JP2019079767A - 電極製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極の厚みの均一性を向上できる電極製造装置を提供する。【解決手段】電極製造装置１００は、シート部材１９を切断して送出することで、送出方向と直交する方向に配列された電極２０Ａ，２０Ｂを形成する切断部２１を備える。このような電極２０Ａ，２０Ｂに対して、電極製造装置１００は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向とプレス部２７に対する電極２０Ａ及び電極２０Ｂの搬送方向とを一致させる調整部２３を備える。電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向が、プレス部２７に対する電極２０Ａ及び電極２０Ｂの搬送方向と一致している場合、プレス部２７は、電極２０Ａと電極２０Ｂとを交互に一枚ずつプレスすることができる。プレス部２７は、電極２０Ａ，２０Ｂを一枚ずつプレスすることで、電極２０Ａ，２０Ｂを二列に配列された状態でプレスする場合に比して、均一な厚みで電極２０Ａ，２０Ｂをプレスすることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、電極製造装置に関する。

従来、電極を搬送する電極製造装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この電極製造装置は、切断部において切断された電極を搬送経路に沿って搬送し、プレス部にて電極のプレスを行っている。プレス部は、電極を１枚ごとにプレスを行っている。

特開２０１０−０６７５０７号公報

ここで、切断部は、シート部材を切断して送出することで、送出方向と直交する方向に複数列に配列された電極を形成する場合がある。この場合に、特許文献１の電極製造装置を用いて複数列に配列された電極をプレス部にて同時にプレスすることが考えられる。しかしながら、製造工程にて複数列に配列された電極をプレス部で同時にプレスする構成とした場合、プレス後の電極の厚みが不均一となる可能性がある。これは、複数列に配列された電極に切断されていると、個々の電極の位置ずれが生じやすいことによる。例えば、切断直後の搬送手段、ベルトコンベアなどへの乗り移り時に、送出方向に、わずかな位置ずれを生じることがある。位置ずれにより、一枚の電極の一端が、複数列の他の電極より先にプレスされると、部分的に過大な荷重が作用し、電極の厚みが不均一となる。従って、切断部が複数列に配列された電極を形成する場合でも、プレス後の電極の厚みの均一性を向上することが求められていた。

本発明は、電極の厚みの均一性を向上できる電極製造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電極製造装置は、金属箔の両面に活物質層を有する電極を製造する電極製造装置であって、シート部材を切断して送出することで、送出方向と直交する方向に配列された少なくとも第１の電極及び第２の電極を形成する切断部と、第１の電極及び第２の電極をプレスするプレス部と、第１の電極及び第２の電極の配列方向とプレス部に対する第１の電極及び第２の電極の搬送方向とを一致させる調整部と、を備える。

この電極製造装置は、シート部材を切断して送出することで、送出方向と直交する方向に配列された少なくとも第１の電極及び第２の電極を形成する切断部を備える。このような第１の電極及び第２の電極に対して、電極製造装置は、第１の電極及び第２の電極の配列方向とプレス部に対する第１の電極及び第２の電極の搬送方向とを一致させる調整部を備える。第１の電極及び第２の電極の配列方向が、プレス部に対する第１の電極及び第２の電極の搬送方向と一致している場合、プレス部は、第１の電極と第２の電極とを一枚ずつプレスすることができる。プレス部は、第１の電極及び第２の電極を一枚ずつプレスすることで、第１の電極及び第２の電極を配列された状態でプレスする場合に比して、均一な厚みで第１の電極及び第２の電極をプレスすることができる。以上により、電極の厚みの均一性を向上できる電極製造装置を提供することができる。

電極製造装置は、プレス部の搬送方向における下流側に配置され、第１の電極と第２の電極とを振り分ける振り分け部を更に備えてよい。例えば、プレス時に第１の電極及び第２の電極の活物質の未塗工部が互いに異なる向きに形成されている場合、振り分け部は、同じ向きに未塗工部が形成されている電極をまとめることができる。

電極製造装置は、プレス部と調整部との間に設けられ、送出方向と同一の方向を搬送方向としてプレス部へ第１の電極及び第２の電極を搬送する搬送部を更に備え、調整部は、カーブコンベアによって構成されてよい。第１の電極及び第２の電極の配列方向は、切断部から送出された直後においては搬送部の搬送方向と直交している。これに対し、カーブコンベアは、第１の電極及び第２の電極を配列された状態のまま軌道を曲げるように搬送する。従って、カーブコンベアは、第１の電極及び第２の電極を搬送することで、第１の電極及び第２の電極の配列方向を、搬送部の搬送方向と一致させることができる。搬送部は、当該状態における第１の電極及び第２の電極をプレス部へ搬送する。これにより、プレス部は、第１の電極及び第２の電極を一枚ずつプレスすることができる。

本発明によれば、電極の厚みの均一性を向上できる電極製造装置を提供することができる。

一実施形態に係る電極製造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１のII−II線断面図である。 電極製造装置の構造を示す概略平面図である。 調整部の概略平面図である。 振り分け部の概略側面図である。

図１は、本発明の実施形態に係る電極製造装置を適用して製造される電極を用いた蓄電装置の内部を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２において、蓄電装置１は、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池である。

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り形成されている。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が配置されており、絶縁フィルムによってケース２と電極組立体３との間が絶縁されている。図１では便宜上、電極組立体３の下端とケース２の底面との間には僅かな隙間が設けられているが、実際には電極組立体３の下端が絶縁フィルムを介してケース２の内側の底面に接触している。また、電極組立体３の積層方向において、電極組立体３のガタツキを低減するために、電極組立体３とケース２との間の隙間に、数枚のスペーサが配置されている。スペーサの枚数は、電極組立体３の厚みに応じて適宜調整される。

電極組立体３は、複数の正極８と複数の負極９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を突き抜けている。複数の正極８より延びる複数のタブ１４ｂは、集箔された状態で導電部材１２に接続（溶接）され、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。

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。

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、帯状の金属箔に活物質層の前駆体が形成されたシート部材を製作する。次に、シート部材を所定の形状に切断し、セパレータ付き正極１１及び負極９を製作する。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、積層体を形成する。この積層体を加圧することでセパレータ付き正極１１及び負極９を密着させた後、セパレータ付き正極１１及び負極９をテープ等で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３を参照して、本発明の実施形態に係る電極製造装置１００について説明する。図３は、電極製造装置１００の構成を示す平面図である。電極製造装置１００は、金属箔の両面に活物質層を有する電極２０を製造する装置である。電極製造装置１００は、電極２０の材料となる部材を搬送方向へ搬送しながら、電極２０を製造する。なお、電極製造装置１００が製造する電極２０は正極８及び負極９のいずれであってもよい。また、電極２０は、後述のプレス部でプレスされることによって完成するものである。ただし、ここでは説明を容易とするために、プレスされる前の部材であっても、切断部で電極２０の形状に形成されたものは「電極２０」と称するものとする。

図３に示すように、電極製造装置１００は、搬送方向における上流側から順に、切断部２１と、搬送部２２と、調整部２３と、搬送部６０と、プレス部２７と、コンベア２８と、振り分け部３０と、を備える。また、電極製造装置１００は、振り分け部３０から分岐した一方のラインにおいて、搬送方向における上流側から順に、コンベア３１Ａと、方向転換部３２Ａと、位置決め部３４Ａと、を備える。また、電極製造装置１００は、振り分け部３０から分岐した他方のラインにおいて、搬送方向における上流側から順に、方向転換部３２Ｂと、コンベア３１Ｂと、位置決め部３４Ｂと、を備える。

切断部２１は、例えば、一対のローラを備えたロータリーダイカット方式の切断装置として構成されている。帯状のシート部材１９は、当該シート部材１９の長手方向に、切断部２１の一対のローラ間を通過するように搬送される。一対のローラにはシート部材１９を所望の形状に切断する刃部が形成されている。従って、一対のローラは、その刃部でシート部材１９を挟み込んで、当該シート部材１９を切断する。切断部２１は、帯状のシート部材１９を切断することで、電極２０を形成する。切断部２１は、シート部材１９を切断し、当該シート部材１９の長手方向、すなわちローラの回転軸が延びる方向と直交する送出方向へ送出することで、電極２０を形成する。ただし、切断部２１は電極２０を形成できる限り、ロータリーダイカット方式以外の構造を有していてもよい。

切断部２１は、送出方向と直交する方向に配列された電極２０Ａ及び電極２０Ｂを形成する。すなわち、切断部２１は、帯状のシート部材１９から、短手方向に二枚分の電極２０を切り出す、いわゆる「二条取り」の切断を行う。切断部２１は、帯状のシート部材１９を短手方向において電極２０の二枚分の大きさ及び形状に切断する。また、切断部２１は、帯状のシート部材１９を長手方向において電極２０の一枚分のピッチ毎に切断する。

なお、水平方向における一の方向に対して「Ｘ軸」を設定し、水平方向においてＸ軸と直交する方向に対して「Ｙ軸」を設定する。シート部材１９が送られる方向がＸ軸方向に対応し、シート部材１９の送り方向における下流側がＸ軸方向の正側に対応する。Ｘ軸方向と直交する方向がＹ軸方向に対応し、当該Ｙ軸方向の一方がＹ軸方向の正側に対応する。以降の説明においては、「Ｘ軸」、「Ｙ軸」を用いて説明を行う場合がある。

ここで、図４を参照して、電極２０について説明する。図４に示すように、電極２０は、短手方向に互いに対向する縁部２０ａ，２０ｂと、長手方向に対向する縁部２０ｃ，２０ｄと、を備える矩形状の形状を有する。縁部２０ａ，２０ｂと縁部２０ｃ，２０ｄとは互いに直交する。電極２０の縁部２０ａ側には金属箔が露出する活物質層２０ｇの未塗工部２０ｅが形成される。未塗工部２０ｅは、縁部２０ａから突出するタブ２０ｆを有する。なお、電極２０の形状については、短手方向と長手方向が逆であってもよい。また、未塗工部２０ｅはタブ２０ｆのみよりなり、縁部２０ａ側の他の箇所は、正極活物質層１５又は負極活物質層１７が設けられていてもよい。

図３に戻り、切断部２１から送出された直後の状態では、電極２０Ａは、タブ２０ｆがＹ軸方向の正側へ突出する姿勢である。また、電極２０Ｂは、電極２０ＡのＹ軸方向の負側に配置されており、且つ、タブ２０ｆがＹ軸方向の負側へ突出する姿勢である。このように、切断部２１は、送出方向と直交する方向（Ｙ軸方向）へ配列された状態の電極２０Ａ及び電極２０Ｂを形成する。

搬送部２２は、Ｙ軸方向に配列された状態にて電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送する。搬送部２２の搬送方向は、切断部２１の送出方向、すなわちＸ軸方向と平行をなす。搬送部２２は、搬送方向と直交する幅方向において、配列された状態の電極２０Ａ及び電極２０Ｂよりも大きな寸法を有している。搬送部２２は、例えば、上面側に電極２０Ａ及び２０Ｂを配置させて搬送するコンベア等によって構成されてよい。搬送部２２は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂが切断部２１より送り出される速度よりも、速い速度で電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送する。これにより、電極２０Ａ及び電極２０Ｂについて、前後の電極との間を広げることができる。

調整部２３は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向とプレス部２７に対する電極２０Ａ及び電極２０Ｂの搬送方向とを一致させる。なお、ここでの「一致」とは、配列方向と搬送方向が完全に平行をなしている必要はなく、プレス部２７が電極２０Ａ及び電極２０Ｂを一枚ずつプレスできる程度のずれは許容される。すなわち、電極２０Ａと電極２０Ｂとの位置がずれることで配列方向が搬送方向に対して傾斜していても、プレス部２７でのプレス性能に影響を及ぼさない範囲内の傾斜であればよい。調整部２３は、搬送方向の方向転換を行うことで、プレス部２７に対する電極２０Ａ及び電極２０Ｂの向きを変更する。また、調整部２３は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向を搬送方向に対して直交する状態を保ったまま、当該電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送する。

調整部２３は、９０°の円弧を描くように湾曲する搬送経路を形成する。調整部２３は、湾曲する搬送経路に対する電極２０Ａ及び電極２０Ｂの角度を略一定に保ちながら、電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送する。従って、電極２０Ａ及び電極２０Ｂのプレス部２７の回転軸方向に対する角度は、調整部２３に搬送されるに従って徐々に変化し、調整部２３の前後で約９０°変化する。これにより、調整部２３は、当該調整部２３の通過前後において、プレス部２７に対する電極２０Ａ及び電極２０Ｂの向きを変更することができる。

以上により、調整部２３は、Ｙ軸方向に設定された電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向を、Ｘ軸方向へ転換する。調整部２３による調整前の状態では、電極２０Ａは、タブ２０ｆがＹ軸方向の正側へ突出する姿勢をなし、電極２０Ｂは、タブ２０ｆがＹ軸方向の負側へ突出する姿勢をなす。調整部２３による調整がなされた後の状態では、電極２０Ａは、タブ２０ｆがＸ軸方向の負側へ突出する姿勢をなし、電極２０Ｂは、タブ２０ｆがＸ軸方向の正側へ突出する姿勢をなす。

調整部２３は、例えば図４に示すように、９０°の円弧を描くカーブコンベア４０によって構成される。カーブコンベア４０は、一対のローラ４２，４３と、ローラ４２，４３に架け渡されるベルト４１によって構成される。ローラ４２は、カーブコンベア４０の搬送方向における上流側の端部に配置される。ローラ４３は、カーブコンベア４０の搬送方向における下流側の端部に配置される。ローラ４２は、回転軸がＹ軸方向に平行に延びる状態で配置される。ローラ４３は、回転軸がＸ軸方向へ平行に延びる状態で配置される。ベルト４１は、上下方向から見て、扇状に形成される。ベルト４１は、ローラ４２，４３の上端側に架け渡される部分と、下端側に架け渡される部分を有している。ベルト４１のうち、ローラ４２，４３の上端側に架け渡される部分の上面に電極２０Ａ，２０Ｂが配置される。なお、カーブコンベア４０の構成は、図４に示すものに限定されず、カーブコンベア４０は、湾曲軌道に沿って配列された複数のローラを備えるものであってもよい。カーブコンベア４０に用いられるローラは、湾曲軌道の内側寄りで径が小さく、外側寄りで径が大きい形状をなす。このようなローラを複数用いて、湾曲軌道に合わせて徐々に回転軸の傾斜角を変化させながら、当該湾曲軌道に沿って配列する。

図３に示すように、搬送部６０は、位置決め部２４と、コンベア２６と、を有する。搬送部６０は、プレス部２７と調整部２３との間に設けられ、切断部２１の送出方向と一致する方向を搬送方向としてプレス部２７へ電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送する。位置決め部２４は、搬送方向と直交する方向に対する電極２０Ａ，２０Ｂの位置決めを行う。位置決め部２４は、Ｙ軸方向の電極２０Ａ，２０Ｂの位置決めを行い、且つ、Ｘ軸方向の正側へ電極２０Ａ，２０Ｂを搬送し、コンベア２６へ送る。コンベア２６は、電極２０Ａ、２０ＢをＸ軸方向の正側へ搬送し、プレス部２７へ送る。本実施形態では、位置決め部２４は、複数の搬送ローラ２４ａと、規制部２４ｂと、を備える。

複数の搬送ローラ２４ａは、電極２０Ａ，２０Ｂを搬送方向へ搬送するものであり、搬送方向へ並べられている。搬送ローラ２４ａは、当該搬送ローラ２４ａを回転させるための駆動部（不図示）に接続されている。複数の搬送ローラ２４ａは、搬送方向に対し、一定の傾斜角で配置され、Ｙ軸方向における負側の端部が、搬送方向における下流側へ位置するように、設けられている。このような構成により、搬送ローラ２４ａ上の電極２０Ａ，２０Ｂは、搬送方向に搬送されながら、Ｙ軸方向の正側へ寄せられる。なお、搬送ローラ２４ａの配置については、一部の搬送ローラ２４ａのみ、搬送方向に対し、傾斜していてもよい。または、上流側に配置された搬送ローラ２４ａの傾斜が大きく、下流側に配置される搬送ローラ２４ａほど傾斜が小さくなるように、配置されていてもよい。

規制部２４ｂは、搬送ローラ２４ａに対して、Ｙ軸方向における正側に配置され、電極２０Ａ，２０ＢのＹ軸方向における正側への移動を規制する。これにより、搬送ローラ２４ａによってＹ軸方向の正側へ寄せられた電極２０Ａ，２０Ｂは、規制部２４ｂによってＹ軸方向への移動を規制される。規制部２４ｂは、搬送ローラ２４ａから上方へ立ち上がるように設けられる。これにより、電極２０Ａ，２０Ｂの縁部が規制部２４ｂに当接し、当該縁部がＹ軸方向に平行に位置決めされる。

プレス部２７は、電極２０Ａ，２０Ｂをプレスする。プレス部２７は、一対のプレスローラを備える。プレス部２７は、電極２０Ａ，２０Ｂを一対のプレスローラでプレスする。一対のプレスローラは、互いに平行な状態で上下方向に配置されている。また、一対のプレスローラの回転軸は、Ｙ軸方向に平行に延びている。電極２０Ａ，２０Ｂは、一対のプレスローラ間を通過することにより、プレスされる。なお、プレス部２７は、一列に並んだ状態の電極２０Ａ，２０Ｂを一枚ずつプレスする。プレス部２７は、タブ２０ｆが搬送方向の上流側（Ｘ軸方向の負側）へ突出した状態の電極２０Ａをプレスする。プレス部２７は、タブ２０ｆが搬送方向の下流側（Ｘ軸方向の正側）へ突出した状態の電極２０Ｂをプレスする。プレス部２７は、プレス後の電極２０Ａ，２０Ｂをコンベア２８へ送る。コンベア２８は、電極２０Ａ，２０ＢをＸ軸方向の正側へ搬送し、振り分け部３０へ搬送する。

振り分け部３０は、プレス部２７の搬送方向における下流側に配置され、電極２０Ａと電極２０Ｂとを振り分ける。振り分け部３０は、タブ２０ｆが搬送方向の上流側へ突出した状態の電極２０Ａと、タブ２０ｆが搬送方向の下流側へ突出した状態の電極２０Ｂと、を振り分ける。振り分け部３０は、電極２０Ａをコンベア３１Ａ側へ搬送する。振り分け部３０は、電極２０Ｂを方向転換部３２Ｂ側へ搬送する。本実施形態では、振り分け部３０は、電極２０ＡをＸ軸方向の正側へ真っ直ぐに搬送し、電極２０ＢをＸ軸方向に対して傾斜する方向へ搬送する。

振り分け部３０は、例えば図５に示す構成を有している。振り分け部３０は、スライド部材５０を備えたスラットコンベアとして構成される。具体的には、スラットコンベアは、支持部５１と、レール部５６と、図示しない駆動機構と、スライド部材５０と、ガイド部材５２と、切替機構５３と、を備える。

スライド部材５０は、その上面に電極２０Ａ，２０Ｂを載置させる部材である。スライド部材５０は、支持部５１と共にＸ軸方向の正側へ移動し、且つ、支持部５１に沿ってＹ軸方向へスライド移動する。支持部５１は、Ｙ軸方向へ延びる部材である。支持部５１は、スライド部材５０をＹ軸方向へスライド可能な状態で支持している。支持部５１は、隣接する前後の支持部５１と、両端が（レール部５６内で）連結され、幅広のベルト状をなす。レール部５６は、支持部５１の左右に配置される一対の枠体にて、支持部５１の循環経路を定める凹溝を有する。支持部５１の両端は、レール部５６の凹溝に嵌合する。ベルト状をなした支持部５１は、図示しない駆動機構（モータ及び駆動ギヤ）の駆動力により、上面がＸ軸方向へ移動する。

ガイド部材５２は、スライド部材５０をガイドする部材である。ガイド部材５２は、スライド部材５０のガイド方向へ延びる部材であり、中央位置にガイド方向へ延びるスリット部５２ａを有している。スリット部５２ａは、スライド部材５０の下面から突出する被ガイド部５０ａを受容する。スリット部５２ａは、被ガイド部５０ａの搬送方向への移動を許容すると共に、搬送方向と直交する方向への移動を規制する。これにより、スライド部材５０は、Ｘ軸方向への移動に伴って、ガイド部材５２のスリット部５２ａによってＹ軸方向の位置決めがなされる。

ガイド部材５２は、Ｘ軸方向における所定の位置より上流では一本の経路を有しており、当該所定の位置にて経路５２Ａと経路５２Ｂとに分岐している。経路５２Ａは、電極２０Ａを搬送するための経路であり、Ｘ軸方向に真っ直ぐに延びる。経路５２Ｂは、電極２０Ｂを搬送するための経路であり、Ｘ軸方向に対してＹ軸方向の負側へ傾斜する。このような構成により、電極２０Ａを支持するスライド部材５０は、仮想線で示されるように、経路５２Ａに沿って搬送される。電極２０Ｂを支持するスライド部材５０は、実線で示されるように、経路５２Ｂに沿って搬送される。

切替機構５３は、スライド部材５０の移動経路を経路５２Ａと経路５２Ｂとの間で切り替える。切替機構５３は、公知の方法によって切替を行ってよい。例えば、切替機構５３は、可動式のスリット部を有してよく、当該スリット部は、電極２０Ａを経路５２Ａへ送るときは、経路５２Ａのスリット部５２ａと接続され、電極２０Ｂを経路５２Ｂへ送るときは、経路５２Ｂのスリット部５２ａと接続されてよい。または、切替機構５３は、電極２０Ｂを経路５２Ｂへ送るときは、スライド部材５０を経路５２Ｂ側へ押し出す機構を有してよい。切替機構５３は、例えば図示されないセンサでタブ２０ｆの突出向きを検出し、それによって電極２０Ａ，２０Ｂを判定することで、経路を切り替えてよい。または、本実施形態では電極２０Ａと電極２０Ｂは交互に搬送されるので、切替機構５３は、スライド部材５０の移動先を一つずつ交互に経路５０Ａと経路５０Ｂに切り替えてよい。

図３に示すように、振り分け部３０で振り分けられた電極２０Ａは、コンベア３１Ａへ送られる。コンベア３１Ａは、電極２０Ａを方向転換部３２Ａへ送る。

方向転換部３２Ａは、搬送方向の方向転換を行うことで、電極２０Ａの向きを変更する。方向転換部３２Ａは、Ｘ軸方向に搬送される電極２０Ａの搬送方向を、Ｙ軸方向へ転換する。方向転換部３２Ａは、９０°の円弧を描くように湾曲する搬送経路を形成する。方向転換部３２Ａは、湾曲する搬送経路に対する電極２０Ａの角度を略一定に保ちながら、電極２０Ａを搬送する。従って、電極２０Ａの角度は、方向転換部３２Ａに搬送されるに従って徐々に変化し、方向転換部３２Ａの前後で約９０°変化する。方向転換部３２Ａは、方向転換させた電極２０Ａを位置決め部３４Ａへ送る。方向転換部３２Ａの構成は特に限定されない。例えば、方向転換部３３Ａは、前述の調整部２３と同趣旨の構成を有するカーブコンベアによって構成されてよい。

方向転換部３２Ａは、コンベア３１ＡによりＸ軸方向の正側へ搬送される電極２０Ａの搬送方向を、Ｙ軸方向の負側へ転換し、位置決め部３４Ａへ受け渡す。電極２０Ａは、方向転換部３２Ａの上流側では、タブ２０ｆがＸ軸方向の負側へ突出する姿勢である。電極２０Ａは、方向転換部３２Ａの下流側では、タブ２０ｆがＹ軸方向の正側へ突出する姿勢である。

位置決め部３４Ａは、Ｘ軸方向の正側へ電極２０Ａを搬送し、Ｙ軸方向の負側で電極２０Ａを規制するものであり、位置決め部２４と同趣旨の構成を有する。なお、位置決め部３４Ａでは、電極２０Ａは、Ｙ軸方向の正側へタブ２０ｆが突出した状態で搬送される。

振り分け部３０で振り分けられた電極２０Ｂは、方向転換部３２Ｂへ送られる。方向転換部３２Ｂは、方向転換部３２Ａと同趣旨の構成を有する。方向転換部３２Ｂは、振り分け部３０によりＸ軸方向の正側へ搬送される電極２０Ｂの搬送方向を、Ｙ軸方向の負側へ転換し、コンベア３１Ｂへ受け渡す。電極２０Ｂは、方向転換部３２Ｂの上流側では、タブ２０ｆがＸ軸方向の正側へ突出する姿勢である。電極２０Ｂは、方向転換部３２Ｂの下流側では、タブ２０ｆがＹ軸方向の負側へ突出する姿勢である。コンベア３１Ｂは、当該姿勢の電極２０ＢをＸ軸方向の正側へ搬送し、位置決め部３４Ｂへ送る。

位置決め部３４Ｂは、Ｘ軸方向の正側へ電極２０Ｂを搬送し、Ｙ軸方向の正側で電極２０Ｂを規制するものであり、位置決め部２４と同趣旨の構成を有する。なお、位置決め部３４Ｂでは、電極２０Ｂは、Ｙ軸方向の負側へタブ２０ｆが突出した状態で搬送される。

次に、本実施形態に係る電極製造装置１００の作用・効果について説明する。

電極製造装置１００は、シート部材１９を切断して送出することで、送出方向と直交する方向に配列された電極（第１の電極）２０Ａ及び電極（第２の電極）２０Ｂを形成する切断部２１を備える。このような電極２０Ａ及び電極２０Ｂに対して、電極製造装置１００は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向とプレス部２７に対する電極２０Ａ及び電極２０Ｂの搬送方向とを一致させる調整部２３を備える。電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向が、プレス部２７に対する電極２０Ａ及び電極２０Ｂの搬送方向と一致している場合、プレス部２７は、電極２０Ａと電極２０Ｂとを交互に一枚ずつプレスすることができる。プレス部２７は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂを一枚ずつプレスすることで、電極２０Ａ及び電極２０Ｂを二列に配列された状態でプレスする場合に比して、均一な厚みで電極２０Ａ及び電極２０Ｂをプレスすることができる。以上により、電極２０の厚みの均一性を向上できる電極製造装置１００を提供することができる。

電極製造装置１００は、プレス部２７の搬送方向における下流側に配置され、電極２０Ａと電極２０Ｂとを振り分ける振り分け部３０を更に備えてよい。例えば、プレス時に電極２０Ａ及び電極２０Ｂの活物質の未塗工部２０ｅ（タブ２０ｆ）が互いに異なる向きに形成されている場合、振り分け部３０は、同じ向きに未塗工部２０ｅが形成されている電極をまとめることができる。

電極製造装置１００は、プレス部２７と調整部２３との間に設けられ、送出方向と一致する方向を搬送方向としてプレス部２７へ電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送する搬送部６０を更に備え、調整部２３は、カーブコンベア４０によって構成されてよい。電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向は、切断部２１から送出された直後においては搬送部６０の搬送方向と直交している。これに対し、カーブコンベア４０は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂを配列された状態のまま軌道を曲げるように搬送する。従って、カーブコンベア４０は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送することで、電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向を、搬送部６０の搬送方向と一致させることができる。搬送部６０は、当該状態における電極２０Ａ及び電極２０Ｂをプレス部２７へ搬送する。これにより、プレス部２７は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂを一枚ずつプレスすることができる。

以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上記実施形態又は上記変形例に限定されない。

電極製造装置の各構成要素のレイアウトは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更してもよい。

上記実施形態では、切断部２１の送出方向とプレス部２７への搬送方向が一致していた。これに代えて、切断部２１の送出方向とプレス部２７への搬送方向が異なる電極製造装置を採用してもよい。例えば、電極製造装置は、搬送部２２の下流側に隣り合う位置に、Ｙ軸方向へ電極２０Ａ，２０Ｂを搬送する搬送部を有してよい。当該搬送部は、Ｙ軸方向に配列された電極２０Ａ，２０Ｂを当該姿勢のままＹ軸方向へ搬送する。また、プレス部は、プレスローラの回転軸がＸ軸方向へ延びるように設けられている。搬送部は、Ｙ軸方向を搬送方向として、電極２０Ａ，２０Ｂをプレス部へ送る。これにより、搬送部は、電極２０Ａ及び電極２０Ｂの配列方向とプレス部に対する搬送方向を一致させることができる。従って、搬送部は「調整部」として機能する。

なお、上述の実施形態及び変形例では、シート部材から短手方向に二枚分の電極を形成する「二条取り」の装置を例示した。これに代えて、電極製造装置が、シート部材から短手方向に三枚以上の電極を形成する構成であってもよい。

２０，２０Ａ，２０Ｂ…電極、２１…切断部、２３…調整部、２７…プレス部、３０…振り分け部、４０…カーブコンベア、６０…搬送部、１００…電極製造装置。

Claims (3)

1. 金属箔の両面に活物質層を有する電極を製造する電極製造装置であって、
   シート部材を切断して送出することで、送出方向と直交する方向に配列された少なくとも第１の電極及び第２の電極を形成する切断部と、
   前記第１の電極及び前記第２の電極をプレスするプレス部と、
   前記第１の電極及び前記第２の電極の配列方向と前記プレス部に対する前記第１の電極及び前記第２の電極の搬送方向とを一致させる調整部と、を備える、電極製造装置。
2. 前記プレス部の前記搬送方向における下流側に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とを振り分ける振り分け部を更に備える、請求項１に記載の電極製造装置。
3. 前記プレス部と前記調整部との間に設けられ、前記送出方向と一致する方向を前記搬送方向として前記プレス部へ前記第１の電極及び前記第２の電極を搬送する搬送部を更に備え、
   前記調整部は、カーブコンベアによって構成される、請求項１又は２に記載の電極製造装置。
   

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