JP6657785B2 - 積層装置および電極積層方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層装置および電極積層方法に関する。

シート状物の積層装置として、特許文献１〜４に記載された装置が知られている。これらは、いずれも、順次供給される電極を積層するための装置である。特許文献１に記載の装置では、連続して搬送されてくる極板を空中に放出し、落下させている。極板の落下位置が所定の位置になるようにして、集積台上に極板を集積している。特許文献２に記載の装置では、順次搬送・供給される極板を前方の受け板に当てて、下方の受け板上に載置させている。これらの装置では、極板は、ベルトコンベアによって搬送および供給されている。

特許文献３に記載の装置では、供給機構によりシート状体を供給しつつ、切断して排出し、供給機構の下方に配置された落下移動手段により、重力を利用してシート状体を落下移動させる。落下移動手段の下方には案内積層手段が配置されており、この案内積層手段により、シート状体を順次案内して積層させている。また、２つの供給機構を上下２段に並べて配置し、正極体と負極体のように異なる２種類のシート状体を交互に積層している。特許文献４に記載の装置では、コンベアによって順次搬送される陰極単板、セパレータ、陽極単板、セパレータを積層装置により繰り返し積層している。

特開平５−４１２０８号公報 特開２００９−１２３５９８号公報 特開２０１２−９１３７２号公報 特開昭６３−１６４１７５号公報

ところで、電極のようなシート状物を高速に積層することを想定した場合、移動速度も高速化する方が有利である。シート状物を積層させる積層部では、高速で搬送されてきたシート状物を何らかの手段を用いて停止させる必要がある。たとえば、シート状物の搬送方向（言い換えれば移動方向）に立設された停止部に電極を接触させる停止手段が考えられるが、停止部にシート状物が高速で当たると、いくつかの面で問題が生じ得る。

たとえば、図４（ｃ）および（ｄ）に示されるように、セパレータ付き正極１０が停止板部７によって停止させられた際、セパレータ１３の外周部１３ａがバネとなってセパレータ付き正極１０のバウンドが生じることがあった。この現象は、積層速度（すなわちセパレータ付き正極１０の移動速度）が高くなるほど顕著に現れる。このように積層されるシート状物の材質によっては、バウンドが生じ、完全な停止状態に収束するまで、時間を要した。一方で、積層の高速化を図る場合、シート状物を供給する間隔を短くすることも重要である。この為、バウンドが生じたシート状物が完全に収束するまでに、次のシート状物が供給され、バウンドが生じたシート状物が位置ずれを生じたまま、これらが積層されることがあった。

そこで、本発明者らは、シート状物が停止部に当たった後に生じ得る姿勢の乱れを抑制することを検討している。本発明は、積層部においてシート状物の姿勢の乱れを抑制することができる積層装置および電極積層方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、自重によって順次供給されるシート状物を積層し積層体を得る積層装置であって、水平方向に対して傾斜し積層体が載置される載置面と、シート状物の移動方向における載置面の下端に立設されて載置面上を滑走するシート状物を停止させる停止部と、載置面と停止部との間に設けられた積層領域と、を有する積層部と、載置面に対向して配置され、積層部の積層領域に向けて気体を吹き付ける気体吹付部と、積層部に供給されるシート状物が停止部に当接した後にシート状物に対して気体を吹き付けるよう、気体吹付部を制御する制御部と、を備える。

この積層装置によれば、制御部によって気体吹付部が制御され、積層部の積層領域に向けて気体が吹き付けられる。気体吹付部は、積層部に供給されたシート状物が停止部に当接した後に、そのシート状物に対して気体を吹き付ける。よって、気体の圧力によってシート状物が押さえつけられ、シート状物の姿勢の乱れが抑制される。その結果として、シート状物の位置ずれ等が防止され、積層精度が高められる。

気体吹付部は、積層領域に対向して配置されると共に、積層領域の停止部側の一端部とシート状物が供給される側の他端部との間の中央位置または中央位置よりも他端部寄りに気体を吹き付ける。この場合、気体が吹き付けられる位置は、積層領域の中央位置、または、その中央位置よりもシート状物が供給される側の他端部寄りであるため、停止部に当接後のシート状物がバウンドする等により、積層領域からはみ出ている場合でも、より確実に長い時間、シート状物に気体を吹き付けることができる。よって、十分な吹付時間が確保される。その結果として、シート状物の位置および姿勢の矯正効果が高められる。

制御部は、シート状物が停止部に当接した際にもシート状物に対して気体を吹き付けるよう、気体吹付部を制御する。この場合、シート状物が停止部に当接した瞬間から、気体によってシート状物を押さえつけることができるので、停止部に当接した直後のシート状物の姿勢の乱れ（言い換えれば、シート状物の初期の変形）を効果的に抑制できる。

シート状物は停止部に当接した状態で載置面上に積層され、制御部は、少なくともシート状物が停止部に当接した後にシート状物に対して気体を吹き付け、シート状物に続く別のシート状物が停止部に当接するまでの間に気体の吹付けを一旦停止するように気体吹付部を制御する。この場合、シート状物の姿勢の乱れを抑制するのに必要なタイミングでのみ、気体を吹き付けるようにできる。たとえば、シート状物の姿勢の乱れが収まった時点で気体の吹付けを停止するといった制御が可能である。

シート状物は、種類の異なる第１の電極と第２の電極とを含み、制御部は、第１の電極に対する気体の吹付けの強さと第２の電極に対する気体の吹付けの強さとを異ならせるように気体吹付部を制御する。この場合、電極の特性に応じた気体の吹付けが可能である。

本発明の他の態様は、自重によって順次供給されるシート状の電極を積層し積層部の積層領域において積層体を得る電極積層方法であって、積層部は、水平方向に対して傾斜し積層体が載置される載置面と、電極の移動方向における載置面の下端に立設されて電極を停止させる停止部と、載置面と停止部との間に設けられた積層領域と、を有しており、電極を積層部に供給する工程と、積層部に供給された電極が載置面上を滑走して停止部に当接した後に、載置面に対向して配置された気体吹付部を用いて、電極に対して気体を吹き付ける工程と、を含む。

この電極積層方法によれば、気体吹付部は、積層部に供給された電極が停止部に当接した後に、その電極に対して気体を吹き付ける。よって、気体の圧力によって電極が押さえつけられ、電極の姿勢の乱れが抑制される。その結果として、電極の位置ずれ等が防止され、積層精度が高められる。

本発明によれば、積層部において電極の姿勢の乱れを抑制することができる。

本発明の一実施形態の積層装置を模式的に示す図である。 積層部に対する気体吹付部の位置関係を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図１の積層装置における電極の積層状態を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、気体吹付部を備えない比較例における電極の積層状態を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、気体吹付部を備えない他の比較例における電極の積層状態を示す図である。 （ａ）は図１の積層装置において活物質の堆積を防止している状態を示す図、（ｂ）は気体吹付部を備えない比較例において活物質が堆積している状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１を参照して、一実施形態の電極積層装置（積層装置）１について説明する。電極積層装置１は、リチウムイオン二次電池などの蓄電装置の生産ラインにて用いられる装置である。蓄電装置の生産ラインは、概略として、正極製造ライン、負極製造ライン、及び、各電極製造ラインにて製造された電極（正極及び負極）を用いてケース等と共に蓄電装置を組立てる組立ライン、より構成される。電極積層装置１は、組立ライン上に配置され、正極及び負極を積層して、電極組立体の前駆体である積層体Ｘを得るための装置である。

電極積層装置１は、蓄電装置の正極１１、セパレータ１３、および負極１２を積層する。蓄電装置の電極組立体は、正極１１と、負極１２と、正極１１と負極１２との間に配置された袋状のセパレータ１３とによって構成される。セパレータ１３内には、正極１１または負極１２の内の一方の電極が収納され得る。本実施形態では、セパレータ１３内には正極１１が収納されている。セパレータ１３内に正極１１が収納された状態で、正極１１と負極１２とがセパレータ１３を介して交互に積層される。すなわち、電極積層装置１は、シート状の電極（ワーク）である負極１２及びセパレータ付き正極１０を交互に積層する。

正極１１は、例えばアルミニウム箔からなる矩形の金属箔の両面に正極活物質層が形成されてなる。正極活物質層は、正極活物質とバインダとを含んで形成されている。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、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。本実施形態の正極１１は、一対の長辺と一対の短辺とを備える。長辺の一方には、正極端子との接続に用いられるタブ（突出部）１１ａが形成されている。

正極１１のタブ１１ａを除いた部分は、袋状のセパレータ１３内に収容されている。セパレータ１３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、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又は不織布等が例示される。正極１１のタブ１１ａは、略矩形のセパレータ（本体部）１３の長辺から外方向に突出している。このように、袋状のセパレータ１３に正極１１が収納されることで、セパレータ付き正極１０が構成されている。なお、本実施形態に係る電極積層装置１に用いられる袋状のセパレータ１３の左右方向の幅は、負極１２の幅と同寸とされている。また、セパレータ１３の高さは、負極１２の高さと同寸とされている。セパレータ１３は、袋状に限られず、シート状のものを用いてもよい。

一方、負極１２は、例えば銅箔からなる金属箔の両面に負極活物質層が形成されてなる。負極活物質層は、負極活物質とバインダとを含んで形成されている。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、ホウ素添加炭素等が挙げられる。本実施形態の負極１２は、一対の長辺と一対の短辺とを備える。長辺の一方には、負極端子との接続に用いられるタブ（突出部）１２ａが形成されている。負極１２のタブ１２ａは、負極活物質層が形成された矩形状の本体部１２ｂの長辺から、外方向に突出している。タブ１１ａ及びタブ１２ａは、正極１１（すなわちセパレータ付き正極１０）と負極１２とを重ねた場合に互いに重ならない位置に形成されている。

バインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン及びフッ素ゴムなどの含フッ素樹脂、ポリプロピレン及びポリエチレンなどの熱可塑性樹脂などであってもよく、ポリイミド及びポリアミドイミドなどのイミド系樹脂並びにアルコキシシリル基含有樹脂などであってもよい。

電極積層装置１は、異なる２種類の電極であるセパレータ付き正極１０および負極１２を交互に搬送する搬送部２と、搬送部２の出口部２ｂから排出されるセパレータ付き正極１０および負極１２を交互に受け取り、積層領域Ａにおいて電極の積層体Ｘを形成する積層部４とを備えている。

搬送部２は、ベルト２ｄを有するベルトコンベアである。搬送部２は、ベルト２ｄの搬送面２ａ上に負極１２およびセパレータ付き正極１０を交互に載せ、これらを搬送方向Ｄ１に搬送する。搬送部２における搬送方向Ｄ１は、たとえば水平方向である。なお、搬送方向Ｄ１は水平方向に限られず、水平方向に対して傾斜していてもよい。搬送部２は、タブ１２ａ，１１ａが搬送方向Ｄ１の上流側に位置するように、負極１２およびセパレータ付き正極１０を搬送する。言い換えれば、搬送部２は、タブ１２ａ，１１ａが形成されていない他方の長辺が前側となるように、負極１２およびセパレータ付き正極１０を搬送する。なお、搬送部２は、たとえばローラコンベアなど、他の搬送手段であってもよい。搬送部２の上流側には、図示しない正極供給部および負極供給部が配置される。正極供給部によって、搬送面２ａ上にセパレータ付き正極１０が供給され、載置される。負極供給部によって、搬送面２ａ上に負極１２が供給され、載置される。

搬送部２には、駆動部２ｃが設けられている。駆動部２ｃは、ローラを回転させることによりベルト２ｄを走行させる。駆動部２ｃは、制御部としての機能も有しており、ベルト２ｄの走行速度を変更・調整可能である。搬送面２ａの先端部は、搬送された負極１２およびセパレータ付き正極１０を交互に排出する出口部２ｂとされている。搬送部２では、搬送速度が高められており、負極１２およびセパレータ付き正極１０の高速搬送が可能になっている。出口部２ｂから排出された負極１２およびセパレータ付き正極１０は、自重により積層部４に向けて落下することで、積層部４に供給される。

積層部４は、搬送部２の出口部２ｂの斜め下方に配置されている。積層部４は、平面視した場合に、搬送部２の延長線上に配置されている。言い換えれば、積層部４は、出口部２ｂから搬送方向Ｄ１に延びる延長線の下方に配置されている。出口部２ｂと積層部４とは離間して配置されている。この両者の距離は、搬送部２における搬送速度や積層体Ｘにおける電極の積層枚数等に基づいて設定されている。

積層部４は、支持部９上に取り付けられている。支持部９は、積層部４を保持する保持枠９ａを有しており、この保持枠９ａ上に、積層部４が載置され、保持されている。支持部９は、出口部２ｂに対する積層部４の相対位置を変更し得るように、前後方向または上下方向にスライド移動可能な構造であってもよい。ここで言う前後方向とは、搬送方向Ｄ１を水平面に投影した方向と平行な方向である。支持部９は、たとえば、積層部４の積層領域Ａに積層されている最上層の電極（負極１２またはセパレータ付き正極１０）と出口部２ｂとの相対位置を維持するように位置調整されてもよい。

図１および図２に示されるように、積層部４は、水平方向に対して傾斜して設けられた矩形状の底板部６と、底板部６の下端に立設された停止板部（停止部）７と、底板部６の左右の側部に立設された互いに平行な一対の側板部８，８とを有する。底板部６の表面は、積層体Ｘが載置される載置面６ａである。直方体状の外形をなす積層部４は、載置面６ａに対向する面（すなわち積層体Ｘが取り出される面）と、停止板部７に対向する面（すなわち出口部２ｂに最も近い面）とが開放されている。これらの開放された部分から、負極１２およびセパレータ付き正極１０が進入可能になっている。

搬送部２から排出されて積層部４に進入する負極１２およびセパレータ付き正極１０の移動方向は、搬送部２と積層部４との位置関係や搬送部２における搬送速度によって変わるが、概ね、載置面６ａの傾斜方向よりも、水平面に対する角度が多少大きい方向である（図３（ａ）参照）。なお、負極１２およびセパレータ付き正極１０の移動方向が載置面６ａの傾斜方向に略等しくてもよい。

底板部６の下端（移動方向の一端）に立設された停止板部７は、底板部６に直交するように設けられており、載置面６ａの傾斜方向または移動方向に移動する負極１２およびセパレータ付き正極１０を停止させる。一対の側板部８，８は、それぞれ、底板部６および停止板部７に直交するように配置されている。これらの底板部６と停止板部７と側板部８，８との間に、積層体Ｘが形成される積層領域Ａが設けられている。平行な一対の側板部８，８は、負極１２およびセパレータ付き正極１０の幅よりも僅かに大きい間隔を有しており、負極１２およびセパレータ付き正極１０を積層領域Ａに向けて案内する。なお、負極１２およびセパレータ付き正極１０の案内を容易にするために、側板部８，８の上部（出口部２ｂ側に開放された部分）は、上方ほど広い間隔のテーパ状になっている。負極１２およびセパレータ付き正極１０は、側板部８，８に案内され、停止板部７に当接した状態で載置面６ａ上に積層される。したがって、積層領域Ａは、底板部６、停止板部７および側板部８，８に接する直方体状の領域である。

搬送部２の出口部２ｂの近傍には、負極１２およびセパレータ付き正極１０の移動経路を挟むようにして、通過センサ１６が設けられている。通過センサ１６は、移動経路の一方側と他方側に配置された投光部および受光部によって、負極１２またはセパレータ付き正極１０の通過を検出する投受光センサである。なお、負極１２およびセパレータ付き正極１０の通過を検出するセンサは搬送部２および積層部４のいずれの箇所に設けられてもよい。負極１２およびセパレータ付き正極１０の通過を検出するセンサは、出口部２ｂと積層領域Ａとの間に設けられることが好ましい。また、負極１２およびセパレータ付き正極１０の通過を検出できる機構であれば、投受光センサに限られず、他のセンサが用いられてもよい。たとえば、底板部６に光学センサ等が埋設されてもよい。

本実施形態の電極積層装置１は、積層部４において負極１２およびセパレータ付き正極１０に対してエア（気体）を吹き付けるように構成されたエア吹付部（気体吹付部）２０と、エア吹付部２０を制御する制御部２５とを備えている。

エア吹付部２０は、載置面６ａに対向して配置され、積層部４における負極１２およびセパレータ付き正極１０の移動経路に向けてエアを吹き付けるように構成されている。エア吹付部２０は、底板部６の載置面６ａから所定の距離離間しており、載置面６ａに対向して配置される。より詳細には、エア吹付部２０は、積層部４の内でも、積層領域Ａに対向して配置される。

図２に示されるように、エア吹付部２０は、載置面６ａならびに積層領域Ａに向けられたエア吹出部２０ａを有する。エア吹付部２０は、図示しないブロワ、配管およびノズル等を有している。ノズルの先端が、エア吹出部２０ａに相当する。エア吹付部２０からエアが吹き付けられる吹付エリア２０ｂは、エア吹出部２０ａを中心とする円錐状であってもよく、また、例えば三角錐状であってもよい。また、エア吹付部２０が、幅方向（図２の紙面垂直方向）に並ぶ複数のエア吹出部２０ａ（すなわちノズル）を有することにより、吹付エリア２０ｂは幅方向に長い三角柱状であってもよい。なお、図２以降の図において、側板部８の図示は省略されている。

吹付エリア２０ｂの中心線は、たとえば載置面６ａに対して角度をなしている。言い換えれば、吹付エリア２０ｂの先端は、載置面６ａ（または既に積層された最上層の電極の表面）を下降するエアが主流となるよう、停止板部７側を向くようにやや下向きに設定されてもよい。なお、エア吹付部２０の中心線は、載置面６ａに対して直交していてもよい。吹付エリア２０ｂは、積層領域Ａの停止板部７側の一端部Ａ１と出口部２ｂ側（負極１２およびセパレータ付き正極１０が供給される側）の他端部Ａ２との間の中央位置Ａ３を基準として、当該中央位置Ａ３よりも上側すなわち他端部Ａ２寄りに交差している。言い換えれば、エア吹付部２０は、積層領域Ａの中央位置Ａ３よりも他端部Ａ２寄り（出口部２ｂ寄り）にエアを吹き付ける。なお、エア吹付部２０は、積層領域Ａの中央位置Ａ３にエアを吹き付けるように設置されてもよい。積層領域Ａの内このような位置にエアを吹付け可能な構成とすることにより、負極１２およびセパレータ付き正極１０に対する位置および姿勢の矯正効果が高められている。エア吹付部２０における吹付エリア２０ｂの形状（すなわち吹付範囲）および吹付けの強さは、調整可能とされている。

制御部２５は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むコンピュータにより構成されている。制御部２５は、通過センサ１６から受信する電極通過信号に基づき、エア吹付部２０を制御する。制御部２５は、積層部４に対する電極の積層開始タイミングと積層終了タイミングとを判断可能である。制御部２５は、積層部４に積層された負極１２およびセパレータ付き正極１０の枚数をカウントしており、また、負極１２およびセパレータ付き正極１０が積層される順序（通過する順序）を記憶している。制御部２５は、通過センサ１６を負極１２またはセパレータ付き正極１０が通過したことを示す通過信号の受信タイミングと、その負極１２またはセパレータ付き正極１０が積層領域Ａに進入するタイミングとの関係（時間差）を記憶している。より詳細には、制御部２５は、通過センサ１６を負極１２またはセパレータ付き正極１０が通過した通過信号の受信タイミングに基づいて、その負極１２またはセパレータ付き正極１０が積層領域Ａにおいて載置面６ａまたは既に積層された電極（セパレータ付き正極１０または負極１２。すなわち違う種類の電極）の上に着地するタイミングを算出可能である。さらに、制御部２５は、通過信号の受信タイミングに基づいて、負極１２またはセパレータ付き正極１０が停止板部７に到達するタイミングを算出可能である。

電極積層装置１では、制御部２５は、負極１２およびセパレータ付き正極１０が、少なくとも停止板部７に当接した後に、エア吹付部２０が負極１２およびセパレータ付き正極１０に対してエアを吹き付けるよう、エア吹付部２０を制御する。すなわち、制御部２５は、負極１２およびセパレータ付き正極１０が停止板部７に当接して変位または変形を生じようとした際に、これらに対してエアを吹き付けるようにエア吹付部２０を制御する。これにより、電極積層装置１では、負極１２およびセパレータ付き正極１０の姿勢の乱れを抑制する。

エア吹付部２０によるエアの吹付けは、連続的に行われてもよいし、間欠的に行われてもよい。間欠的に行われる場合、制御部２５は、少なくとも負極１２およびセパレータ付き正極１０が停止板部７に当接した後にこれらに対してエアを吹き付け、これらに続く別の電極が停止板部７に当接するまでの間にエアの吹付けを一旦停止するようにエア吹付部２０を制御する。

続いて、電極積層装置１における電極積層方法について説明する。搬送部２によって、負極１２およびセパレータ付き正極１０を順次搬送する。出口部２ｂから排出された負極１２およびセパレータ付き正極１０は、出口部２ｂと積層部４との間の空間を移動する。この際、通過センサ１６が負極１２およびセパレータ付き正極１０の通過を検出し、通過信号を制御部２５に送信する。

続いて、図３（ａ）に示されるように、積層領域Ａに負極１２またはセパレータ付き正極１０が進入する。以下、積層される電極がセパレータ付き正極１０である場合を例に挙げて説明するが、負極１２の場合であっても同様のことが言える。セパレータ付き正極１０は、移動方向に移動するのに伴い、既に載置面６ａ上に積層された負極１２上に着地する（図３（ｂ）参照）。なお、図３〜図５においては、既に載置面６ａ上に積層された電極（負極１２またはセパレータ付き正極１０）の図示は省略されている。セパレータ付き正極１０は、載置面６ａ上を滑走しつつ、下方へ移動し続ける。

そして、セパレータ付き正極１０は、停止板部７に当接し、短時間にに停止させられる（図３（ｃ）参照）。セパレータ付き正極１０が停止板部７に当接したタイミング、またはその直後のタイミングで、制御部２５はエア吹付部２０を制御し、セパレータ付き正極１０にエアを吹き付ける。この際、セパレータ１３の外周部１３ａがバネとなってセパレータ付き正極１０はバウンドを生じようとするが、セパレータ付き正極１０のバウンドは、セパレータ付き正極１０にエアが吹き付けられ、反対側に押し付けられることにより抑制される。図３（ｄ）に示されるように、セパレータ付き正極１０のバウンドは小さく、極短時間で、セパレータ付き正極１０の姿勢は積層領域Ａ内に収まる。

エア吹付部２０によって連続的にエアを吹き付ける場合は、引き続きエア吹付部２０からエアが吹き付けられる。なお、エア吹付部２０によって間欠的にエアが吹き付けられる場合には、セパレータ付き正極１０が積層領域Ａ内に収まったタイミングで、一旦エアが停止されてもよい。

本実施形態の電極積層装置１によれば、制御部２５によってエア吹付部２０が制御され、積層部４の積層領域Ａに向けてエアが吹き付けられる。エア吹付部２０は、積層部４に供給された負極１２およびセパレータ付き正極１０が停止板部７に当接した後に、その負極１２またはセパレータ付き正極１０に対してエアを吹き付ける。よって、エアの圧力によって負極１２およびセパレータ付き正極１０が押さえつけられ、負極１２およびセパレータ付き正極１０の姿勢の乱れが抑制される。その結果として、負極１２およびセパレータ付き正極１０の位置ずれ等が防止され、積層精度が高められる。非接触で負極１２およびセパレータ付き正極１０の姿勢制御を行うため、負極１２およびセパレータ付き正極１０に対する物理的な影響（損傷など）は生じない。

また、エア吹付部２０が設けられない従来の電極積層装置では、図４および図５に示される不具合が生じていた。図４に示されるように、セパレータ付き正極１０が停止板部７によって停止させられた際に、セパレータ付き正極１０のバウンドが生じることは、上述したとおりである。本実施形態によれば、セパレータ付き正極１０（または負極１２）の姿勢の乱れが抑制されるため、セパレータ付き正極１０（または負極１２）の姿勢がいち早く矯正されて収束する。

さらに、図５（ａ）〜（ｄ）に示されるように、活物質層が形成されていない部分であるタブ１１ａが電極に設けられている場合、電極１０が停止板部７に当接した際（すなわち速度がゼロになった際）、金属箔のみで構成されるタブ１１ａが慣性によって暴れる可能性があった（図５（ｃ）参照）。すなわち、タブ１１ａが曲がる等、タブ１１ａの姿勢が乱れる可能性があった。タブ１１ａの姿勢が乱れると、次に積層される電極１２がタブ１１ａに干渉してしまい（図５（ｄ）参照）、タブ１１ａの保護の観点からも、適正な積層の観点からも、好ましくない。本実施形態によれば、エアの吹付けによってセパレータ付き正極１０（または負極１２）の姿勢の乱れが抑制されるため、停止板部７に当接した後のこのようなタブ１１ａの変形（暴れ、姿勢の乱れ）は抑制される。

また、図６（ａ）に示されるように、噴射されたエアが積層体Ｘの表面に沿って下方へ流れることにより、積層時（たとえば停止板部７への衝突時）に多少なりと発生する粉落ち物質等の堆積物Ｐを除去することができる。図６（ｂ）に示されるように、エア吹付部２０が設けられない従来の電極積層装置では、堆積物Ｐを除去できず、停止板部７上に堆積物Ｐが堆積したままとなる。このように、エア吹付部２０によって発生する風圧（吹付け流）は、積層体Ｘにおける異物の噛み込み防止にも寄与する。

また、エアが吹き付けられる位置は、積層領域Ａの中央位置Ａ３、または、その中央位置Ａ３よりも他端部Ａ２寄り（図２参照）であるため、停止板部７に当接後のセパレータ付き正極１０がバウンドする等により、積層領域Ａからはみ出ている場合でも、より確実に長い時間、セパレータ付き正極１０にエアを吹き付けることができる。よって、十分な吹付時間が確保される。その結果として、セパレータ付き正極１０の位置および姿勢の矯正効果が高められる。

また、制御部２５は、負極１２およびセパレータ付き正極１０が停止板部７に当接した際にもエアを吹き付けるように制御した場合、負極１２およびセパレータ付き正極１０が停止板部７に当接した瞬間から、エアによって負極１２およびセパレータ付き正極１０を押さえつけることができる。これにより、停止板部７に当接した直後の負極１２およびセパレータ付き正極１０の姿勢の乱れ（言い換えれば、電極の初期の変形）が効果的に抑制される。

積層部４に複数の電極が順次供給される間、制御部２５が、連続的にエアを吹き付けるようにエア吹付部２０を制御すると、電極に対するエアの吹付時間ができるだけ長く確保される。これにより、たとえば、載置面６ａ上を滑走している電極の減速効果が得られる。

積層部４に複数の電極が順次供給される間、制御部２５が、間欠的にエアを吹き付けるようにエア吹付部２０を制御すると、電極の姿勢の乱れを抑制するのに必要なタイミングでのみ、エアを吹き付けるようにできる。たとえば、電極の姿勢の乱れが収まった時点（停止板部７への当接後、所定時間経過時など）でエアの吹付けを停止するといった制御が可能である。

制御部２５は、セパレータ付き正極１０に対するエアの吹付けの強さと負極１２に対するエアの吹付けの強さとを異ならせるようにエア吹付部２０を制御してもよい。この場合、電極の特性に応じた気体の吹付けが可能である。たとえば、負極１２等の薄い電極に対しては、その変形を防止するために弱い吹付けとするといったことが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。たとえば、吹付エリア２０ｂが中央位置Ａ３より停止板部７寄りに交差するように、エア吹付部２０が設けられてもよい。停止部は、板状である場合に限られず、たとえば、複数の棒状体（たとえばピン等）が立設された形態であってもよい。

電極が停止板部７に到達するまでは比較的弱いエアを吹き付け、停止板部７に当接した後は比較的強いエアを吹き付けるように、エア吹付部２０を制御してもよい。すなわち、エア吹付部２０によるエアの吹付けを連続的に行いつつ、姿勢矯正の対象物である電極が停止板部７に当接したか否かによって、エアの強弱を調整してもよい。

電極は、載置面６ａ上を滑走する場合に限られない。たとえば、搬送部２から排出されて、停止部に直接に当接する場合もあり得る。また、搬送部２が水平方向を向いておらず、搬送方向Ｄ１が上方を向いている場合であって、載置面６ａがほぼ水平方向を向いていれば、電極は、載置面６ａに着地し載置されるのみとなり、やはり載置面６ａを滑走しない。

また、上記実施形態では負極１２とセパレータ付き正極１０とを交互に積層して電極組立体の前駆体である積層体Ｘを得る装置について説明したが、本発明は、セパレータ付き正極１０のみ、または、負極１２のみの積層装置に適用されてもよい。すなわち、正極製造ラインや負極製造ラインに用いられる、電極組立体ではない中間体の積層のための積層装置に本発明が適用されてもよい。

搬送部はベルトコンベアに限られない。たとえば、タイミングベルトやチェーンにより循環路上を搬送されるパレット搬送方式の搬送部でもよい。また、搬送部は、重力による滑走を利用した搬送部であってもよい。搬送部と積層部との間に滑走部が設けられてもよい。

気体吹付部は、エアを吹き付けるエア吹付部２０である場合に限られず、窒素やその他の不活性ガス等を電極に吹き付けるものであってもよい。

上記実施形態では、シート状物として、負極１２及びセパレータ付き正極１０等の電極が積層される場合について説明したが、これに限られない。本発明は、シート状物として、電極以外のワークを積層する積層装置に適用されてもよい。シート状をなすあらゆるワークに対して、本発明は適用され得る。

１…電極積層装置（積層装置）、２…搬送部、２ｂ…出口部、４…積層部、６…底板部、６ａ…載置面、７…停止板部（停止部）、１０…セパレータ付き正極（電極、シート状物）、１２…負極（電極、シート状物）、２０…エア吹付部（気体吹付部）、２０ｂ…吹付エリア、２５…制御部、Ａ…積層領域、Ａ１…一端部、Ａ２…他端部、Ａ３…中央位置、Ｘ…積層体。

Claims (6)

1. 自重によって順次供給されるシート状物を積層し積層体を得る積層装置であって、
   水平方向に対して傾斜し前記積層体が載置される載置面と、前記シート状物の移動方向における前記載置面の下端に立設されて前記載置面上を滑走する前記シート状物を停止させる停止部と、前記載置面と前記停止部との間に設けられた積層領域と、を有する積層部と、
   前記載置面に対向して配置され、前記積層部の前記積層領域に向けて気体を吹き付ける気体吹付部と、
   前記積層部に供給される前記シート状物が前記停止部に当接した後に前記シート状物に対して前記気体を吹き付けるよう、前記気体吹付部を制御する制御部と、を備える、積層装置。
2. 前記シート状物は前記停止部に当接した状態で前記載置面上に積層され、
   前記制御部は、少なくとも前記シート状物が前記停止部に当接した後に前記シート状物に対して前記気体を吹き付け、前記シート状物に続く別のシート状物が前記停止部に当接するまでの間に前記気体の吹付けを一旦停止するように前記気体吹付部を制御する、請求項１に記載の積層装置。
3. 前記気体吹付部は、前記積層領域に対向して配置されると共に、前記積層領域の前記停止部側の一端部と前記シート状物が供給される側の他端部との間の中央位置または前記中央位置よりも前記他端部寄りに前記気体を吹き付ける、請求項１または２に記載の積層装置。
4. 前記制御部は、前記シート状物が前記停止部に当接した際にも前記シート状物に対して前記気体を吹き付けるよう、前記気体吹付部を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層装置。
5. 前記シート状物は、種類の異なる第１の電極と第２の電極とを含み、
   前記制御部は、前記第１の電極に対する前記気体の吹付けの強さと前記第２の電極に対する前記気体の吹付けの強さとを異ならせるように前記気体吹付部を制御する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層装置。
6. 自重によって順次供給されるシート状の電極を積層し積層部の積層領域において積層体を得る電極積層方法であって、
   前記積層部は、水平方向に対して傾斜し前記積層体が載置される載置面と、前記電極の移動方向における前記載置面の下端に立設されて前記電極を停止させる停止部と、前記載置面と前記停止部との間に設けられた前記積層領域と、を有しており、
   前記電極を前記積層部に供給する工程と、
   前記積層部に供給された前記電極が前記載置面上を滑走して前記停止部に当接した後に、前記載置面に対向して配置された気体吹付部を用いて、前記電極に対して前記気体を吹き付ける工程と、を含む、電極積層方法。

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