JP6170104B2 - 捲回装置及び捲回素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、二次電池等に内蔵される捲回素子を得るための捲回装置及び捲回素子の製造方法に関するものである。

例えば、リチウムイオン電池等の二次電池として用いられる捲回素子は、正極活物質が塗布された正電極シートと、負極活物質が塗布された負電極シートとが、絶縁素材からなる２枚のセパレータを介して重ね合わされた状態で捲回されて製造される。

当該捲回素子を製造する捲回装置においては、ロール状に捲回された原反から供給される上記各電極シート及びセパレータがそれぞれ別個の搬送路に沿って回転可能な巻芯へと搬送される。そして、当該巻芯により、電極シート及びセパレータが重ね合わされた状態で捲回され、最後に所定の固定用テープによりセパレータの終端部を巻止めすることによって、捲回素子が得られる。（例えば、特許文献１等参照）。尚、得られた捲回素子は、後工程において、例えば所定のケースに対し挿入されることとなる。

ところで、活物質の塗布厚みの違い等により、電極シートの厚みにバラツキが生じてしまい、ひいては得られた捲回素子の外形寸法にもバラツキが生じてしまうことがある。ここで、捲回素子の外形寸法が正常範囲を上回ってしまうと、ケースに対する捲回素子の挿入に支障が生じてしまい、一方、捲回素子の外形寸法が正常範囲を下回ってしまうと、ケースと捲回素子との間に隙間が生じてしまい、ケース内における捲回素子の位置が不安定となってしまうおそれがある。

そこで、捲回素子の外形寸法にバラツキが生じてしまうことを防止すべく、捲回中の電極シート等の外周面に対し加圧ローラによって圧力を加えるように構成するとともに、ケースに対する捲回素子の挿入圧力に基づき、前記加圧ローラから加えられる圧力を調節する手法が知られている（例えば、特許文献２等参照）。

特開平１１−２６５７２６号公報 特開２００１−３１９６７７号公報

しかしながら、上記手法では、加圧ローラから電極シート等に圧力を加えることで、電極シート等に損傷が生じてしまい、ひいては得られた捲回素子の品質（例えば、電池容量等）が低下してしまうおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、捲回素子の品質低下を抑制しつつ、捲回素子の外形寸法をより確実に正常範囲に収めることができる捲回装置及び捲回素子の製造方法を提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。

手段１．活物質の塗布された帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとをそれぞれ所定の供給機構から自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯に供給するとともに、前記巻芯が回転することで前記電極シート及び前記セパレータを重ねつつ捲回する捲回装置であって、
前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測手段と、
前記厚さ計測手段による計測結果に基づき、前記巻芯による前記電極シート及び前記セパレータの巻取量、並びに、捲回時において前記電極シート及び前記セパレータの少なくとも一方に対し印加される張力のうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする捲回装置。

上記手段１によれば、制御手段により、計測された電極シートの厚さに基づいて電極シート等の巻取量や捲回時の張力が制御される。例えば、計測された電極シートの厚さが比較的大きい場合、制御手段は、巻取量を減少させたり、捲回時の張力を増大させたりすることで、捲回素子において外形寸法が過大となることを抑制する。一方、例えば、計測された電極シートの厚さが比較的小さい場合、制御手段は、巻取量を増大させたり、捲回時の張力を減少させたりすることで、捲回素子において外形寸法が過小となることを抑制する。このように上記手段１によれば、電極シートの実際の厚さに基づき電極シート等の巻取数や張力が制御されるため、電極シートの厚さにバラツキがある場合であっても、得られる捲回素子の外形寸法をより確実に正常範囲に収めることができる。

また、上記手段１によれば、巻取量や張力を制御することにより捲回素子の外形寸法が調整されるため、捲回時に電極シート等に加わるダメージを軽減させることができる。その結果、得られた捲回素子における品質の低下をより確実に抑制することができる。

手段２．前記厚さ計測手段は、前記巻芯よりも上流側の前記電極シートの搬送経路において前記電極シートの厚さを計測するように構成されていることを特徴とする手段１に記載の捲回装置。

上記手段２によれば、厚さ計測手段により、捲回される前の電極シートの厚さが計測される。従って、電極シートの厚さをより正確に計測することができ、ひいてはより適切な巻取量や捲回時の張力を設定することができる。その結果、捲回素子の外形寸法を一層確実に正常範囲に収めることができる。

手段３．前記厚さ計測手段は、捲回前における一素子分の前記電極シートである捲回予定電極シートの全域の厚さを計測するとともに、
前記制御手段は、前記厚さ計測手段による前記捲回予定電極シートに関する計測結果に基づき、前記捲回予定電極シートの捲回時において、前記巻取量及び前記張力のうちの少なくとも一方を制御するように構成されていることを特徴とする手段２に記載の捲回装置。

上記手段３によれば、捲回前の一素子分の電極シート（捲回予定電極シート）全域における厚さが予め計測されるとともに、捲回予定電極シートの捲回時には、予め計測されたその厚さに基づき、電極シート等の巻取数や張力が制御される。すなわち、上記手段３によれば、巻取数や張力を捲回される電極シートの厚さに合わせた最適なものとすることができる。従って、捲回素子の外形寸法をより一層確実に正常範囲に収めることができる。

手段４．前記厚さ計測手段は、
前記電極シートが曲げられた状態で外周に架けられ、前記電極シートの搬送に伴い回転する第一測長ローラと、
当該第一測長ローラとの間で前記電極シートを挟み込むように配置され、前記電極シートの搬送に伴い回転する第二測長ローラとを有し、
前記両測長ローラ間を前記電極シートが通過するときに、前記電極シートの内周面に接触する前記第一測長ローラの回転量と、前記電極シートの外周面に接触する前記第二測長ローラの回転量との差に基づき、前記電極シートの厚さを計測するように構成されていることを特徴とする手段２又は３に記載の捲回装置。

上記手段４によれば、比較的簡易な手法によって、搬送中の電極シートの厚さを精度よく計測することができる。

手段５．前記厚さ計測手段による計測結果に基づき、前記電極シート及び前記セパレータが捲回されてなる捲回素子の良否を判定する良否判定手段を備えることを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の捲回装置。

電極シートの厚さが正常範囲から大きく外れている場合には、捲回素子の品質に問題が生じてしまうおそれがある。その一方で、上記手段１等によれば、電極シートの厚さに多少の増減があっても、捲回素子の外形寸法をより確実に正常範囲に収めることができ、得られた捲回素子の形状をほぼ一定とすることができる。従って、捲回素子の外観に基づいて、捲回素子の品質に問題があるか否かを正確に判定することは非常に困難である。

この点、上記手段５によれば、厚さ計測手段により計測された電極シートの厚さに基づき、捲回素子の良否が判定される。従って、得られた捲回素子において品質に問題があるか否かをより正確に判定することができる。

手段６．前記セパレータの搬送経路における一定の位置において、前記巻芯の回転停止中に、前記巻芯により巻取られることとなる終端部、及び、前記巻芯により次回巻取られることとなる始端部との区切りとなる位置にて前記セパレータを切断するセパレータ切断手段と、
前記巻芯に捲回された前記セパレータの終端部を所定の固定用テープにより巻止めする固定手段とを有し、
前記巻芯の少なくとも外周面は、前記巻芯の回転軸を対称軸とする回転対称形状をなしており、
前記制御手段は、前記厚さ計測手段による計測結果に基づき、少なくとも前記巻芯による前記電極シート及び前記セパレータの巻取量を制御するとともに、当該巻取量に応じて前記巻芯の回転数を調節可能であり、巻取開始から前記セパレータの切断が行われるまでの前記巻芯の回転数を半回転単位で調節するように構成されていることを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の捲回装置。
（捲回素子の製造工程において、巻芯に対しセパレータが十分に捲回されると、巻芯の回転が停止された上で、セパレータが切断される。そして、セパレータの終端部分（巻き残し部分）は、巻き取られた上で固定用テープにより巻止めされる。通常、セパレータは、その搬送経路における一定の位置にて切断されるため、セパレータの終端部分（巻き残し部分）の長さは一定となる。

ところで、巻芯として外周面が回転対称形状（例えば、長方形状など）のものを用い、断面長円形状や断面楕円形状などの捲回素子を製造する場合がある。この場合に、回転開始時（セパレータ等の巻取開始時）における回転方向に沿った巻芯の向きが一定であり、かつ、回転開始時からセパレータの切断が行われるまでの巻芯の回転数が一定であれば、停止時（セパレータ切断時）における巻芯の向きは一定となる。停止時における巻芯の向きが一定であり、かつ、セパレータの終端部分（巻き残し部分）の長さが一定であれば、得られた各捲回素子においてその周方向に沿ったセパレータの終端部の位置が揃い、ひいては固定用テープの位置も揃うこととなる。

しかしながら、上記手段６のように、電極シート等の巻取量に応じて巻芯の回転数を調節するように構成した場合において、巻芯の回転数を自由に変更可能とすると、回転数の変更に伴い停止時（セパレータ切断時）における巻芯の向きが変化してしまい、その結果、各捲回素子においてその周方向に沿った固定用テープの位置にずれが生じてしまうおそれがある。固定用テープの位置ずれが生じてしまうと、ケースに対する捲回素子の挿入に支障が生じる等の不具合が生じてしまうおそれがある。

この点、上記手段６によれば、巻取開始時からセパレータの切断までの巻芯の回転数は、半回転単位で調節されるように構成されている。従って、巻芯の少なくとも外周面が回転対称形状をなしており、回転数によって停止時における巻芯の向きが変化するような場合であっても、停止時（セパレータ切断時）における巻芯の向きを一定とすることができる。これにより、各捲回素子においてその周方向に沿ったセパレータの終端部や固定用テープの位置を揃えることができる。その結果、固定用テープの位置にずれが生じることに伴う不具合をより確実に防止することができる。

手段７．自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯を備えてなる捲回装置を用いて、活物質の塗布された帯状の電極シートと絶縁素材からなる帯状のセパレータとを前記巻芯に対し捲回してなる捲回素子を製造するための捲回素子の製造方法であって、
前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測工程と、
前記電極シート及び前記セパレータを捲回する捲回工程とを含み、
前記捲回工程においては、前記厚さ計測工程による計測結果に基づき、前記巻芯による前記電極シート及び前記セパレータの巻取量、並びに、捲回時において前記電極シート及び前記セパレータのうちの少なくとも一方に対し印加される張力のうちの少なくとも一方が制御されることを特徴とする捲回素子の製造方法。

上記手段７によれば、上記手段１と同様の作用効果が奏されることとなる。

手段８．前記厚さ計測工程においては、捲回前における一素子分の前記電極シートである捲回予定電極シートの全域の厚さが計測され、
前記捲回工程においては、前記捲回予定電極シートの捲回時に、前記厚さ計測工程における前記捲回予定電極シートに関する計測結果に基づき、前記巻取量及び前記張力のうちの少なくとも一方が制御されることを特徴とする手段７に記載の捲回素子の製造方法。

上記手段８によれば、上記手段３と同様の作用効果が奏されることとなる。

電池素子の構成を示す断面模式図である。 固定用テープを示すための電池素子の模式図である。 捲回装置の概略構成図である。 制御装置に記憶される内容を示す図である。 回転数決定用テーブルを示す図である。 捲回部の概略構成図である。 巻取量決定工程のフローチャートである。 第一停止処理のフローチャートである。 第二停止処理のフローチャートである。 ＬＡ決定処理のフローチャートである。 ＬＢ決定処理のフローチャートである。 捲回工程のフローチャートである。 巻終わり処理のフローチャートである。 巻取量決定工程の開始時における捲回装置の概略構成図である。 巻取量決定工程及び捲回工程中における捲回装置の概略構成図である。 巻取量決定工程の終了時における捲回装置の概略構成図である。 セパレータが切断される際の捲回部の概略構成図である。 第２実施形態において、制御装置に記憶される内容を示す図である。 張力決定用テーブルを示す図である。 張力決定工程のフローチャートである。 第３実施形態における捲回装置の概略構成図である。 両電極シートの厚さを示すグラフである。 両電極シートの厚さを示すグラフである。 両電極シートの厚さを示すグラフである。 第３実施形態における捲回工程のフローチャートである。 両電極シートの厚さを示すグラフである。 両電極シートの厚さを示すグラフである。 両電極シートの厚さを示すグラフである。 第４実施形態における張力決定用数式のグラフである。 第４実施形態における捲回工程のフローチャートである。 第５実施形態における張力決定用数式のグラフである。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔第一実施形態〕
まず、捲回装置によって得られる捲回素子としてのリチウムイオン電池素子の構成について説明する。

図１に示すように、リチウムイオン電池素子１（以下、単に「電池素子１」という）は、２枚のセパレータ２，３を介して、正電極シート４及び負電極シート５が重ね合わされた状態で捲回されることで製造される。尚、図１においては、説明の便宜上、セパレータ２，３及び電極シート４，５（以下、これらを総称する場合は「各種シート２〜５」という）の相互の間隔をあけて示している。

セパレータ２，３は、それぞれ同一の幅を有する帯状をなしており、異なる電極シート４，５同士が互いに接触して短絡を起こしてしまうのを防止すべく、ポリプロピレン（ＰＰ）等の絶縁体により構成されている。

電極シート４，５は、薄板状の金属シートよりなり、セパレータ２，３と略同一の幅を有している。また、電極シート４，５の表裏両面には活物質が塗布されている。正電極シート４には例えばアルミニウム箔シートが用いられ、その表裏両面に正極活物質（例えば、マンガン酸リチウム粒子等）が塗布されている。負電極シート５には例えば銅箔シートが用いられ、その表裏両面に負極活物質（例えば、活性炭等）が塗布されている。そして、活物質を介して、正電極シート４及び負電極シート５間におけるイオン交換ができるようになっている。より詳しくは、充電時には、正電極シート４側から負電極シート５側へとイオンが移動し、放電時には、負電極シート５側から正電極シート４側へとイオンが移動する。

また、本実施形態における電池素子１は、図２に示すように、軸直交断面における外周形状が長円形状や楕円形状などの回転対称形状とされている。そして、電池素子１の外周面には、セパレータ２，３の終端部の巻止めを行うための固定用テープ６が貼付されている。尚、固定用テープ６には、電池素子１ごとに図示しない所定の通し番号が付されている。

また、正電極シート４の幅方向一端縁からは図示しない複数の正極リードが延出するとともに、負電極シート５の幅方向他端縁からは図示しない複数の負極リードが延出している。

リチウムイオン電池を得るに際しては、捲回された電池素子１が金属製で筒状をなす図示しない電池容器（ケース）内に配設されるとともに、前記正極リード及び負極リードがそれぞれまとめられる。そして、まとめられた正極リードを正極端子部品（図示せず）に接続するとともに、同じくまとめられた負極リードを負極端子部品（図示せず）に接続し、両端子部品が前記電気容器の両端開口に塞ぐように設けられることで、リチウムイオン電池を得ることができる。

次に、電池素子１を製造するための捲回装置１０について説明する。図３に示すように、捲回装置１０は、各種シート２〜５を捲回するための捲回部１１と、正電極シート４を捲回部１１へ供給するための正電極シート供給機構３１と、負電極シート５を捲回部１１へ供給するための負電極シート供給機構４１と、セパレータ２，３をそれぞれ捲回部１１へ供給するためのセパレータ供給機構５１，６１と、制御手段及び良否判定手段としての制御装置８１とを備えている。尚、上記捲回部１１や各供給機構３１，４１，５１，６１など、捲回装置１０内の各種機構は、制御装置８１により動作制御される構成となっている。

正電極シート供給機構３１は、正電極シート４がロール状に捲回されてなる正電極シート原反３２を備えている。正電極シート原反３２は、自由回転可能に支持されており、ここから適宜、正電極シート４が引き出されることとなる。

尚、正電極シート原反３２を構成する正電極シート４の厚さは、活物質の塗布厚みが異なる等の理由により、正電極シート原反３２のロットごとに異なる場合がある。また、１の正電極原反シート３２を構成する正電極シート４においても、各部位で厚みの異なることがある。これらの点は、負電極シート５においても同様である。

また、正電極シート供給機構３１は、シート挿入機構７１と、シート切断カッタ７２と、テンション付与機構７３と、第一繰出ローラ７４と、バッファ機構７５と、第二繰出ローラ７６と、厚さ計測手段としての厚さ計測機構７７とを備えている。

シート挿入機構７１は、正電極シート４を捲回部１１へ供給するものであり、正電極シート４の搬送経路に沿って、捲回部１１に接近する接近位置と、捲回部１１から離間する離間位置とに移動可能に構成されている。シート挿入機構７１は、正電極シート４を把持可能な一対のチャック７１ａ，７１ｂを備えている。チャック７１ａ，７１ｂは、図示しない駆動手段により開閉動作可能に構成されている。そして、正電極シート４を捲回部１１へ供給する際には、チャック７１ａ，７１ｂにより正電極シート４を把持した上で、シート挿入機構７１が捲回部１１に対して接近するようになっている。

シート切断カッタ７２は、正電極シート４を切断するためのものであり、正電極シート４の表裏両側にそれぞれ位置する一対の刃部７２ａ，７２ｂを備えている。シート切断カッタ７２は、その一対の刃部７２ａ，７２ｂが正電極シート４を挟むように位置するシート切断位置と、正電極シート４の搬送経路外へ退避する退避位置との間を移動可能に構成されている。

尚、正電極シート４の切断は、前記チャック７１ａ，７１ｂにより正電極シート４が把持された状態で行われるようになっている。また、捲回部１１へと正電極シート４を供給すべく、シート挿入機構７１が捲回部１１側へ接近移動する際には、一対の刃部７２ａ，７２ｂがそれぞれ正電極シート４の搬送経路から離間することで、シート挿入機構７１の移動を阻害しないようになっている。

テンション付与機構７３は、一対のローラ７３ａ，７３ｂと、両ローラ７３ａ，７３ｂ間において揺動自在に設けられたダンサローラ７３ｃとを有している。ダンサローラ７３ｃは、トルク制御された所定のサーボモータ（図示せず）により動作し、制御装置８１により前記サーボモータが制御されることで、正電極シート４に付与される張力を変更可能に構成されている。また、ダンサローラ７３ｃは、正電極シート４に張力を付与することで、正電極シート４の弛みを防止する役割も果たす。

第一繰出ローラ７４は、図示しないモータに連結された上下一対のローラ７４ａ，７４ｂを有し、両ローラ７４ａ，７４ｂにより正電極シート４を挟持しつつ、捲回部１１に向けて正電極シート４を繰り出すように構成されている。

バッファ機構７５は、一対の従動ローラ７５ａ，７５ｂと、両ローラ７５ａ，７５ｂ間において上下方向に変位可能に設けられた昇降ローラ７５ｃとを有し、第一繰出ローラ７４による正電極シート４の繰出量と、第二繰出ローラ７６による正電極シート４の繰出量との差を吸収する役割を果たす。本実施形態では、バッファ機構７５を設けることにより、シート切断カッタ７２から厚さ計測機構７７までの間において、電池素子１ひとつ分を構成する長さの正電極シート４が貯留可能となっている。

第二繰出ローラ７６は、図示しないモータに連結された上下一対のローラ７６ａ，７６ｂを備えており、両ローラ７６ａ，７６ｂにより正電極シート４を挟持しつつ、バッファ機構７５側に向けて正電極シート４を繰り出すように構成されている。尚、両繰出ローラ７４，７６の回転量、すなわち、正電極シート４の繰出量は、図示しないエンコーダにより把握可能となっており、当該エンコーダから前記回転量（繰出量）に関する情報が制御装置８１へと入力されるようになっている。

厚さ計測機構７７は、一対のローラ７７ａ，７７ｂと、第一測長ローラ７７ｃと、第二測長ローラ７７ｄとを備えている。第一測長ローラ７７ｃの外周には、両ローラ７７ａ，７７ｂ間に位置する正電極シート４が折り返して曲げられた状態で架けられている。第二測長ローラ７７ｄは、第一測長ローラ７７ｃとの間で正電極シート４の折り返し部分を挟み込むようにして配置されている。

また、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄは、互いに同径で、かつ、それぞれ自由回転可能な従動ローラであり、正電極シート４の搬送に伴い回転する。そして、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄの回転量は、図示しないエンコーダにより把握可能となっており、当該エンコーダから両測長ローラ７７ｃ，７７ｄの回転量に関する情報が制御装置８１へと入力されるようになっている。

尚、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ及び正電極シート４の位置関係が上述のように設定されているため、正電極シート４が両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を通過しているときに、正電極シート４の内周面（屈曲内側面）に接触する第一測長ローラ７７ｃの回転量と、正電極シート４の外周面（屈曲外側面）に接触する第二測長ローラ７７ｄの回転量とに差が生じることとなる。この回転量の差は、正電極シート４が厚いほど大きく、正電極シート４が薄いほど小さくなる。

負電極シート供給機構４１は、その最上流側において、負電極シート５がロール状に捲回されてなる負電極シート原反４２を備えている。負電極シート原反４２は、回転可能に支持されており、ここから適宜、負電極シート５が引き出されることとなる。

また、負電極シート原反４２から捲回部１１にかけての負電極シート５の搬送路の途中には、正電極シート４の搬送路と同様に、シート挿入機構７１、シート切断カッタ７２、テンション付与機構７３、第一繰出ローラ７４、バッファ機構７５、第二繰出ローラ７６及び厚さ計測機構７７などが設けられている。これらの各種構成は、正電極シート４の搬送路に設けられたものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。

一方、セパレータ供給機構５１，６１は、それぞれセパレータ２，３がロール状に捲回されてなるセパレータ原反５２，６２を備えている。セパレータ原反５２，６２は、自由回転可能に支持されており、ここから適宜、セパレータ２，３が引き出されることとなる。

さらに、セパレータ２，３の搬送路の途中には、電極シート４，５の搬送路と同様に、テンション付与機構７３が設けられている。当該テンション付与機構７３の各種構成は、電極シート４，５の搬送路に設けられたものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。

尚、各供給機構３１，４１，５１，６１のテンション付与機構７３は、各種シート２〜５に付与する張力を変更可能に構成されているが、本実施形態では、テンション付与機構７３によって、各種シート２〜５に対し常に一定の張力が付与されるようになっている。

また、各種シート２〜５の供給経路の途中には、各種シート２〜５をひとまとめにする一対のガイドローラ７８ａ，７８ｂなど、各種シート２〜５を案内するための各種ガイドローラ（符号略）が設けられている。

制御装置８１は、演算手段としてのＣＰＵや、各種プログラムを記憶するＲＯＭ、演算データや入出力データなどの各種データを一時的に記憶するＲＡＭ、演算データ等を長期記憶するハードディスクなどを備えており、上述の通り、上記捲回部１１や各供給機構３１，４１，５１，６１の動作を制御する。制御装置８１によって、例えば、両繰出ローラ７４，７６による両電極シート４，５の繰出し開始・繰出し停止や、捲回部１１に対する電極シート４，５の供給タイミングなどが制御される。

また、制御装置８１は、両繰出ローラ７４，７６の回転量に基づき、両電極シート４，５の繰出量を把握できるようになっている。

さらに、制御装置８１には、両測長ローラ７７ｃ，７７ｃにおける回転量の差と電極シート４，５の厚さとの対応関係を示すテーブルが予め記憶されている。そして、制御装置８１は、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄの回転量に関する情報が入力された場合、前記テーブルを参酌することで、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を通過している電極シート４，５の厚さを得ることができるようになっている。

加えて、制御装置８１は、電池素子１の捲回前に、当該電池素子１を構成する両電極シート４，５の巻取量ＬＡ，ＬＢを電池素子１ごとに決定する。詳述すると、電極シート４，５の繰出し開始から、両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を通過する電極シート４，５の厚さを計測し始めるとともに、当該厚さの積算値の合計値ＳＴ（ｍｍ）を求めていく。尚、本実施形態では、負電極シート５の方が正電極シート４よりも早く繰出し開始されるようになっている。

そして、合計値ＳＴが予め設定された所定の第一閾値Ｓ１（ｍｍ）以上となったときに、繰出し開始時からの正電極シート４の繰出量を特定するとともに、この繰出量を次回捲回される正電極シート４の巻取量ＬＡ（ｍｍ）として決定する。

さらに、正電極シート４の繰出しを停止する一方、負電極シート５の繰出しを継続して負電極シート５の厚さを計測し続け、合計値ＳＴが所定の第二閾値Ｓ２（ｍｍ）以上となったときに、繰出し開始時からの負電極シート５の繰出量を特定するとともに、この繰出量を次回捲回される負電極シート５の巻取量ＬＢ（ｍｍ）として決定する。本実施形態では、正電極シート４を負電極シート５で確実に覆うべく、負電極シート５の方が正電極シート４よりも繰出し開始タイミングが早く、繰出し停止タイミングが遅くされており、巻取量ＬＢが巻取量ＬＡよりも大きなものとなるように構成されている。

また、決定された両電極シート４，５の巻取量ＬＡ，ＬＢは、図４に示すように、電池素子１を特定するための通し番号ｎ−１，ｎ，ｎ＋１・・・（ｎは所定の整数）とともに制御装置８１のハードディスクに記憶される。

尚、上述した巻取量ＬＡ，ＬＢの算出手法は、次の考え方に基づく。すなわち、両電極シート４，５の厚さの積算値の合計値ＳＴは、電池素子１の断面において各電極シート４，５が占める部分の面積に相当する。ここで、例えば、正電極シート４の厚さの基準値を０．１５ｍｍとし、公差（許容値）を±０．００４ｍｍとし、負電極シート５の厚さの基準値を０．１０ｍｍとし、公差（許容値）を±０．００４ｍｍとし、正電極シート４の巻取量の基準値を１３０００ｍｍとし、負電極シート５の巻取量の基準値を（１３０００＋ｓ）ｍｍとしたとき、両電極シート４，５の厚さ等が基準値と同一であれば、電池素子１の断面において各電極シート４，５の占める部分の面積は、およそ（３２５０＋０．１ｓ）ｍｍ²〔＝０．１５×１３０００＋０．１０×（１３０００＋ｓ）〕となる。この断面積は、いわば理想値である。尚、前記値ｓ（ｍｍ）は、正数であり、負電極シート５で正電極シート４を覆うべく、前記値ｓの分だけ、負電極シート５が正電極シート４よりも長くされている。

そして、電極シート４，５の厚さにバラツキが存在する場合であっても、各電池素子１の断面において各電極シート４，５の占める部分の面積が前記断面積と等しいものになるのであれば、各電池素子１における外形寸法はほぼ一定のものとなる。この点を考慮して、本実施形態では、第二閾値Ｓ２を前記断面積と等しい値とし、第一閾値Ｓ１を前記断面積よりも若干小さな値（例えば、第二閾値Ｓ２から、負電極シート５の厚さの基準値に前記値ｓに基づく値を乗算したものを減じた値）とした上で、前記合計値ＳＴが第一閾値Ｓ１に到達したときにおける、繰出し開始時からの正電極シート４の繰出量を正電極シート４の巻取量ＬＡとして決定している。また、前記合計値ＳＴが第二閾値Ｓ２に到達したときにおける、繰出し開始時からの負電極シート５の繰出量を負電極シート５の巻取量ＬＢとして決定している。

例えば、正電極シート４の全域の厚さが０．１５４ｍｍであり、負電極シート５の全域の厚さが０．１０４ｍｍであり、負電極シート５がｓ／２だけ繰出された後に正電極シート４の繰出しが開始されることとする。また、例えば、前記値ｓが５００ｍｍとされた場合、前記断面積は３３００ｍｍ²となるため、例えば、第二閾値Ｓ２は３３００ｍｍに設定され、第一閾値Ｓ１は３２７５〔＝３３００−（０．１００×ｓ／２）〕ｍｍに設定されることとなる。この場合、繰出し開始時からの正電極シート４の繰出量をＬＸ（ｍｍ）とし、繰出し開始時からの負電極シート５の繰出量をＬＹ（ｍｍ）とすると、合計値ＳＴは、０．１５４×ＬＸ＋０．１０４×ＬＹとなる。ここで、繰出量ＬＸ，ＬＹは、捲回時における内外周差の影響により異なる増加態様を取り得るが、仮に両者の増加態様が同一であるとすると、ＬＹ＝ＬＸ＋ｓ／２となり、合計値ＳＴは、２６＋０．２５８×ＬＸ〔＝０．１５４×ＬＸ＋０．１０４×（ＬＸ＋５００／２）〕となる。そして、両電極シート４，５が繰出され、繰出量ＬＸが約１２５９４ｍｍとなったときに、合計値ＳＴが第一閾値Ｓ１以上となる。そのため、次回捲回される正電極シート４の巻取量ＬＡは約１２５９４ｍｍに決定される。その後、正電極シート４の繰出しが停止される一方、負電極シート５の繰出しが継続され、合計値ＳＴは、０．１５４×１２５９４＋０．１０４×ＬＹとなる。そして、繰出量ＬＹが約１３０７９ｍｍとなったときに、合計値ＳＴが第二閾値Ｓ２以上となる。そのため、次回捲回される負電極シート５の巻取量ＬＢは約１３０７９ｍｍに決定される。

また、制御装置８１は、決定した巻取量ＬＡに基づき、各種シート２〜５を捲回する際における捲回部１１に設けられた巻芯１３，１４の回転数Ｒ（より詳しくは、巻取開始からセパレータ２，３の切断が行われるまでの巻芯１３，１４の回転数Ｒ）を決定する。回転数Ｒは、ＲＡＭに予め記憶された巻取量ＬＡと回転数Ｒとの対応関係を示す回転数決定用テーブル（図５参照）を参酌して決定される。例えば、巻取量ＬＡが、予め設定された値Ｘ０以上値Ｘ１未満である場合には、回転数Ｒとして、予め設定された最小回転数Ｒ０に０．５を加算したものが設定される。さらに、決定された回転数Ｒは、電池素子１を特定するための通し番号ｎ−１，ｎ，ｎ＋１・・・とともにハードディスクに記憶される。

尚、回転数決定用テーブルにおいて、回転数Ｒは、巻取量ＬＡが大きいほど大きなものが設定されており、巻取量ＬＡの変化に対応して半回転単位で異なるものとされている。また、回転数決定用テーブルにおいて設定されている各回転数Ｒは、電極シート４，５を対応する巻取量ＬＡ，ＬＢだけ巻き取った後に、セパレータ２，３をさらに所定量だけ巻き取れる程度の数に設定されている。本実施形態では、巻取量ＬＡや回転数Ｒが大きいほど、一素子分のセパレータ２，３の巻取量が大きなものとなる。つまり、電極シート４，５の厚さに基づいて、一素子分のセパレータ２，３の巻取量は変動することとなる。

さらに、制御装置８１は、決定された巻取量ＬＡ，ＬＢに基づき、実際に各種シート２〜５を捲回する前に、将来的に得られる電池素子１の良否を予め判定する。本実施形態では、巻取量ＬＡが予め設定された所定の正常範囲から外れていること、及び、巻取量ＬＢが予め設定された所定の正常範囲から外れていることの少なくとも一方を満たす場合、電池素子１を不良と判定する。そして、電池素子１を特定するための前記通し番号とともに、判定結果をハードディスクに記憶する（図４参照）。

次に、捲回部１１の構成について説明する。図６に示すように、捲回部１１は、図示しない駆動機構により回転可能に設けられた相対向する２枚の円盤状のテーブルからなるターレット１２と、当該ターレット１２の回転方向に１８０°間隔で設けられた２つの巻芯１３，１４と、当該巻芯１３，１４に対しそれぞれターレット１２の回転方向にほぼ９０°ずつずれた位置に設けられた２つの支持ローラ１５ａ，１５ｂと、セパレータ切断手段としてのセパレータカッタ１６と、捲回後の各種シート２〜５がばらけるのを押さえるための押えローラ１７と、前記固定用テープ６を貼付するためのテープ貼付機構１８とを備えている。

巻芯１３，１４は、それぞれ自身の外周側において各種シート２〜５を巻取るためのものであり、図示しない駆動機構により自身の中心軸を回転軸として回転可能に構成されている。巻芯１３，１４の回転量は、図示しないエンコーダにより把握可能となっており、当該エンコーダから回転量に関する情報が制御装置８１へと入力されるようになっている。

また、巻芯１３，１４は、ターレット１２の軸線方向（図６等の紙面奥行方向）に沿って、ターレット１２を構成する一方のテーブルに対し出没可能に設けられている。尚、巻芯１３，１４は、前記一方のテーブルから突出した状態となったときに、その先端部が他方のテーブルに形成された受け用の穴に挿通され、両テーブルによって回転可能な状態で支持されるようになっている。

加えて、巻芯１３，１４は、それぞれ回転軸の直交方向における断面形状が長方体状となる扁平状に構成されている。つまり、本実施形態における巻芯１３，１４は、少なくとも外周面が前記回転軸を対称軸とする回転対称形状をなすものとされている。

さらに、巻芯１３（１４）は、それぞれ自身の軸線方向（図６の紙面奥行方向）に沿って延びる一対の芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）を備えており、芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）間には隙間が形成されている。

巻芯１３，１４は、ターレット１２が回転することにより、捲回ポジションＰ１と、取外しポジションＰ２との間を旋回移動可能に構成されている。

捲回ポジションＰ１は、巻芯１３，１４に対し各種シート２〜５を捲回するポジションであり、当該捲回ポジションＰ１に対し上記各供給機構３１，４１，５１，６１からそれぞれ各種シート２〜５が供給されることとなる。

取外しポジションＰ２は、捲回後の各種シート２〜５、すなわち電池素子１の取外しを行うためのポジションである。取外しポジションＰ２の周辺部には、巻芯１３，１４から電池素子１の取外しを行うための取外装置（不図示）等が設けられている。

支持ローラ１５ａ，１５ｂは、取外しポジションＰ２へ移動した巻芯１３，１４と上記供給機構３１，４１，５１，６１との間で各種シート２〜５を引っ掛け、支持するためのものである。

セパレータカッタ１６は、捲回ポジションＰ１の近傍に配置されており、ターレット１２に接近しセパレータ２，３を切断する切断位置と、ターレット１２から離間し巻芯１３，１４の移動を妨げない退避位置との間で移動可能である。

押えローラ１７は、取外しポジションＰ２の近傍に配置されており、ターレット１２に接近し各種シート２〜５を押さえる近接位置と、ターレット１２から離間し巻芯１３，１４の移動を妨げない退避位置との間で移動可能に構成されている。

テープ貼付機構１８は、取外しポジションＰ２の近傍に配置されており、捲回終了時に、ターレット１２に接近し、セパレータ２，３の終端部に前記固定用テープ６を貼付する機能を備えている。尚、固定用テープ６には、その貼付対象となる電池素子１の通し番号が印刷等により予め付されている。

次に、上述の捲回装置１０を用いた電池素子１の製造工程について説明する。電池素子１の製造工程は、次回捲回される予定の一素子分の電極シート４，５（捲回予定電極シートに相当する）の巻取量ＬＡ，ＬＢが決定される工程（巻取量決定工程）、及び、一素子分の電極シート４，５が捲回される工程（捲回工程）を含む。尚、これら両工程は、同時期に実施されるが、本実施形態では、説明の便宜上、これら両工程を分けて説明する。

まず、巻取量決定工程について、図７〜１１のフローチャートに従って説明する。尚、巻取量決定工程の直前において、両電極シート４，５はシート挿入機構７１によって把持されるとともに、セパレータ２，３は電極シート４，５の供給対象である一方の巻芯１３（１４）に対し所定量巻き取られた状態となっている（図１４参照）。図１４〜１６においては、次回捲回される予定の一素子分の電極シート４，５に対応する部分を太線にて示す。

図７に示すように、巻取量決定工程では、まず、ステップＳ１１において、負電極シート供給機構４１のシート挿入機構７１により巻芯１３（１４）側に対し負電極シート５が供給される。具体的には、負電極シート５を把持するシート挿入機構７１が捲回部１１側に接近し、セパレータ２，３間に負電極シート５が挿入されることで、負電極シート５が供給される。尚、挿入後、シート挿入機構７１による負電極シート５の把持が解除されるとともに、シート挿入機構７１が元の位置に戻る。

負電極シート５の供給に伴い、負電極シート５が両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を動き始めることとなり、ステップＳ１２において、厚さ計測機構７７による負電極シート５の厚さ計測が開始される。すなわち、厚さ計測工程が開始される。

次いで、ステップＳ１３において、負電極シート５の供給後、一方の巻芯１３（１４）が所定数回転（例えば、１回転）した段階で、シート挿入機構７１により一方の巻芯１３（１４）側に対し、正電極シート４が供給される。具体的には、正電極シート４を把持するシート挿入機構７１が捲回部１１側に接近し、セパレータ２，３間に正電極シート４が挿入されることで、正電極シート４が供給される。尚、挿入後、シート挿入機構７１による正電極シート４の把持が解除されるとともに、シート挿入機構７１が元の位置に戻る。

正電極シート４の供給に伴い、正電極シート４が両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を動き始めることとなり、ステップＳ１４にて、厚さ計測機構７７による正電極シート４の厚さ計測が開始される。

そして、両電極シート４，５が供給されると、一方の巻芯１３（１４）及び両繰出ローラ７４，７６により各種シート２〜５が順次繰出されていく（図１５参照）。これにより、電極シート４，５がそれぞれ両測長ローラ７７ｃ，７７ｄ間を通過していき、電極シート４，５の厚さが連続的に計測されていくとともに、電極シート４，５の厚さの積算値の合計値ＳＴが徐々に増加していく。

続くステップＳ１５では、第一停止フラグがオンであるか否かが判定される。第一停止フラグは、正電極シート４を繰出す第一繰出ローラ７４が停止しているか否かを判定するための状態識別情報である。第一停止フラグがオンであり、第一繰出ローラ７４による正電極シート４の繰出しが既に停止されている場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）には、ステップＳ１８へ移行する。一方、第一停止フラグがオフであれば（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ１６の処理を実行する。

ステップＳ１６においては、第一繰出ローラ７４による正電極シート４の繰出量が所定量ＸＡ（ｍｍ）と等しいか否かを判定することにより、一方の巻芯１３（１４）側に対し正電極シート４が所定量ＸＡだけ繰出されたか否かがチェックされる。所定量ＸＡは、現在捲回されている一素子分の正電極シート４の終端部と次回捲回される一素子分の正電極シート４の始端部との区切りとなる位置がシート切断カッタ７２（刃部７２ａ，７２ｂ）に対し位置決めされることとなる、繰出し（供給）開始時からの正電極シート４の繰出し量である。所定量ＸＡは、例えば、現在捲回中の一素子分の正電極シート４の巻取量ＬＡ（この巻取量ＬＡは前回の巻取量決定工程において予め決定されている）から、一方の巻芯１３（１４）及びシート切断カッタ７２間における正電極シート４の搬送経路の長さを減じた値に設定される。

正電極シート４が所定量ＸＡだけ繰出されている場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）には、ステップＳ１７に移行し、第一停止処理を実行する。

第一停止処理では、図８に示すように、まず、ステップＳ３１において、一方の巻芯１３（１４）側に対する正電極シート４のこれ以上の繰出しを停止すべく、一方の巻芯１３（１４）の回転が一時停止されるとともに、第一繰出ローラ７４による巻芯１３（１４）側への正電極シート４の繰出しが停止される。一方、第二繰出ローラ７６は、現在の動作状態がそのまま維持される。この状態では、次回捲回される一素子分の正電極シート４の始端部は、シート切断カッタ７２に対し位置決めされた状態となる。そして、繰出しが停止されると、シート挿入機構７１により正電極シート４が把持された上で、シート切断カッタ７２により正電極シート４が切断される。

次いで、ステップＳ３２において、第一停止フラグがオンとされる。その後、ステップＳ３３において、巻芯１３（１４）による捲回が再開され、第一停止処理が終了される。

図７に戻り、ステップＳ１５にて肯定判定された場合、ステップＳ１６にて否定判定された場合、又は、ステップＳ１７の後には、ステップＳ１８において、第二停止フラグがオンであるか否かが判定される。第二停止フラグは、負電極シート５を繰出す第一繰出ローラ７４が停止しているか否かを判定するための状態識別情報である。第二停止フラグがオンであり、第一繰出ローラ７４による負電極シート５の繰出しが既に停止されている場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１へ移行する。一方、第二停止フラグがオフであれば（ステップＳ１８：ＮＯ）、ステップＳ１９の処理を実行する。

ステップＳ１９においては、第一繰出ローラ７４による負電極シート５の繰出量が所定量ＸＢ（ｍｍ）と等しいか否かを判定することにより、一方の巻芯１３（１４）に対し負電極シート５が所定量ＸＢだけ繰出されたか否かがチェックされる。所定量ＸＢは、現在捲回されている一素子分の負電極シート５の終端部と次回捲回される一素子分の負電極シート５の始端部との区切りとなる位置がシート切断カッタ７２（刃部７２ａ，７２ｂ）に対し位置決めされることとなる、繰出し開始からの負電極シート５の繰出し量である。所定量ＸＢは、現在捲回中の一素子分の負電極シート５の巻取量ＬＢ（この巻取量ＬＢは前回の巻取量決定工程において予め決定されている）から、一方の巻芯１３（１４）及びシート切断カッタ７２間における負電極シート５の搬送経路の長さを減じた値に設定される。

負電極シート５が所定量ＸＢだけ繰出されている場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）には、ステップＳ２０に移行し、第二停止処理を実行する。

第二停止処理では、図９に示すように、ステップＳ４１において、一方の巻芯１３（１４）側に対する負電極シート５のこれ以上の繰出しを停止すべく、一方の巻芯１３（１４）の回転が一時停止されるとともに、第一繰出ローラ７４による巻芯１３（１４）側への負電極シート５の繰出しが停止される。一方、第二繰出ローラ７６は、現在の動作状態がそのまま維持される。この状態では、次回捲回される一素子分の負電極シート５の始端部は、シート切断カッタ７２に対し位置決めされた状態となる。そして、繰出しが停止されると、シート挿入機構７１により負電極シート５が把持された上で、シート切断カッタ７２により負電極シート５が切断される。

次いで、ステップＳ４２において、第二停止フラグがオフとされる。その後、ステップＳ４３において、巻芯１３（１４）による捲回が再開され、第二停止処理が終了される。

図７に戻り、ステップＳ１８にて肯定判定された場合、ステップＳ１９にて否定判定された場合、又は、ステップＳ２０の後には、ステップＳ２１にて、第一決定フラグがオンであるか否かがチェックされる。第一決定フラグは、次回捲回される一素子分の正電極シート４の巻取量ＬＡが決定されているか否かを示すための状態識別情報である。

ステップＳ２１にて否定判定された場合、つまり、巻取量ＬＡが未決定である場合には、ステップＳ２２に移行し、合計値ＳＴが第一閾値Ｓ１に到達しているか否かがチェックされる。合計値ＳＴが第一閾値Ｓ１未満である場合（ステップＳ２２：ＮＯ）には、ステップＳ１５へと戻る。一方、合計値ＳＴが第一閾値Ｓ１に到達している場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、ステップＳ２３に移行し、ＬＡ決定処理が実行された上で、ステップＳ１５に戻る。

ＬＡ決定処理では、図１０に示すように、まず、ステップＳ５１において、繰出し開始時からの第二繰出ローラ７６による正電極シート４の繰出量が、巻取量ＬＡとして決定される。また、決定された巻取量ＬＡが、次回の捲回で得られることとなる電池素子１の通し番号とともに、制御装置８１のハードディスクに記憶される。さらに、前記回転数決定用テーブルを参酌して、巻取量ＬＡに対応する回転数Ｒが決定されるとともに、当該回転数Ｒもハードディスクへと記憶される。

続くステップＳ５２では、第二繰出ローラ７６による正電極シート４の繰出しが停止される。一方、第一繰出ローラ７４は、現在の動作状態がそのまま維持される。そして、続くステップＳ５３において、第一決定フラグがオンとされ、ＬＡ決定処理が終了される。尚、第一停止フラグ及び第一決定フラグのそれぞれがオンである場合、シート切断カッタ７２及び第二繰出ローラ７６間には、次回捲回される一素子分の正電極シート４が停止状態で存在していることになる（図１６参照）。

図７に戻り、第一決定フラグがオンである場合、つまり、合計値ＳＴが第一閾値Ｓ１に到達した状態になると、負電極シート５の捲回がさらに進むことで、合計値ＳＴが第一閾値Ｓ１よりも大きな第二閾値Ｓ２へと到達可能になる。この点を踏まえ、第一決定フラグがオンである場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）になって初めて、ステップＳ２４において、第二決定フラグがオンであるか否かが判定される。第二決定フラグは、合計値ＳＴが第二閾値Ｓ２に到達したときにオンに設定されるものであり、次回捲回される一素子分の負電極シート５の巻取量ＬＢが決定されているか否かを示すための状態識別情報である。

ステップＳ２４にて肯定判定された場合には、ステップＳ２７へ移行する。一方、ステップＳ２４にて否定判定された場合、つまり、巻取量ＬＢが未決定である場合には、ステップＳ２５に移行し、合計値ＳＴが第二閾値Ｓ２に到達しているか否かがチェックされる。合計値ＳＴが第二閾値Ｓ２未満である場合（ステップＳ２５：ＮＯ）には、ステップＳ１５へと戻る。一方、合計値ＳＴが第二閾値Ｓ２に到達している場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）には、ステップＳ２６に移行し、ＬＢ決定処理が実行された上で、ステップＳ２７へと移行する。

ＬＢ決定処理では、図１１に示すように、まず、ステップＳ６１において、繰出し開始時からの第二繰出ローラ７６による負電極シート５の繰出し量が、巻取量ＬＢとして決定される。また、決定された巻取量ＬＢが、次回の捲回で得られることとなる電池素子１の通し番号とともに、制御装置８１のハードディスクに記憶される。

さらに続くステップＳ６２において、第二繰出ローラ７６による負電極シート５の繰出しが停止される。第二繰出ローラ７６による両電極シート４，５の繰出しが停止された時点で、厚さ計測工程は終了する。一方、第一繰出ローラ７４は、現在の動作状態がそのまま維持される。そして、続くステップＳ６３において、第二決定フラグがオンとされ、ＬＢ決定処理が終了される。第二停止フラグ及び第二決定フラグのそれぞれがオンである場合、シート切断カッタ７２及び第二繰出ローラ７６間には、次回捲回される一素子分の負電極シート５が停止状態で存在していることになる（図１６参照）。

図７に戻り、ステップＳ２４で肯定判定された場合、又は、ステップＳ２６の後、ステップＳ２７において、各フラグ（第一停止フラグ、第一決定フラグ、第二停止フラグ及び第二決定フラグ）がオンであるか否かが判定される。すなわち、巻取量ＬＡ，ＬＢが既に決定されるとともに、各電極シート供給機構３１，４１において、シート切断カッタ７２及び第二繰出ローラ７６間に、次回捲回される一素子分の電極シート４，５が停止状態で存在しているか否かが判定される。ステップＳ２７にて否定判定された場合には、ステップＳ１５へと戻る。

一方、ステップＳ２７にて肯定判定された場合には、各フラグがオフに戻されるとともに、合計値ＳＴが初期値とされる処理、及び、ステップＳ２８の状態判定処理が行われた上で、巻取量決定工程が終了される。

ステップＳ２８においては、決定された巻取量ＬＡ，ＬＢに基づき、次回捲回されて得られることとなる電池素子１の良否が前もって判定される。そして、電池素子１の良否判定結果が、当該電池素子１の通し番号とともにハードディスクに記憶される。

次いで、捲回工程について、図１２及び図１３のフローチャートを参照して説明する。

尚、上述の通り、電極シート４，５の捲回に先立って、電極シート４，５が捲回されることとなる一方の巻芯１３（１４）の外周にはセパレータ２，３が所定量だけ巻き取られている（図１４参照）。また、セパレータ２，３の巻取開始時における一方の巻芯１３（１４）の向き（角度）は常に一定となるように構成されており、本実施形態では、芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）間に形成された隙間の貫通方向が、支持ローラ１５ａ（１５ｂ）及びガイドローラ７８ａ，７８ｂ間に架け渡された各種シート２〜５の長手方向と平行となるように、巻取開始時における一方の巻芯１３（１４）の向きが設定されている。さらに、一方の巻芯１３（１４）に対するセパレータ２，３の捲回が開始された時点から、制御装置８１により、巻芯１３，１４の回転量を検出するための前記エンコーダを通じて一方の巻芯１３（１４）の回転数の検出が開始されている。

捲回工程では、図１２に示すように、まず、ステップＳ７１において、一方の巻芯１３（１４）に対する負電極シート５の供給が開始される。尚、供給時におけるシート挿入機構７１の移動タイミングに合わせて、繰出ローラ７４，７６による負電極シート５の繰出しが開始される。

次に、ステップＳ７２において、負電極シート５の挿入後、巻芯１３（１４）が所定回数（例えば、１回転）した段階で、一方の巻芯１３（１４）に対する正電極シート４の供給が開始される。尚、供給時におけるシート挿入機構７１の移動タイミングに合わせて、繰出ローラ７４，７６による正電極シート４の繰出しが開始される。

そして、巻芯１３（１４）の回転に伴い、一方の巻芯１３（１４）に対し各種シート２〜５が捲回されていく。

続くステップＳ７３では、第一捲回フラグがオンであるか否かが判定される。第一捲回フラグは、正電極シート４が所定量ＸＡだけ捲回されたか否かを判定するための状態識別情報である。尚、当該第一捲回フラグは、第一停止フラグと兼用可能である。ステップＳ７３で肯定判定された場合には、ステップＳ７８に移行する。

一方、ステップＳ７３で否定判定された場合には、ステップＳ７４において、一方の巻芯１３（１４）に対し、正電極シート４が所定量ＸＡだけ捲回されたか否かが判定される。

ステップＳ７４にて肯定判定された場合、すなわち、現在捲回されている一素子分の正電極シート４の終端部がシート切断カッタ７２に到達した場合、ステップＳ７５において、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が一時停止されるとともに、第一繰出ローラ７４による正電極シート４の供給が停止される。

さらに、続くステップＳ７６において、シート挿入機構７１により正電極シート４が把持された上で、シート切断カッタ７２により正電極シート４が切断される。

続くステップＳ７７では、一方の巻芯１３（１４）の捲回動作が再開されるとともに、第一捲回フラグがオンとされる。

ステップＳ７３にて肯定判定された場合、ステップＳ７４にて否定判定された場合、又は、ステップＳ７７の後、ステップＳ７８において、第二捲回フラグがオンであるか否かが判定される。第二捲回フラグは、負電極シート５が所定量ＸＢだけ捲回されたか否かを判定するための状態識別情報である。尚、当該第二捲回フラグは、第二停止フラグと兼用可能である。ステップＳ７８で肯定判定された場合には、ステップＳ８３に移行する。

一方、ステップＳ７８で否定判定された場合には、ステップＳ７９において、一方の巻芯１３（１４）に対し、負電極シート５が所定量ＸＢだけ捲回されたか否かが判定される。

ステップＳ７９にて肯定判定された場合、すなわち、現在捲回されている一素子分の負電極シート５の終端部がシート切断カッタ７２に到達した場合には、ステップＳ８０において、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が一時停止されるとともに、第一繰出ローラ７４による負電極シート５の供給が停止される。さらに、ステップＳ８１において、シート挿入機構７１により負電極シート５が把持された上で、シート切断カッタ７２により負電極シート５が切断される。

続くステップＳ８２では、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が再開されるとともに、第二捲回フラグがオンとされる。

ステップＳ７８にて肯定判定された場合、又は、ステップＳ８２の後には、ステップＳ８３において、両捲回フラグがそれぞれオンであるか否かが判定される。つまり、一方の巻芯１３（１４）に対し、正電極シート４が所定量ＸＡ捲回され、負電極シート５が所定量ＸＢ捲回されたか否かが判定される。ステップＳ８３にて否定判定された場合には、ステップＳ７３へと戻る。

一方、ステップＳ８３にて肯定判定された場合には、ステップＳ８４にて、一方の巻芯１３（１４）の回転を再開させることにより、電極シート４，５の終端部分（巻き残し部分）が巻き取られる。尚、このときの巻芯１３（１４）の回転数は、正電極シート４の終端部分（巻き残し部分）が最大長さ（巻取量ＬＡから所定量ＸＡを減算した値）であったり、負電極シート５の終端部分（巻き残し部分）が最大長さ（巻取量ＬＢから所定量ＸＢを減算した値）であったりしても、電極シート４，５の終端部分を完全に巻き取れるような一定の値が設定されている。

ステップＳ８４に続いて、ステップＳ８５において、セパレータ２，３が切断されることなく、ターレット１２が回転させられる。これにより、捲回ポジションＰ１にあった一方の巻芯１３（１４）がセパレータ供給機構５１，６１からセパレータ２，３を引き出しつつ、取外しポジションＰ２側へと移動していく。一方、取外しポジションＰ２にあった他方の巻芯１４（１３）が、ターレット１２の一方のテーブルに没した状態で、捲回ポジションＰ１側へと移動していく。

続いて、ステップＳ８６において、ターレット１２の回転に併せて、各種シート２〜５の捲回されている一方の巻芯１３（１４）が自身の中心軸を回転軸として回転させられる。

そして、次のステップＳ８７において、巻終わり処理を実行することで、捲回工程が終了される。

巻終わり処理では、図１３に示すように、ステップＳ９１において、一方の巻芯１３（１４）の回転数が、現在捲回中の一素子分の電極シート４，５に対応して決定された回転数Ｒに到達したか否かが判定される。ステップＳ９１の処理は、肯定判定されるまで繰り返し行われる。

ステップＳ９１にて肯定判定された場合には、ステップＳ９２において、一方の巻芯１３（１４）の回転が停止される。尚、一方の巻芯１３（１４）の回転が停止する前、停止と同時、又は、停止した後に、ターレット１２の回転が停止されることとなる。

一方の巻芯１３（１４）及びターレット１２の回転が停止されると、捲回ポジションＰ１にあった一方の巻芯１３（１４）が取外しポジションＰ２に位置し、取外しポジションＰ２にあった他方の巻芯１４（１３）が捲回ポジションＰ１に位置した状態となる。また、一方の巻芯１３（１４）の回転数Ｒは半回転単位で変動するように設定されているため、断面長方形状である一方の巻芯１３（１４）は、常に同じ向き（角度）で停止する。

さらに、このときには、一方の巻芯１３（１４）とガイドローラ７８ａ，７８ｂ間において、セパレータ２，３が一方の支持ローラ１５ｂ（１５ａ）に架けられた状態となっている。この状態で、ステップＳ９３において、押えローラ１７を一方の巻芯１３（１４）に接近させ、押えローラ１７により各種シート２〜５を押えた上で、セパレータカッタ１６がセパレータ２，３に接近することにより、セパレータ２，３が切断される（図１７参照）。

本実施形態では、一方の巻芯１３（１４）は常に同じ角度（向き）で停止し、さらに、セパレータ２，３は、これを支持する支持ローラ１５ａ（１５ｂ）とガイドローラ７８ａ，７８ｂとの間において常に一定の位置で切断される。そのため、セパレータ２，３の切断後におけるセパレータ２，３の終端部分（巻き残し部分）の長さは常に一定となる。

尚、セパレータ２，３の切断に先立って、他方の巻芯１４（１３）がターレット１２の一方のテーブルから突出することで、他方の巻芯１４（１３）の芯片１４ａ，１４ｂ（１３ａ，１３ｂ）間にセパレータ２，３が挿通される。さらに、他方の巻芯１４（１３）が所定量だけ回転することで、他方の巻芯１４（１３）の外周にセパレータ２，３が所定量だけ巻き付けられる。次回の捲回工程では、このセパレータ２，３が巻き付けられた他方の巻芯１４（１３）へと電極シート４，５が供給されることとなる。

続くステップＳ９４では、押えローラ１７により各種シート２〜５を押えた状態のまま、一方の巻芯１３（１４）を回転させる。これにより、セパレータ２，３及び電極シート４，５の終端部分がばらけることなく完全に巻取られる。尚、セパレータ２，３の巻き残し部分の長さは一定であるため、巻取後におけるセパレータ２，３の終端部の位置は、電池素子１の周方向において常にほぼ一定となる。

次にステップＳ９５において、テープ貼付機構１８により、セパレータ２，３の終端部が固定用テープ６により巻止めされ、巻終わり処理が終了される。セパレータ２，３の終端部の位置がほぼ一定となるため、得られた電池素子１において、その周方向に沿った固定用テープ６の位置は常にほぼ一定となる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、電極シート４，５の実際の厚さに基づき電極シート４，５等の巻取量が制御される。そのため、電極シート４，５の厚さにバラツキがある場合であっても、得られる電池素子１の外形寸法をより確実に正常範囲に収めることができる。

また、巻取量を制御することにより電池素子１の外形寸法が調整されるため、捲回時に各種シート２〜５に加わるダメージを軽減させることができる。その結果、得られた電池素子１における品質の低下をより確実に抑制することができる。

さらに、厚さ計測機構７７により、捲回される前の電極シート４，５の厚さが計測される。従って、電極シート４，５の厚さをより正確に計測することができ、ひいてはより適切な巻取量を設定することができる。その結果、電池素子１の外形寸法を一層確実に正常範囲に収めることができる。

また、本実施形態では、捲回前の一素子分の電極シート４，５（捲回予定電極シート）全域における厚さが予め計測されるとともに、捲回予定電極シートの捲回時には、予め計測されたその厚さに基づき、電極シート４，５等の巻取数が制御される。従って、巻取数を捲回される電極シート４，５の厚さに合わせた最適なものとすることができ、電池素子１の外形寸法をより一層確実に正常範囲に収めることができる。

さらに、厚さ計測機構７７により計測された電極シート４，５の厚さに基づき、電池素子１の良否が判定される。従って、得られる電池素子１の外形寸法に違いがほとんどなくても、得られた各電池素子１において品質に問題があるか否かをより正確に判定することができる。

加えて、巻取開始時からセパレータ２，５の切断までの巻芯１３，１４の回転数Ｒが半回転単位で調節されること等により、停止時（セパレータ２，３の切断時）における巻芯１３，１４の向きを一定とすることができる。これにより、各電池素子１においてその周方向に沿った固定用テープ６の位置を揃えることができ、ひいては固定用テープ６の位置にずれが生じることに伴う不具合をより確実に防止することができる。

また、巻取量ＬＡ，ＬＢや良否判定結果に関するデータと、固定用テープ６に付された通し番号とを照合することで、各電池素子１における電極シート４，５の長さや良否を容易に把握することができる。
〔第２実施形態〕
次いで、第２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。

上記第１実施形態では、電極シート４，５の厚さに応じて一素子分の電極シート４，５の巻取量ＬＡ，ＬＢなどを調節することで、電池素子１の外形寸法がほぼ一定となるように構成されている。これに対し、本第２実施形態では、電極シート４，５の厚さに応じて捲回時に電極シート４，５等に加える張力を調節することで、電池素子１の外形寸法がほぼ一定となるように構成されている。

詳述すると、本第２実施形態において、制御装置８１は、捲回部１１に対する電極シート４，５の供給開始から、電極シート４，５の厚さを計測し始めるとともに、両電極シート４，５の厚さの積算値の合計値ＳＴ（ｍｍ）を求めていく。さらに、制御装置８１は、供給開始からの電極シート４，５の繰出量も計測していく。

電極シート４，５がそれぞれ予め設定された所定量だけ繰出されると、制御装置８１は、電極シート４，５の繰出しを停止する。これにより、シート切断カッタ７２と厚さ計測機構７７との間には、次回捲回される一素子分の電極シート４，５が存在することとなる。尚、本第２実施形態では、一素子分の正電極シート４の巻取量は、各電池素子１において常に一定となり、一素子分の負電極シート５の巻取量は、各電池素子１において常に一定となるように構成されている。また、一素子分の負電極シート５の巻取量は、一素子分の正電極シート４の巻取量よりも大きく、負電極シート５で正電極シート４の全域が覆われるようになっている。

そして、制御装置８１は、計測された合計値ＳＴに基づき、各種シート２〜５を捲回する際に、テンション付与機構７３により各種シート２〜５に付与する張力Ｔ（Ｎ）を決定する。張力Ｔは、ＲＡＭに予め記憶された合計値ＳＴと張力Ｔとの対応関係を示す張力決定用テーブル（図１８参照）を参酌して決定される。例えば、合計値ＳＴが、値ＳＴ１以上値ＳＴ２未満である場合には、張力Ｔとして値Ｔ２が決定される。さらに、決定された張力Ｔは、電池素子１を特定するための通し番号ｎ−１，ｎ，ｎ＋１・・・とともにハードディスクに記憶される（図１９参照）。

尚、張力決定用テーブルにおいて、張力Ｔは、合計値ＳＴが大きいほど大きなものが設定されており、電極シート４，５の厚さの変動に対応して、電池素子１の外形寸法をほぼ一定とできるものが、合計値ＳＴの各範囲毎に設定されている。例えば、合計値ＳＴが値ＳＴ０以上値ＳＴ１未満であるときにおいて、この範囲に対応する張力Ｔ１を各種シート２〜５に加えつつ捲回することで得られた電池素子１の外形寸法と、合計値ＳＴが値ＳＴ２以上値ＳＴ３未満であるときにおいて、この範囲に対応する張力Ｔ３を各種シート２〜５に加えつつ捲回することで得られた電池素子１の外形寸法とは、ほぼ一定となるように構成されている。尚、張力決定用テーブルに代えて、合計値ＳＴを代入することで、付与すべき張力を導出可能な数式を用いてもよい。

また、本第２実施形態において、制御装置８１は、合計値ＳＴに基づき、次回捲回により得られることとなる電池素子１の良否を判定する。詳述すると、制御装置８１は、合計値ＳＴが予め設定された最小許容値を下回る場合、つまり、捲回時に加える張力Ｔを最低限としても、得られる電池素子１の外形寸法が過度に小さくなってしまう場合には、不良と判定する。また、合計値ＳＴが予め設定された最大許容値を上回る場合、つまり、捲回時に加える張力Ｔを最大限としても、得られる電池素子１の外形寸法が過度に大きくなってしまう場合にも、制御装置８１は不良と判定する。一方、合計値ＳＴが前記最小許容値以上最大許容値以下であれば、制御装置８１は良と判定する。

次に、電池素子１の製造工程について、次回捲回時に各種シート２〜５に加えるべき張力Ｔを決定する工程（張力決定工程）を中心に説明する。

張力決定工程においては、図２０に示すように、上記第１実施形態における巻取量決定工程と同様、まず、ステップＳ１１１〜Ｓ１１４において、電極シート４，５が一方の巻芯１３（１４）に供給されるとともに、両電極シート４，５の厚さの計測が開始される。そして、一方の巻芯１３（１４）に対する電極シート４，５の捲回が進んでいくことで、両電極シート４，５の繰出量及び合計値ＳＴはそれぞれ徐々に増加していく。

続くステップＳ１１５では、供給開始からの正電極シート４の繰出量が所定値に到達したか否かの判定が、当該条件を満たすまで繰り返し行われる。ステップＳ１１５で肯定判定されると、ステップＳ１１６において、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が一時停止されるとともに、繰出ローラ７４，７６による正電極シート４の繰出しが停止される。このとき、現在捲回されている一素子分の正電極シート４の終端部と次回捲回されることとなる一素子分の正電極シート４の始端部との区切りとなる位置がシート切断カッタ７２に位置決めされた状態となる。その後、シート挿入機構７１により正電極シート４が把持された上で、シート切断カッタ７２により正電極シート４が切断されるとともに、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が再開される。

続くステップＳ１１７では、供給開始からの負電極シート５の繰出量が所定値に到達したか否かの判定が、当該条件を満たすまで繰り返し行われる。ステップＳ１１７で肯定判定されると、ステップＳ１１８において、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が一時停止されるとともに、繰出ローラ７４，７６による負電極シート５の繰出しが停止される。このとき、現在捲回されている一素子分の負電極シート５の終端部と次回捲回されることとなる一素子分の負電極シート５の始端部との区切りとなる位置がシート切断カッタ７２に位置決めされた状態となる。その後、シート挿入機構７１により負電極シート５が把持された上で、シート切断カッタ７２により負電極シート５が切断されるとともに、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が再開される。

次いで、ステップＳ１１９において、合計値ＳＴに基づき、前記張力決定用テーブルを参酌して、張力Ｔが決定される。また、決定された張力Ｔが、次回の捲回で得られることとなる電池素子１の通し番号とともに、制御装置８１のハードディスクに記憶される。

続くステップＳ１２０において、各フラグをオフに戻すとともに、合計値ＳＴを初期値とする処理、及び、状態判定処理を行った上で、張力決定工程が終了する。状態判定処理では、合計値ＳＴに基づき、次回捲回されて得られることとなる電池素子１の良否が予め判定される。そして、電池素子１の良否判定結果が、当該電池素子１の通し番号とともに、制御装置８１のハードディスクに記憶される。

尚、次回捲回時には、制御装置８１によりテンション付与機構７３（ダンサローラ７３ｃ）が制御されることで各種シート２〜５に対し決定された張力Ｔが付与されつつ、各種シート２〜５の巻取りが行われることとなる。

以上、本第２実施形態によれば、基本的には上記第１実施形態と同様の作用効果が奏されることとなる。すなわち、電極シート４，５の厚さにバラツキがある場合であっても、得られる電池素子１の外形寸法をより確実に正常範囲に収めることができる。また、得られた電池素子１における品質の低下抑制等、各種有利な効果を得ることができる。
〔第３実施形態〕
次いで、第３実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。

上記第１実施形態では、電極シート供給機構３１，４１にバッファ機構７５や繰出ローラ７４，７６が設けられ、シート切断カッタ７２及び厚さ計測機構７７間に一素子分の電極シート４，５を貯留可能となっている。これに対し、本第３実施形態では、図２１に示すように、電極シート供給機構３１，４１にバッファ機構７５や繰出ローラ７４，７６が設けられておらず、シート切断カッタ７２及び厚さ計測機構７７間に一素子分の電極シート４，５を貯留不能となっている。

そのため、上記第１実施形態では、各種シート２〜５の捲回時に、次回捲回される電極シート４，５の巻取量ＬＡ，ＬＢが前もって決定され、捲回の直前には、一素子分の電極シート４，５がそれぞれの搬送経路に貯留されるようになっているが、本第３実施形態では、これが不可能となっている。そこで、本第３実施形態では、各種シート２〜５が捲回されている最中に、現在捲回されている電極シート４，５の巻取量ＬＡ，ＬＢが決定されるように構成されている。

詳述すると、本第３実施形態において、制御装置８１は、図２２に示すように、厚さ計測機構７７による計測結果に基づき、厚さ計測機構７７を基準として、これよりも下流側に位置している電極シート４，５の各部位における厚さのデータを蓄積・保存している。当該データは、電極シート４，５の搬送に伴い更新されていき、シート切断カッタ７２の配置位置に対応する（刃部７２ａ，７２ｂ間を通過している）電極シート４，５の厚さも変化していく（図２３，２４参照）。

その上で、制御装置８１は、捲回部１１に対して電極シート４，５の供給が開始されてから、シート切断カッタ７２を通過している電極シート４，５の厚さの積算値を合計した値（合計値）ＳＵを算出する。

そして、合計値ＳＵが前記第一閾値Ｓ１（ｍｍ）以上となったときに、供給開始からの正電極シート４の繰出量を特定するとともに、この繰出量を現在捲回されている正電極シート４の巻取量ＬＡ（ｍｍ）として決定する。

巻取量ＬＡが決定されると、正電極シート４の繰出しを停止する一方、負電極シート５の繰出しを継続し、合計値ＳＵが前記第二閾値Ｓ２（ｍｍ）以上となったときに、供給開始からの負電極シート５の繰出量を特定するとともに、この繰出量を現在捲回されている負電極シート５の巻取量ＬＢ（ｍｍ）として決定する。

尚、決定された両電極シート４，５の巻取量ＬＡ，ＬＢは、上記第１実施形態と同様に、電池素子１を特定するための通し番号とともにハードディスクに記憶される。さらに、上記第１実施形態と同様に、繰出量ＬＡに基づき回転数Ｒが決定されるとともに、当該回転数Ｒがハードディスクに記憶される。

次いで、本第３実施形態において、一方の巻芯１３（１４）に対する電極シート４，５の供給が開始されてから、一方の巻芯１３（１４）に対する各種シート２〜５の捲回が終了するまでの工程（捲回工程）を中心に説明する。

捲回工程においては、図２５に示すように、上記第１実施形態と同様、まず、ステップＳ１３１〜Ｓ１３４において、一方の巻芯１３（１４）に対し電極シート４，５が供給されるとともに、電極シート４，５の厚さ計測が開始される。これにより、合計値ＳＵの算出が開始され、一方の巻芯１３（１４）に対し各種シート２〜５が捲回されていくことで、合計値ＳＵが徐々に増加していく。

続くステップＳ１３５では、合計値ＳＵが第一閾値Ｓ１に到達しているか否かの判定が、当該条件を満たすまで繰り返し判定される。合計値ＳＵが第一閾値Ｓ１に到達した場合には、ステップＳ１３６に移行し、供給開始からの正電極シート４の繰出量が巻取量ＬＡとして決定されるとともに、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が一時停止され、正電極シート４の繰出しが停止される。併せて、前記回転数決定用テーブルに基づき、決定された巻取量ＬＡに対応する回転数Ｒが決定される。尚、このとき、現在捲回されている一素子分の正電極シート４の終端部がシート切断カッタ７２に対し位置決めされた状態となる。

次いで、ステップＳ１３７において、シート挿入機構７１により正電極シート４が把持された上で、シート切断カッタ７２により正電極シート４が切断される。その後、一方の巻芯１３（１４）の捲回動作が再開される。

続くステップＳ１３８では、合計値ＳＵが第二閾値Ｓ２に到達しているか否かの判定が、当該条件を満たすまで繰り返し判定される。合計値ＳＵが第二閾値Ｓ２に到達した場合には、ステップＳ１３９において、供給開始からの負電極シート５の繰出量が巻取量ＬＢとして決定されるとともに、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が一時停止され、負電極シート５の繰出しが停止される。尚、このとき、現在捲回されている一素子分の負電極シート５の終端部がシート切断カッタ７２に対し位置決めされた状態となる。

続くステップＳ１４０では、シート挿入機構７１により負電極シート５が把持された上で、シート切断カッタ７２により負電極シート５が切断される。その後、ステップＳ１４１にて、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が再開され、電極シート４，５の終端部分（巻き残し部分）が巻き取られる。これにより、一方の巻芯１３（１４）に対し、正電極シート４が巻取量ＬＡだけ巻き取られ、負電極シート５が巻取量ＬＢだけ巻き取られることとなる。

続くステップＳ１４２〜Ｓ１４４では、上記第１実施形態におけるＳ８５〜Ｓ８７と同様の処理が行われる。すなわち、ターレット１２を回転させるとともに、一方の巻芯１３（１４）が決定された回転数Ｒと同数だけ回転した時点で、一方の巻芯１３（１４）の回転を停止させる。そして、セパレータカッタ１６によりセパレータ２，３が切断されるとともに、セパレータ２，３の終端部分が巻き取られ、さらに、固定用テープ６により巻き止めがなされる。

次いで、ステップＳ１４５において、状態判定処理が実行され、捲回工程が終了される。状態判定処理では、合計値ＳＵに基づき、現在捲回して得られた電池素子１の良否が判定される。具体的には、合計値ＳＵが予め設定された最小許容値を下回る場合、又は、合計値ＳＵが予め設定された最大許容値を上回る場合には、電池素子１は不良であると判定される。得られた判定結果は、電池素子１の通し番号と関連付けられた上で、制御装置８１のハードディスクに記憶される。また、状態判定処理の終了後、次の捲回工程が始まる前に、合計値ＳＵが初期値（０）に再設定される。

以上、本第３実施形態によれば、基本的には上記第１実施形態と同様の作用効果が奏されることとなる。

また、本第３実施形態では、捲回前に一素子分の電極シート４，５を搬送経路に貯留する必要がないため、搬送経路を比較的短くすることができる。その結果、捲回装置１０の小型化を図ることができる。
〔第４実施形態〕
次いで、第４実施形態について、上記第２実施形態との相違点を中心に説明する。

上記第２実施形態では、各種シート２〜５の捲回時に、次回捲回される各種シート２〜５に付与される張力Ｔが前もって決定されるように構成されている。これに対し、本第４実施形態では、各種シート２〜５が捲回されている最中に、一方の巻芯１３（１４）に対し、ちょうど捲回されようとしている電極シート４，５の厚さの合計値ＳＶに基づき、張力Ｔがリアルタイムに変更されるように構成されている。

詳述すると、制御装置８１は、上記第３実施形態と同様に、図２６に示すように、厚さ計測機構７７による計測結果に基づき、厚さ計測機構７７を基準として、これよりも下流側に位置している電極シート４，５の各部位における厚さのデータを蓄積・保存している。当該データは、電極シート４，５の搬送に伴い更新されていき、一方の巻芯１３（１４）に到達し、電極シート４，５のうち一方の巻芯１３（１４）によりちょうど巻き取られようとしている部位（被巻取部）の厚さも変化していく（図２７，２８参照）。

その上で、制御装置８１は、捲回部１１に対して両電極シート４，５の双方の供給が開始されてから、両電極シート４，５の被巻取部における厚さの合計値ＳＶを得る。

そして、制御装置８１は、被巻取部における厚さの合計値ＳＶに応じて、被巻取部がちょうど巻き取られようとしているときに各種シート２〜５に加えるべき張力Ｔを決定する。張力Ｔは、ＲＡＭに予め設定された、合計値ＳＶと張力Ｔとの対応関係を示す張力決定用数式（図２９参照）を参酌して、得られた合計値ＳＶに対応するものが決定される。尚、本実施形態では、捲回初期や捲回後期において、両電極シート４，５のうち負電極シート５のみが一方の巻芯１３（１４）に供給されている場合、セパレータ２，３及び負電極シート５に対し予め設定された一定の張力が付与されるように構成されている。

さらに、制御装置８１は、被巻取部が巻き取られる際に、この被巻取部に対応して決定された張力Ｔを各種シート２〜５に印加するようにテンション付与機構７３を制御する。

また、制御装置８１は、合計値ＳＶに基づき、電池素子１の良否を判定する。詳述すると、制御装置８１は、合計値ＳＶが予め設定された最小厚さを下回ることが所定回数以上あった場合には、電池素子１を不良と判定する。また、合計値ＳＶが予め設定された最大厚さを上回ることが所定回数以上あった場合にも、制御装置８１は電池素子１を不良と判定する。一方、合計値ＳＶが前記最小厚さを下回ったり、前記最大厚さを上回ったりすることがそれぞれ所定回数未満であった場合には、制御装置８１は電池素子１を良と判定する。

次いで、本第４実施形態において、一方の巻芯１３（１４）に対する電極シート４，５の供給が開始されてから、一方の巻芯１３（１４）に対する各種シート２〜５の捲回が終了するまでの工程（捲回工程）を中心に説明する。

捲回工程においては、図３０に示すように、上記第１実施形態と同様、まず、ステップＳ１５１において、一方の巻芯１３（１４）に対し負電極シート５及び正電極シート４がこの順序で供給される。尚、上述の通り、両電極シート４，５のうち負電極シート５のみが供給されているとき、セパレータ２，３及び負電極シート５に付与される張力Ｔは一定とされている。

続くステップＳ１５２では、電極シート４，５のうちちょうど巻き取られようとしている部位（被巻取部）の合計値ＳＶが取得される。

次いで、ステップＳ１５３において、ステップＳ１５２において得られた合計値ＳＶと前記張力決定用の数式から、張力Ｔが決定される。そして、ステップＳ１５４において、決定された張力Ｔが各種シート２〜５に加わるように各テンション付与機構７３が制御される。

次に、ステップＳ１５５において、正電極シート４が所定量繰出されたか否かが判定される。ステップＳ１５５において否定判定された場合、つまり、正電極シート４が一素子分繰出されていない場合には、ステップＳ１５２に戻る。従って、ステップＳ１５２〜Ｓ１５４の処理は、正電極シート４が所定量繰出されるまでの間、つまり、各種シート２〜５が捲回されている間に繰り返し実行され、各種シート２〜５の捲回中、合計値ＳＶの変化に応じて各種シート２〜５に付与される張力Ｔが変動することとなる。

一方、ステップＳ１５５において肯定判定された場合、つまり、正電極シート４が所定量繰出された場合には、ステップＳ１５６において、正電極シート４の繰出しが停止されるとともに、一方の巻芯１３（１４）の回転が一時停止される。そして、シート挿入機構７１により正電極シート４が把持された状態で、シート切断カッタ７２により正電極シート４が切断される。続くステップＳ１５７では、セパレータ２，３及び負電極シート５に付与される張力Ｔが予め設定された一定値に設定される。

次いで、ステップＳ１５８において、負電極シート５が所定量繰出されたか否かの判定が、当該条件を満たすまで繰り返し行われる。負電極シート５が所定量繰出された場合（ステップＳ１５８：ＹＥＳ）には、ステップＳ１５９において、負電極シート５の繰出しが停止されるとともに、一方の巻芯１３（１４）の回転が一時停止される。そして、シート挿入機構７１により負電極シート５が把持された上で、シート切断カッタ７２により負電極シート５が切断される。

その後、ステップＳ１６０にて、一方の巻芯１３（１４）の回転動作が再開され、電極シート４，５の終端部分（巻き残し部分）が巻き取られる。続くステップＳ１６１では、ターレット１２を回転させ、さらに、次のステップＳ１６２において、一方の巻芯１３（１４）が予め設定された所定の回転数だけ回転した時点で、一方の巻芯１３（１４）の回転が停止される。そして、ステップＳ１６３において、セパレータカッタ１６によりセパレータ２，３が切断されるとともに、セパレータ２，３の終端部分が巻き取られ、さらに、固定用テープ６により巻き止めがなされる。

次いで、ステップＳ１６４において、状態判定処理が実行され、捲回工程が終了される。状態判定処理では、合計値ＳＶに基づき、現在捲回して得られた電池素子１の良否が判定されるとともに、判定結果が制御装置８１のハードディスクに記憶される。尚、状態判定処理の終了後、次の捲回工程の始まる前に、合計値ＳＶは初期値（０）に再設定される。

以上、本第４実施形態によれば、基本的には上記第２実施形態と同様の作用効果が奏されることとなる。また、捲回前に一素子分の電極シート４，５を搬送経路に貯留する必要がないため、搬送経路を比較的短くすることができ、捲回装置１０の小型化を図ることができる。
〔第５実施形態〕
次に、第５実施形態について上記実施形態との相違点を中心に説明する。

上記実施形態では、電極シート４，５の厚さに基づき、電極シート４，５の巻取量ＬＡ，ＬＢ等及び各種シート２〜５に付与される張力Ｔのいずれかが調節されるように構成されている。これに対し、本第５実施形態では、電極シート４，５の厚さに基づき、巻取量ＬＡ，ＬＢ等及び張力Ｔの双方が調節可能に構成されている。

詳述すると、上記第１実施形態と同様に、制御装置８１は、電池素子１の捲回前に、当該電池素子１を構成する両電極シート４，５の巻取量ＬＡ，ＬＢを各電池素子１ごとに決定する。その上で、制御装置８１は、決定された巻取量ＬＡに基づき、実際に各種シート２〜５を捲回する前に、各種シート２〜５に付与する張力Ｔを決定する。具体的には、予めＲＯＭ等に記憶された、巻取量ＬＡ及び張力Ｔとの関係を示す張力決定用数式（図３１参照）を参酌し、決定された巻取量ＬＡに対応する張力を張力Ｔとして決定する。さらに、決定された巻取量ＬＡ，ＬＢ及び張力Ｔを、電池素子１を特定するための通し番号とともにハードディスクに記憶する。

尚、張力決定用数式における張力としては、電極シート４，５の厚さの変動に対応して、電池素子１の外形寸法をほぼ一定とできるものが、巻取量ＬＡの各範囲毎に設定されている。本実施形態では、張力決定用数式における張力は、巻取量ＬＡが予め設定された所定の正常範囲内である場合に所定の一定値とされ、巻取量ＬＡが前記正常範囲を下回るものの、その外れ量が所定値Ｚ１以下である場合に巻取量ＬＡが小さいほど小さな値とされ、巻取量ＬＡが前記正常範囲を上回るものの、その外れ量が所定値Ｚ２以下である場合に巻取量ＬＡが大きいほど大きな値とされている。

また、本第５実施形態における巻取量ＬＡ，ＬＢ及び張力Ｔの決定工程は、上記第１実施形態における巻取量決定工程と多くの部分で共通しており、巻取量ＬＡの決定処理（図７のステップＳ２３）の後に、その巻取量ＬＡに基づき張力Ｔを決定する処理が付随されている点のみが相違することとなる。

さらに、各種シート２〜５の捲回にあたっては、決定された張力Ｔ１が各種シート２〜５に付与された状態で、決定された巻取量ＬＡ，ＬＢだけ電極シート４，５が巻き取られることとなる。

以上、本第５実施形態によれば、巻取量ＬＡ，ＬＢ及び張力Ｔの双方を調節できるため、外形寸法が正常範囲にある電池素子１をより多く得ることができる。例えば、上記第１実施形態では、巻取量ＬＡが前記正常範囲から外れている場合、得られる電池素子１の外形寸法が過大又は過小となってしまうが、本第５実施形態によれば、巻取量ＬＡが前記正常範囲から外れているものの、その外れ量が比較的小さい場合には、張力Ｔを一定値に対し増減させることで、得られる電池素子１の外形寸法を正常範囲に収めることができる。従って、外形寸法の面で不良が発生してしまうことをより確実に防止でき、ひいては歩留まりの向上を図ることができる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記実施形態では、捲回前の電極シート４，５の厚さに基づき、巻取量ＬＡ，ＬＢや張力Ｔが決定されているが、捲回後の電極シート４，５の厚さ（得られた電池素子１における電極シート４，５の厚さ）に基づき、次回以降に捲回される電極シート４，５の巻取量ＬＡ，ＬＢや捲回時の張力Ｔを決定するように構成してもよい。すなわち、得られた電池素子１における電極シート４，５の厚さに基づき、次回以降の捲回時における巻取量ＬＡ，ＬＢや張力Ｔがフィードバック制御されるように構成してもよい。尚、捲回後の電極シート４，５の厚さは、電池素子１の端面の撮像画像などを解析すること等により得ることができる。

また、例えば、シート原反３２，４２を構成する電極シート４，５の厚さを予め計測しておき、その予め計測した厚さに基づいて巻取量等を決定してもよい。

（ｂ）巻取量や捲回時の張力は、電極シート４，５の厚さに基づき決定されるものであればよく、電極シート４，５の厚さを用いた決定手法であれば、上記実施形態で挙げた手法以外のものであってもよい。従って、例えば、一定時間又は一定の搬送量ごとに計測された電極シート４，５の厚さに基づき、巻取量などを決定してもよい。また、必ずしも上記実施形態のように両電極シート４，５の厚さ等を合計した値に基づいて巻取量等を決定する必要はなく、各電極シート４，５の個々の厚さに基づいて巻取量等を決定してもよい。

（ｃ）上記実施形態では、固定用テープ６に通し番号が付されており、この通し番号を基に各電池素子１における電極シート４，５の長さ等を把握できるように構成されているが、固定用テープ６に対し電極シート４，５の長さ等に関する情報を付し、固定用テープ６に付された情報から、電極シート４，５の長さ等を直接把握できるように構成してもよい。

（ｄ）上記実施形態では、各種シート２〜５の巻取開始時に、芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）間にセパレータ２，３が配置された状態で巻芯１３（１４）を回転させることにより、巻芯１３（１４）に対しセパレータ２，３が所定量巻き取られるように構成されている。これに対し、セパレータ２，３を把持可能な把持手段を巻芯１３（１４）に設け、各種シート２〜５の巻取開始時に、前記把持手段によりセパレータ２，３を把持した状態で巻芯１３（１４）を回転させることにより、セパレータ２，３を所定量巻取ることとしてもよい。また、前記把持手段によりセパレータ２，３とともに両電極シート４，５を把持した上で、巻取を開始するように構成してもよい。

（ｅ）上記実施形態では、巻芯１３（１４）の外周に対し各種シート２〜５が直接捲回されるように構成されているが、巻芯１３（１４）の外周に筒状の巻芯コア（図示せず）を配置し、当該巻芯コアに対し各種シート２〜５が捲回されるように構成してもよい。

（ｆ）上記実施形態においては、捲回部１１が、２つの巻芯１３，１４を備えた構成となっているが、巻芯の数はこれに限定されるものではなく、１つ又は３つ以上の巻芯を備えた構成としてもよい。

（ｇ）上記実施形態では、捲回装置１０によって、リチウムイオン電池の電池素子１が製造されているが、捲回装置１０によって製造される捲回素子はこれに限定されるものではなく、例えば、電解コンデンサの捲回素子等を製造することとしてもよい。

（ｈ）上記実施形態では、巻芯１３，１４として、各種シート２〜５の捲回される外周形状が断面長方形状に構成された巻芯を採用しているが、巻芯１３，１４の形状はこれに限定されるものではなく、例えば外周形状が円形状、楕円形状、長円形状等となる巻芯を採用してもよい。

（ｉ）セパレータ２，３や電極シート４，５の材質は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、セパレータ２，３をＰＰにより形成することとしているが、他の絶縁性材料によってセパレータ２，３を形成することとしてもよい。また、例えば、電極シート４，５に塗布される活物質を適宜変更してもよい。

１…電池素子（捲回素子）、２，３…セパレータ、４…正電極シート（電極シート）、５…負電極シート（電極シート）、６…固定用テープ、１０…捲回装置、１３，１４…巻芯、１６…セパレータカッタ（セパレータ切断手段）、１８…テープ貼付機構（固定手段）、７７…厚さ計測機構（厚さ計測手段）、７７ｃ…第一測長ローラ、７７ｄ…第二測長ローラ、８１…制御装置（制御手段、良否判定手段）。

Claims (8)

1. 活物質の塗布された帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとをそれぞれ所定の供給機構から自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯に供給するとともに、前記巻芯が回転することで前記電極シート及び前記セパレータを重ねつつ捲回する捲回装置であって、
   前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測手段と、
   前記厚さ計測手段による計測結果に基づき、前記巻芯による前記電極シート及び前記セパレータの巻取量、並びに、捲回時において前記電極シート及び前記セパレータの少なくとも一方に対し印加される張力のうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする捲回装置。
2. 前記厚さ計測手段は、前記巻芯よりも上流側の前記電極シートの搬送経路において前記電極シートの厚さを計測するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の捲回装置。
3. 前記厚さ計測手段は、捲回前における一素子分の前記電極シートである捲回予定電極シートの全域の厚さを計測するとともに、
   前記制御手段は、前記厚さ計測手段による前記捲回予定電極シートに関する計測結果に基づき、前記捲回予定電極シートの捲回時において、前記巻取量及び前記張力のうちの少なくとも一方を制御するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の捲回装置。
4. 前記厚さ計測手段は、
   前記電極シートが曲げられた状態で外周に架けられ、前記電極シートの搬送に伴い回転する第一測長ローラと、
   当該第一測長ローラとの間で前記電極シートを挟み込むように配置され、前記電極シートの搬送に伴い回転する第二測長ローラとを有し、
   前記両測長ローラ間を前記電極シートが通過するときに、前記電極シートの内周面に接触する前記第一測長ローラの回転量と、前記電極シートの外周面に接触する前記第二測長ローラの回転量との差に基づき、前記電極シートの厚さを計測するように構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の捲回装置。
5. 前記厚さ計測手段による計測結果に基づき、前記電極シート及び前記セパレータが捲回されてなる捲回素子の良否を判定する良否判定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の捲回装置。
6. 前記セパレータの搬送経路における一定の位置において、前記巻芯の回転停止中に、前記巻芯により巻取られることとなる終端部、及び、前記巻芯により次回巻取られることとなる始端部との区切りとなる位置にて前記セパレータを切断するセパレータ切断手段と、
   前記巻芯に捲回された前記セパレータの終端部を所定の固定用テープにより巻止めする固定手段とを有し、
   前記巻芯の少なくとも外周面は、前記巻芯の回転軸を対称軸とする回転対称形状をなしており、
   前記制御手段は、前記厚さ計測手段による計測結果に基づき、少なくとも前記巻芯による前記電極シート及び前記セパレータの巻取量を制御するとともに、当該巻取量に応じて前記巻芯の回転数を調節可能であり、巻取開始から前記セパレータの切断が行われるまでの前記巻芯の回転数を半回転単位で調節するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の捲回装置。
7. 自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯を備えてなる捲回装置を用いて、活物質の塗布された帯状の電極シートと絶縁素材からなる帯状のセパレータとを前記巻芯に対し捲回してなる捲回素子を製造するための捲回素子の製造方法であって、
   前記電極シートの厚さを計測する厚さ計測工程と、
   前記電極シート及び前記セパレータを捲回する捲回工程とを含み、
   前記捲回工程においては、前記厚さ計測工程による計測結果に基づき、前記巻芯による前記電極シート及び前記セパレータの巻取量、並びに、捲回時において前記電極シート及び前記セパレータのうちの少なくとも一方に対し印加される張力のうちの少なくとも一方が制御されることを特徴とする捲回素子の製造方法。
8. 前記厚さ計測工程においては、捲回前における一素子分の前記電極シートである捲回予定電極シートの全域の厚さが計測され、
   前記捲回工程においては、前記捲回予定電極シートの捲回時に、前記厚さ計測工程における前記捲回予定電極シートに関する計測結果に基づき、前記巻取量及び前記張力のうちの少なくとも一方が制御されることを特徴とする請求項７に記載の捲回素子の製造方法。

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