JP2019194953A - 電極製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送時における電極のラップを抑制できる電極製造装置を提供する。【解決手段】電極２０Ａと電極２０Ｂとは、Ｘ軸方向に互いにずれた状態で切断部２１から送出される。また、搬送部３１は、切断部２１からの送出速度よりも速い搬送速度で電極２０Ａ，２０Ｂを搬送する。一方の電極２０と他方の電極２０との間のＸ軸方向における離間距離が大きくなることで、搬送部３１は、Ｙ軸方向から見て互いに重ならない状態で電極２０Ａ，２０Ｂを搬送する。従って、電極２０Ａ，２０Ｂは、搬送部３１で搬送されている間に、互いにラップすることが抑制される。【選択図】図４

Description

本発明は、電極製造装置に関する。

従来、電極を製造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、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二列に配列された電極を形成している。電極製造装置は、二列に配列されていた電極を一列に配列し直して、下流側へ搬送している。

特開２０１４−１３７９４４号公報

ここで、特許文献１の電極製造装置のように、電極を二列の状態で送出する装置において、電極を二列としたままで下流側へ搬送した場合は、次のような問題が生じる。すなわち、二列に並べられた電極が、搬送方向と直交する方法に隣り合う状態のままで搬送される場合、搬送装置の状態等によって隣り合う電極同士が、互いにラップしてしまう可能性がある。このような状態は、電極の搬送や処理等に問題が生じる。

本発明は、搬送時における電極のラップを抑制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、金属箔の少なくとも片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第１の方向へ送出することで、第１の方向と直交する第２の方向に配列された第１の電極及び第２の電極を少なくとも一組形成する切断部と、第１の電極及び第２の電極を第１の方向へ搬送する搬送部と、を有し、第１の電極と第２の電極とは、第１の方向に互いにずれた状態で切断部から送出され、搬送部は、切断部からの送出速度よりも速い搬送速度で第１の電極及び第２の電極を搬送し、第２の方向から見て互いに重ならない状態で第１の電極及び第２の電極を搬送する。

この電極製造装置では、第１の電極と第２の電極とは、第１の方向に互いにずれた状態で切断部から送出される。また、搬送部は、切断部からの送出速度よりも速い搬送速度で第１の電極及び第２の電極を搬送する。このように、第１の電極と第２の電極とが第１の方向に互いにずれた状態である場合、第１の電極が搬送部に到達するタイミングと、第２の電極が搬送部に到達するタイミングとが、異なるものとなる。すなわち、第１の電極及び第２の電極の一方の電極が送出速度で移動するのに対し、他方の電極は、先に搬送部に到達して、送出速度よりも速い搬送速度で移動する。これにより、一方の電極と他方の電極との間の第１の方向における離間距離が大きくなる。当該離間距離が大きくなることで、搬送部は、第２の方向から見て互いに重ならない状態で第１の電極及び第２の電極を搬送する。従って、第１の電極及び第２の電極は、搬送部で搬送されている間に、互いにラップすることが抑制される。以上により、搬送時における電極のラップを抑制できる電極製造装置を提供することができる。

電極製造装置において、搬送部は、第１の電極及び第２の電極を吸着して搬送する搬送コンベアによって構成されてよい。この場合、搬送部は、第１の電極及び第２の電極を吸着した状態で搬送できるため、第１の電極及び第２の電極が搬送部に移し替えられた際の位置のバラツキを低減することができる。

電極製造装置において、切断部は、シート部材を切断する刃部を有するローラを備えてよい。この場合、切断部は、第１の方向に互いにずれた状態の第１の電極及び第２の電極を連続的に形成することができる。

電極製造装置において、切断部と搬送部との間に支持部が設けられ、第１の電極及び第２の電極は、切断部より支持部上に送出された後に、搬送コンベアに吸着される構成とされていてもよい。第１の電極及び第２の電極は、切断部より、一旦、支持部上に送出されることで、切断部の送出速度と搬送部の搬送速度との速度差に起因するテンションの影響を抑制できる。

電極製造装置において、支持部は、上面にて第１の電極及び第２の電極を支持し、搬送部の下面が第１の電極及び第２の電極を吸着する吸着面であり、支持部と吸着面は一部にてラップする構成とされていてもよい。支持部が電極を支持する面と、搬送部の吸着面を上下に対向させ、ラップさせることで、搬送部と切断部を近づけ、装置全体を小型化できる。

電極製造装置において、切断部は、第１の電極及び第２の電極を第１の方向における寸法の半分のピッチで互いにずれた状態で、第１の電極及び第２の電極を送出し、搬送部は、送出速度の二倍以上の搬送速度で第１の電極及び第２の電極を搬送してよい。この場合、搬送部は、第１の方向における第１の電極の縁部と第２の電極の縁部とが同位置に配置された状態で、第１の電極及び第２の電極を搬送することができる。このように、搬送部が、第１の電極及び第２の電極を第１の方向において隙間無く搬送することができる。このため、搬送部の搬送効率を向上できる。

本発明によれば、搬送時における電極のラップを抑制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側面図である。 電極製造装置の一部を示す概略平面図である。 電極製造装置の一部を示す概略平面図である。 図５に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。 比較例に係る電極製造装置での電極の挙動を示す概念図である。 変形例に係る電極製造装置において切断部から送出される電極の配置を示す平面図である。

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。

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、シート部材を切断することで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。本実施形態は、この製造工程の始めの正極８又は負極９の製作に関わる。まず、帯状の金属箔に活物質合剤を塗工後乾燥させ、帯状の金属箔の両面に活物質層前駆体を備えたシート部材３０を製作する（図３参照）。このシート部材３０を切断することで、正極８又は負極９を製作する。

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の構成を示す概略側面図である。電極製造装置１００は、金属箔の少なくとも片面に活物質層を有する電極２０を製造する装置である。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。

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、シート部材供給部１９と、切断部２１と、搬送部３１と、分岐後の搬送部３３Ａ，３３Ｂと、を備える。なお、図３においては、理解のためにシート部材３０及び電極２０の厚みを増した状態で記載している。また、搬送部３１で搬送される電極２０も一部省略している。

シート部材供給部１９は、電極２０の基材となる帯状のシート部材３０を切断部２１へ供給する。シート部材供給部１９は、供給ローラ２４と、ニップローラ２６と、ガイドローラ２５，２７と、を備える。供給ローラ２４は、シート部材３０のロールを回転させることによってシート部材３０を送り出す。ニップローラ２６は、シート部材３０を切断部２１へ送り出す。ガイドローラ２５は、供給ローラ２４とニップローラ２６との間でシート部材３０をガイドする。ガイドローラ２７は、ニップローラ２６と切断部２１との間でシート部材３０をガイドする。なお、シート部材３０として、活物質層長手方向に連続的に形成された連続塗工型のシート部材が採用される。シート部材３０は、電極２０Ａ，２０Ｂの活物質層２０ｇとなる塗工領域３０ｂと、未塗工部となる未塗工領域３０ａと、を備える（図８参照）。

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３０は、当該シート部材３０の長手方向に、切断部２１の一対のローラ２１Ａ，２１Ｂ間を通過するように搬送される。ローラ２１Ａにはシート部材３０を所望の形状に切断する刃部６１（図４参照）が形成されている。刃部６１の詳細な構成は図４を参照して後述する。従って、一対のローラ２１Ａ，２１Ｂは、シート部材３０を挟み込んで、当該シート部材３０を切断する。切断部２１は、帯状のシート部材３０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３０を切断し、当該シート部材３０の長手方向、すなわちローラ２１Ａ，２１Ｂ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。

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３０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３０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して二列に分ける。また、切断部２１は、シート部材３０の各列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。切断部２１で切断された電極２０は、搬送部３１に受け渡されて、当該搬送部３１で搬送される。切断部２１と搬送部３１との間には、電極２０を下側で支持する支持部２８が設けられている。切断部２１側から送り出された電極２０は、支持部２８で下方側から支持され、搬送部３１に移し替えられる。なお、支持部２８は、その一端をローラ２１Ｂに接する平板状の部材である。支持部２８の搬送方向の長さは、少なくとも電極２０Ａ，２０Ｂより長い。そして、電極２０Ａ，２０Ｂは、支持部２８に送出され、その上流側の端部が切断部２１より送出されると同時、またはわずかに早く吸引ボックス５３の一端に到る。すなわち、電極２０Ａ，２０Ｂは、切断部２１より支持部２８上に送出された後に、搬送部３１を構成する搬送コンベアに吸着される。支持部２８は、上面にて電極２０Ａ，２０Ｂを支持し、搬送部３１の下面が電極２０Ａ，２０Ｂを吸着する吸着面であり、支持部２８と吸着面は一部にてラップする構成となる。

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３０が送られる方向がＸ軸方向に対応し、シート部材３０の送り方向における上流側がＸ軸方向の負側に対応する。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。Ｘ軸方向が請求項における「第１の方向」に該当し、Ｙ軸方向が請求項における「第２の方向」に該当する。

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の未塗工部が形成される。未塗工部は、縁部２０ａから突出するタブ２０ｆである。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、本実施形態では、タブ２０ｆのみが未塗工部となっているが、縁部２０ａ付近も未塗工部となっていてよい。

切断部２１から送出された直後の状態では、電極２０ＡがＹ軸方向の負側に並ぶように配置され、電極２０ＢがＹ軸方向の正側に並ぶように配置される。電極２０Ｂ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２０Ａは、タブ２０ｆがＹ軸方向の負側へ突出する姿勢である。なお、切断直後の電極２０Ａ，２０Ｂの状態の詳細については、後述する。

図５及び図６を参照して、搬送部３１及び搬送部３３Ａ，３３Ｂの構成について説明する。図５は、電極製造装置１００の一部を示す概略平面図である。図６は、図５に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。なお、理解を容易とするため、図５では、搬送部３１の一部を仮想線で示している。図６では、搬送部３３Ａ，３３Ｂの搬送ローラ３３ａ及びその支持構造は、断面図とせずに当該搬送ローラ３３ａがＸ軸に対して傾斜していないと仮定した場合の構成を示す概略側面図としている。

図５及び図６に示すように、搬送部３１は、切断部２１から送出された電極２０Ａ，２０ＢをＸ軸方向へ搬送する。搬送部３１は、切断部２１から送出された電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送部３３Ａ，３３Ｂへ分岐させる。搬送部３１は、下面で電極２０Ａ，２０Ｂを吸着した状態で搬送する吸着コンベア（搬送コンベア）によって構成される。搬送部３１は、電極２０Ａ，２０Ｂを二列に配列されたままの状態でＸ軸方向へ搬送するように、Ｘ軸方向へ延びる。

搬送部３１は、搬送方向における一部において、搬送部３３Ａと重なっている。すなわち、搬送部３１の下方に搬送部３３Ａの一部が配置される。搬送部３３Ａは、搬送部３１の幅方向（Ｙ軸方向）の縁部のうち、電極２０Ａが配置される側のＹ軸方向の負側の縁部３１ａまで延びている。搬送部３１は、切断部２１から搬送した電極２０Ａを搬送部３３Ａの位置で落下させることで、当該搬送部３３Ａに電極２０Ａを移し替える。搬送部３１は、搬送方向における一部であって、搬送部３３Ａと搬送方向において異なる位置において、搬送部３３Ｂと重なっている。すなわち、搬送部３１の下方に搬送部３３Ｂの一部が配置される。搬送部３３Ｂは、搬送部３１の幅方向（Ｙ軸方向）の縁部のうち、電極２０Ｂが配置される側のＹ軸方向の正側の縁部３１ｂまで延びている。搬送部３１は、切断部２１から搬送した電極２０Ｂを搬送部３３Ｂの位置で落下させることで、当該搬送部３３Ｂに電極２０Ｂを移し替える。

図６に示すように、搬送部３１は、搬送方向（Ｘ軸方向）における両端側に配置される少なくとも一対のローラ５１と、当該ローラ５１に架け渡される無端のベルト５２と、を備えている。ベルト５２は、一対のローラ５１の上端部側に架け渡される架渡し部分５２ａと、一対のローラ５１の下端部側に架け渡される架渡し部分５２ｂと、を有する。搬送部３１は、ベルト５２の下端側の架渡し部分５２ｂの下面３１ｄに、電極２０Ａ，２０Ｂを吸着させる。ベルト５２は、ローラ５１の回転駆動に伴って循環する。ローラ５１は、ベルト５２の下端側の架渡し部分５２ｂが搬送方向へ移動するように駆動する。これにより、ベルト５２の下面３１ｄに吸着された電極２０Ａ，２０Ｂは、ベルト５２の下端側の架渡し部分５２ｂの移動に伴って、搬送方向（Ｘ軸方向の正側）へ搬送される。また、搬送部３１は、幅方向において、電極２０Ａが配置される側（Ｙ軸方向の負側）に縁部３１ａを有し、電極２０Ｂが配置される側（Ｙ軸方向の正側）に縁部３１ｂを有する（図５参照）。

ここで、搬送部３１は、ベルト５２の上端側の架渡し部分５２ａと下端側の架渡し部分５２ｂとの間に、吸引ボックス５３を備える。吸引ボックス５３は、下面側に開口５３ａを備える。吸引ボックス５３は、別途外部に配置された真空ポンプ又はブロワと管路で接続されることで、開口よりエアを吸引する。一方、ベルト５２には、略全面にわたって複数の貫通孔が形成されている。従って、搬送部３１の下面３１ｄは、吸引ボックス５３によるエアの吸引により、複数の貫通孔を介して吸着力を発生する。搬送部３１は、少なくとも電極２０Ａ，２０Ｂが通過し得る箇所に対して設けられる。

図５に示すように、搬送部３１は、電極２０Ａを搬送する搬送部６０Ａ、及び電極２０Ｂを搬送する搬送部６０Ｂを有する。搬送部６０Ａは、電極２０Ａを下面側で吸着して搬送する搬送部３１の一部によって構成される。搬送部６０Ｂは、電極２０Ｂを下面側で吸着して搬送する搬送部３１の一部によって構成される。具体的には、搬送部６０Ａは、搬送部３１において、幅方向の中心位置よりも縁部３１ａ側（Ｙ軸方向の負側）の領域によって構成される。搬送部６０Ｂは、搬送部３１において、幅方向の中心位置よりも縁部３１ｂ側（Ｙ軸方向の正側）の領域によって構成される。なお、搬送部６０Ａ，６０Ｂは、一つの搬送部３１の一部の領域によって構成されているが、互いに独立した二つの吸着コンベアによって構成されていてよい。

搬送部３３Ａは、搬送部３１から受け取った電極２０Ａを搬送する。搬送部３３Ａは、搬送部３１からＹ軸方向の正側へ向かって延びる。搬送部３３Ａでは、電極２０Ａ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。搬送部３３Ａは、搬送方向と直交する方向に対する電極２０Ａの位置決めを行う。搬送部３３Ａは、Ｘ軸方向の電極２０Ａの位置決めを行った後、Ｙ軸方向の正側へ電極２０Ａを搬送する。本実施形態では、搬送部３３Ａは、複数の搬送ローラ３３ａと、規制部３３ｂと、を備える。複数の搬送ローラ３３ａは、当該搬送ローラ３３ａの傾斜によって、電極２０ＡをＹ軸方向の正側へ搬送しながら、Ｘ軸方向の負側へ寄せる。規制部３３ｂは、複数の搬送ローラ３３ａのＸ軸方向の負側において上方へ立ち上がるコンベアによって構成されている。これにより、規制部３３ｂは、電極２０ＡのＸ軸方向への移動を規制しながら、Ｙ軸方向の正側へ搬送する。ただし、搬送部３３Ａは、搬送ローラ３３ａ及び規制部３３ｂによる位置決め機構を備えていなくともよく、吸着コンベアや通常のコンベアなどで電極２０Ａを受け取ってもよい。

搬送部３３Ｂは、搬送部３１から受け取った電極２０Ｂを搬送する。搬送部３３Ｂは、搬送部３１からＹ軸方向の負側へ向かって延びる。搬送部３３Ｂでは、電極２０Ｂ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。搬送部３３Ｂは、搬送方向と直交する方向に対する電極２０Ｂの位置決めを行う。搬送部３３Ｂは、Ｘ軸方向の電極２０Ｂの位置決めを行った後、Ｙ軸方向の負側へ電極２０Ｂを搬送する。本実施形態では、搬送部３３Ｂは、複数の搬送ローラ３３ａと、規制部３３ｂと、を備える。複数の搬送ローラ３３ａは、当該搬送ローラ３３ａの傾斜によって、電極２０ＢをＹ軸方向の負側へ搬送しながら、Ｘ軸方向の負側へ寄せる。規制部３３ｂは、複数の搬送ローラ３３ａのＸ軸方向の負側において上方へ立ち上がるコンベアによって構成されている。これにより、規制部３３ｂは、電極２０ＢのＸ軸方向への移動を規制しながら、Ｙ軸方向の負側へ搬送する。ただし、搬送部３３Ｂは、搬送ローラ３３ａ及び規制部３３ｂによる位置決め機構を備えていなくともよく、吸着コンベアや通常のコンベアなどで電極２０Ｂを受け取ってもよい。

搬送部３１は、搬送部６０Ａで搬送される電極２０Ａを、搬送部３３Ａにて落下させるための機構、及び搬送部６０Ｂで搬送される電極２０Ａを、搬送部３３Ｂにて落下させるための機構を有する。当該機構は、どのような構成が採用されてもよいが、非吸着部５６の構造が採用されてよい。搬送部３１は、上下方向から見て搬送部３３Ａと重なる部分の一部、及び搬送部３３Ｂと重なる部分の一部に、電極２０Ａ，２０Ｂの吸着が抑制又は停止された非吸着部５６を有する。非吸着部５６は、吸着面である下面３１ｄの吸着力が他の部分に比して低い、又は吸着力が発生していない領域である。非吸着部５６は、例えば、当該非吸着部５６に対応する位置において、吸引ボックス５３の開口５３ａを遮断部材５７（図６参照）で塞ぐ事によって構成されてよい。吸引ボックス５３の開口５３ａが遮断部材５７で塞がれることで、当該塞がれた部分では、吸引ボックス５３によるエアの吸引が行われない。従って、当該部分における下面３１ｄでは、吸引ボックス５３の吸引に伴う吸着力が発生しない。

次に、図４を参照して、切断部２１及び搬送部３１での電極２０Ａ，２０Ｂの挙動について説明する。なお、図４では、電極２０Ａ，２０Ｂを表すために搬送部３１を省略している。ただし、図４には、吸引ボックス５３の開口５３ａの位置を仮想線で示している。吸引ボックス５３の開口５３ａは、搬送部３１による電極２０Ａ，２０Ｂに対する吸着力が発生する箇所である。開口５３ａのＸ軸方向の負側の端部の位置にラインＳＬを設定する。この場合、電極２０Ａ，２０Ｂは、Ｘ軸方向の正側の縁部２０ｃがラインＳＬに達したときに、搬送部３１に吸着され、当該搬送部３１の搬送速度での移動を開始する。すなわち、電極２０Ａ，２０Ｂは、切断部２１とラインＳＬとの間では、切断部２１からの送出速度で移動する。電極２０Ａ，２０Ｂは、ラインＳＬよりもＸ軸方向の正側の領域では、搬送部３１の搬送速度で移動する。

切断部２１は、電極２０Ａと電極２０Ｂとが、Ｘ軸方向に互いにずれるようにシート部材３０（図１参照）を切断する。これにより、電極２０Ａと電極２０Ｂとは、Ｘ軸方向に互いにずれた状態で切断部２１から送出される。切断部２１は、電極２０Ａ及び電極２０ＢをＸ軸方向における寸法Ｌの半分のピッチ（すなわちＬ／２のピッチ）で互いにずれた状態で、電極２０Ａ及び電極２０Ｂを送出する。

切断部２１から送出された直後の状態では、電極２０Ａ，２０Ｂの縁部２０ｄは、一枚上流側（Ｘ軸方向の負側）の電極２０Ａ，２０Ｂの縁部２０ｃと略同位置に配置される。電極２０Ａの縁部２０ｄ，２０ｃは、電極２０Ｂの長手方向（Ｘ軸方向）の中央位置とＸ軸方向において同位置に配置される。電極２０Ｂの縁部２０ｄ，２０ｃは、電極２０Ａの長手方向（Ｘ軸方向）の中央位置とＸ軸方向において同位置に配置される。電極２０Ａの縁部２０ｂは、電極２０Ｂの縁部２０ｂと略同位置に配置される。

切断部２１のローラ２１Ａは、電極２０Ａ，２０Ｂが上記配置となるようにシート部材３０（図３参照）を切断するための刃部６１を有する。刃部６１は、ローラ２１Ａの外周面から径方向へ突出する。刃部６１は、刃６１ａ〜６１ｇを備える。刃６１ａは、電極２０Ａ，２０Ｂの縁部２０ｂを形成する。刃６１ｂは、電極２０Ａの縁部２０ａを形成する。刃６１ｃは、電極２０Ｂの縁部２０ａを形成する。刃６１ｄは、電極２０Ａの縁部２０ｃ，２０ｄを形成する。刃６１ｅは、電極２０Ｂの縁部２０ｃ，２０ｄを形成する。刃６１ｆは、電極２０Ａのタブ２０ｆを形成する。刃６１ｇは、電極２０Ｂのタブ２０ｆを形成する。刃６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、ローラ２１Ａの外周面において、周方向に延びる。刃６１ｄ，６１ｅ、６１ｆ，６１ｇは、ローラ２１Ａの外周面において、軸線方向に延びる。

搬送部３１は、切断部２１からの送出速度よりも速い搬送速度で電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送する。また、搬送部３１は、Ｙ軸方向から見て互いに重ならない状態で電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送する。Ｙ軸方向から見て互いに重ならない状態とは、電極２０ＡのＹ軸方向に隣り合う位置には、当該電極２０Ａの縁部２０ｃと縁部２０ｄとの間の全領域において、電極２０Ｂが存在していない状態である。この状態では、搬送方向であるＸ軸方向に隣り合う電極２０Ａと電極２０Ａとが互いに隙間を空けて離間しており、当該隙間に対応する位置に、電極２０Ｂが配置される。また、搬送方向に隣り合う電極２０Ｂと電極２０Ｂとが互いに隙間を空けて離間しており、当該隙間に対応する位置に、電極２０Ａが配置される。

図４に示すように、電極２０Ａの縁部２０ｃと電極２０Ｂの縁部２０ｄとが、Ｘ軸方向において同位置となる場合は、上述の「互いに重ならない状態」に該当する。電極２０Ａの縁部２０ｄと電極２０Ｂの縁部２０ｃとが、Ｘ軸方向において同位置となる場合は、上述の「互いに重ならない状態」に該当する。なお、搬送部３１への吸着力の調整の関係などにより、誤差の範囲で電極２０Ａの縁部２０ｄ付近と電極２０Ｂの縁部２０ｃ付近が僅かに重なる場合、及び電極２０Ａの縁部２０ｃ付近と電極２０Ｂの縁部２０ｄ付近が僅かに重なる場合は、上述の「互いに重ならない状態」に該当する。その他、電極２０Ａの縁部２０ｃと電極２０Ｂの縁部２０ｄとが、Ｘ軸方向において離間する場合、及び電極２０Ａの縁部２０ｄと電極２０Ｂの縁部２０ｃとが、Ｘ軸方向において離間する場合は、上述の「互いに重ならない状態」に該当する。

上述の様に、本実施形態では、搬送部３１の上流側では、電極２０Ａ及び電極２０Ｂは、Ｘ軸方向における寸法Ｌの半分のピッチ（すなわちＬ／２のピッチ）で互いにずれている。従って、搬送部３１は、送出速度（＝Ｖ）の二倍の搬送速度（＝２Ｖ）で電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送する。これにより、搬送部３１においては、電極２０Ａの縁部２０ｃと電極２０Ｂの縁部２０ｄとが、Ｘ軸方向において同位置となり、且つ、電極２０Ａの縁部２０ｄと電極２０Ｂの縁部２０ｃとが、Ｘ軸方向において同位置となる。

例えば、図４においてハッチングが付されている電極２０Ａ及び電極２０Ｂを参照して、送出速度と搬送速度の関係について説明する。図４に示す状態では、電極２０Ａの縁部２０ｃは、ラインＳＬの位置に配置されている。電極２０Ｂの縁部２０ｃは、ラインＳＬから下流側へ寸法Ｌの半分（＝Ｌ／２）だけ離間している。電極２０Ｂは、図４に示す状態から、送出速度（＝Ｖ）にて移動し、縁部２０ｃがラインＳＬに到達したとする。このとき、電極２０Ｂは、「Ｌ／２」の分の距離だけ移動したことになる。一方、電極２０Ａは、図４に示す状態から、送出速度の二倍の搬送速度（＝２Ｖ）にて移動する。従って、電極２０Ｂが「Ｌ／２」の分だけ移動する間に、電極２０Ａは、電極２０Ａの一枚分の寸法である「Ｌ」の分の距離だけ移動する。従って、電極２０Ａの縁部２０ｃは、下流側に隣り合う電極２０Ａの縁部２０ｄの位置に設定された到達ラインＲＬの位置まで到達する。そして、電極２０Ａの縁部２０ｄは、ラインＳＬの位置まで達するため、当該電極２０Ａの縁部２０ｄと、電極２０Ｂの縁部２０ｃとは、ラインＳＬの位置にて、互いに同位置に配置される。

なお、搬送部３１は、送出速度の二倍以上の搬送速度で電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送することで、上述の「互いに重ならない状態」とすることができる。送出速度の二倍より大きい搬送速度で電極２０Ａ及び電極２０Ｂを搬送させた場合、電極２０Ａの縁部２０ｃと電極２０Ｂの縁部２０ｄとが、Ｘ軸方向において離間し、電極２０Ａの縁部２０ｄと電極２０Ｂの縁部２０ｃとが、Ｘ軸方向において離間する。

なお、搬送部３１の搬送速度を設定する場合、搬送部３１のローラ５１の回転速度が、所望の搬送速度に対応する値に設定される。切断部２１からの送出速度を設定する場合、各ローラ２４，２６、及び切断部２１のローラ２１Ａの回転速度が、所望の送出速度に対応する値に設定される。搬送速度及び送出速度は、それぞれ一定の速度に設定される。ただし、何れか一方の速度が変更された場合、他方の速度もそれに対応するように変更される。

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。

まず、図７を参照して、比較例に係る電極製造装置について説明する。この電極製造装置では、図７（ａ）に示すように、二列に並べられた電極２０Ａ，２０Ｂが、搬送方向と直交する方法に隣り合う状態のままで搬送される。この場合、図７（ｂ）に示すように、コンベアのベルトの癖などの影響によって、電極２０Ａ，２０Ｂの縁部が盛り上がる場合がある。そして、図７（ｃ）に示すように、隣り合う電極２０Ａ，２０Ｂ同士が、互いにラップしてしまう可能性がある。なお、ここでいうベルトの癖とは、ベルト表面の皺、湾曲など、幅方向の緩やかな高低差を生じる凹凸である。また、ベルトの癖に限らず、電極の切断部２１から搬送部３１の乗り継ぎの際、電極に生じるわずかな回転によっても、生じうる。このような状態で電極２０Ａ，２０Ｂの搬送を続けると、下流側で各列の電極２０Ａ，２０Ｂを分岐させた時に、電極２０Ａ，２０Ｂの姿勢が乱れる等の問題が生じる。その他、電極２０Ａ，２０Ｂ同士が、互いにラップする場合、クリーナで電極２０Ａ，２０Ｂの異物を除去する際や、検査を良好に行うことが出来ない等の問題が生じる。

これに対し、本実施形態に係る電極製造装置１００では、電極２０Ａと電極２０Ｂとは、Ｘ軸方向に互いにずれた状態で切断部２１から送出される。また、搬送部３１は、切断部２１からの送出速度よりも速い搬送速度で電極２０Ａ，２０Ｂを搬送する。このように、電極２０Ａと電極２０ＢとがＸ軸方向に互いにずれた状態である場合、電極２０Ａが搬送部３１に到達するタイミング（図４のラインＳＬに到達するタイミング）と、電極２０Ｂが搬送部３１に到達するタイミングとが、異なるものとなる。すなわち、電極２０Ａ，２０Ｂの一方の電極２０が送出速度で移動するのに対し、他方の電極２０は、先に搬送部３１に到達して、送出速度よりも速い搬送速度で移動する。これにより、一方の電極２０と他方の電極２０との間のＸ軸方向における離間距離が大きくなる。当該離間距離が大きくなることで、搬送部３１は、Ｙ軸方向から見て互いに重ならない状態で電極２０Ａ，２０Ｂを搬送する。従って、電極２０Ａ，２０Ｂは、搬送部３１で搬送されている間に、互いにラップすることが抑制される。従って、搬送部３１の下流側において、互いのラップに起因して、乗り継ぎ時に各電極２０Ａ，２０Ｂの姿勢が乱れることが抑制される。以上により、搬送時における電極２０Ａ，２０Ｂの姿勢の乱れが生じることを抑制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において、搬送部３１は、電極２０Ａ，２０Ｂを吸着して搬送する搬送コンベアによって構成されている。この場合、搬送部３１は、電極２０Ａ，２０Ｂを吸着した状態で搬送できるため、電極２０Ａ，２０Ｂが搬送部３１に移し替えられた際の位置のバラツキを低減することができる。

電極製造装置１００において、切断部２１は、シート部材３０を切断する刃部６１を有するローラ２１Ａを備える。この場合、切断部２１は、Ｘ軸方向に互いにずれた状態の電極２０Ａ，２０Ｂを連続的に形成することができる。

電極製造装置１００において、切断部２１は、電極２０Ａ，２０ＢをＸ軸方向における寸法（＝Ｌ）の半分のピッチ（＝Ｌ／２）で互いにずれた状態で、電極２０Ａ，２０Ｂを送出し、搬送部３１は、送出速度の二倍の搬送速度で電極２０Ａ，２０Ｂを搬送する。この場合、搬送部３１は、Ｘ軸方向における電極２０Ａの縁部２０ｃ，２０ｄと電極２０Ｂの縁部２０ｄ，２０ｃとが同位置に配置された状態で、電極２０Ａ，２０Ｂを搬送することができる。このように、搬送部３１が、電極２０Ａ，２０ＢをＸ軸方向において隙間無く搬送することができる。このため、搬送部３１の搬送効率を向上できる。

電極製造装置１００において、切断部２１と搬送部３１との間に支持部２８が設けられ、電極２０Ａ，２０Ｂは、切断部２１より支持部２８上に送出された後に、搬送部３１を構成する搬送コンベアに吸着される構成とされている。電極２０Ａ，２０Ｂは、切断部２１より、一旦、支持部２８上に送出されることで、切断部２１の送出速度と搬送部３１の搬送速度との速度差に起因するテンションの影響を抑制できる。電極２０Ａ，２０Ｂは、切断部２１と搬送部３１との間を支持部２８によって、支持される。支持部２８は、その上流端がローラ２１Ｂに接しており、電極２０Ａ，２０Ｂが搬送部３１に吸着されることなく下方に潜り込んでしまうことを防止できる。

電極製造装置１００において、支持部２８は、上面にて電極２０Ａ，２０Ｂを支持し、搬送部３１の下面が電極２０Ａ,２０Ｂを吸着する吸着面であり、支持部２８と吸着面は一部にてラップする構成とされていている。支持部２８が電極２０Ａ,２０Ｂを支持する面と、搬送部３１の吸着面を上下に対向させ、ラップさせることで、搬送部３１と切断部２１を近づけ、装置全体を小型化できる。すなわち、電極２０Ａ，２０Ｂは、支持部２８の上面に支持されるとともに、搬送部３１の下面に吸着され、搬送される。支持部２８と搬送部３１とが、上下方向にラップしていることで、電極製造装置１００の全長を短く押さえることが出来る。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、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。

例えば、電極製造装置１００は、搬送部３１による電極２０Ａ，２０Ｂの搬送時に、電極２０Ａ，２０Ｂの表面清掃や外観検査を行うものであってもよい。この場合も、電極２０Ａ，２０Ｂのラップを抑制されていることにより、検査不良や処理不良（清掃不足）を回避することができる。

また、切断部２１から送出された電極２０Ａ，２０Ｂの配置は、上述の実施形態に限定されない。例えば，図８に示すように、切断部は、搬送方向に隣り合う電極２０Ａと電極２０Ａとの間、及び電極２０Ｂと電極２０Ｂとの間に端材６０が発生するようにして、シート部材３０を切断してよい。この場合、電極２０Ａと電極２０Ａとの間、及び電極２０Ｂと電極２０Ｂとの間に隙間ＧＰが形成される。この場合、隙間ＧＰが形成される分、電極２０Ａの縁部２０ｃ，２０ｄと、電極２０Ｂの縁部２０ｄ，２０ｃとの間の寸法を「Ｌ／２」よりも小さくすることができる。従って、搬送速度が送出速度の二倍より小さくても、搬送部３１での電極２０Ａ，２０Ｂの配置を図４に示すような状態とすることができる。なお、端材６０を形成することなく、電極２０Ａの縁部２０ｃ，２０ｄと、電極２０Ｂの縁部２０ｄ，２０ｃとの間を「Ｌ／２」以外の寸法でずらしてもよい。この場合、搬送速度を送出速度の二倍以上とすればよい。

また、上述の実施形態では、分岐後に電極２０Ａ，２０Ｂのタブ１４ｂが、搬送方向の上流側を向くように搬送しているが、これとは逆に、電極２０Ａ，２０Ｂのタブ１４ｂが下流側を向くに分岐及び搬送してもよい。

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。

また、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。例えば、切断部２１は、レーザーカット方式で電極をカットしてもよい。

また、搬送部３１は、吸着コンベアでなくともよく、上面に電極２０Ａ，２０Ｂを配置する通常のコンベアであってもよい。

２０，２０Ａ，２０Ｂ…電極、２１…切断部、２１Ａ…ローラ、３１…搬送部、６１…刃部、１００…電極製造装置。

Claims (6)

1. 金属箔の少なくとも片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第１の方向へ送出することで、前記第１の方向と直交する第２の方向に配列された第１の電極及び第２の電極を少なくとも一組形成する切断部と、
   前記第１の電極及び前記第２の電極を前記第１の方向へ搬送する搬送部と、を有し、
   前記第１の電極と前記第２の電極とは、前記第１の方向に互いにずれた状態で前記切断部から送出され、
   前記搬送部は、前記切断部からの送出速度よりも速い搬送速度で前記第１の電極及び前記第２の電極を搬送し、前記第２の方向から見て互いに重ならない状態で前記第１の電極及び前記第２の電極を搬送する、電極製造装置。
2. 前記搬送部は、前記第１の電極及び前記第２の電極を吸着して搬送する搬送コンベアによって構成される、請求項１に記載の電極製造装置。
3. 前記切断部は、前記シート部材を切断する刃部を有するローラを備える、請求項１又は２に記載の電極製造装置。
4. 前記切断部と前記搬送部との間に支持部が設けられ、
   前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記切断部より前記支持部上に送出された後に、前記搬送コンベアに吸着される請求項２に記載の電極製造装置。
5. 前記支持部は、上面にて前記第１の電極及び前記第２の電極を支持し、前記搬送部の下面が前記第１の電極及び前記第２の電極を吸着する吸着面であり、前記支持部と前記吸着面は一部にてラップしている請求項４に記載の電極製造装置。
6. 前記切断部は、前記第１の電極及び前記第２の電極を前記第１の方向における寸法の半分のピッチで互いにずれた状態で、前記第１の電極及び前記第２の電極を送出し、
   前記搬送部は、前記送出速度の二倍以上の前記搬送速度で前記第１の電極及び前記第２の電極を搬送する、請求項１〜５の何れか一項に記載の電極製造装置。