JP6635203B2

JP6635203B2 - 電極積層体の製造装置

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Publication number: JP6635203B2
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Inventors: 浩一郎藤分; 英康上川; 武山元; 貞雄西田; 二郎上浦
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Description

本発明は、第１のセパレータおよび第２のセパレータの間に電極を挟んだ構造を有する電極積層体の製造装置に関する。

セパレータを間に介在させて、正極と負極を交互に複数積層した構造を有する電極体を備えた電池が知られている。そのような構造の電極体は、例えば、第１のセパレータおよび第２のセパレータの間に、正極および負極のうちの一方の電極を挟んだ構造を有する電極積層体と、正極および負極のうちの他方の電極とを交互に複数積層することによって形成することができる。

そのような電極体の製造方法として、特許文献１には、長尺状のセパレータの上に、その長手方向に沿って正極と負極とを交互に繰り返して載置し、さらにその上から、別の長尺状のセパレータを積層した後、正極と負極がセパレータを介して交互に重なり合うように折り畳むことにより、セパレータを介して正極と負極とが交互に積層された電極体を製造する方法が記載されている。

また、特許文献２には、長尺状の正極シート、長尺状のセパレータおよび長尺状の負極シートを積層する際に、エッジセンサによって、事前に積層されているセパレータおよび負極シートに対する正極シートの位置ずれを検出し、位置ずれを補正する技術が記載されている。

特許文献１および２より、電極積層体を製造するための装置として、図６に示すような構成の製造装置が考えられる。

図６に示す製造装置において、第１のセパレータ材供給部６１は、ロール状に巻かれた長尺状の第１のセパレータ材１１Ａを搬送ベルト６０上に供給する。

第１の位置ずれ量検出センサ６２は、第１のセパレータ材１１Ａが搬送ベルト６０上に供給される位置より手前の位置で、所定の基準位置に対する第１のセパレータ材１１Ａの、長手方向に直交する方向である幅方向におけるエッジの位置ずれ量を検出する。ここでは、所定の基準位置に対する第１のセパレータ材の幅方向におけるエッジの位置ずれ量を第１の位置ずれ量と呼ぶ。

電極供給部６３は、所定の電極供給位置に電極１２を供給することによって、搬送ベルト６０上に供給された第１のセパレータ材１１Ａの上に電極１２を供給する。電極１２は、正極および負極のうちの一方の電極である。なお、電極１２は、搬送ベルト６０の搬送方向、および搬送方向に直交する方向において、同じ位置に繰り返して供給されるように構成されている。

第２のセパレータ材供給部６４は、第１のセパレータ材１１Ａとの間で電極１２を挟み込むように、長尺状の第２のセパレータ材１３Ａを第１のセパレータ材１１Ａの上に供給する。

第２の位置ずれ量検出センサ６５は、第２のセパレータ材１３Ａが第１のセパレータ材１１Ａの上に供給されるより手前の位置で、所定の基準位置に対する第２のセパレータ材１３Ａの幅方向におけるエッジの位置ずれ量を検出する。ここでは、所定の基準位置に対する第２のセパレータ材１３Ａの幅方向におけるエッジの位置ずれ量を第２の位置ずれ量と呼ぶ。

第１のセパレータ材供給部６１および第２のセパレータ材供給部６４は、図６のＹ軸方向、すなわち、長尺状の第１のセパレータ材１１Ａが搬送ベルト６０上を搬送される方向（Ｘ軸方向）とは直交する方向であって、第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａの幅方向に移動可能な構成となっている。制御部６７は、第１の位置ずれ量に基づいて、第１のセパレータ材供給部６１をＹ軸方向に移動させて、搬送ベルト６０に供給される第１のセパレータ材１１Ａの幅方向におけるエッジの位置を補正する。制御部６７はまた、第２の位置ずれ量に基づいて、第２のセパレータ材供給部６４をＹ軸方向に移動させて、搬送ベルト６０上に供給される第２のセパレータ材１３Ａの幅方向におけるエッジの位置を補正する。

この後、所定の形状となるように、積層された第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａを切断することによって、第１のセパレータ、電極および第２のセパレータを含む電極積層体を形成する。

このような構成により、長尺状の第１のセパレータ材１１Ａ、電極１２および長尺状の第２のセパレータ材１３Ａを用いて電極積層体を形成する際に、第１のセパレータおよび第２のセパレータと、間に挟まれる電極との間の位置ずれを抑制することができる。

特開２０１２−７４４０２号公報特開平９−２２１２５２号公報

しかしながら、上述した図６に示す製造装置において、第１の位置ずれ量検出センサ６２および第２の位置ずれ量検出センサ６５が基準として用いている所定の基準位置に誤差が生じた場合、誤差のある基準位置に基づいて第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を補正することになるので、作製される電極積層体において、第１のセパレータおよび第２のセパレータと、間に挟まれる電極との間に位置ずれが生じる。

本発明は、上記課題を解決するものであり、長尺状のセパレータ材の位置ずれを抑制して、セパレータと電極との間の位置ずれを抑制した電極積層体を製造することができる電極積層体の製造装置を提供することを目的とする。

本発明の電極積層体の製造装置は、
第１のセパレータおよび第２のセパレータの間に電極を挟んだ構造を有する電極積層体の製造装置であって、
長尺状の第１のセパレータ材および長尺状の第２のセパレータ材を、その長手方向に沿った方向に搬送する搬送ベルトと、
前記第１のセパレータ材を前記搬送ベルト上に供給する第１のセパレータ材供給部と、
前記第１のセパレータ材が前記搬送ベルト上に供給される位置より手前の位置で、所定の基準位置に対する前記第１のセパレータ材の、前記長手方向に直交する方向である幅方向の位置ずれ量を、第１の位置ずれ量として検出する第１の位置ずれ量検出センサと、
前記第１の位置ずれ量に基づいて、前記搬送ベルト上に供給される前記第１のセパレータ材の前記幅方向における位置を補正する第１の位置ずれ補正部と、
所定の電極供給位置に前記電極を供給することによって、前記搬送ベルト上に供給された前記第１のセパレータ材の上に前記電極を供給する電極供給部と、
前記第１のセパレータ材との間で前記電極を挟み込むように、前記第２のセパレータ材を前記第１のセパレータ材の上に供給する第２のセパレータ材供給部と、
前記第２のセパレータ材が前記第１のセパレータ材の上に供給される位置より手前の位置で、前記所定の基準位置に対する前記第２のセパレータ材の前記幅方向における位置ずれ量を、第２の位置ずれ量として検出する第２の位置ずれ量検出センサと、
前記第２の位置ずれ量に基づいて、前記第１のセパレータ材の上に供給される前記第２のセパレータ材の前記幅方向における位置を補正する第２の位置ずれ補正部と、
前記第１のセパレータ材の上に供給された前記電極と、当該第１のセパレータ材とを撮像することによって、前記電極の位置との関係から、前記第１のセパレータ材の前記幅方向における実際の位置ずれ量を検出する撮像部と、
前記実際の位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置ずれ量検出センサおよび前記第２の位置ずれ量検出センサが基準として用いている前記所定の基準位置を補正する基準位置補正部と、
前記電極積層体を得るために、積層された前記第１のセパレータ材および前記第２のセパレータ材を切断する切断部と、
を備えることを特徴とする。

前記第１の位置ずれ補正部は、前記第１の位置ずれ量が所定の閾値より小さい場合には、前記第１の位置ずれ量が０となるように、前記第１のセパレータ材の位置を１回で補正し、前記第１の位置ずれ量が前記所定の閾値以上の場合には、前記第１の位置ずれ量が０となるように、前記第１のセパレータ材の位置を複数回にわたって補正し、
前記第２の位置ずれ補正部は、前記第２の位置ずれ量が前記所定の閾値より小さい場合には、前記第２の位置ずれ量が０となるように、前記第２のセパレータ材の位置を１回で補正し、前記第２の位置ずれ量が前記所定の閾値以上の場合には、前記第２の位置ずれ量が０となるように、前記第２のセパレータ材の位置を複数回にわたって補正する構成としてもよい。

前記第１のセパレータ材供給部には、長尺状の前記第１のセパレータ材がロール状に巻かれており、
前記第１の位置ずれ補正部は、前記第１の位置ずれ量が前記所定の閾値以上の場合に、ロール状に巻かれている前記第１のセパレータ材の最外周の円周を、前記電極が前記第１のセパレータ材の上に供給される間隔である電極ピッチで除算することにより得られる値の回数にわたって、前記第１のセパレータ材の位置を補正し、
前記第２のセパレータ材供給部には、長尺状の前記第２のセパレータ材がロール状に巻かれており、
前記第２の位置ずれ補正部は、前記第２の位置ずれ量が前記所定の閾値以上の場合に、ロール状に巻かれている前記第２のセパレータ材の最外周の円周を前記電極ピッチで除算することにより得られる値の回数にわたって、前記第２のセパレータ材の位置を補正するようにしてもよい。

前記撮像部によって所定回数求められた前記実際の位置ずれ量の平均値を算出する算出部をさらに備え、
前記基準位置補正部は、前記実際の位置ずれ量の平均値に基づいて、前記所定の基準位置を補正するようにしてもよい。

本発明によれば、所定の電極供給位置に供給される電極の位置との関係から、第１のセパレータ材の幅方向における実際の位置ずれ量を検出し、検出した実際の位置ずれ量に基づいて、第１のセパレータ材および第２のセパレータ材の位置ずれを検出する際の基準となる所定の基準位置を補正するので、第１の位置ずれ量検出センサおよび第２の位置ずれ量検出センサが基準として用いている所定の基準位置に誤差が生じた場合でも、所定の基準位置を補正することができる。これにより、長尺状の第１のセパレータ材および第２のセパレータ材の位置ずれを抑制して、セパレータと電極との間の位置ずれを抑制した電極積層体を製造することができる。

電極積層体の構造を示す断面図である。一実施の形態における電極積層体の製造装置の概略構成を示す側面図である。第１のセパレータ材のエッジの位置を補正する方法を説明するための平面図である。補正前の所定の基準位置および補正後の所定の基準位置について説明するための平面図である。電極積層体を用いて形成される電極体の構造を示す断面図である。特許文献１および２より考えられる、電極積層体を製造するための装置の概略構成を示す側面図である。

以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに具体的に説明する。

まず初めに電極積層体の構造について簡単に説明し、続いて、電極積層体の製造方法について説明する。

電極積層体１０は、図１に示すように、第１のセパレータ１１、電極１２および第２のセパレータ１３が順に積層された構造を有する。

電極１２は、正極および負極のうちの一方の電極である。電極１２が正極である場合、電極１２は、アルミニウムなどの金属箔からなる正極集電体と、正極集電体の両面に形成された正極活物質とを備える。また、電極１２が負極である場合、電極１２は、銅などの金属箔からなる負極集電体と、負極集電体の両面に形成された負極活物質とを備える。電極１２の形状は矩形であってもよいし、非矩形であってもよい。

第１のセパレータ１１および第２のセパレータ１３としては、同じ素材のものを用いることができ、例えば、絶縁性に優れたポリプロピレン製の微多孔性薄膜によって構成することができる。

図２は、一実施の形態における電極積層体１０の製造装置の概略構成を示す側面図である。

第１のセパレータ材供給部２１は、ロール状に巻かれている長尺状の第１のセパレータ材１１Ａを搬送ベルト３０上に供給する。このとき、搬送ベルト３０の進む速度に応じて、第１のセパレータ材１１Ａが適切に搬送ベルト３０上に供給されるように、第１のセパレータ材１１Ａの供給速度を制御する。

搬送ベルト３０は、例えば金属製であり、長尺状の第１のセパレータ材１１Ａ、および後述する第２のセパレータ材１３Ａを、その長手方向に沿った方向に搬送する。搬送ベルト３０は、駆動ローラ３１によって駆動される。

搬送ベルト３０は、図示しない吸引孔を有する。搬送ベルト３０上に供給された第１のセパレータ材１１Ａは、吸引孔を介して下方に吸引されることによって、搬送ベルト３０上に保持される。また、第２のセパレータ材１３Ａは、第１のセパレータ材１１Ａの上に供給され、第１のセパレータ材１１Ａを介して下方に吸引されることによって、第１のセパレータ材１１Ａの上に保持される。

第１の位置ずれ量検出センサ２２は、例えばレーザセンサであって、第１のセパレータ材１１Ａが搬送ベルト３０上に供給される位置より手前の位置で、所定の基準位置Ｙ０に対する第１のセパレータ材１１Ａの、長手方向に直交する方向である幅方向（Ｙ軸方向）のエッジの位置ずれ量を検出する。ここでは、この位置ずれ量を第１の位置ずれ量と呼ぶ。

所定の基準位置Ｙ０は、所定の電極供給位置に供給される電極１２と第１のセパレータ材１１ＡとのＹ軸方向における位置関係が意図する位置関係となるように、第１のセパレータ材１１Ａの搬送ベルト３０上への供給位置を定めるための基準となる位置である。この所定の基準位置Ｙ０にずれがなく、かつ、第１のセパレータ材１１Ａが幅方向に蛇行しない場合には、基準位置Ｙ０に基づいて定められた位置に供給された第１のセパレータ材１１Ａと、第１のセパレータ材１１Ａの上に供給される電極１２との位置関係を、意図する位置関係となるようにすることができる。

制御部２７は、第１の位置ずれ量検出センサ２２によって検出された第１の位置ずれ量に基づいて、搬送ベルト３０上に供給される第１のセパレータ材１１Ａの幅方向におけるエッジの位置を補正する。

図３は、第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置を補正する方法を説明するための平面図である。第１のセパレータ材供給部２１は、図３のＹ軸方向、すなわち、搬送ベルト３０の進行方向（Ｘ軸方向）と直交する方向に移動可能な構成となっている。

第１の位置ずれ補正部として機能する制御部２７は、第１の位置ずれ量検出センサ２２によって検出された第１の位置ずれ量が０となるように、第１のセパレータ材供給部２１をＹ軸方向に駆動することによって、第１のセパレータ材１１Ａの幅方向におけるエッジの位置を補正する。第１の位置ずれ量が０となるように第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置が補正されると、搬送ベルト３０上に供給されたときの第１のセパレータ材１１Ａの一端Ｓ１の位置は、Ｙ軸方向における所定の基準位置Ｙ０と一致する。

電極供給部２３は、電極１２を所定の電極供給位置に供給する機構部であり、電極供給部２３によって所定の電極供給位置に供給された電極１２は、搬送ベルト３０上に供給された第１のセパレータ材１１Ａ上に供給されることになる。

ここで、電極１２は、所定の電極供給位置に供給されるので、上記所定の基準位置Ｙ０に位置ずれがなく、かつ、第１のセパレータ材１１Ａが所定の基準位置Ｙ０に基づく位置にずれなく供給された場合には、電極１２は、第１のセパレータ材１１Ａ上の所定の位置に供給される。

具体的には、電極１２は、第１のセパレータ材１１Ａの上であって、所定の基準位置Ｙ０からＹ軸方向に距離Ｈ１だけ離れた位置に供給される。換言すると、第１のセパレータ材１１Ａの上に供給された電極１２と、所定の基準位置Ｙ０との間の距離はＨ１となる。距離Ｈ１は、例えば２．５ｍｍである。

なお、電極供給部２３は、所定の電極供給位置に、所定の時間毎に繰り返し電極１２を供給する。第１のセパレータ材１１Ａは、搬送ベルト３０上を搬送されているので、電極１２は、所定の間隔をおいて、第１のセパレータ材１１Ａの上に供給される。ここでは、第１のセパレータ材１１Ａの上に供給された、隣接する２つの電極１２間の、図２に符号Ｌで示される距離を電極ピッチと呼ぶ。電極ピッチＬは、例えば１０２ｍｍである。

第２のセパレータ材供給部２４は、ロール状に巻かれている長尺状の第２のセパレータ材１３Ａを搬送ベルト３０の上、より詳細には、第１のセパレータ材１１Ａとの間で電極１２を挟み込むように、第１のセパレータ材１１Ａの上に供給する。このとき、搬送ベルト３０の進む速度に応じて、第２のセパレータ材１３Ａが適切に搬送ベルト３０上に供給されるように、第２のセパレータ材１３Ａの供給速度を制御する。

第２の位置ずれ量検出センサ２５は、例えばレーザセンサであって、第２のセパレータ材１３Ａが第１のセパレータ材１１Ａの上に供給される位置より手前の位置で、所定の基準位置Ｙ０に対する第２のセパレータ材１３Ａの幅方向におけるエッジの位置ずれ量を検出する。ここでは、第２のセパレータ材１３Ａの幅方向におけるエッジの位置ずれ量を第２の位置ずれ量と呼ぶ。

制御部２７は、第２の位置ずれ量検出センサ２５によって検出された第２の位置ずれ量に基づいて、搬送ベルト３０上に供給される第２のセパレータ材１３Ａの幅方向におけるエッジの位置を補正する。

第１のセパレータ材供給部２１と同様に、第２のセパレータ材供給部２４も図３のＹ軸方向、すなわち、搬送ベルト３０の進行方向（Ｘ軸方向）と直交する方向に移動可能な構成となっている。

第２の位置ずれ補正部としても機能する制御部２７は、第２の位置ずれ量検出センサ２５によって検出された第２の位置ずれ量が０となるように、第２のセパレータ材供給部２４をＹ軸方向に駆動することによって、第２のセパレータ材１３Ａの幅方向におけるエッジの位置を補正する。第２の位置ずれ量が０となるように第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置が補正されると、搬送ベルト３０上に供給されたときの第２のセパレータ材１３Ａの一端Ｓ２の位置は、Ｙ軸方向における所定の基準位置Ｙ０と一致する。

撮像部であるカメラ２６は、第１のセパレータ材１１Ａの搬送方向を前としたときに、電極１２が第１のセパレータ材１１Ａの上に置かれる位置より前方側であって、第２のセパレータ材１３Ａが第１のセパレータ材１１Ａの上に置かれる位置より後方側に設置されている。このカメラ２６は、第１のセパレータ材１１Ａの上に置かれた電極１２と、当該第１のセパレータ材１１Ａとの位置関係を確認できる領域を撮像して、所定の電極供給位置に供給される電極１２の位置との関係から、第１のセパレータ材１１Ａの幅方向における実際の位置ずれ量を検出する。実際の位置ずれ量の検出は、電極１２が第１のセパレータ材１１Ａの上に供給される度に行う。

上述したように、第１のセパレータ材１１Ａと電極１２との間の位置ずれが生じていない場合には、電極１２と第１のセパレータ材１１Ａの幅方向における一端Ｓ１との間の距離はＨ１となる。したがって、カメラ２６により撮像された画像から検出される、電極１２と第１のセパレータ材１１Ａの一端Ｓ１との間の距離がＨ２であれば、Ｈ２−Ｈ１が実際の位置ずれ量となる。例えば、Ｈ１が２．５ｍｍ、Ｈ２が３．５ｍｍの場合、実際の位置ずれ量は、１．０ｍｍとなる。

第１の位置ずれ量に基づいて第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置を補正しているにも関わらず、搬送ベルト３０上に供給された第１のセパレータ材１３Ａの位置ずれが生じる理由の一つとして、第１の位置ずれ量検出センサ２２が基準として用いている所定の基準位置に誤差が生じていることが挙げられる。

すなわち、何らかの理由により、第１の位置ずれ量検出センサ２２が基準として用いている所定の基準位置に誤差が生じると、誤差の生じた基準位置に基づいて位置ずれの補正を行うことになるので、搬送ベルト３０上に供給された第１のセパレータ材１１Ａの一端Ｓ１と所定の基準位置Ｙ０との間に位置ずれが生じ、これにより、第１のセパレータ材１１Ａと電極１２との間に位置ずれが生じる。また、所定の基準位置Ｙ０は、第２の位置ずれ量検出センサ２５も基準として用いているため、第２のセパレータ材１３Ａと電極１２との間にも位置ずれが生じる。

ここで、第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａに位置ずれが生じると、搬送ベルト３０に設けられている図示しない吸引孔の位置からずれた位置に第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａが供給されて、第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａを吸引しながら安定的に搬送することができなくなる場合がある。また、第２のセパレータ材１３Ａは、第１のセパレータ材１１Ａを介して、吸引孔からの吸引力によって搬送ベルト３０に保持されて搬送される必要があるが、位置ずれが生じると、電極１２により吸引が遮断されて、第２のセパレータ材１３Ａを吸引しながら安定的に搬送することができなくなる場合がある。

このため、本実施形態における電極積層体１０の製造装置では、所定の電極供給位置に供給される電極１２と、第１のセパレータ材１１Ａとの位置関係から、第１のセパレータ材１１Ａの幅方向における実際の位置ずれ量を求め、求めた実際の位置ずれ量に基づいて、第１の位置ずれ量検出センサ２２および第２の位置ずれ量検出センサ２５が位置ずれ量を検出するための基準として用いている所定の基準位置Ｙ０を補正する。これにより、長尺状の第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａの幅方向の位置ずれを抑制して、第１のセパレータ１１、電極１２および第２のセパレータ１３の位置ずれを抑制した電極積層体１０を製造することができる。

また、第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａの幅方向の位置ずれを抑制することにより、搬送ベルト３０に設けられた図示しない吸引孔からの吸引力によって、第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａを搬送ベルト３０上に保持しながら、安定的に搬送することができる。

このため、基準位置補正部として機能する制御部２７は、撮像部２６によって検出される、第１のセパレータ材１１Ａの実際の位置ずれ量に基づいて、所定の基準位置Ｙ０を補正する。

この実施形態では、カメラ２６によって検出された所定回数分の実際の位置ずれ量の平均値ｋ１を算出し、算出した位置ずれ量の平均値ｋ１に基づいて、所定の基準位置Ｙ０を補正する。所定回数は、例えば４０回である。なお、実際の位置ずれ量の平均値ｋ１は、制御部２７によって算出する。

制御部２７は、現在の所定の基準位置Ｙ０に対して、Ｙ軸方向に、実際の位置ずれ量の平均値ｋ１の距離だけずらした位置を、補正後の所定の基準位置Ｙ０とする。例えば、図４に示すように、所定の基準位置Ｙ０の補正前のＹ軸方向における位置座標をＹ１、所定の基準位置Ｙ０の補正後のＹ軸方向における位置座標をＹ２とすると、Ｙ２＝Ｙ１＋ｋ１となる。

このように、所定回数分の実際の位置ずれ量の平均値ｋ１を算出し、算出した位置ずれ量の平均値ｋ１に基づいて所定の基準位置Ｙ０を補正する方法によれば、検出される実際の位置ずれ量に基づいて、電極ピッチＬ毎に、所定の基準位置Ｙ０を補正する方法と比べて、処理負荷を軽減することができる。

第１の位置ずれ量検出センサ２２は、補正された所定の基準位置Ｙ０に基づいて、第１のセパレータ材１１Ａのエッジの第１の位置ずれ量を検出する。制御部２７は、検出された第１の位置ずれ量に基づいて、第１のセパレータ材１１Ａの幅方向におけるエッジの位置を補正する。

また、第２の位置ずれ量検出センサ２５は、補正された所定の基準位置Ｙ０に基づいて、第２のセパレータ材１３Ａのエッジの第２の位置ずれ量を検出する。制御部２７は、検出された第２の位置ずれ量に基づいて、第２のセパレータ材１３Ａの幅方向におけるエッジの位置を補正する。

本実施形態では、制御部２７は、第１の位置ずれ量に基づいて第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置を補正する際に、第１の位置ずれ量の大きさに基づいて、補正方法を変更する。すなわち、第１の位置ずれ量を所定の閾値Ｔｈと比較し、第１の位置ずれ量が所定の閾値Ｔｈより小さい場合には、第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置を１回で補正し、第１の位置ずれ量が所定の閾値Ｔｈ以上の場合には、第１の位置ずれ量より小さい補正量で複数回にわたって、第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置を補正する。所定の閾値Ｔｈは、例えば０．３ｍｍである。

また、制御部２７は、第２の位置ずれ量に基づいて第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を補正する際に、第２の位置ずれ量の大きさに基づいて、補正方法を変更する。すなわち、第２の位置ずれ量を所定の閾値Ｔｈと比較し、第２の位置ずれ量が所定の閾値Ｔｈより小さい場合には、第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を１回で補正し、第２の位置ずれ量が所定の閾値Ｔｈ以上の場合には、第２の位置ずれ量より小さい補正量で複数回にわたって、第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を補正する。

第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置を１回で補正する場合には、第１の位置ずれ量が０となるように、第１のセパレータ材供給部２１をＹ軸方向に移動させる。この場合、第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置を移動させる際の補正量は、第１の位置ずれ量と等しい。

同様に、第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を１回で補正する場合には、第２の位置ずれ量が０となるように、第２のセパレータ材供給部２４をＹ軸方向に移動させる。この場合も、第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を移動させる際の補正量は、第２の位置ずれ量と等しい。

次に、第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置を複数回にわたって補正する方法について説明する。なお、説明は省略するが、第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を複数回にわたって補正する方法についても同様である。

本実施形態では、ロール状に巻かれている第１のセパレータ材１１Ａの最外周の円周を、電極ピッチＬで除算することによって、第１の位置ずれ量を０とするための補正回数を算出する。ロール状に巻かれている第１のセパレータ材１１Ａの最外周の円周は、図示しない円周検出センサによって検出する。

例えば、第１のセパレータ材１１Ａの最外周の円周が４０８ｍｍであり、電極ピッチＬが１０２ｍｍの場合、補正回数は４（＝４０８／１０２）回となる。

この場合、１回あたりの補正量は、第１の位置ずれ量を補正回数で除算した値となる。例えば、第１の位置ずれ量が１ｍｍで補正回数が４回の場合、１回あたりの補正量は、０．２５（＝１／４）ｍｍとなる。

なお、補正回数および１回あたりの補正量の設定方法が上述した方法に限定されることはない。

制御部２７は、１回あたりの補正量だけ、第１のセパレータ材供給部２１をＹ軸方向に移動させることにより、第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置を補正する。この補正を電極ピッチＬ毎に、補正回数分行うことにより、ロール状の第１のセパレータ材１１Ａが巻き出されて１周する間に、第１の位置ずれ量を０とする。第１の位置ずれ量が１ｍｍで補正回数が４回の場合には、電極ピッチＬ毎に、第１のセパレータ材供給部２１をＹ軸方向に０．２５ｍｍ移動させる補正を４回行うことによって、１ｍｍの位置ずれを補正する。

このように、第１の位置ずれ量および第２の位置ずれ量が所定の閾値Ｔｈ以上の場合に、第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を、複数回に分けて少しずつ補正することにより、補正後のエッジの位置が所望の位置を超えてしまう、いわゆるオーバーシュートの発生を抑制することができる。

また、第１の位置ずれ量および第２の位置ずれ量が所定の閾値Ｔｈより小さい場合に、第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を１回で補正することにより、位置ずれの補正を迅速に行うことができる。

切断部２８は、電極積層体１０を形成するため、電極１２を含む所定の領域を切断するように、切断刃２８ａによって、第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａを切断する。これにより、第１のセパレータ１１、電極１２および第２のセパレータ１３を含む電極積層体１０が得られる。なお、切断部２８によって切断する前に、積層されている第１のセパレータ材１１Ａ、電極１２および第２のセパレータ材１３Ａを、加熱しながら加圧する熱圧着の方法により接着するようにしてもよい。

作製された電極積層体１０は、電池の電極体の作成に用いられる。すなわち、作製された電極積層体１０と、電極１２とは極性の異なる第２の電極１４とを交互に積層することによって、図５に示すような電極体５０を作成する。この電極体５０は、例えばリチウムイオン電池などの電池の製造に用いられる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、カメラ２６によって検出された所定回数分の実際の位置ずれ量の平均値を算出し、算出した位置ずれ量の平均値に基づいて、所定の基準位置を補正したが、電極ピッチＬ毎にカメラ２６によって検出される実際の位置ずれ量に基づいて、所定の基準位置を補正するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、第１の位置ずれ量および第２の位置ずれ量をそれぞれ所定の閾値Ｔｈと比較し、比較した結果に応じて、第１の位置ずれ量および第２の位置ずれ量の補正方法を変更したが、所定の閾値Ｔｈと比較することなく、第１の位置ずれ量および第２の位置ずれ量がそれぞれ０となるように、第１のセパレータ材１１Ａおよび第２のセパレータ材１３Ａのエッジの位置を１回で補正するようにしてもよい。

第１の位置ずれ量検出センサ２２は、第１のセパレータ材１１Ａのエッジの位置に基づいて、第１のセパレータ材１１Ａの第１の位置ずれ量を検出するものとして説明したが、第１のセパレータ材１１Ａの所定の位置を基準として、第１の位置ずれ量を検出するようにしてもよい。同様に、第２の位置ずれ量検出センサ２５は、第２のセパレータ材１３Ａの所定の位置を基準として、第２の位置ずれ量を検出するようにしてもよい。

１０電極積層体
１１第１のセパレータ
１１Ａ第１のセパレータ材
１２電極
１３第２のセパレータ
１３Ａ第２のセパレータ材
１４第２の電極
２１第１のセパレータ材供給部
２２第１の位置ずれ量検出センサ
２３電極供給部
２４第２のセパレータ材供給部
２５第２の位置ずれ量検出センサ
２６カメラ（撮像部）
２７制御部
２８切断部
３０搬送ベルト
５０電極体

Claims

第１のセパレータおよび第２のセパレータの間に電極を挟んだ構造を有する電極積層体の製造装置であって、
長尺状の第１のセパレータ材および長尺状の第２のセパレータ材を、その長手方向に沿った方向に搬送する搬送ベルトと、
前記第１のセパレータ材を前記搬送ベルト上に供給する第１のセパレータ材供給部と、
前記第１のセパレータ材が前記搬送ベルト上に供給される位置より手前の位置で、所定の基準位置に対する前記第１のセパレータ材の、前記長手方向に直交する方向である幅方向の位置ずれ量を、第１の位置ずれ量として検出する第１の位置ずれ量検出センサと、
前記第１の位置ずれ量に基づいて、前記搬送ベルト上に供給される前記第１のセパレータ材の前記幅方向における位置を補正する第１の位置ずれ補正部と、
所定の電極供給位置に前記電極を供給することによって、前記搬送ベルト上に供給された前記第１のセパレータ材の上に前記電極を供給する電極供給部と、
前記第１のセパレータ材との間で前記電極を挟み込むように、前記第２のセパレータ材を前記第１のセパレータ材の上に供給する第２のセパレータ材供給部と、
前記第２のセパレータ材が前記第１のセパレータ材の上に供給される位置より手前の位置で、前記所定の基準位置に対する前記第２のセパレータ材の前記幅方向における位置ずれ量を、第２の位置ずれ量として検出する第２の位置ずれ量検出センサと、
前記第２の位置ずれ量に基づいて、前記第１のセパレータ材の上に供給される前記第２のセパレータ材の前記幅方向における位置を補正する第２の位置ずれ補正部と、
前記第１のセパレータ材の上に供給された前記電極と、当該第１のセパレータ材とを撮像することによって、前記電極の位置との関係から、前記第１のセパレータ材の前記幅方向における実際の位置ずれ量を検出する撮像部と、
前記実際の位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置ずれ量検出センサおよび前記第２の位置ずれ量検出センサが基準として用いている前記所定の基準位置を補正する基準位置補正部と、
前記電極積層体を得るために、積層された前記第１のセパレータ材および前記第２のセパレータ材を切断する切断部と、
を備えることを特徴とする電極積層体の製造装置。
前記第１の位置ずれ補正部は、前記第１の位置ずれ量が所定の閾値より小さい場合には、前記第１の位置ずれ量が０となるように、前記第１のセパレータ材の位置を１回で補正し、前記第１の位置ずれ量が前記所定の閾値以上の場合には、前記第１の位置ずれ量が０となるように、前記第１のセパレータ材の位置を複数回にわたって補正し、
前記第２の位置ずれ補正部は、前記第２の位置ずれ量が前記所定の閾値より小さい場合には、前記第２の位置ずれ量が０となるように、前記第２のセパレータ材の位置を１回で補正し、前記第２の位置ずれ量が前記所定の閾値以上の場合には、前記第２の位置ずれ量が０となるように、前記第２のセパレータ材の位置を複数回にわたって補正することを特徴とする請求項１に記載の電極積層体の製造装置。
前記第１のセパレータ材供給部には、長尺状の前記第１のセパレータ材がロール状に巻かれており、
前記第１の位置ずれ補正部は、前記第１の位置ずれ量が前記所定の閾値以上の場合に、ロール状に巻かれている前記第１のセパレータ材の最外周の円周を、前記電極が前記第１のセパレータ材の上に供給される間隔である電極ピッチで除算することにより得られる値の回数にわたって、前記第１のセパレータ材の位置を補正し、
前記第２のセパレータ材供給部には、長尺状の前記第２のセパレータ材がロール状に巻かれており、
前記第２の位置ずれ補正部は、前記第２の位置ずれ量が前記所定の閾値以上の場合に、ロール状に巻かれている前記第２のセパレータ材の最外周の円周を前記電極ピッチで除算することにより得られる値の回数にわたって、前記第２のセパレータ材の位置を補正することを特徴とする請求項２に記載の電極積層体の製造装置。
前記撮像部によって所定回数求められた前記実際の位置ずれ量の平均値を算出する算出部をさらに備え、
前記基準位置補正部は、前記実際の位置ずれ量の平均値に基づいて、前記所定の基準位置を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電極積層体の製造装置。