JP5983767B2 - 電気デバイスのセパレータ切断装置およびその切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気デバイスのセパレータ切断装置およびその切断方法に関する。

従来から、たとえば二次電池のような電気デバイスは、外装材で充放電が行われる発電要素を封止している。発電要素は、電極とセパレータとを積層して構成している。セパレータは、加熱されると収縮し易い。セパレータが収縮すると、電気的な短絡が局所的に発生して、電気デバイスの出力が低下する。

そこで、基材である溶融材に対してその溶融材の融点よりも高い融点を有する耐熱材を積層して形成したセパレータを用い、そのセパレータが加熱された場合でも収縮を防ぐ対策が講じられている。

ところで、電極とセパレータとを接合した後、セパレータを所定の間隔で切断しその際に生じた切断片を粘着テープによって引き剥がし、露出した切開面に残存する接着剤を除去してから、集電タブを接合する構成がある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−２８３８９６号公報

しかしながら、上記特許文献１の装置は、基材である溶融材に対して剥がれ易い耐熱材を積層して形成したセパレータの切断を考慮した構成にはなっていない。すなわち、セパレータを切断するときに発生する切断片は除去できても、切断塵を十分に除去できない虞がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、切断したセパレータの切断片に加えて切断塵も十分に除去することができる電気デバイスのセパレータ切断装置およびその切断方法の提供を目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る電気デバイスのセパレータ切断装置は、基材である溶融材と、溶融材に積層し溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を含むセパレータを切断するセパレータ切断装置である。電気デバイスのセパレータ切断装置は、相互に離間して配置された少なくとも２つの切断部材、第１吸引部、および第２吸引部とを有する。切断部材は、セパレータを切断片が発生するように切断する。第１吸引部は、切断片を吸引しつつセパレータから離間する方向に向かって移動させる。第２吸引部は、セパレータの切断で発生する切断塵を吸引する。

また、上記目的を達成する本発明に係る電気デバイスのセパレータ切断方法は、基材である溶融材と、溶融材に積層し溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を含むセパレータを切断するセパレータ切断方法である。電気デバイスのセパレータ切断方法では、セパレータを相互に離間して配置された少なくとも２つの切断部材で切断片が発生するように切断し、第１吸引部で切断片を吸引しつつセパレータから離間する方向に向かって移動させ、第２吸引部でセパレータの切断で発生する切断塵吸引する。

第１実施形態に係るセパレータ切断装置を備えたセパレータ接合装置でセパレータを接合した電気デバイスを示す斜視図である。 第１実施形態に係るセパレータ切断装置を備えたセパレータ接合装置でセパレータを接合した電気デバイスを示す分解斜視図である。 第１実施形態に係るセパレータ切断装置を備えたセパレータ接合装置によって正極を一対のセパレータで袋詰めして形成した袋詰電極の両端に負極をそれぞれ積層した状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る図３に示した４−４線における断面図である。 第１施形態に係るセパレータ切断装置を備え電気デバイスのセパレータを接合するセパレータ接合装置を示す斜視図である。 第１実施形態に係るセパレータを切断する前の状態のセパレータ切断装置の近傍を示す斜視図である。 第１実施形態に係るセパレータを切断する前の状態のセパレータ切断装置の近傍を示す側面図である。 第１実施形態に係るセパレータをセパレータ切断装置が有する切断部材で切断し、その状態のセパレータ切断装置７００の近傍を示す側面図である。 第１実施形態に係る切断部材をセパレータから退避させた後にセパレータの切断箇所に吸引部材を当接させた状態のセパレータ切断装置の近傍を示す側面図である。 第１実施形態に係る吸引部材を用いてセパレータの切断片および切断塵を吸引した状態のセパレータ切断装置の近傍を示す側面図である。 第２実施形態に係るセパレータ切断装置の近傍を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 第２実施形態に係るセパレータ切断装置の主要部を示す斜視図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における各部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係るセパレータ切断装置７００および８００を備えたセパレータ接合装置１００によってセパレータ３０が切断され、そのセパレータ３０同士が接合される電気デバイス１の構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。

図１は、セパレータ切断装置７００および８００を備えたセパレータ接合装置１００でセパレータ３０を接合した電気デバイス１を示す斜視図である。図２は、セパレータ切断装置７００および８００を備えたセパレータ接合装置１００でセパレータ３０を接合した電気デバイス１を示す分解斜視図である。図３は、セパレータ切断装置７００および８００を備えたセパレータ接合装置１００によって正極１０を一対のセパレータ３０で袋詰めして形成した袋詰電極５０の両端に負極２０をそれぞれ積層した状態を示す斜視図である。図４は、図３に示した４−４線における断面図である。

電気デバイス１は、図１に示すように、たとえば、リチウムイオン二次電池、ポリマーリチウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池に相当する。電気デバイス１は、図２に示すように、充放電が行われる発電要素６０を外装材４０で封止している。発電要素６０は、正極１０を一対のセパレータ３０で挟持して接合した袋詰電極５０と、負極２０とを交互に積層して構成している。

正極１０は、第１電極に相当し、図２に示すように、導電体である正極集電体１１の両面に正極活物質１２を結着して形成している。電力を取り出す正極電極端子１１ａは、正極集電体１１の一端の一部から延在して形成している。複数積層された正極１０の正極電極端子１１ａは、溶接または接着によって互いに固定している。

正極１０の正極集電体１１の材料には、たとえば、アルミニウム製エキスパンドメタル、アルミニウム製メッシュ、またはアルミニウム製パンチドメタルを用いている。正極１０の正極活物質１２の材料には、電気デバイス１がリチウムイオン二次電池である場合、種々の酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４のようなリチウムマンガン酸化物；二酸化マンガン；ＬｉＮｉＯ２のようなリチウムニッケル酸化物；ＬｉＣｏＯ２のようなリチウムコバルト酸化物；リチウム含有ニッケルコバルト酸化物；リチウムを含む非晶質五酸化バナジウム）またはカルコゲン化合物（二硫化チタン、二硫化モリブテン）等を用いている。

負極２０は、第１電極（正極１０）とは極性の異なる第２電極に相当し、図２に示すように、導電体である負極集電体２１の両面に負極活物質２２を結着して形成している。負極電極端子２１ａは、正極１０に形成した正極電極端子１１ａと重ならないように、負極集電体２１の一端の一部から延在して形成している。負極２０の長手方向の長さは、正極１０の長手方向の長さよりも長い。負極２０の短手方向の長さは、正極１０の短手方向の長さと同様である。複数積層された負極２０の負極電極端子２１ａは、溶接または接着によって互いに固定している。

負極２０の負極集電体２１の材料には、たとえば、銅製エキスパンドメタル、銅製メッシュ、または銅製パンチドメタルを用いている。負極２０の負極活物質２２の材料には、電気デバイス１がリチウムイオン二次電池である場合、リチウムイオンを吸蔵して放出する炭素材料を用いている。このような炭素材料には、たとえば、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、または有機前駆体（フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、またはセルロース）を不活性雰囲気中で熱処理して合成した炭素を用いている。

セパレータ３０は、図２に示すように、正極１０と負極２０の間に設けられ、その正極１０と負極２０とを電気的に隔離している。セパレータ３０は、正極１０と負極２０との間に電解液を保持して、イオンの伝導性を担保している。セパレータ３０は、矩形状に形成している。セパレータ３０の長手方向の長さは、負極電極端子２１ａの部分を除いた負極２０の長手方向の長さよりも長い。このセパレータ３０は、図４に示すように、たとえば、溶融材３１の片面に耐熱材３２を積層して形成している。耐熱材３２は、溶融材３１よりも溶融温度が高い。

隣接した一対のセパレータ３０は、耐熱材３２同士が対面した状態で接合している。したがって、耐熱材３２が、たとえば、溶融材３１に塗布して乾燥させた飛散し易い粉体であっても、その粉体を隣接した一対のセパレータ３０の内部に閉じ込めて封止することができる。すなわち、電気デバイス１が振動したり衝撃を受けたりしても、その電気デバイス１内において、セパレータ３０の耐熱材３２の飛散を防止することができる。

セパレータ３０の溶融材３１の材料には、たとえば、ポリプロピレンを用いている。溶融材３１には、非水溶媒に電解質を溶解することによって調製した非水電解液を含浸させている。非水電解液を保持するために、ポリマーを含有させている。

セパレータ３０の耐熱材３２の材料には、たとえば、無機化合物を高温で成形したセラミックスを用いる。セラミックスは、シリカ、アルミナ、ジルコニウム酸化物、チタン酸化物等のセラミック粒子とバインダーの結合により形成された多孔質からなる。耐熱材３２の材料は、セラミックスに限定されることはなく、溶融材３１よりも溶融温度が高ければよい。セラミック粒子は、粉体に相当し、たとえば、バインダーの結合具合や密度に依存して結合力が異なり剥離強度に影響する。

外装材４０は、図２に示すように、たとえば、内部に金属板を備えたラミネートシート４１および４２から構成し、発電要素６０を両側から被覆して封止している。ラミネートシート４１および４２で発電要素６０を封止する際は、そのラミネートシート４１および４２の周囲の一部を開放して、その他の周囲を熱溶着などによって封止する。ラミネートシート４１および４２の開放されている部分から電解液を注入し、セパレータ３０等に電荷液を含浸させる。ラミネートシート４１および４２の開放部から内部を減圧することで空気を抜きつつ、その開放部も熱融着して完全に密封する。

ラミネートシート４１および４２の材料には、たとえば、積層した３種類の材料を用いている。具体的には、負極２０に隣接する１層目の熱融着性樹脂の材料には、たとえば、ポリエチレン（ＰＥ）、アイオノマー、またはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いている。２層目の金属箔には、たとえば、Ａｌ箔またはＮｉ箔を用いている。３層目の樹脂フィルムには、たとえば、剛性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはナイロンを用いている。

つぎに、電気デバイス１のセパレータ３０を切断する切断方法、その切断方法を具現化したセパレータ切断装置７００および８００、およびそのセパレータ切断装置７００および８００を備え搬送したセパレータ３０同士を接合するセパレータ接合装置１００について、図５〜図１０を参照しながら説明する。

図５は、セパレータ切断装置７００および８００を備え電気デバイス１のセパレータ３０を接合するセパレータ接合装置１００を示す斜視図である。図６は、セパレータ３０を切断する前の状態のセパレータ切断装置７００の近傍を示す斜視図である。図７は、セパレータ３０を切断する前の状態のセパレータ切断装置７００の近傍を示す側面図である。図８は、セパレータ３０をセパレータ切断装置７００が有する切断部材７１０および７２０で切断し、その状態のセパレータ切断装置７００の近傍を示す側面図である。図９は、切断部材７１０および７２０をセパレータ３０から退避させた後にセパレータ３０の切断箇所に吸引部材７３０を当接させた状態のセパレータ切断装置７００の近傍を示す側面図である。図１０は、吸引部材７３０を用いてセパレータ３０の切断片３０ｂおよび切断塵３０ｃを吸引した状態のセパレータ切断装置７００の近傍を示す側面図である。

ここで、セパレータ３０を切断し、そのセパレータ３０同士を加熱加圧部材９１０で加圧しながら加熱することによって互いに接合させた後に、その一対のセパレータ３０の間に正極１０を挿入してもよい。しかしながら、量産性や品質の観点から、正極１０を挟持したセパレータ３０同士を加熱加圧部材９１０で加熱しながら加圧することによって互いに接合させる構成で説明する。

図５に示すように、セパレータ接合装置１００において、正極１０は、正極巻付ローラ２１０にロール状に巻き付けて保持している。正極巻付ローラ２１０は、円柱形状からなり、後述するサクションコンベア３１０の回転に従動して、時計方向に回転する。正極巻付ローラ２１０から搬出された正極１０は、搬送ローラ２２０を介して、後述する真空吸引搬送ドラム５４０および６４０の方向に向かって搬送される。

サクションコンベア３１０は、無端状のベルトからなり、表面に吸引口を複数設けている。サクションコンベア３１０の内周面には、複数の回転ローラ３２０を設けている。複数の回転ローラ３２０のうち、一つが動力を設けた駆動ローラであり、その他は従動ローラである。複数の回転ローラ３２０で時計方向に回転されるサクションコンベア３１０は、たとえば、真空吸引搬送ドラム５４０および６４０よりも正極１０の搬送方向下流側と上流側とに、２組ずつ配設している。

正極１０を切断する正極切断部材４１０および４２０は、真空吸引搬送ドラム５４０および６４０よりも正極１０の搬送方向下流側に配設した２組のサクションコンベア３１０の間に配設している。正極切断部材４１０は、先端に直線状の鋭利な切断刃を設けており、連続した正極１０の一端を切断する。正極切断部材４２０は、先端に屈折した鋭利な切断刃を設けており、一端を切断された直後の正極１０の他端を切断する。正極切断部材４２０の屈折した切断刃の形状は、正極電極端子１１ａの形状に対応している。

一対のセパレータ３０のうちの一のセパレータ３０は、セパレータ巻付ローラ５１０にロール状に巻き付けて保持している。セパレータ巻付ローラ５１０の軸心に、一のセパレータ３０の溶融材３１側が当接している。セパレータ巻付ローラ５１０は、円柱形状からなり、搬送装置に相当する真空吸引搬送ドラム５４０の回転に従動して、反時計方向に回転する。一のセパレータ３０は、加圧ローラ５２０とニップローラ５３０で挟持され一定の張力が掛かった状態で搬送され、真空吸引搬送ドラム５４０に真空吸着された状態で反時計方向に回転される。真空吸引搬送ドラム５４０は、円柱形状からなり吸引口５４０ａを複数設けている。

図６および図７に示すように、セパレータ切断装置７００は、一対のセパレータ３０のうちの一のセパレータ３０を切断するものである。切断部材７１０および７２０は、真空吸引搬送ドラム５４０に向かって並列して設けられている。切断部の切断部材７１０および７２０は、図示せぬ駆動機構によって、真空吸引搬送ドラム５４０に近接する方向、および真空吸引搬送ドラム５４０から離間する方向に動作する。切断部材７１０および７２０は、たとえば、金属からなり、先端を鋭利に形成している。切断部材７１０および７２０は、セパレータ３０の搬送方向に直交している。

図８に示すように、切断部の相互に離間して配置された切断部材７１０および７２０は、真空吸引搬送ドラム５４０に吸着されたセパレータ３０を付勢し、そのセパレータ３０を切断する。セパレータ３０の切断によって、切断部材７１０および７２０で挟まれた領域に、切断片３０ｂが発生する。切断部材７１０および７２０の先端に対応するように、真空吸引搬送ドラム５４０の表面に干渉回避凹部５４０ｂおよび５４０ｃを形成している。切断部材７１０および７２０は、セパレータ３０のみに付勢して切断し、真空吸引搬送ドラム５４０には接触しない。セパレータ３０の切断によって発生した切断塵３０ｃは、たとえば、干渉回避凹部５４０ｂおよび５４０ｃに付着する。切断塵３０ｃは、セパレータ３０が切断された際に発生する耐熱材３２の破片等である。

図９に示すように、切断部材７１０および７２０をセパレータ３０から退避離間させた後に、吸引部材７３０が切断されたセパレータ３０に当接する。吸引部材７３０は、切断部材７１０および７２０に対応するように、長尺に形成している。吸引部材７３０は、吸引部７３０ａ、その吸引部７３０ａの一端に連結した支持部７３０ｂ、その支持部７３０ｂの他端を回動可能に保持する回転部７３０ｃを有している。吸引部材７３０の吸引部７３０ａは、第１吸引部７３１と第２吸引部７３２および７３３とを設けている。第１吸引部７３１は、図７に示す真空ポンプ等からなる吸引機構７３５によって吸引が可能である。第２吸引部７３２および７３３は、一対からなり、第１吸引部７３１を挟み込むように配設し、切断されたセパレータ３０の端部３０ａの両端に当接する。吸引部７３０ａの第２吸引部７３２および７３３も、吸引機構７３５により吸引が可能である。

図１０に示すように、吸引部材７３０の第１吸引部７３１は、図７に示す駆動機構７３４によって、切断片３０ｂを吸引しつつセパレータ３０から離間する方向に向かって移動する。吸引部材７３０の第２吸引部７３２および７３３は、切断されたセパレータ３０の端部３０ａに当接し、切断片３０ｂが移動されたことによって露出された状態の切断塵３０ｃを吸引する。

回収部材７４０は、真空吸引搬送ドラム５４０に近接するように配設している。回収部材７４０は、第１吸引部７３１によって吸引されている切断片３０ｂを回収穴７４０ａに吸引して回収する。その際に、吸引部材７３０の第１吸引部７３１は、切断片３０ｂの吸引を停止する。回収部材７４０は、回収した切断片３０ｂを、図示せぬ廃棄容器等に排出する。

図６〜図１０を参照しながら説明したように、セパレータ切断装置７００は、切断されるセパレータ３０の端部３０ａを第２吸引部７３２および７３３で当接しつつ、切断されたセパレータ３０の切断片３０ｂを第１吸引部７３１でセパレータ３０から離間する方向に向かって移動させる。その切断片３０ｂが移動することによって露出した切断塵３０ｃを効果的に吸引する。したがって、簡便な構成によって、切断したセパレータ３０の切断片３０ｂに加えて切断塵３０ｃを効率良く除去することができる。さらに、切断部材７１０および７２０によるセパレータ３０の切断が不十分であった場合でも、切断されたセパレータ３０の端部３０ａに、吸引部材７３０の第２吸引部７３２および７３３が当接している。この状態で、吸引部材７３０の第１吸引部７３１によりセパレータ３０を吸引すれば、切断片３０ｂを容易に切り離すことができる。

一対のセパレータ３０のうちの他のセパレータ３０は、セパレータ巻付ローラ６１０にロール状に巻き付けて保持している。セパレータ巻付ローラ６１０の軸心に、他のセパレータ３０の溶融材３１側が当接している。セパレータ巻付ローラ６１０は、円柱形状からなり、搬送装置に相当する真空吸引搬送ドラム６４０の回転に従動して、時計方向に回転する。他のセパレータ３０は、加圧ローラ６２０とニップローラ６３０で挟持され一定の張力が掛かった状態で搬送され、真空吸引搬送ドラム６４０に真空吸着された状態で時計方向に回転される。真空吸引搬送ドラム６４０は、円柱形状からなり吸引口を複数設けている。

セパレータ切断装置８００は、一対のセパレータ３０のうちの他のセパレータ３０を切断するものである。セパレータ切断装置８００の構成は、前述した一のセパレータ３０を切断するセパレータ切断装置７００の構成と同様である。

真空吸引搬送ドラム５４０および６４０の隙間の部位において、一対のセパレータ３０が正極１０を挟持するように、一のセパレータ３０、正極１０、および他のセパレータ３０が積層された状態で搬送される。

加熱加圧部材９１０は、一対のセパレータ３０の長手方向の両端の上方および下方に配設し、その一対のセパレータ３０を挟み込んでから離間するように上下に移動する。正極１０を挟持した一対のセパレータ３０は、互いに接合され、袋詰電極５０が形成される。一対のセパレータ３０は、互いに耐熱材３２が対面するように配設している。加熱加圧部材９１０は、たとえば、ステンレスや銅からなり、長方体形状に形成している。加熱加圧部材９１０は、図示せぬ駆動部によって上下に移動する。加熱加圧部材９１０は、たとえば、電熱線やヒータ電球により加熱している。

複数の加熱加圧部材９１０は、一対のセパレータ３０の長手方向の両端を上下方向から挟持して、その一対のセパレータ３０を接合する。このとき、一対のセパレータ３０が、加熱加圧部材９１０によって加熱および加圧されている。加熱加圧部材９１０は、一対のセパレータ３０の溶融材３１が溶融し、耐熱材３２が溶融しない温度に設定している。したがって、加熱加圧部材９１０によって溶融された溶融材３１が加圧されて、セパレータ３０同士が接合する。その後、複数の加熱加圧部材９１０は、接合済みの一対のセパレータ３０から離間する。上述したセパレータ接合方法では、加熱加圧部材９１０が、正極１０を挟持した一対のセパレータ３０を加熱しつつ加圧し、その一対のセパレータ３０を接合している。このような一対のセパレータ３０の接合工程は、量産性や品質の面から優れた、所謂、袋詰電極５０を形成する工程に相当する。

袋詰電極吸着パッド１０１０は、完成した袋詰電極５０を一時的に所定の載置台１０５０に載置する。袋詰電極吸着パッド１０１０は、板状からなり、袋詰電極５０と当接する面に吸引口を複数設けている。袋詰電極吸着パッド１０１０は、たとえば図示せぬエアーコンプレッサー等を動力として伸縮自在な伸縮部１０２０の一端に連結している。伸縮部１０２０の他端は、板状の支持部材１０３０に連結している。支持部材１０３０は、たとえば図示せぬ回動モータにより、一対のレール１０４０に沿って往復する。このように、袋詰電極吸着パッド１０１０は、伸縮部１０２０、支持部材１０３０、および一対のレール１０４０によって、サクションコンベア３１０で搬送されてきた袋詰電極５０を吸引して移動させ、載置台１０５０に載置する。

上述した電気デバイス１のセパレータ３０を切断する切断方法、その切断方法を具現化したセパレータ切断装置７００および８００によれば、以下の作用効果を奏する。

電気デバイス１のたとえばセパレータ切断装置７００は、基材である溶融材３１と、溶融材３１に積層し溶融材３１よりも溶融温度が高い耐熱材３２と、を含むセパレータ３０を切断する。セパレータ切断装置７００は、相互に離間して配置された少なくとも２つの切断部材７１０および７２０、第１吸引部７３１、および第２吸引部７３２および７３３とを有する。切断部材７１０および７２０は、セパレータ３０を切断片３０ｂが発生するように切断する。第１吸引部７３１は、切断片３０ｂを吸引しつつセパレータ３０から離間する方向に向かって移動させる。第２吸引部７３２および７３３は、セパレータ３０の切断で発生する切断塵３０ｃを吸引する。

このように構成すれば、相互に離間して配置された少なくとも２つの切断部材７１０および７２０で切断片を発生させ、第１吸引部７３１によって切断片３０ｂを吸引しつつセパレータ３０から離間する方向に向かって移動させ、第２吸引部７３２および７３３によって切断塵３０ｃを吸引する。したがって、切断したセパレータ３０の切断片３０ｂに加えて切断塵３０ｃも十分に除去することができる。

すなわち、切断片３０ｂをセパレータ３０から離間させることにより、そのセパレータ３０の切断面が露出した状態で、切断塵３０ｃを除去することができる。特に、切断部のたとえば切断部材７１０および７２０が、セパレータ３０の溶融材３１の側から付勢して切断する場合、切断塵３０ｃが発生する耐熱材３２は裏面側に配設されることなる。このような場合でも、切断片３０ｂをセパレータ３０から離間させることにより、切断塵３０ｃを効果的に除去することができる。さらに、切断塵３０ｃが真空吸引搬送ドラム５４０の干渉回避凹部５４０ｂおよび５４０ｃに付着しても、切断片３０ｂをセパレータ３０から離間させれば、干渉回避凹部５４０ｂおよび５４０ｃが露出することから、その切断塵３０ｃを効果的に除去することができる。

さらに、第１実施形態では、たとえば第２吸引部７３２および７３３は、第１吸引部７３１を挟み込むように一対設ける構成とすることができる。

このように構成すれば、第１吸引部７３１によって切断片３０ｂがセパレータ３０から離間され、その切断片３０ｂが一対の第２吸引部７３２および７３３の間の空間に挟みこまれた状態で、セパレータ３０の切断面の両端から露出した切断塵３０ｃを効果的に吸引することができる。

さらに、第１実施形態では、たとえば第２吸引部７３２および７３３の先端をセパレータ３０に当接させる構成とすることができる。

このように構成すれば、一対の第２吸引部７３２および７３３で、切断されたセパレータ３０の端部３０ａに当接することから、吸引部材７３０とセパレータ３０との空間の気密性が向上して吸引力が保たれ、一対の第２吸引部７３２および７３３の間の空間に挟みこまれた切断塵３０ｃを吸引し易くなる。

さらに、このように構成すれば、切断部材７１０および７２０によるセパレータ３０の切断が不十分であった場合でも、切断されたセパレータ３０の端部３０ａに吸引部材７３０の一対の第２吸引部７３２および７３３が当接していることから、その端部３０ａを境界として、切断片３０ｂを容易に切り離すことができる。

さらに、第１実施形態では、切断するセパレータ３０の耐熱材３２は、溶融材３１に塗布して乾燥させた粉体を含む構成とすることができる。

このように構成すれば、特に、耐熱材３２が粉体のように飛散し易いものを含んでいても、その粉体を効率良く吸引することができる。

さらに、第１実施形態では、粉体をセラミックスで形成することができる。

このように構成すれば、特に、無機化合物を高温で成形したセラミックスのように、非常に飛散し易い粉体であっても、そのセラミックスに相当する切断塵３０ｃを効率良く吸引することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る電気デバイス１のセパレータ３０を切断する切断方法、その切断方法を具現化したセパレータ切断装置１１００について、図１１および図１２を参照しながら説明する。

セパレータ切断装置１１００は、切断塵３０ｃを吸引可能な中空の切断部材１１１０等を設け、その切断部材１１１０等に送風する送風部材１１３０を設けている構成が、前述した第１実施形態に係るセパレータ切断装置７００の構成と異なる。

第２実施形態においては、第１実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。

図１１は、セパレータ切断装置１１００の近傍を示す図である。図１２は、セパレータ切断装置１１００の主要部を示す斜視図である。図１２では、切断部材１１１０と送風部材１１３０との間隔を誇張して長くしている。

切断部材１１１０は、側面部１１１１から刃先と対向する基端部１１１２にかけて連通した中空形状に形成されている。切断部材１１１０は、形状以外の構成は、前述した第１実施形態の切断部材と同一である。セパレータ３０の切断で発生した切断塵３０ｃは、切断部材１１１０の側面部１１１１から基端部１１１２の側に吸引する。図１１および図１２において、切断部材１１１０内における切断塵３０ｃの吸引経路を一点鎖線で図示している。切断部材１１１０の側面部１１１１は、一側面からその一側面に対向する他側面にかけて貫通している。しかしながら、このような構成に限定されることはなく、たとえば、後述する送風部材１１３０に面した切断部材１１１０の一側面のみ開口し、その一側面に対向する他側面は開口していない構成としてもよい。切断部材１１２０は、切断部材１１１０と同一の構成である。

送風部材１１３０は、切断部材１１１０の側面部１１１１に隣接して設けている。送風部材１１３０は、切断部材１１１０に沿うように長方形状に形成し、その内部１１３１にたとえば複数のファン等を並列して配設している。送風部材１１３０は、切断部材１１１０の側面部１１１１の方向に向けて送風し、飛散した切断塵３０ｃを切断部材１１１０に誘導する。送風部材１１４０は、切断部材１１２０に送風するものであり、送風部材１１３０と同一の構成である。

上述した電気デバイス１のセパレータ３０を切断する切断方法、その切断方法を具現化したセパレータ切断装置１１００によれば、前述した第１実施形態に係る作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。

第２実施形態において、たとえば切断部材１１１０は、側面部１１１１から刃先と対向する基端部１１１２にかけて連通した中空形状に形成され、セパレータ３０の切断で発生した切断塵３０ｃを側面部１１１１から基端部１１１２の側に吸引する構成とすることができる。

このように構成すれば、セパレータ３０を切断する際に、そのセパレータ３０と切断部材１１１０との間で発生して飛散した切断塵３０ｃが周辺の部材に付着する前に、その切断塵３０ｃを切断部材１１１０の中空部分を介して吸引することができる。

さらに、第２実施形態では、たとえば切断部材１１１０に隣接して設け、切断部材１１１０の側面部１１１１の方向に向けて送風するたとえば送風部材１１３０をさらに有する構成とすることができる。

このように構成すれば、飛散した切断塵３０ｃを、吸引機能を備えた切断部材１１１０に誘導することができる。したがって、切断塵３０ｃのさらに効率良く吸引することができる。

そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。

具体的には、セパレータ切断装置７００において、たとえば吸引部材７３０に第２吸引部７３２および７３３を設ける構成に限定されることはなく、第２吸引部７３２または７３３のいずれかのみを設ける構成としてもよい。この構成は、吸引部材７３０に第２吸引部を１個のみ設ける構成に相当する。また、たとえば一対の切断部材７１０および７２０を設ける構成に限定されることはなく、１個の切断部材に一対の切断刃を設ける構成としてもよい。また、たとえば吸引部材７３０では、第１吸引部７３１で切断片３０ｂを吸引中に、第２吸引部７３２および７３３で切断塵３０ｃを吸引するが、このような構成に限定されることはない。すなわち、たとえば第１吸引部７３１で切断片３０ｂを吸引した後に動作を停止し、第２吸引部７３２および７３３で切断塵３０ｃを吸引する構成としてもよい。また、第２吸引部７３２および７３３で切断塵３０ｃを連続して吸引する構成に限定されることはなく、切断塵３０ｃを断続的に吸引してもよい。また、回収部材７４０を独立して設ける構成に限定されることはなく、吸引部材７３０に切断片３０ｂおよび切断塵３０ｃの回収機構を設けてもよい。

本出願は、２０１２年１２月５日に出願された日本特許出願番号２０１２−２６６４９８号に基づいており、その開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。

１ 電気デバイス、
１０ 正極、
２０ 負極、
３０ セパレータ、
３０ａ 端部、
３０ｂ 切断片、
３０ｃ 切断塵、
３１ 溶融材、
３２ 耐熱材、
４０ 外装材、
５０ 袋詰電極、
６０ 発電要素、
１００ セパレータ接合装置、
５４０，６４０ 真空吸引搬送ドラム、
５４０ａ 吸引口、
５４０ｂ，５４０ｃ 干渉回避凹部、
７００，８００，１１００ セパレータ切断装置、
７１０，７２０，８１０，８２０，１１１０，１１２０ 切断部材（切断部）、
７３０ 吸引部材、
７３０ａ 吸引部、
７３０ｂ 支持部、
７３０ｃ 回転部、
７３１ 第１吸引部、
７３２，７３３ 第２吸引部、
７３４ 駆動機構、
７３５ 吸引機構、
７４０ 回収部材、
７４０ａ 回収穴、
１１１１ 側面部、
１１１２ 基端部、
１１３０，１１４０ 送風部材、
１１３１ 内部。

Claims (8)

1. 基材である溶融材と、前記溶融材に積層し前記溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を含むセパレータを切断するセパレータ切断装置であって、
   前記セパレータを切断片が発生するように切断する相互に離間して配置された少なくとも２つの切断部材と、
   前記切断片を吸引しつつ前記セパレータから離間する方向に向かって移動させる第１吸引部と、
   前記セパレータの切断で発生する切断塵を吸引する第２吸引部と、を有する電気デバイスのセパレータ切断装置。
2. 前記第２吸引部は、前記第１吸引部を挟み込むように一対設けている請求項１に記載の電気デバイスのセパレータ切断装置。
3. 前記第２吸引部の先端は、前記セパレータに当接する請求項２に記載の電気デバイスのセパレータ切断装置。
4. 前記切断部材は、側面部から刃先と対向する基端部にかけて連通した中空形状に形成され、前記切断塵を前記側面部から前記基端部の側に吸引する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気デバイスのセパレータ切断装置。
5. 前記切断部材に隣接して設け、前記切断部材の前記側面部の方向に向けて送風する送風部材をさらに有する請求項４に記載の電気デバイスのセパレータ切断装置。
6. 切断する前記セパレータの前記耐熱材は、前記溶融材に塗布して乾燥させた粉体を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気デバイスのセパレータ切断装置。
7. 前記粉体は、セラミックスで形成した請求項６に記載の電気デバイスのセパレータ切断装置。
8. 基材である溶融材と、前記溶融材に積層し前記溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を含むセパレータを切断するセパレータ切断方法であって、
   前記セパレータを相互に離間して配置された少なくとも２つの切断部材で切断片が発生するように切断し、
   第１吸引部で前記切断片を吸引しつつ前記セパレータから離間する方向に向かって移動させ、第２吸引部で前記セパレータの切断で発生する切断塵を吸引する電気デバイスのセパレータ切断方法。