの一因となる。

これに対して第１実施形態に係る電極積層装置２０によれば、制御ユニット２８が循環部３１の循環動作及び上下動を制御して支持部３２の位置を制御することによって、積層ユニット２５に支持部３２からセパレータ付き正極１１が積層される度に、セパレータ付き正極１１の供給位置である支持部３２の表面と、積層ユニット２５においてセパレータ付き正極１１が着地する着地位置との上下方向における距離を、積層ユニット２５を昇降させることなく一定に保つことができる。加えて、制御ユニット２８が循環部３４の循環動作及び上下動を制御して支持部３５の位置を制御することによって、積層ユニット２５に支持部３５から負極９が積層される度に、負極９の供給位置である支持部３５の表面３５ａと、積層ユニット２５において負極９が着地する着地位置との上下方向における距離を、積層ユニット２５を昇降させることなく一定に保つことができる。このため、支持部３２から積層ユニット２５にセパレータ付き正極１１が供給されるときにセパレータ付き正極１１の上下方向における移動距離を一定に保つことができると共に、支持部３５から積層ユニット２５に負極９が供給されるとき、負極９の上下方向における移動距離を一定に保つことができるので、積層されるセパレータ付き正極１１及び負極９の品質の安定化を図ることができる。加えて、上記移動距離を一定化するために積層ユニット２５を昇降しなくてもよいので、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層中における積層ユニット２５の振動等の発生を抑制できる。したがって、積層ユニット２５に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９の側壁４２，４３への衝突等を防止できるので、積層されるセパレータ付き正極１１及び負極９の品質劣化を抑制できる。

加えて、上記電極積層装置２０の積層ユニット２５は、比較例と異なり、基台４１ａ〜４１ｃを昇降させる機能を有する駆動部を備えなくてもよい。このため、比較例よりも当該駆動部の機構を簡略化でき、電極積層装置２０の製造コスト低減が実現可能になる。また、積層ユニット２５の省スペース化も実現可能になる。

第１実施形態では、制御ユニット２８は、セパレータ付き正極１１が支持部３２から積層ユニット２５へ供給される度に、下降区間におけるセパレータ付き正極１１の供給位置を所定値ずつ高くするように、支持部３２の位置を制御し、且つ、制御ユニット２８は、負極９が支持部３５から積層ユニット２５へ供給される度に、下降区間における負極９の供給位置を所定値ずつ高くするように、支持部３５の位置を制御する。このため、支持部３２と、積層ユニット２５においてセパレータ付き正極１１が到達する位置との上下方向における距離と、支持部３５と、積層ユニット２５において負極９が到達する位置との上下方向における距離とのそれぞれを安定して一定に保つことができる。

積層ユニット２５は、セパレータ付き正極１１及び負極９が載置される基台４１ａ〜４１ｃと、支持部３２，３５から供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９を基台４１ａ〜４１ｃにガイドする一対の側壁４２，４３とを有し、側壁４２は、基台４１ａ〜４１ｃと循環部３１との間に位置すると共に上下方向に沿って延びており、側壁４２は、基台４１ａ〜４１ｃを挟んで側壁４２の反対側に位置すると共に上下方向に沿って延びている。このため、積層ユニット２５にセパレータ付き正極１１及び負極９が供給される際、基台４１ａ〜４１ｃ上におけるセパレータ付き正極１１及び負極９の位置を、一対の側壁４２，４３にて揃えることができる。したがって、積層ユニット２５内におけるセパレータ付き正極１１と負極９との位置ずれを抑制できる。

（第２実施形態）
以下では、図８〜図１１を参照しながら、第２実施形態に係る電極積層装置について説明する。第２実施形態に係る電極積層装置の説明において、第１実施形態と異なる箇所を詳細に説明する。図８は、第２実施形態に係る電極積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。図９は、第２実施形態に係る積層ユニットを構成する積層台を示す斜視図である。図１０は、負極押出ユニットによって負極を積層台に向けて押し出す様子を示す概略平面図である。図１１は、図１０のXI−XI線に沿った断面図である。

図８に示される電極積層装置２０Ａにおける積層ユニット２５Ａは、複数（ここでは３つ）の積層台６１から構成されている。３つの積層台６１は、上下方向において順に積層されてなっている。

図９に示されるように、積層台６１は、セパレータ付き正極１１及び負極９が載置される平面視矩形状の底壁７１（底壁部）と、この底壁７１の縁部に立設され、正極搬送ユニット２１の支持部３２から供給されるセパレータ付き正極１１を底壁７１にガイドすると共に、負極搬送ユニット２２の支持部３５から供給される負極を底壁７１にガイドするガイド側板７２とを有している。ガイド側板７２は、断面Ｕ字形状を呈しており、供給されたセパレータ付き正極１１及び負極９を位置決めする。

ガイド側板７２は、底壁７１の１つの縁部に立設され、セパレータ付き正極１１の底縁１１ｂ（図３参照）及び負極９の底縁９ｂ（図３参照）を位置決めする側壁７３と、底壁７１の２つの縁部に互いに対向するように立設され、セパレータ付き正極１１及ぶ負極９をガイドする側壁７４，７５（一対の側壁部）とを有している。

側壁７４（一方の側壁部）は、底壁７１における循環部３１側の縁部（第１縁部）から上下方向に沿って立設している。側壁７４は、正極押出ユニット２６により押し出されるセパレータ付き正極１１が通過するスリット７６と、このスリット７６に対して垂直方向に交差するように設けられる２つのスリット７７とを有している。スリット７６は、積層台６１の奥行方向（Ｙ方向）に延びている。上下方向におけるスリット７６の長さは底壁７１に最終的に積層される積層体の厚さ（すなわち、底壁７１に積層されるセパレータ付き正極１１及び負極９の枚数を合わせた厚さ）よりも大きい。スリット７７は、積層台６１の高さ方向（Ｚ方向）に延びている。

側壁７５（他方の側壁部）は、底壁７１における循環部３４側の縁部（第２縁部）から上下方向に沿って立設している。すなわち、側壁７５は、底壁７１において側壁７４が立設する側の縁部と反対側の縁部から立設している。側壁７５は、負極押出ユニット２７により押し出される負極９が通過するスリット７８と、このスリット７８に対して垂直方向に交差するように設けられる２つのスリット７９とを有している。スリット７８は、積層台６１の奥行方向（Ｙ方向）に延びている。上下方向におけるスリット７８の長さは、底壁７１に最終的に積層される積層体の厚さ（すなわち、底壁７１に積層されるセパレータ付き正極１１及び負極９の枚数を合わせた厚さ）よりも大きい。スリット７９は、積層台６１の高さ方向（Ｚ方向）に延びている。

図１０及び図１１に示されるように、上記積層台６１を用いた場合であっても、上記第１実施形態と同様に負極９及びセパレータ付き正極１１が積層される。このため、第２実施形態においても、積層ユニット２５Ａを昇降させることなく、支持部３２から積層ユニット２５へ供給されるセパレータ付き正極１１の上下方向における移動距離と、支持部３５から積層ユニット２５へ供給される負極９の上下方向における移動距離とを、一定に保つことができる。このため、上記移動距離は、積層台６１に負極９及びセパレータ付き正極１１が積層される枚数にかかわらず、高さＨ_３になる。したがって、上記第２実施形態に係る電極積層装置２０Ａにおいても、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。

また、第２実施形態に係る積層ユニット２５Ａは、セパレータ付き正極１１及び負極９が載置される底壁７１と、支持部３２，３５からそれぞれ供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９を底壁７１にガイドする側壁７４，７５とを有し、側壁７４は、底壁７１における循環部３１側の第１縁部から上下方向に沿って立設しており、側壁７５は、底壁７１における第１縁部の反対側の第２縁部から上下方向に沿って立設している。このため、積層ユニット２５Ａにセパレータ付き正極１１及び負極９が供給される際、底壁７１上におけるセパレータ付き正極１１及び負極９の位置を側壁７４，７５にて揃えることができる。したがって、積層ユニット２５Ａ内におけるセパレータ付き正極１１と負極９との位置ずれを抑制できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、正極８が袋状のセパレータ１０に包まれた状態であるセパレータ付き正極１１と負極９とが交互に積層台に積層されるが、特にその形態には限られず、正極と負極が袋状のセパレータに包まれた状態であるセパレータ付き負極とが交互に積層台に積層されてもよい。

また、上記実施形態では、蓄電装置１がリチウムイオン二次電池であるが、本発明は、特にリチウムイオン二次電池には限られず、例えばニッケル水素電池等の他の二次電池、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタ等の蓄電装置における電極の積層にも適用可能である。

また、積層ユニット２５における基台４１ａ〜４１ｃだけでなく、側壁４２，４３も移動可能であってもよい。この場合、積層ユニット２５の移動中に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９の位置ずれの発生を好適に抑制できる。

また、電極積層装置２０，２０Ａは、正極搬送ユニット２１及び負極搬送ユニット２２を備えているが、１つの搬送ユニットを備えてもよい。このとき、搬送対象となるワークは、上述したセパレータ付き正極１１及び負極９ではなく、例えばセパレータ、正極、セパレータ、及び負極の４枚がこの順に接合されて一体化されたユニット体であってもよい。ユニット体は、一対のセパレータに挟まれた正極と負極とが重ねて接合された構造をなす。ユニット体では、セパレータ、正極、セパレータ、及び負極の４枚がこの順に重ねられ、各々の層間の四隅が接着剤により固定されている。このようなユニット体が搬送対象とされる製造ラインの組立工程では、ユニット体を一旦形成した後、複数のユニット体を積層することで、電極組立体が得られる。

１…蓄電装置、２…ケース、３…電極組立体、９…負極（ワーク）、１１…セパレータ付き正極（ワーク）、２０，２０Ａ…電極積層装置（積層装置）、２１…正極搬送ユニット、２２…負極搬送ユニット、２３…正極供給用コンベア（供給装置）、２４…負極供給用コンベア（供給装置）、２５…積層ユニット（積層部）、２８…制御ユニット、３１…循環部、３１ｂ…外周面、３２…支持部、３４…循環部、３４ｂ…外周面、３５…支持部、４１ａ〜４１ｃ…基台、４２，４３…側壁、４２ａ〜４２ｃ，４３ａ〜４３ｃ…スリット、６１…積層台、７１…底壁（底壁部）、７３，７４…側壁、７６〜７９…スリット。

Claims (5)

1. 供給装置から供給されるシート状のワークを積層させる積層装置であって、
   上昇した後に下降する循環経路を形成するように循環する外周面、及び前記外周面の循環方向に沿って前記外周面に所定間隔で設けられると共に、前記外周面が上昇する上昇区間において前記供給装置により供給される前記ワークを受け取って前記ワークを支持する複数の支持部を有する循環部と、
   前記外周面が下降する下降区間に位置する前記支持部から供給された前記ワークが積層される積層部と、
   前記支持部の位置を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ワークが前記支持部から前記積層部へ供給される度に、前記下降区間における前記支持部から前記積層部への前記ワークの供給位置を、前記積層部における前記ワークの積層方向にずらしていくように、前記支持部の位置を制御する、
   積層装置。
2. 前記制御部は、前記ワークが前記支持部から前記積層部へ供給される度に、前記下降区間における前記ワークの前記供給位置を所定値ずつ高く変化させるように、前記支持部の位置を制御する、請求項１に記載の積層装置。
3. 前記所定値は、あるワークが前記積層部に供給されてから次のワークが前記積層部に供給されるまでの間において、前記積層部に積層される前記ワークを含む積層体の前記積層方向に沿った厚さが変化した値に相当する、請求項２に記載の積層装置。
4. 前記積層部は、前記ワークが載置される基台と、前記支持部から供給される前記ワークを前記基台にガイドする一対の側壁とを有し、
   一方の前記側壁は、前記基台と前記循環部との間に位置すると共に上下方向に沿って延びており、
   他方の前記側壁は、前記基台を挟んで一方の前記側壁の反対側に位置すると共に上下方向に沿って延びている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層装置。
5. 前記積層部は、前記ワークが載置される底壁部と、前記支持部から供給される前記ワークを前記底壁部にガイドする一対の側壁部とを有し、
   一方の前記側壁部は、前記底壁部における前記循環部側の第１縁部から上下方向に沿って立設しており、
   他方の前記側壁部は、前記底壁部における前記第１縁部の反対側の第２縁部から上下方向に沿って立設している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層装置。

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