JP6451394B2 - セパレータ材における異常部位の除去装置およびその除去方法 - Google Patents

Description

この発明は、電池製造の際のセパレータ材における異常部位の除去装置およびその除去方法に関する。

セパレータ材における異常部位の除去装置およびその除去方法の従来技術としては、例えば、特許文献１に開示された電極積層装置が知られている。特許文献１に開示された電極積層装置は、水平方向の一方側から第１のセパレータシートを連続して繰り出す第１のセパレータロールと、水平方向の他方側から第２のセパレータシートを連続して繰り出す第２のセパレータロールとを有する。さらに、繰り出された第１、第２のセパレータシートを連続して貼り合わせるロール対が設けられている。電極積層装置は、ロールの周面が最も近接する対向位置（貼り合わせ位置）よりも上方に形成される第１、第２のセパレータシートの谷間に向けて、鉛直上方から鉛直方向に沿う姿勢で電極を順次供給する電極供給装置を有する。電極供給装置は、電極シートを繰り出す電極ロールと、電極ロールから繰り出された電極シートから電極を切り出すカッター装置と、切り出された電極を第１、第２のセパレータシートの谷間に向けて供給する電極供給ロール対と、を有する。

第１、第２のセパレータシートを連続して貼り合わせるロール対は、少なくとも貼り合わせ位置に電極の下部が到達する前に、貼り合わせ位置において第１、第２のセパレータシート同士を溶着させる溶着装置を有する。このロール対に溶着装置を設けることで、第１、第２のセパレータシート同士の連続的な溶着が可能となる。ロール対の下流側には、２台の検査カメラと、コンベア装置とが設けられている。一方の検査カメラは、第１のセパレータシートを撮像し、当該撮像により取得したデータを制御装置に伝送する構成となっている。他方の検査カメラは、第２のセパレータシートを撮像し、当該撮像により取得したデータを制御装置に伝送する構成となっている。不図示の制御装置では、撮像データを画像処理し、第１のセパレータシート及び第２のセパレータシートの異常状態（縒れ、シワ、欠損（ピンホールや破れ）等）の有無を検査する。

特開２０１２−１９９２１０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された電極積層装置では、電極が包まれ、貼り合わされた第１、第２のセパレータシートを検査カメラが検査する。このため、例えば、第１のセパレータシートにのみ異常が生じ、第２のセパレータシートや電極は正常である場合、正常な第２のセパレータシートや電極を無駄にするという問題がある。因みに、第１のセパレータロールとロール対との間や、第２のセパレータロールとロール対との間にそれぞれ検査カメラを設け、第１、第２のセパレータシートの異常を検査するということが考えられる。そして、例えば、第１のセパレータシートにのみ異常が生じた場合、電極の供給を止め、ロール対を通過した第１、第２のセパレータシートを取り除くようにしてもよい。しかしながら、異常が生じていない第２のセパレータシートと異常のある第１のセパレータシートが互いに貼り合わせた後に取り除かれることから、異常が生じていない第２のセパレータシートを無駄にしてしまう。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、貼り合わせ前のセパレータシートに異常部位があっても、異常部位のセパレータシートとの貼り合わせによるセパレータシートの無駄を防止可能とするセパレータシートにおける異常部位の除去装置およびその除去方法の提供にある。

上記の課題を解決するために、本発明は、連続して搬送されるセパレータシートの異常部位を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記異常部位を前記セパレータシートから除去する除去手段と、を備えたセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、前記異常部位の検出後に、前記セパレータシートを搬送方向と異なる方向へ引き出して折り返すことにより、前記異常部位を含む折り返し部を前記セパレータシートに形成するセパレータ操作手段と、前記折り返し部にて前記セパレータシートを重ねて連結する連結部を前記セパレータシートの幅方向に形成する連結手段と、前記異常部位の検出に基づき、前記セパレータ操作手段、前記連結手段および前記除去手段を制御する制御手段と、を備え、前記折り返し部は、前記異常部位が含まれ、かつ前記連結部が含まれない除去対象部を有し、前記除去手段は、前記除去対象部を前記セパレータシートから切除することを特徴とする。

本発明によれば、異常部位が検出されると、セパレータ操作手段により異常部位を含むセパレータシートが搬送方向と異なる方向へ引き出されて折り返された折り返し部を形成する。異常部位を含む折り返し部にセパレータシートを重ねて接続する連結部が連結手段により形成される。折り返し部は、異常部位を含み、かつ連結部を含まない除去対象部を有する。異常部位を含む除去対象部は、除去手段により除去されるが、連結部はセパレータシートの一部としてセパレータシートに残り搬送される。その結果、セパレータシートに異常部位が存在しても、例えば、他のセパレータシートと貼り合わされる前に異常部位のみを取り除くことができる。

また、上記のセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、前記セパレータシートの搬送速度と同速度にて搬送方向へ移動可能な移動体を備え、前記移動体は、前記セパレータ操作手段、前記連結手段および前記除去手段を備える構成としてもよい。
この場合、移動体がセパレータシートの搬送速度と同速度にてより搬送方向へ移動することにより、セパレータ操作手段、連結手段および除去手段はセパレータシートの搬送速度と同速度にてより搬送方向へ移動する。その結果、セパレータシートの搬送を停止させることなく、異常部位を除去することができる。

また、上記のセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、互いに異なる方向から搬送される一対の前記セパレータシートを合流させ、所定間隔にて一対の前記セパレータシートを重ねて接合する接合部を形成する一対の接合ロールと、一対の前記セパレータシートの間へ向けて電極を供給する電極供給手段と、を備え、前記制御手段は、前記連結部が接合部に位置するように、前記連結手段を前記一対の接合ロールと同期させて制御する構成としてもよい。
この場合、接合ロールにおいて一対のセパレータシートにより電極を包み込み、接合部が一対のセパレータシートに形成され、一対のセパレータシートは張り合わせられる。制御手段は、連結部が接合部に位置するように、連結手段を前記一対の接合ロールと同期させて制御する。このため、異常部位を除去したセパレータシートに形成される連結部は、一対の接合ロールにて接合され接合部を形成する。従って、電極に連結部が接触することはない。

また、上記のセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、前記制御手段は、前記検出手段により前記異常部位が検出されたとき、前記セパレータシートの搬送を停止する制御を行う構成としてもよい。
この場合、異常部位の除去の際に、セパレータ操作手段、連結手段および除去手段はセパレータシートの搬送速度と同速度により搬送方向へ移動する必要がない。その結果、セパレータ操作手段、連結手段および除去手段をセパレータシートの搬送速度と同速度により搬送方向へ移動する場合と比較して、装置の構成が簡単となる。

また、本発明は、連続して搬送されるセパレータシートの異常部位を検出し、前記異常部位を除去するセパレータシートにおける異常部位の除去方法において、前記異常部位の検出後に、前記異常部位を含むセパレータシートが、搬送方向と異なる方向へ引き出されて折り返される折り返し部を形成し、前記折り返し部に前記セパレータシートを重ねて接続する連結部を前記セパレータシートの幅方向に形成するとともに、前記折り返し部が有する除去対象部に、前記連結部は含ませず、かつ前記異常部位を含ませ、前記除去対象部を前記セパレータシートから切除することを特徴とする。
本発明によれば、セパレータシートに異常部位が存在しても、例えば、他のセパレータシートと貼り合わされる前に異常部位のみを取り除くことができる。

本発明によれば、貼り合わせ前のセパレータシートに異常部位があっても、異常部位のセパレータシートとの貼り合わせによるセパレータシートの無駄を防止可能とするセパレータシートにおける異常部位の除去装置およびその除去方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る電極積層体製造装置を概略構成図である。 （ａ）は電極積層体製造装置の移動体の概略構成図であり、（ｂ）は操作ローラの動作を説明する斜視図である。 電極積層体製造装置においてセパレータシートの異常部位を検出した説明図である。 電極積層体製造装置において異常部位を引き出す前の状態を示す説明図である。 電極積層体製造装置において異常部位を含む折り返し部が形成された状態を示す説明図である。 電極積層体製造装置において、折り返し部に連結部が形成され、異常部位を含む除去対象部が除去される直前の状態を示す説明図である。 電極積層体製造装置における設定距離を説明する概略図である。 電極積層体製造装置において、除去対象部の除去後に移動体が原位置へ復帰し状態を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る電極積層体製造装置を概略構成図である。 別例に係る電極積層体製造装置の要部を示す概略構成図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る電極積層体製造装置について図面を参照して説明する。本実施形態の電極積層体製造装置は、電池が備える電極積層体を製造する装置である。電極積層体は、電極（正極又は負極）がセパレータシートにより袋状に包み込まれて形成されたものである。本実施形態の電極積層体製造装置は、本発明のセパレータシートにおける異常部位を除去する除去装置に相当する。

図１に示すように、電極積層体製造装置１０は、第１セパレータシートＳ１を一方から他方へ向けて水平に連続して送り出す第１セパレータロール１１を備えている。また、電極積層体製造装置１０は、第２セパレータシートＳ２を一方から他方へ向けて水平に連続して送り出す第２セパレータロール１２と、を備えている。第１セパレータロール１１は、第１ロール軸１３を備えており、第１ロール軸１３には第１セパレータシートＳ１が巻回されている。第１ロール軸１３の軸心方向は、水平方向であって第１セパレータシートＳ１の送り出し方向と直交する方向である。第１セパレータシートＳ１は、熱可塑性および絶縁性を有する多孔質の樹脂材料であり、電池におけるセパレータとして機能する。

第２セパレータロール１２は、第２ロール軸１４を備えており、第２ロール軸１４には第２セパレータシートＳ２が巻回されている。第２ロール軸１４の軸心方向は、水平方向であって第２セパレータシートＳ２の送り出し方向と直交する方向である。第２セパレータシートＳ２は、第１セパレータシートＳ１と同じ材料であって同サイズである。第２セパレータシートＳ２の送り出し方向は、水平方向であって第１セパレータシートＳ１の送り出し方向の反対方向である。第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２は互いに接近するように送り出される。

第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２の送り出し先には、平行な回転軸心を有する一対の溶着ロール１５、１６が配置されている。一対の溶着ロール１５、１６は一対の接合ロールに相当する。一対の溶着ロール１５、１６の回転軸心の方向は、水平方向であって第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２の送り出し方向と直交する方向である。一対の溶着ロール１５、１６の周面は互いに接近して対向する。一対の溶着ロール１５、１６は、電極Ｐが第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２に挟み込まれた状態にて第１セパレータシートＳ１と第２セパレータシートＳ２とを溶着により接合する。一対の溶着ロール１５、１６は相対回転して、第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２を合流させ、水平方向から鉛直方向下方へ向かわせる。

一対の溶着ロール１５、１６の外周には、溶着機１７がそれぞれ設けられている。溶着機１７は溶着ロール１５、１６の周面が最も近接する位置において対向するように溶着ロール１５、１６に設けられている。溶着ロール１５、１６の溶着機１７は、互いに対向したときに第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２を熱溶着により接合する。本実施形態では、各溶着ロール１５、１６には、１８０°の位相を以て２つの溶着機１７がそれぞれ設けられている。なお、図示はしないが、溶着機１７には、接合部Ｇの両端において周方向に第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２を接合可能する溶着可能部が設けられている。このため、電極Ｐは袋状の第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２に包み込まれる。一対の溶着ロール１５、１６が１回転すると、第１セパレータシートＳ１と第２セパレータシートＳ２との溶着による接合が２回行われ、一対の溶着ロール１５、１６の回転が継続されると所定間隔にて接合部Ｇを形成する。一対の溶着ロール１５、１６には、回転角を検出する回転角センサ（図示せず）がそれぞれ設けられている。溶着ロール１５、１６のそれぞれ溶着機１７が再接近するタイミングを回転角０°（又は１８０°）としている。

一対の溶着ロール１５、１６の上方には、電極供給装置１８が設置されている。電極供給装置１８は電極（正極）Ｐを一対の溶着ロール１５、１６へ向けて供給する。電極供給装置１８には、一対の供給ロール１９が備えられている。一対の供給ロール１９は、供給ロール１９の間に電極Ｐを通し、電極供給装置１８の鉛直方向の下方の溶着ロール１５、１６の間へ向けて供給する。溶着ロール１５、１６へ向けて供給される電極Ｐは、予め所定の寸法に製作されているほか、電極Ｐの表裏面には図示されない活物質（正極活物質）が塗工されている。電極供給装置１８は制御手段２０と電気的に接続されており、一対の溶着ロール１５、１６の回転に合わせて電極Ｐの供給を行うように制御手段２０により制御される。電極供給装置１８から溶着ロール１５、１６へ供給された電極Ｐは、一対の溶着ロール１５、１６において第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２により包み込まれる。そして、電極Ｐ、第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２は電極積層体Ａを形成する。電極積層体Ａには溶着機１７により第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２を接合した接合部Ｇが形成されている。なお、制御手段２０と回転角センサは接続されており、一対の溶着ロール１５、１６の回転角は、回転角センサにより常に検出されており、回転角センサの信号は制御手段２０へ伝達される。

本実施形態の電極積層体製造装置１０は、第１セパレータシートＳ１の異常を検出する検出手段としてのカメラ２１を有する。カメラ２１は、第１セパレータロール１１の近傍であって、第１セパレータシートＳ１の上方に設けられ、第１セパレータロール１１から溶着ロール１５へ送り出される第１セパレータシートＳ１の表面を連続的に撮影する。カメラ２１は制御手段２０と電気的に接続されており、カメラ２１の撮像データは制御手段２０へ伝送される。撮像データは制御手段２０にて解析され、制御手段２０は、撮像データの解析から金属粉等の異物、皺およびピンホール等の異常部位の有無を判断する。また、電極積層体製造装置１０は、第２セパレータロール１２から溶着ロール１６へ送り出される第２セパレータシートＳ２の異常を検出する検出手段としてのカメラ２２を有する。第２セパレータシートＳ２を撮像するカメラ２２は、第１セパレータシートＳ１を撮像するカメラ２１と同じカメラであり、制御手段２０と電気的に接続されている。

本実施形態では、第１セパレータシートＳ１を撮像するカメラ２１と溶着ロール１５の間には、第１セパレータシートＳ１の引き出し方向において水平に往復移動可能な移動体２３が設けられている。移動体２３は、第１セパレータシートＳ１の引き出し速度と同じ速度にて引き出し方向へ移動可能である。移動体２３の往復移動の駆動源（図示）は、制御手段２０の指令に基づいて制御される。図２（ａ）に示すように、移動体２３には、セパレータ操作手段としての操作ローラ２４と、連結手段および除去手段を備えた連結除去ユニット２５が備えられている。

操作ローラ２４は、第１セパレータシートＳ１の異常部位の検出後に、第１セパレータシートＳ１の異常部位を搬送方向とは異なる方向へ引き出し、引き出しにより異常部位を含む折り返し部Ｔを形成するためのものである。図２（ａ）に示すように、操作ローラ２４は、軸部２６と軸部２６に対して回転自在のローラ部２７を備えている。操作ローラ２４の軸心方向は、水平方向であって第１セパレータシートＳ１の搬送方向と直交する方向である。図２（ｂ）に示すように、操作ローラ２４は昇降手段（図示せず）により昇降可能であるほか、進退手段（図示せず）により第１セパレータシートＳ１の搬送方向と直交する方向へ進退可能である。操作ローラ２４の昇降手段および進退手段は制御手段２０により制御される。操作ローラ２４は、第１セパレータシートＳ１に異常が生じていないときは、第１セパレータシートＳ１の上方に位置する。第１セパレータシートＳ１に異常が生じると、操作ローラ２４は下降するが、異常部位が除去された後、第１セパレータシートＳ１から側方へ後退し、後退後には第１セパレータシートＳ１の搬送面よりも高くなるように上昇する。上昇後は、第１セパレータシートＳ１の上方に位置するように前進する。なお、折り返し部Ｔは、次に説明する連結除去ユニット２５により除去される異常部位としての除去対象部Ｔ１と、除去されずに溶着ロール１５へ搬送される残存対象部Ｔ２を有する。つまり、折り返し部Ｔは、異常部位を含み、かつ連結部Ｃを含まない除去対象部Ｔ１を有する。

連結除去ユニット２５は、移動体２３において搬送される第１セパレータシートＳ１の裏面を臨む位置に設けられている。連結除去ユニット２５は、第１セパレータシートＳ１に異常部位が生じたとき、異常部位を含む折り返し部Ｔから除去対象部Ｔ１を切断して除去する機能のほか、２枚重ねの残存対象部Ｔ２を溶着により連結する機能を有している。連結除去ユニット２５は、所定の間隔を空けて互いに対向して配置される一対のユニット部２９、３０を有している。一対のユニット部２９、３０は、駆動源（図示せず）により移動体２３に対して移動体２３の移動方向と同方向に往復移動可能であり、互いに進退することにより接近、離隔する。一対のユニット部２９、３０の所定の間隔は、操作ローラ２４の通過を許容する間隔に設定されている。ユニット部２９、３０を移動する駆動源は、制御手段２０の指令に基づいて制御される。

ユニット部２９の上部には、第１セパレータシートＳ１の裏面と当接可能なガイドローラ３１が設けられている。ユニット部３０の上部には、ユニット部２９と同様に第１セパレータシートＳ１の裏面と当接可能なガイドローラ３２が設けられている。ガイドローラ３１、３２は転動自在である。ユニット部２９においてユニット部３０と対向する対向面には、加熱部３４が形成されている。加熱部３４は第１セパレータシートＳ１が溶融する温度まで加熱される。ユニット部３０においてユニット部２９と対向する対向面には、加熱部３４と対向する圧着部３５が形成されている。加熱部３４および圧着部３５は連結手段に相当する。加熱部３４および圧着部３５が折り返し部Ｔを挟みつつ加熱することにより、折り返し部Ｔの幅方向に溶着により第１セパレータシートＳ１を重ねて接続する連結部Ｃが形成される。加熱部３４の加熱制御は制御手段２０により行われる。

ユニット部２９においてユニット部３０と対向する対向面には、切断刃３６が設けられている。切断刃３６はユニット部３０と対向する対向面から出没自在である。ユニット部３０においてユニット部２９と対向する対向面には、切断刃３６と対向する刃受部３７が形成されている。切断刃３６は、折り返し部Ｔが形成された状態では、ユニット部２９、３０が最接近した状態では、対向面から突出することにより、刃受部３７と当接し、折り返し部Ｔを切断する。切断刃３６および刃受部３７は除去手段に相当する。切断刃３６および刃受部３７は、折り返し部Ｔの除去対象部Ｔ１を第１セパレータシートＳ１から切除する。なお、切断刃３６の出没は制御手段２０により制御される。

連結除去ユニット２５は、操作ローラ２４により形成した折り返し部Ｔに対して、連結部Ｃを形成するとともに、異常部位を含む除去対象部Ｔ１を切断して第１セパレータシートＳ１から除去する。本実施形態では、第１セパレータシートＳ１において継ぎ目となる連結部Ｃが溶着ロール１５、１６の溶着機１７により形成される接合部Ｇに必ず含まれるように、制御手段２０は連結除去ユニット２５を制御する。連結部Ｃが接合部Ｇに含まれるための制御については後述するが、第１セパレータシートＳ１が溶着機１７と接触する接合部Ｇを形成する位置から連結部Ｃの位置までの長さが、基本的に溶着ロール１５の外周面の半周の長さの整数倍であればよい。制御手段２０は、連結部Ｃが接合部Ｇに位置するように、溶着ロール１５、１６と同期させて連結除去ユニット２５を制御する。

本実施形態では、第２セパレータシートＳ２を撮像するカメラ２２と溶着ロール１６の間には、第２セパレータシートＳ２の引き出し方向において水平に往復移動可能な移動体２３が設けられている。移動体２３は、第１セパレータシートＳ１を撮像するカメラ２１と溶着ロール１５の間に設けられた移動体２３と同じ構成であるため、説明を援用して省略する。

次に、本実施形態の電極積層体製造装置１０の作用を説明する。第１セパレータシートＳ１は、第１セパレータロール１１から溶着ロール１５へ向けて引き出されて搬送され、第２セパレータシートＳ２は、溶着ロール１６へ向けて引き出て搬送される。第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２が溶着ロール１５、１６に達すると、電極供給装置１８から電極Ｐが第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２の間に供給される。電極供給装置１８から電極Ｐの供給は、溶着ロール１５、１６の回転角に合わせて、間欠的に行われる。溶着ロール１５、１６では、電極Ｐが第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２により挟み込まれる。溶着機１７は第１セパレータシートＳ１と第２セパレータシートＳ２とを溶着により接合し、接合部Ｇを形成する。そして、第１セパレータシートＳ１と第２セパレータシートＳ２により電極Ｐが包み込まれた電極積層体Ａが得られる。

本実施形態では、カメラ２１が溶着ロール１５へ向けて引き出される第１セパレータシートＳ１を連続的に撮像し、カメラ２１により撮像された撮像データは制御手段２０へ伝送される。また、カメラ２２は溶着ロール１６へ向けて引き出される第２セパレータシートＳ２を連続的に撮像し、カメラ２２により撮像された撮像データは制御手段２０へ伝送される。制御手段２０は撮像データの解析を行い、第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２に、金属粉等の異物、皺やピンホールといった異常部位が発生すると、移動体２３の連結除去ユニット２５を作動させる。

ここでは、第１セパレータシートＳ１の表面に異物Ｙが存在する場合について説明する。図３に示すように、制御手段２０は、カメラ２１の撮像データの解析により第１セパレータシートＳ１に異物Ｙが存在すると判断すると、異物Ｙの検出後に第１セパレータシートＳ１の上方に待機している操作ローラ２４を下降する指令を出す。図４に示すように、操作ローラ２４は、制御手段２０の指令を受けて下降し、第１セパレータシートＳ１を搬送方向とは異なる下方向へ引き出す。第１セパレータシートＳ１を引き出すとき、操作ローラ２４の下降に対応させて第１セパレータロール１１の回転速度を上昇させ、第１セパレータシートＳ１の第１セパレータロール１１からの引き出し速度を増大させる。このとき、溶着ロール１５、１６は回転速度が変更されず回転を維持する。

第１セパレータシートＳ１が操作ローラ２４により引き出されることにより、第１セパレータシートＳ１において搬送面から操作ローラ２４へ向かう部位と、操作ローラ２４にて折り返されて操作ローラ２４から搬送面へ向かう部位が形成される（図２（ａ）、図２（ｂ）を参照）。これらの部位は、折り返し部Ｔを構成する。図５に示すように、操作ローラ２４は、折り返し部Ｔに異物Ｙが含まれるように下降し、その後に下降を停止する。

次に、制御手段２０は、連結除去ユニット２５に対して、折り返し部Ｔにて第１セパレータシートＳ１を重ねて連結する連結部Ｃを第１セパレータシートＳ１の幅方向に形成する指令を出すほか、折り返し部Ｔの除去対象部Ｔ１を第１セパレータシートＳ１から切除する指令を出す。また、制御手段２０は、連結部Ｃの形成および除去対象部Ｔ１の切除の際に、第１セパレータシートＳ１の搬送速度と同速度にて移動体２３を搬送方向へ移動させる指令を出す。

制御手段２０の指令を受けた連結除去ユニット２５では、図６に示すように、ユニット部２９、３０が互いに最も接近し、折り返し部Ｔの第１セパレータシートＳ１は重なる。そして、加熱部３４と圧着部３５が重なった第１セパレータシートＳ１を押圧し、折り返し部Ｔには重なった第１セパレータシートＳ１を連結する連結部Ｃが溶着により形成される。連結部Ｃが溶着により形成される時点では、異物Ｙは除去対象部Ｔ１に位置する。連結部Ｃの形成とほぼ同時に、切断刃３６は折り返し部Ｔへ向けて前進して折り返し部Ｔを切断する。切断刃３６が折り返し部Ｔから除去対象部Ｔ１を切除し、連結部Ｃを含む残存対象部Ｔ２は、第１セパレータシートＳ１に残存する。

ところで、制御手段２０は、回転角センサからの信号により一対の溶着ロール１５、１６の回転角を常に把握している。そして、制御手段２０は、連結部Ｃを形成する位置が、電極積層体Ａにおける接合部Ｇに含まれるように、連結部Ｃの形成のタイミングを設定する。本実施形態では、溶着ロール１５には１８０度の位相角を以て、溶着機１７が設けられている。このため、図７に示すように、第１セパレータシートＳ１において溶着機１７が最接近する接合部Ｇ（接合部Ｇの形成が予定される位置を含む）の中心から連結部Ｃの距離Ｋ（以下、「設定距離Ｋ」と表記する）が、溶着ロール１５の半周分の周長Ｌのｎ倍（ｎは１以上の整数）であれば最適である。接合部Ｇの長さが連結部Ｃよりも長い場合には、設定距離Ｋは、ｎ倍の長さに限定されず、接合部Ｇに連結部Ｃが含まれる距離（Ｌ・ｎ＋α、α：許容長さ）であればよい。そして、除去対象部Ｔ１の除去のタイミングにおいて異物Ｙが折り返し部Ｔの除去対象部Ｔ１に含まれていればよい。

折り返し部Ｔから除去対象部Ｔ１が切除されると、連結部Ｃを含む残存対象部Ｔ２は、第１セパレータシートＳ１の一部として溶着ロール１５へ送り出される。溶着ロール１５に達した連結部Ｃは、溶着機１７の溶着により形成される連結部Ｃに含まれる。一方、移動体２３は移動前の原位置に復帰する。また、操作ローラ２４は下降されたまま軸方向へ後退し、第１セパレータシートＳ１から離脱する（図２（ｂ）を参照）。第１セパレータシートＳ１から離脱した操作ローラ２４は、第１セパレータシートＳ１の搬送面より高い位置まで上昇する。操作ローラ２４は上昇後に第１セパレータシートＳ１へ向けて軸方向に前進し、原位置に復帰する。他方、連結除去ユニット２５のユニット部２９、３０は、図８に示すように、互いに離隔しつつ原位置へ復帰する。そして、移動体２３、操作ローラ２４および連結除去ユニット２５は次の異常部位の除去に備える。

第１セパレータシートＳ１に異物Ｙが発生した異常部位を除去したが、第２セパレータシートＳ２において異常部位が生じる場合も、第１セパレータシートＳ１の場合と同様に、第２セパレータシートＳ２側の移動体２３、操作ローラ２４および連結除去ユニット２５が異常部位を除去する。また、異常部位が生じる原因は、異物Ｙに限らず、第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２の皺やピンホールである。

本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（１）異常部位がカメラ２１（２２）により検出されると、操作ローラ２４により異常部位を含む第１（第２）セパレータシートＳ１（Ｓ２）が搬送方向と異なる方向へ引き出されて折り返された折り返し部Ｔを形成する。異常部位を含む折り返し部Ｔの幅方向に溶着により第１（第２）セパレータシートＳ１（Ｓ２）を重ねて接続する連結部Ｃが形成される。折り返し部Ｔは、異常部位を含み、かつ連結部Ｃを含まない除去対象部Ｔ１を有する。異常部位を含む除去対象部Ｔ１は、連結除去ユニット２５により除去されるが、連結部Ｃは第１（第２）セパレータシートＳ１（Ｓ２）の一部として第１（第２）セパレータシートＳ１（Ｓ２）に残り搬送される。その結果、例えば、第１セパレータシートＳ１に異常部位が存在しても、例えば、他の第２セパレータシートＳ２と貼り合わされる前に異常部位のみを取り除くことができる。

（２）移動体２３が第１（第２）セパレータシートＳ１（Ｓ２）の搬送速度と同速度にてより搬送方向へ移動することにより、操作ローラ２４、連結除去ユニット２５は第１（第２）セパレータシートＳ１（Ｓ２）の搬送速度と同速度にてより搬送方向へ移動する。その結果、第１（第２）セパレータシートＳ１（Ｓ２）の搬送を停止させることなく、異常部位を除去することができる。その結果、効率良く異常部位の除去と電極積層体Ａの製造を図ることができる。

（３）溶着ロール１５、１６において第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２により電極Ｐを包み込み、溶着による接合部Ｇが第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２に形成される。第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２は接合部Ｇにより互いに張り合わせられる。制御手段２０は、連結部Ｃが接合部Ｇに位置するように、連結除去ユニット２５を一対の溶着ロール１５、１６と同期させて制御する。このため、異常部位を除去した第１（第２）セパレータシートＳ１（Ｓ２）に形成される連結部Ｃは、溶着ロール１５、１６にて接合され接合部Ｇを形成する。従って、電極積層体Ａにおいて電極Ｐの面に連結部Ｃが接触することはない。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る電極積層体製造装置について説明する。本実施形態では、移動体に連結除去ユニットが設けられない例である。第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態の説明を援用し、符号を共通して用いる。

図９に示す電極積層体製造装置４０では、操作ローラ２４、連結除去ユニット２５は、移動することのない固定体４１に設けられている。また、溶着ロール１５、１６は第１の実施形態と同じ構成であるが、制御手段２０により異常部位の発生時に連続回転せず一時停止する制御を受ける。具体的には、溶着ロール１５、１６は、折り返し部Ｔに連結部Ｃが形成され、折り返し部Ｔから除去対象部Ｔ１が切除されるときに停止する。第１セパレータロール１１および第２セパレータロール１２は溶着ロール１５、１６の停止時に合わせて停止される。折り返し部Ｔから除去対象部Ｔ１が切除された後、溶着ロール１５、１６が回転されるとともに第１セパレータロール１１および第２セパレータロール１２も回転される。

本実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）、（３）と同等の作用効果を奏する。また、本実施形態によれば、溶着ロール１５、１６は、折り返し部Ｔに連結部Ｃが形成され、折り返し部Ｔから除去対象部Ｔ１が切除されるときに停止する。また、第１セパレータロール１１および第２セパレータロール１２は溶着ロール１５、１６の停止時に合わせて停止される、このため、異常部位が生じたとき、操作ローラ２４および連結除去ユニット２５を第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２の搬送速度と同じ速度にて移動させる必要がない。その結果、先の実施形態の移動体２３のような移動のための機構が不要となり、装置の構造が簡単となる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。

○ 上記の実施形態では、溶着により連結部を形成するとしたが、連結部の形成は溶着に限らない。例えば、接着剤を用いて連結部を形成してもよい。また、溶着により連結部を形成する場合、熱溶着に代えて超音波溶着により連結部を形成するようにしてもよい。
○ 上記の実施形態では、第１セパレータシートおよび第２セパレータシートを水平方向に引き出すようにしたがこの限りではない。図１０に示すように、第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２が上方から斜め下方へ向けて引き出されるようにしてもよい。この場合、第１セパレータシートＳ１および第２セパレータシートＳ２の溶着ロール１５、１６による巻き癖を上記の実施形態より抑制することができる。
○ 上記の実施形態では、セパレータシートの異常部位を検出する検出手段としてカメラを用いたが、検出手段はカメラに限定されない。例えば、レーザー光を用いたスキャンによる検出手段でもよく、あるいは、エックス線走査による検出手段であってもよい。
○ 上記の実施形態では、操作手段を操作ローラとしたがこの限りではない。操作手段は折り返し部をセパレータシートに形成することが可能であれば、操作手段の形状や構造は特に限定されない。例えば、検出手段は丸棒でよく、十分に張られた紐であってもよい。操作手段はセパレータシートとの接触するためセパレータシートに損傷を与えることのない材質や形状が好ましい。
○ 上記の実施形態では、一対の溶着ロールのそれぞれに２個の溶着機が設けられる構成であったが、溶着機は２個に限らず任意の数でもよい。溶着機を任意の数とする場合、セパレータシートにおいて溶着機が最接近する接合部（接合部の形成が予定される位置を含む）の中心から連結部の距離（設定距離）が、溶着ロールにおける溶着機の間の周長のｎ倍であればよい
○ 上記の実施形態では、電極として正極を用いた電極積層体の例について説明したが、電極として負極を用いた電極積層体としてもよい。

１０、４０ 電極体製造装置
１１ 第１セパレータロール
１２ 第２セパレータロール
１５、１６ 溶着ロール
１７ 溶着機
１８ 電極供給装置
２０ 制御手段
２１、２２ カメラ（検出手段としての）
２３ 移動体
２４ 操作ローラ（セパレータ操作手段としての）
２５ 連結除去ユニット（連結手段および除去手段としての）
３４ 加熱部
３５ 圧着部
３６ 切断刃
４１ 固定体
Ａ 電極積層体
Ｓ１ 第１セパレータシート
Ｓ２ 第２セパレータシート
Ｔ 折り返し部
Ｔ１ 除去対象部
Ｔ２ 残存対象部
Ｃ 連結部
Ｇ 接合部
Ｐ 電極
Ｙ 異物
Ｋ 設定距離

Claims (5)

1. 連続して搬送されるセパレータシートの異常部位を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された前記異常部位を前記セパレータシートから除去する除去手段と、を備えたセパレータシートにおける異常部位の除去装置において、
   前記異常部位の検出後に、前記セパレータシートを搬送方向と異なる方向へ引き出して折り返すことにより、前記異常部位を含む折り返し部を前記セパレータシートに形成するセパレータ操作手段と、
   前記折り返し部にて前記セパレータシートを重ねて連結する連結部を前記セパレータシートの幅方向に形成する連結手段と、
   前記異常部位の検出に基づき、前記セパレータ操作手段、前記連結手段および前記除去手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記折り返し部は、前記異常部位が含まれ、かつ前記連結部が含まれない除去対象部を有し、
   前記除去手段は、前記除去対象部を前記セパレータシートから切除することを特徴とするセパレータシートにおける異常部位の除去装置。
2. 前記セパレータシートの搬送速度と同速度にて搬送方向へ移動可能な移動体を備え、
   前記移動体は、前記セパレータ操作手段、前記連結手段および前記除去手段を備えることを特徴とする請求項１記載のセパレータシートにおける異常部位の除去装置。
3. 互いに異なる方向から搬送される一対の前記セパレータシートを合流させ、所定間隔にて一対の前記セパレータシートを重ねて接合する接合部を形成する一対の接合ロールと、
   一対の前記セパレータシートの間へ向けて電極を供給する電極供給手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記連結部が接合部に位置するように、前記連結手段を前記一対の接合ロールと同期させて制御することを特徴とする請求項１又は２記載のセパレータシートにおける異常部位の除去装置。
4. 前記制御手段は、前記検出手段により前記異常部位が検出されたとき、前記セパレータシートの搬送を停止する制御を行うことを特徴とする請求項１記載のセパレータシートにおける異常部位の除去装置。
5. 連続して搬送されるセパレータシートの異常部位を検出し、前記異常部位を除去するセパレータシートにおける異常部位の除去方法において、
   前記異常部位の検出後に、前記異常部位を含むセパレータシートが、搬送方向と異なる方向へ引き出されて折り返される折り返し部を形成し、
   前記折り返し部に前記セパレータシートを重ねて接続する連結部を前記セパレータシートの幅方向に形成するとともに、前記折り返し部が有する除去対象部に、前記連結部は含ませず、かつ前記異常部位を含ませ、
   前記除去対象部を前記セパレータシートから切除することを特徴とするセパレータシートにおける異常部位の除去方法。

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