JP7246348B2 - 巻回装置及び巻回素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば二次電池等に内蔵される巻回素子を得るための巻回装置、及び、巻回素子の製造方法に関する。

例えばリチウムイオン電池等の二次電池に用いられる巻回素子は、金属シートの表面に活物質が塗布されてなる２枚の電極シートが、絶縁素材からなるセパレータシートを介して重ね合わされた状態で巻回されることにより製造される。

巻回素子を製造するための巻回装置は、電極シート及びセパレータシートを巻取るための回転可能な巻芯を備えている。巻芯としては、例えば、該巻芯の回転軸方向に延びる２本の芯片と、これら芯片間に形成されたスリットと、該スリットに配置された電極シート等を保持するためのチャック機構とを備えたものが知られている（特許文献１等参照）。

巻回素子を製造するにあたっては、まず、ロール状に巻回された原反から、電極シート及びセパレータシートが巻芯へと供給される。ここで、スリットを有する巻芯に対し電極シートを供給する手法としては、所定の把持部によって電極シートを把持した上で、把持部を巻芯へと接近移動させることにより、電極シートをスリットに挿通する手法が考えられる。

具体的には、まず、巻芯により既に巻取られた電極シートの終端部と次に巻取られる電極シートの始端部との区切りとなる位置にて電極シートを切断する。電極シートの切断は、前記把持部によって、次に巻き取られる電極シートのうちの始端部よりも上流側の部分を把持した上で行われる。電極シートの切断後、把持部が巻芯へと接近移動することにより、電極シートをその始端部を先頭にして巻芯のスリットへと挿通する。これにより、巻芯へと電極シートが供給される。尚、巻芯に対する電極シートの供給後、前記チャック機構によって電極シートを保持した上で巻芯が回転することにより、巻芯の外周に電極シート等が巻付いていき、電極シート等が巻取られていくこととなる。

ところで、電極シート自体に湾曲（幅方向への反り）が生じていることがある。近年では、エネルギー密度の増大を図るべく、塗布される活物質の量を増やしつつ該活物質をプレスしてなる電極シートが提案されているが、このような電極シートでは湾曲が特に生じやすい。

上記の湾曲は、電極シートに張力を加えることで矯正可能な程度のものであるが、電極シートを切断したときには、少なくとも電極シートにおける始端部はフリーな状態となって張力の抜けた状態となる。そのため、電極シートの切断後には、電極シートの始端部及びこれに連続する部分が湾曲して、電極シートの始端部において該シートの幅方向に沿った位置ずれが生じるおそれがある。このような位置ずれが生じた状態のまま、上記のように巻芯へと電極シートを供給すると、得られた巻回素子において電極シートの始端部が該シートの幅方向端縁からはみ出す等の事態が発生し、製品品質や安全性の低下といった不具合を招くことがある。

そこで、上記不具合の発生を防止すべく、電極シートの始端部の位置ずれを補正した上で、巻芯に電極シートを供給することが考えられる（例えば、特許文献２等参照）。

特開２００７－１８４１６０号公報 特開２０１２－１８８２７８号公報

しかしながら、電極シートの始端部の位置ずれを補正したとしても、電極シートのうちのスリットから出て巻芯の外周に巻付き始める部分（「巻始め部」と称す）は、電極シートの湾曲の影響を受けて、電極シートの幅方向に沿って位置ずれした状態となり得る。巻始め部に位置ずれが生じていると、得られた巻回素子において電極シートが適正位置に配置されないこととなり、製品品質や安全性の低下といった不具合を招くおそれがある。

特に近年では、二次電池などの大型化に対応すべく、大型の巻芯を用いることがあるところ、図２３に示すように、大型の巻芯１３におけるスリットの幅Ｗは比較的大きなもの（例えば２００ｍｍ以上）となる。そのため、電極シート４の始端部４ａの位置ずれを補正したとしても、図２４に示すように、スリットに電極シート４を挿通した状態において、巻始め部４ｂの位置ずれ量Ｘが大きなものとなりやすい。

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、電極シートの始端部及び巻始め部の双方における位置ずれを効果的に減らすことができ、巻回素子の品質や安全性をより高めることができる巻回装置など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．所定のスリットを介して並べて設けられた第一芯片及び第二芯片と、前記スリットに配置された少なくとも表面に活物質を有する帯状の電極シートを保持可能なチャック機構とを具備してなる回転可能な巻芯を備え、前記電極シートを前記巻芯に供給した上で該巻芯が回転することにより、少なくとも前記電極シートを巻取る巻回装置であって、
前記巻芯により巻取られた前記電極シートの終端部、及び、前記巻芯により次に巻取られる前記電極シートの始端部の区切りとなる位置で、前記電極シートを切断する電極シート切断手段と、
前記電極シートの幅方向に沿った、前記切断手段による切断後における前記始端部の位置を検出可能な始端部位置検出手段と、
少なくとも前記切断手段による前記電極シートの切断に際し該切断手段よりも上流位置にて前記電極シートを把持可能な把持部を有し、該把持部により把持された前記電極シートを前記始端部を先頭にして前記スリットに挿通可能な電極シート供給手段と、
前記始端部位置検出手段による検出結果に基づき、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記始端部の位置を補正する始端部位置補正手段と、
前記始端部位置補正手段による補正に伴い、前記電極シートのうちの前記スリットから出て前記巻芯の外周に対する巻付き始めの位置に相当する巻始め部にて生じる位置ずれを減らすように、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正する巻始め部位置補正手段とを備え、
前記チャック機構は、前記スリットに対する前記電極シートの挿通方向に沿った前記スリットの中心よりも該挿通方向前方側に位置する奥側チャック部を有し、
前記始端部位置補正手段により前記始端部の位置を補正するとともに、前記電極シート供給手段により前記スリットに前記電極シートを挿通した後、前記奥側チャック部によって前記始端部を保持し、次いで、該始端部を保持した状態で前記巻始め部位置補正手段によって前記巻始め部の位置を補正した上で、前記巻芯が回転することにより少なくとも前記電極シートの巻取りを行うように構成されていることを特徴とする巻回装置。

上記手段１によれば、巻回素子を製造する際には、まず、把持部によって電極シートを把持した状態で、切断手段によって該電極シートが切断される。次いで、始端部位置補正手段によって電極シートの始端部（被切断部に相当する）の位置が補正されるとともに、把持部に把持された電極シートがその始端部を先頭にして巻芯のスリットに挿通される。尚、スリットに対する電極シートの挿通後に、前記始端部の位置を補正してもよい。次いで、奥側チャック部によって前記始端部が保持される。その後、前記始端部を保持した状態で、該始端部の位置補正に伴う電極シートの巻始め部の位置ずれを減らすように、該巻始め部の位置が補正される。その上で、巻芯が回転することにより、少なくとも電極シートの巻取りが行われる。

このように上記手段１によれば、位置補正のなされた前記始端部を保持して該始端部の移動を規制した上で、該始端部の位置補正に伴う位置ずれを減らすように、前記巻始め部の位置が補正される。従って、電極シートの始端部及び巻始め部の双方における位置ずれを効果的に減らすことができる。その結果、得られた巻回素子における品質や安全性を高めることができる。

また、上記手段１によれば、奥側チャック部は、スリットに対する電極シートの挿通方向に沿ったスリットの中心よりも該挿通方向前方側に位置している。つまり、奥側チャック部は、スリットにおける電極シートの挿通入口から見て、スリットの中心よりも奥に位置している。従って、電極シートの始端部をスリットのより奥側に配置させた状態で保持することができ、スリットに挿通される電極シート、つまり、最終的に巻回素子の最内周部に配置される電極シートをより長いものとすることができる。その結果、巻回素子の最内周部において充放電可能な領域を増やすことができ、電池容量の増大を図ることができる。

手段２．前記チャック機構は、前記挿通方向に沿った前記スリットの中心よりも該挿通方向後方側に位置する手前側チャック部を有し、
前記手前側チャック部は、前記巻始め部位置補正手段によって前記巻始め部の位置を補正した後であって、少なくとも前記巻芯の回転による前記電極シートの巻取り開始前から巻取り開始後にかけて前記電極シートを保持するように構成されていることを特徴とする手段１に記載の巻回装置。

上記手段２によれば、チャック機構は、スリットに対する電極シートの挿通方向に沿ったスリットの中心よりも該挿通方向後方側に位置する手前側チャック部を備えており、該手前側チャック部によって、巻始め部の位置補正後であって少なくとも電極シートの巻取り開始前から巻取り開始後にかけて、電極シートが保持される。従って、電極シートにおける巻始め部の近傍部分を保持して巻始め部の移動を効果的に規制した状態で、電極シートの巻取りを開始することができる。これにより、得られた巻回素子において、電極シートをより確実に適正位置に配置させることができ、巻回素子における品質や安全性を一層高めることができる。

手段３．所定のスリットを介して並べて設けられた第一芯片及び第二芯片と、前記スリットに配置された少なくとも表面に活物質を有する帯状の電極シートを保持可能なチャック機構とを具備してなる回転可能な巻芯を備え、前記電極シートを前記巻芯に供給した上で該巻芯が回転することにより、少なくとも前記電極シートを巻取る巻回装置であって、
前記巻芯により巻取られた前記電極シートの終端部、及び、前記巻芯により次に巻取られる前記電極シートの始端部の区切りとなる位置で、前記電極シートを切断する電極シート切断手段と、
前記電極シートの幅方向に沿った、前記切断手段による切断後における前記始端部の位置を検出可能な始端部位置検出手段と、
少なくとも前記切断手段による前記電極シートの切断に際し該切断手段よりも上流位置にて前記電極シートを把持可能な把持部を有し、該把持部により把持された前記電極シートを前記始端部を先頭にして前記スリットに挿通可能な電極シート供給手段と、
前記始端部位置検出手段による検出結果に基づき、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記始端部の位置を補正する始端部位置補正手段と、
前記始端部位置補正手段による補正に伴い、前記電極シートのうちの前記スリットから出て前記巻芯の外周に対する巻付き始めの位置に相当する巻始め部にて生じる位置ずれを減らすように、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正する巻始め部位置補正手段とを備え、
前記チャック機構は、前記スリットに対する前記電極シートの挿通方向前方側に位置する奥側チャック部と、前記奥側チャック部よりも前記挿通方向後方側に位置する手前側チャック部とを有し、
前記始端部位置補正手段により前記始端部の位置を補正するとともに、前記電極シート供給手段により前記スリットに前記電極シートを挿通した後、前記奥側チャック部によって前記始端部を保持し、次いで、該始端部を保持した状態で前記巻始め部位置補正手段によって前記巻始め部の位置を補正し、その後、前記手前側チャック部によって前記電極シートを保持した上で、前記巻芯が回転することにより少なくとも前記電極シートの巻取りを行うように構成されていることを特徴とする巻回装置。

上記手段３によれば、上記手段１と同様に、電極シートの始端部の位置を補正するとともに、位置の補正された該始端部を保持して該始端部の移動を規制した上で、該始端部の位置補正に伴う位置ずれを減らすように、電極シートの巻始め部の位置が補正される。従って、電極シートの始端部及び巻始め部の双方における位置ずれを効果的に減らすことができる。その結果、得られた巻回素子における品質や安全性を高めることができる。

また、上記手段３によれば、チャック機構は、奥側チャック部よりもシート挿通方向後方側に位置する手前側チャック部を有しており、電極シートの巻始め部の位置補正後に手前側チャック部によって電極シートを保持した状態で電極シートの巻取りを開始することができる。従って、手前側チャック部によって電極シートにおける巻始め部側に位置する部分を保持して巻始め部の移動を十分に規制した状態で、電極シートの巻取りを開始することができる。これにより、得られた巻回素子において、電極シートをより確実に適正位置に配置させることができ、巻回素子における品質や安全性をより高めることができる。

手段４．前記巻始め部位置補正手段は、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正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３のいずれかに記載の巻回装置。

上記手段４によれば、電極シートの始端部の位置補正を行うときと同様に、把持部の位置を調節することで、電極シートの巻始め部の位置を補正することができる。すなわち、電極シートの始端部及び巻始め部における位置補正をそれぞれ共通の機構（把持部）を用いて行うことができる。これにより、巻回装置の簡素化を図ることができ、装置の製造やメンテナンスに係るコストの低減を図ることができる。

また、把持部を利用することで、電極シートの幅方向に沿った前記巻始め部の位置補正をより精度よく行うことができる。これにより、得られた巻回素子において、電極シートをより確実に適正位置に配置させることができ、巻回素子における品質や安全性をより一層高めることができる。

手段５．前記巻始め部位置補正手段は、前記電極シートに対しその長手方向に沿った張力を付与することで、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正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３のいずれかに記載の巻回装置。

上記手段５によれば、電極シートの巻始め部の位置補正を比較的簡便な手法で行うことができ、巻始め部位置補正手段の構成を複雑化させずに済む。これにより、巻回装置の簡素化を図ることができ、装置の製造やメンテナンスに係るコストの低減を図ることができる。

また、上記手段５によれば、電極シートに対する張力の付与が、電極シートの湾曲を解消する方向に働く。これにより、巻回素子の品質や安全性の向上をより確実に図ることができる。

手段６．所定のスリットを介して並べて設けられた第一芯片及び第二芯片と、前記スリットに配置された少なくとも表面に活物質を有する帯状の電極シートを保持可能なチャック機構とを具備してなる回転可能な巻芯を用い、前記電極シートを前記巻芯に供給した上で該巻芯が回転することにより、少なくとも前記電極シートが巻取られてなる巻回素子を製造する際に用いられる巻回素子の製造方法であって、
所定の切断手段によって、前記巻芯により巻取られた前記電極シートの終端部、及び、前記巻芯により次に巻取られる前記電極シートの始端部の区切りとなる位置で、前記電極シートを切断する電極シート切断工程と、
前記電極シートの幅方向に沿った、前記シート切断工程後における前記始端部の位置を検出可能な始端部位置検出工程と、
所定の把持部により、少なくとも前記シート切断工程における前記電極シートの切断に際し前記切断手段よりも上流位置にて前記電極シートを把持するとともに、把持された前記電極シートを前記始端部を先頭にして前記スリットに挿通する電極シート供給工程と、
前記始端部位置検出工程による検出結果に基づき、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記始端部の位置を補正する始端部位置補正工程と、
前記始端部位置補正工程の実行に伴い、前記電極シートのうちの前記スリットから出て前記巻芯の外周に対する巻付き始めの位置に相当する巻始め部にて生じる位置ずれを減らすように、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正する巻始め部位置補正工程と、
前記チャック機構の少なくとも一部を構成し、前記スリットに対する前記電極シートの挿通方向に沿った前記スリットの中心よりも該挿通方向前方側に位置する奥側チャック部によって、前記始端部を保持する奥側チャック工程とを含み、
前記始端部位置補正工程により前記始端部の位置を補正するとともに、前記電極シート供給工程により前記スリットに前記電極シートを挿通した後、前記奥側チャック工程により前記始端部を保持し、次いで、該始端部を保持した状態で前記巻始め部位置補正工程により前記巻始め部の位置を補正した上で、前記巻芯が回転することにより少なくとも前記電極シートの巻取りを行うことを特徴とする巻回素子の製造方法。

上記手段６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７．前記チャック機構の一部を構成し、前記挿通方向に沿った前記スリットの中心よりも該挿通方向後方側に位置する手前側チャック部によって、少なくとも前記電極シートを保持する手前側チャック工程を含み、
前記手前側チャック工程では、前記巻始め部位置補正工程の後であって、少なくとも前記巻芯の回転による前記電極シートの巻取り開始前から巻取り開始後にかけて前記電極シートが保持されることを特徴とする手段６に記載の巻回素子の製造方法。

上記手段７によれば、上記手段２と同様の作用効果が奏されることとなる。

手段８．所定のスリットを介して並べて設けられた第一芯片及び第二芯片と、前記スリットに配置された少なくとも表面に活物質を有する帯状の電極シートを保持可能なチャック機構とを具備してなる回転可能な巻芯を用い、前記電極シートを前記巻芯に供給した上で該巻芯が回転することにより、少なくとも前記電極シートが巻取られてなる巻回素子を製造する際に用いられる巻回素子の製造方法であって、
所定の切断手段によって、前記巻芯により巻取られた前記電極シートの終端部、及び、前記巻芯により次に巻取られる前記電極シートの始端部の区切りとなる位置で、前記電極シートを切断する電極シート切断工程と、
前記電極シートの幅方向に沿った、前記シート切断工程後における前記始端部の位置を検出可能な始端部位置検出工程と、
所定の把持部により、少なくとも前記シート切断工程における前記電極シートの切断に際し前記切断手段よりも上流位置にて前記電極シートを把持するとともに、把持された前記電極シートを前記始端部を先頭にして前記スリットに挿通する電極シート供給工程と、
前記始端部位置検出工程による検出結果に基づき、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記始端部の位置を補正する始端部位置補正工程と、
前記始端部位置補正工程の実行に伴い、前記電極シートのうちの前記スリットから出て前記巻芯の外周に対する巻付き始めの位置に相当する巻始め部にて生じる位置ずれを減らすように、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正する巻始め部位置補正工程と、
前記チャック機構の一部を構成し、前記スリットに対する前記電極シートの挿通方向前方側に位置する奥側チャック部によって、前記始端部を保持する奥側チャック工程と、
前記チャック機構の一部を構成し、前記奥側チャック部よりも前記挿通方向後方側に位置する手前側チャック部によって、前記電極シートを保持する手前側チャック工程とを含み、
前記始端部位置補正工程により前記始端部の位置を補正するとともに、前記電極シート供給工程により前記スリットに前記電極シートを挿通した後、前記奥側チャック工程により前記始端部を保持し、次いで、該始端部を保持した状態で前記巻始め部位置補正工程によって前記巻始め部の位置を補正し、その後、前記手前側チャック工程により前記電極シートを保持した上で、前記巻芯が回転することにより少なくとも前記電極シートの巻取りを行うことを特徴とする巻回素子の製造方法。

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。

手段９．前記巻始め部位置補正工程では、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正することを特徴とする手段６乃至８のいずれかに記載の巻回素子の製造方法。

上記手段９によれば、上記手段４と同様の作用効果が奏されることとなる。

手段１０．前記巻始め部位置補正工程では、前記電極シートに対しその長手方向に沿った張力を付与することで、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正することを特徴とする手段６乃至８のいずれかに記載の巻回素子の製造方法。

上記手段１０によれば、上記手段５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ための断面模式図である。 巻回部を示す模式図である。 巻芯の概略構成を示す断面模式図である。 チャック機構によって各種シートを保持した状態における巻芯の断面模式図である。 正電極シート供給装置の概略構成を示す模式図である。 補正部を示す側面図である。 退避位置に配置された電極シート供給機構などを示す模式図である。 正電極シートを巻芯へと供給するときにおいて、スリットに対し正電極シート等を挿通する際の電極シート供給機構などを示す模式図である。 巻芯の回転により各種シートの巻取りが開始された状態を示す模式図である。 巻芯に対する正電極シートの供給後において、巻芯から離間する方向に移動する電極シート供給機構などを示す模式図である。 正電極シートを切断する際における電極シート供給機構などを示す模式図である。 切断直後の正電極シート等を示す平面模式図である。 スリットに対する挿通前の正電極シート等を示す平面模式図である。 始端部の位置が補正されつつ、スリットに挿通された正電極シート等を示す平面模式図である。 巻始め部の位置が補正された正電極シート等を示す平面模式図である。 巻取開始時における正電極シートや巻芯を示す平面模式図である。 チャック機構の開放後における正電極シートの始端部などを示す一部破断平面模式図である。 正電極シートの位置補正に係る工程を示すフローチャートである。 別の実施形態において、張力の付与により巻始め部の位置が補正された正電極シート等を示す平面模式図である。 別の実施形態におけるチャック機構などを示す断面模式図である。 別の実施形態において、チャック機構によって各種シートを保持した状態における巻芯の断面模式図である。 別の実施形態におけるチャック機構などを示す断面模式図である。 従来技術を説明するための正電極シート等の平面模式図である。 従来技術を説明するための正電極シート等の平面模式図である。

以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態の巻回装置によって得られる巻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枚のセパレータシート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巻回されることで製造される。本実施形態では、正電極シート４及び負電極シート５がそれぞれ「電極シート」に相当する。尚、図１においては、説明の便宜上、セパレータシート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。

セパレータシート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。

各電極シート４，５は、薄板状の金属シートよりなり、セパレータシート２，３と略同一の幅を有している。また、各電極シート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、両電極シート４，５間におけるイオン交換ができるようになっている。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、電池素子１が金属製で筒状をなす電池容器（図示せず）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池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を製造するための巻回装置１０について説明する。図２に示すように、巻回装置１０は、巻回部１１を備えている。巻回部１１は、図示しない駆動機構により回転可能に設けられた２枚の相対向する円盤状のテーブルを具備するターレット１２と、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、電池素子１の取外を行うための取外装置１５とを備えている。また、図示は省略するが、巻回部１１は、セパレータシート２，３を切断するためのセパレータカッタ、巻取後の各種シート２～５がばらけるのを防ぐための押えローラ、及び、各種シート２～５の巻止めを行うためのテープ貼付機構なども備えている。

次いで、巻芯１３，１４の構成について説明する。尚、巻芯１３，１４は同様の構成を備えている。そのため、以下では、基本的には巻芯１３のみについて説明し、必要な場合に限り巻芯１４に関する説明を行う。

巻芯１３は、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構成されている。巻芯１３は、図３に示すように、それぞれ自身の回転軸方向（図３の紙面直交方向）に沿って延びる第一芯片１３１及び第二芯片１３２を備えている。各芯片１３１，１３２は、各種シート２～５を挿通可能なスリット１３３を介して並べて設けられている。尚、本実施形態における巻芯１３は、比較的大径であり、該巻芯１３の径方向に沿ったスリット１３３の幅（図３の左右方向の幅）は、比較的大きなもの（例えば２００ｍｍ以上）となっている。

また、巻芯１３は、スリット１３３内において、各種シート２～５を保持するためのチャック機構１３４を備えている。チャック機構１３４は、奥側チャック部１３５及び手前側チャック部１３６を有している。

各チャック部１３５，１３６は、それぞれ断面が略六角形状で内部に空間を有するチューブ１３７と、該チューブ１３７に連結されたエア供給排出機構（不図示）とを具備している。

チューブ１３７は、第一芯片１３１側に位置する接着部１３７ａを有しており、この接着部１３７ａが第一芯片１３１に接着されている。また、チューブ１３７は、第二芯片１３２と相対向する挟持部１３７ｂを有している。

前記エア供給排出機構は、チューブ１３７の内部空間に対するエアの供給、及び、該内部空間からのエアの排出を行う。チューブ１３７の内部空間にエアが供給されることで、チューブ１３７が膨張して、第一芯片１３１の凹部１３１ａ内に位置していた挟持部１３７ｂが第二芯片１３２側に向けて突出する。これにより、チャック機構１３４によって、スリット１３３に挿通された各種シート２～５を保持可能となっている（図４参照）。尚、図４では、各種シート２～５を実際よりも厚肉で示している。一方、チューブ１３７の内部空間のエアが排出されることで、チューブ１３７が収縮し、挟持部１３７ｂが凹部１３１ａ内に収容される。これにより、各種シート２～５の保持が解除されるようになっている。

また、後述するように、巻芯１３（１４）へと各電極シート４，５を供給する際には、スリット１３３に対し各電極シート４，５が挿通されるところ、奥側チャック部１３５は、スリット１３３に対する各電極シート４，５の挿通方向（図３中、太線矢印で示す方向）に沿ったスリット１３３の中心ＣＬよりも該挿通方向前方側に位置している。一方、手前側チャック部１３６は、前記中心ＣＬよりも前記挿通方向後方側に位置している。

さらに、巻芯１３，１４は、ターレット１２が回転することにより、巻回ポジションＰ１及び取外しポジションＰ２（それぞれ図２参照）間を旋回移動可能に構成されている。

巻回ポジションＰ１は、各種シート２～５の巻取りを行う際に巻芯１３（１４）が配置されるポジションである。取外しポジションＰ２は、巻取後の各種シート２～５、すなわち電池素子１の取外しを行う際に、巻芯１３（１４）が配置されるポジションである。前記取外装置１５は、取外しポジションＰ２に対応して設置されている。

また、巻回装置１０は、セパレータシート２を供給する第一セパレータ供給装置と、セパレータシート３を供給する第二セパレータ供給装置と、正電極シート４を供給する正電極シート供給装置と、負電極シート５を供給する負電極シート供給装置とを備えている（図２においてはいずれも不図示）。各供給装置は、ロール状に巻回された原反から供給すべきシート（例えば、正電極シート供給装置であれば、正電極シート４）を引き出して、該シートを巻回ポジションＰ１に配置された巻芯１３（１４）へと供給する。

次いで、各供給装置を代表して、正電極シート供給装置３０の構成について図５等を参照しつつ説明する。尚、負電極シート供給装置は、負電極シート５を対象として動作する点を除いて、正電極シート供給装置３０と同様の構成を備えている。また、各セパレータ供給装置は、セパレータシート２，３を対象として動作するものであり、正電極シート供給装置３０と同様に、それぞれ後述する張力付与機構３３や蛇行補正機構３５などを備えている。

正電極シート供給装置３０の最上流部には、正電極シート４がロール状に巻回された原反３１が設けられている。原反３１は、支持軸３２によって自由回転可能な状態で支持されている。

支持軸３２から巻芯１３（１４）にかけての正電極シート４の供給経路には、正電極シート４に張力を付与するための張力付与機構３３が設けられている。張力付与機構３３は、一対のローラ３３ａ，３３ｂと、両ローラ３３ａ，３３ｂ間に設けられた段差ローラ３３ｃとを具備している。段差ローラ３３ｃは、トルク制御された所定のサーボモータ（図示せず）により動作制御されるものであり、段差ローラ３３ｃの動作を制御することで、正電極シート４に付与される張力を変更可能となっている。また、正電極シート４に張力が付与されることで、正電極シート４の弛み防止等が図られている。尚、本実施形態では、正電極シート４に対し常に一定の張力が付与されるように構成されている。

さらに、正電極シート４の供給経路における張力付与機構３３よりも下流には、電極シート供給機構３４が設けられている。本実施形態では、電極シート供給機構３４が「電極シート供給手段」を構成する。

電極シート供給機構３４は、正電極シート４の供給経路に沿って移動可能に構成されている。より詳しくは、電極シート供給機構３４は、図示しないアクチュエータ（例えばモータ）により、巻芯１３（１４）から相当距離離間した退避位置（図７参照）と、巻芯１３（１４）に最も接近した最接近位置（図８，９参照）との間を往復移動可能に構成されている。電極シート供給機構３４が前記最接近位置に配置されることで、次述する把持部３６により把持された正電極シート４が前記スリット１３３に挿通される。本実施形態において、正電極シート４は、その始端部４ａがスリット１３３の奥の位置（より詳しくは、奥側チャック部１３５を超える位置）まで挿通される（図４参照）。

電極シート供給機構３４は、蛇行補正機構３５、把持部３６、位置補正機構３７及び制御装置３８を備えている。本実施形態では、位置補正機構３７及び制御装置３８が「始端部位置補正手段」及び「巻始め部位置補正手段」を構成する。

蛇行補正機構３５は、巻芯１３（１４）に供給される正電極シート４の蛇行を防ぐための機構である。蛇行補正機構３５は、正電極シート４の幅方向の位置を検出するエッジセンサ３５１と、該エッジセンサ３５１の検出結果を基に正電極シート４の幅方向の位置ずれを補正する補正部３５２と、該補正部３５２を動作させるための蛇行補正用アクチュエータ（不図示）とを備えている。エッジセンサ３５１により検出された正電極シート４の幅方向位置に関する情報は、制御装置３８へと出力される。

補正部３５２は、上下一対のローラ３５２ａ，３５２ｂを備えており、前記補正用アクチュエータによって、下側のローラ３５２ｂの下部中央のピボットセンターαを回動中心として回動可能に構成されている（図６参照）。制御装置３８が補正用アクチュエータを制御し、補正部３５２が回動することで、正電極シート４の位置ずれ（蛇行）が補正される。

把持部３６は、後述する切断機構３９よりも上流位置にて正電極シート４を把持するための機構である。把持部３６は、少なくとも巻芯１３（１４）に対する正電極シート４の供給時や正電極シート４の切断時に、正電極シート４を把持する。把持部３６は開閉可能に構成されており、把持部３６の開閉動作は、図示しない開閉用アクチュエータ（例えばモータやシリンダ）により行われる。

位置補正機構３７は、正電極シート４の幅方向に沿った、正電極シート４の始端部４ａや巻始め部４ｂ（それぞれ図１４等参照）の位置を補正するための機構である。尚、「巻始め部４ｂ」とは、正電極シート４のうち、前記スリット１３３から出て巻芯１３（１４）の外周に対する巻付き始めの位置に相当する。位置補正機構３７は、平行光レーザセンサ３７１、補正用アクチュエータ３７２及び支持機構３７３を備えている。本実施形態では、平行光レーザセンサ３７１が「始端部位置検出手段」を構成する。

平行光レーザセンサ３７１は、正電極シート４の幅方向に沿った、該正電極シート４の始端部４ａの位置を検出するための装置である。平行光レーザセンサ３７１は、正電極シート４の始端部４ａよりも僅かに上流側にて、正電極シート４の幅方向一方側の側縁部４ｓに対応して配置されている（図１３参照）。平行光レーザセンサ３７１は、正電極シート４に対し所定幅（例えば７ｍｍ幅）のレーザ光線を照射するとともに、正電極シート４によるレーザ光線の遮蔽の程度に基づき、正電極シート４の幅方向に沿った始端部４ａの位置を検出する。この始端部４ａの位置に関する情報は、制御装置３８へと出力される。

補正用アクチュエータ３７２は、把持部３６を動作させるための装置であり、例えばモータやシリンダなどによって構成されている。補正用アクチュエータ３７２が動作することで、把持部３６が正電極シート４の幅方向に沿ってスライド変位可能となっている。そして、正電極シート４を把持した把持部３６がスライド変位することにより、正電極シート４におけるその幅方向の位置を調節可能となっている。

支持機構３７３は、正電極シート４の先端側を支持するための機構である。支持機構３７３は、正電極シート４の先端側を下側から支える支持部３７３ａや、該支持部３７３ａを上下動させるための図示しない駆動部（例えばエアシリンダ等）を備えている。

制御装置３８は、正電極シート供給装置３０を構成する各部の動作を制御するための装置である。制御装置３８は、例えば、演算手段としてのＣＰＵや、各種プログラムを記憶するＲＯＭ、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ、情報を記憶するための記憶媒体（例えばハードディスク等）などを備えたコンピュータシステムにより構成されている。

制御装置３８は、巻芯１３（１４）による各種シート２～５の巻取時に、蛇行補正機構３５を制御することで、正電極シート４の蛇行補正を行う。より具体的には、制御装置３８は、各種シート２～５の巻取時、随時、エッジセンサ３５１により検出された正電極シート４の幅方向位置に基づき、補正部３５２の駆動量（駆動角度）を算出する。そして、制御装置３８は、算出した駆動量に相当する角度分だけ補正部３５２を傾けるように前記蛇行補正用アクチュエータを制御することにより、正電極シート４の蛇行を補正する。

さらに、制御装置３８は、位置補正機構３７を制御することで、正電極シート４の幅方向に沿った始端部４ａ及び巻始め部４ｂのそれぞれの位置を補正する。始端部４ａの位置補正は、スリット１３３に対し正電極シート４を挿通する際に行われ、巻始め部４ｂの位置補正は、スリット１３３に対する各種シート２～５の挿通後であって各種シート２～５の巻取開始前に行われる。巻始め部４ｂの位置補正は、主として、始端部４ａの位置補正に伴う、予め設定された基準位置Ｓに対する巻始め部４ｂの側縁部４ｓの位置ずれを補正するために行われる（図１４等参照）。

まず、始端部４ａの位置補正について説明すると、初めに制御装置３８は、平行光レーザセンサ３７１から出力された情報（始端部４ａの位置に関する情報）に基づき、把持部３６の位置に関する補正量を算出する。そして、制御装置３８は、算出した補正量に基づき、補正用アクチュエータ３７２の動作を制御する。これにより、把持部３６が前記補正量に応じた距離だけ正電極シート４の幅方向に沿ってスライド変位し、その結果、該把持部３６に把持された正電極シート４の始端部４ａの位置が補正される。

次に、巻始め部４ｂの位置補正について説明すると、制御装置３８は、把持部３６が元の位置（始端部４ａの位置補正を行う前の位置）に戻るように、補正用アクチュエータ３７２の動作を制御する。これにより、該把持部３６に把持された正電極シート４における巻始め部４ｂの位置が補正されて、始端部４ａの位置補正に伴う巻始め部４ｂの位置ずれを減らした状態とすることが可能となる。

尚、本実施形態では、上記の通り、スリット１３３の幅は比較的大きなものであり、また、正電極シート４はスリット１３３の奥の位置まで挿通されるようになっている。そのため、結果的に、巻始め部４ｂは、始端部４ａから比較的大きく離れた位置に存在することとなり、正電極シート４の始端側にて生じる湾曲の影響が巻始め部４ｂには及びにくい状態となる。従って、正電極シート４の切断後であって始端部４ａの位置補正前の段階において、巻始め部４ｂの側縁部４ｓは、基準位置Ｓ上又はその近傍位置に配置されていることが多く、基準位置Ｓに対する巻始め部４ｂ（の側縁部４ｓ）の位置ずれ量は十分に小さなものとなりやすい。そのため、ほとんどの場合、把持部３６を元の位置に戻すことで、巻始め部４ｂを、始端部４ａの位置補正を行う前の状態、つまり、基準位置Ｓ上又はその近傍位置に配置される状態に戻すことができる。故に、本実施形態では、巻始め部４ｂの位置補正が、把持部３６を元の位置に戻すことによって行われている。

さらに、正電極シート４の供給経路における電極シート供給機構３４よりも下流には、切断機構３９が設けられている。本実施形態では、切断機構３９が「電極シート切断手段」を構成する。切断機構３９は、例えば正電極シート４の下側に位置する台座部３９１と、上側に位置する刃部３９２とを備えており、台座部３９１及び刃部３９２が互いに接近するように移動することで、正電極シート４を切断する。切断機構３９によって、巻芯１４（１３）により巻取られた正電極シート４の終端部４ｅ、及び、巻芯１３（１４）により次に巻取られる正電極シート４の始端部４ａの区切りとなる位置Ｋにて、正電極シート４が切断される（図１２参照）。尚、負電極シート供給装置の有する切断機構３９によって、負電極シート５も同様に切断される。本実施形態では、切断機構３９によって電極シート４，５を切断する工程が「電極シート切断工程」に相当する。

加えて、切断機構３９は、所定の退避位置へと移動可能に構成されている。切断機構３９が前記退避位置に配置されることで、電極シート供給機構３４によって巻芯１３（１４）へと正電極シート４を供給する際に、切断機構３９による電極シート供給機構３４の移動阻害が生じないようになっている。

次に、上述の巻回装置１０を用いた電池素子１の製造工程について説明する。

まず、巻回ポジションＰ１に位置する一方の巻芯１４によって各種シート２～５の巻取りがほぼ完了した段階において、ターレット１２を時計回りに半回転させることで、一方の巻芯１４（１３）を取外しポジションＰ２へと移動させ、他方の巻芯１３（１４）を巻回ポジションＰ１へと移動させる。このとき、巻芯１３（１４）は、ターレット１２を構成する一方のテーブルに対し没した状態で、取外しポジションＰ２から巻回ポジションＰ１へと移動する。尚、巻芯１３（１４）が巻回ポジションＰ１へと移動した状態において、セパレータシート２，３は、図示しないガイドロール等により重ねられつつ、巻芯１３（１４）の回転軸方向に沿って該巻芯１３（１４）のスリット１３３と重なった状態となるように構成されている。

そして、巻回ポジションＰ１に到達した巻芯１３（１４）が前記テーブルから突出することで、該巻芯１３（１４）のスリット１３３にセパレータシート２，３が配置される。その後、把持部３６により正電極シート４を保持した状態で、電極シート供給機構３４が前記最接近位置へと移動させられることで、正電極シート４がその始端部４ａを先頭にして巻芯１３（１４）のスリット１３３に挿通される（図８参照）。

尚、負電極シート５についても同様にスリット１３３に挿通される。但し、本実施形態では、負電極シート５の始端部が正電極シート４の始端部４ａよりもスリット１３３のより奥側に配置されるように、スリット１３３に対する各電極シート４，５の挿通が行われる。また、巻芯１３（１４）に対し各電極シート４，５を供給する際、及び、巻芯１３（１４）に対する各電極シート４，５の供給後であって各種シート２～５の巻取開始前には、位置補正機構３７や制御装置３８による電極シート４，５の位置補正が行われるが、この位置補正については後に詳しく説明する。

巻芯１３（１４）に対し電極シート４等を供給した後、把持部３６を開放した上で、巻芯１３（１４）の回転が開始される（図９参照）。

また、巻芯１３（１４）の回転開始後、電極シート供給機構３４は幾分上流側〔巻芯１３（１４）から離間する側〕へ移動させられる（図１０参照）。これにより、各種シート２～５の巻取量が増大した場合でも、把持部３６等との接触に伴う、各種シート２～５の巻取り阻害が回避されるようになっている。尚、巻取量が増大するにつれて、電極シート供給機構３４が徐々に上流側に移動するように構成してもよい。但し、各種シート２～５の巻取中において、電極シート供給機構３４は、前記退避位置よりも巻芯１３（１4）に近い側に配置される。

巻芯１３（１４）の回転により、各種シート２～５は、張力付与機構３３により所定の張力を付与され、かつ、蛇行補正機構３５により蛇行補正を行われつつ、巻取られていく。

そして、各種シート２～５の巻取がほぼ完了したならば、巻芯１３（１４）の回転が一旦停止されるとともに、把持部３６により正電極シート４が保持された上で、切断機構３９により該正電極シート４が切断される（図１１参照）。また、負電極シート５についても同様に切断される。これにより、次回巻取り用の電極シート４，５が把持部３６で把持された状態となる。

その後、ターレット１２を時計回りに半回転させて巻芯１３（１４）を取外しポジションＰ２へと移動させるとともに、巻芯１３（１４）を幾らか回転させた後、前記セパレータカッタによって、セパレータシート２，３が切断される。そして、巻芯１３（１４）に巻き取られた各種シート２～５の外周に前記押さえローラを接触させつつ、各種シート２～５を完全に巻き取った後、各種シート２～５がばらけるのを防ぐべく、前記テープ貼付装置によってセパレータシート２，３の終端部に対しテープが貼付される。

その上で、取外装置１５によって、巻芯１３（１４）から、巻取られた各種シート２～５を取外す。これにより、各種シート２～５が巻回されてなる電池素子１が得られる。

このような手順を繰り返し行うことにより、電池素子１が順次製造されていくこととなる。

次に、位置補正機構３７等により行われる電極シート４，５の位置補正について、図１８を参照しつつ説明する。尚、各電極シート４，５の位置補正は同様の手法で行われるため、以下では、基本的に、正電極シート４を代表としてその位置補正について説明する。

まず、始端部位置検出工程Ｓ１が実行される。始端部位置検出工程Ｓ１は、切断機構３９による正電極シート４の切断後、つまり、電極シート切断工程Ｓ０の後であって、スリット１３３に対する正電極シート４の挿通前に行われる。尚、この段階において、スリット１３３にはセパレータシート２，３が既に配置された状態となっている。また、奥側チャック部１３５及び手前側チャック部１３６における各チューブ１３７は収縮した状態となっている。

始端部位置検出工程Ｓ１では、平行光レーザセンサ３７１によって、正電極シート４の始端部４ａの位置（より詳しくは、正電極シート４の幅方向に沿った、始端部４ａの側縁部４ｓの位置）が検出される。切断機構３９による正電極シート４の切断後であって、スリット１３３に対する正電極シート４の挿通前の段階では、正電極シート４の始端部４ａは特段保持されておらず自由な状態となる。そのため、正電極シート４の状態によっては、正電極シート４の始端部４ａ及びこれに連続する部分にて湾曲が生じ、正電極シート４の始端部４ａが基準位置Ｓからずれた状態となり得る（図１２参照）。そこで、基準位置Ｓに対する始端部４ａの位置ずれ量を把握するために、平行光レーザセンサ３７１によって正電極シート４の始端部４ａの位置が検出される。本実施形態では、始端部４ａの位置として、正電極シート４の幅方向一方側を＋側、正電極シート４の幅方向他方側を－側とした、基準位置Ｓに対する始端部４ａの位置ずれ量Ｚが検出される（図１３参照）。検出された始端部４ａの位置に関する情報は、制御装置３８に出力される。尚、始端部４ａの位置検出に先立って、支持機構３７３によって正電極シート４が支持される。これにより、始端部４ａの位置をより正確に検出可能となっている。

次いで、補正量算出工程Ｓ２において、制御装置３８により、検出された始端部４ａの位置に基づき、把持部３６の位置に関する補正量が算出される。本実施形態では、補正量として、位置ずれ量Ｚを正負反転した量が算出される。

その後、始端部位置補正工程Ｓ３において、制御装置３８により、算出した補正量に基づき、補正用アクチュエータ３７２の動作が制御される。これにより、把持部３６の位置が前記補正量に応じた距離だけ正電極シート４の幅方向に沿って調節され、その結果、始端部４ａの側縁部４ｓが基準位置Ｓ上又はその近傍位置に配置されることとなる（図１４参照）。一方、始端部位置補正工程Ｓ３の実行に伴い、基準位置Ｓに対する巻始め部４ｂの位置ずれが生じ得る。

次いで、電極シート供給工程Ｓ４において、電極シート供給機構３４が前記最接近位置へと移動することで、把持部３６により把持された正電極シート４が始端部４ａを先頭にしてスリット１３３に挿通される（図１４参照）。

尚、負電極シート５についても、正電極シート４と同様に、その始端部の位置補正が行われた上で、該始端部を先頭にしてスリット１３３に挿通される。但し、スリット１３３に対する各電極シート４，５の挿通順序については特に限定されない。

その後、奥側チャック工程Ｓ５において、奥側チャック部１３５におけるチューブ１３７の内部空間にエアを供給することで、該チューブ１３７を膨張させる。これにより、奥側チャック部１３５によって、正電極シート４の始端部４ａが保持される。また、このとき、奥側チャック部１３５によって、負電極シート５の始端部やセパレータシート２，３も同様に保持される。

次いで、巻始め部位置補正工程Ｓ６が行われる。巻始め部位置補正工程Ｓ６では、制御装置３８により、把持部３６が元の位置（始端部位置補正工程Ｓ３の実行前の位置）に戻るように、補正用アクチュエータ３７２の動作が制御される。これにより、把持部３６の位置が調節されて、始端部位置補正工程Ｓ３の実行に伴い巻始め部４ｂにて生じる位置ずれを減らすように、正電極シート４の幅方向に沿った巻始め部４ｂの位置が補正される（図１５参照）。その結果、基準位置Ｓ上又はその近傍位置に巻始め部４ｂが配置される。尚、負電極シート５についても、正電極シート４と同様に、その巻始め部の位置補正が行われる。

次に、手前側チャック工程Ｓ７において、手前側チャック部１３６におけるチューブ１３７の内部空間にエアを供給することで、該チューブ１３７を膨張させる。これにより、手前側チャック部１３６によって、正電極シート４における巻始め部４ｂの近傍部分が保持される。また、このとき、手前側チャック部１３６によって、負電極シート５における巻始め部の近傍部分やセパレータシート２，３も同様に保持される。

その後、奥側チャック部１３５や手前側チャック部１３６によって正電極シート４等を保持したまま、巻芯１３（１４）の回転が開始されることで、正電極シート４等を巻取っていく（図１６参照）。結果的に、巻始め部位置補正工程Ｓ６の後であって、少なくとも巻芯１３（１４）の回転による正電極シート４等の巻取り開始前から巻取り開始後にかけて、奥側チャック部１３５や手前側チャック部１３６による正電極シート４等の保持が維持される。

尚、正電極シート４等の巻取り開始後であって該巻芯１３（１４）から電池素子１を取外す前には、両チャック部１３５，１３６のチューブ１３７を収縮させることで、両チャック部１３５，１３６による正電極シート４等の保持が解除される。そして、保持の解除後においては、位置補正に伴う張力の印加などの影響により、基準位置Ｓに対する正電極シート４の始端部４ａの位置ずれ量は十分に小さなものとなる（図１７参照）。この点は、負電極シート５の始端部についても同様である。

以上詳述したように、本実施形態によれば、位置補正のなされた正電極シート４の始端部４ａを保持して該始端部４ａの移動を規制した上で、該始端部４ａの位置補正に伴う位置ずれを減らすように、巻始め部４ｂの位置が補正される。従って、正電極シート４の始端部４ａ及び巻始め部４ｂの双方における位置ずれを効果的に減らすことができる。また、負電極シート５に対しても同様の補正が行われるため、同様の作用効果を得ることができる。その結果、得られた電池素子１における品質や安全性を高めることができる。

また、奥側チャック部１３５は、スリット１３３の中心ＣＬよりも前記挿通方向前方側に位置している。つまり、奥側チャック部１３５は、スリット１３３における正電極シート４の挿通入口から見て、スリット１３３の中心ＣＬよりも奥に位置している。従って、正電極シート４の始端部４ａをスリット１３３のより奥側に配置させた状態で保持することができ、スリット１３３に挿通される正電極シート４、つまり、最終的に電池素子１の最内周部に配置される正電極シート４をより長いものとすることができる。また、負電極シート５についても、最終的に電池素子１の最内周部に位置する部位をより長いものとすることができる。その結果、電池素子１の最内周部において充放電可能な領域を増やすことができ、電池容量の増大を図ることができる。

加えて、手前側チャック部１３６によって、巻始め部の位置補正後であって少なくとも各種シート２～５の巻取り開始前から巻取り開始後にかけて、電極シート４，５が保持される。従って、電極シート４，５における巻始め部の近傍部分を保持して巻始め部の移動を効果的に規制した状態で、各種シート２～５の巻取りを開始することができる。これにより、得られた電池素子１において、電極シート４，５をより確実に適正位置に配置させることができ、電池素子１における品質や安全性を一層高めることができる。

さらに、電極シート４，５の始端部の位置補正を行うときと同様に、把持部３６の位置を調節することで、電極シート４，５の巻始め部の位置を補正することができる。すなわち、電極シート４，５の始端部及び巻始め部における位置補正をそれぞれ共通の機構（把持部３６）を用いて行うことができる。これにより、巻回装置１０の簡素化を図ることができ、装置の製造やメンテナンスに係るコストの低減を図ることができる。

また、把持部３６を利用することで、電極シート４，５の幅方向に沿った巻始め部の位置補正をより精度よく行うことができる。これにより、得られた電池素子１において、電極シート４，５をより確実に適正位置に配置させることができ、電池素子１における品質や安全性をより一層高めることができる。

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。また、以下では、基本的には正電極シート４を対象として応用例等を説明しているが、勿論、この応用例等を負電極シート５を対象として利用してもよい。

（ａ）上記実施形態では、始端部位置補正工程Ｓ３の後に、電極シート供給工程Ｓ４が行われるように構成されているが、これら工程の実行順序については特に限定されるものではない。従って、例えば、始端部位置補正工程Ｓ３及び電極シート供給工程Ｓ４を同時期に行うこととしてもよい。つまり、始端部４ａの位置補正、及び、スリット１３３に対する正電極シート４の挿通を同時期に行うこととしてもよい。

また、例えば、電極シート供給工程Ｓ４の実行後に、始端部位置補正工程Ｓ３を実行するように構成してもよい。このように構成する場合には、スリット１３３に正電極シート４を挿通する際（電極シート供給工程Ｓ４の実行時）に、正電極シート４の幅方向に沿った始端部４ａの位置を検出する、つまり、始端部位置検出工程Ｓ１を行うように構成してもよい。例えば、平行光レーザセンサ３７１を切断機構３９よりも下流に配置し、該平行光レーザセンサ３７１によって、移動する正電極シート４の側縁部４ｓの位置を逐次検出し、検出した側縁部４ｓの位置のうち基準位置Ｓから最も離れているものを、正電極シート４の幅方向に沿った始端部４ａの位置として検出してもよい。

（ｂ）上記実施形態では、把持部３６を元の位置（始端部４ａの位置補正を行う前の位置）に戻すことで、巻始め部４ｂの位置補正が行われるように構成されている。これに対し、所定の巻始め部位置検出手段によって、正電極シート４の幅方向に沿った巻始め部４ｂの位置を検出し、その検出結果に基づき把持部３６の位置を調節することで、巻始め部４ｂの位置補正が行われるように構成してもよい。尚、巻始め部４ｂの位置を、正電極シート４の停止時に検出してもよいし、巻芯１３（１４）に対する正電極シート４の供給時に検出してもよい。

また、前記巻始め部位置検出手段として、正電極シート４の始端部４ａの位置を検出するための手段（つまり、上記実施形態における「平行光レーザセンサ３７１」）を用いてもよい。この場合には、装置の複雑化をより確実に防止することができ、製造等に係るコストの低減を図ることができる。

（ｃ）上記実施形態において、巻始め部４ｂの位置補正は、把持部３６の位置を調節することにより行われている。これに対し、図１９に示すように、正電極シート４に対しその長手方向に沿った張力を付与することで、巻始め部４ｂの位置補正を行うように構成してもよい。尚、張力の付与は、張力付与機構３３を用いたり、正電極シート４を把持した状態の把持部３６を（図１９の右方向へ）移動させたりすることにより行うことができる。

上記のように構成した場合には、巻始め部４ｂの位置補正を比較的簡便な手法で行うことができ、巻始め部４ｂの位置補正に係る構成を複雑化させずに済む。これにより、巻回装置１０の簡素化を図ることができ、装置の製造やメンテナンスに係るコストの低減を図ることができる。

また、正電極シート４に対する張力の付与は、正電極シート４の湾曲を解消する方向に働く。これにより、電池素子１の品質や安全性の向上をより確実に図ることができる。

尚、位置補正にあたって、張力付与機構３３及び把持部３６を併用してもよい。

（ｄ）上記実施形態において、チャック機構１３４は、奥側チャック部１３５及び手前側チャック部１３６を備えている。これに対し、図２０，２１に示すように、チャック機構１３４は、スリット１３３の中心ＣＬよりも正電極シート４の挿通方向前方側に位置する奥側チャック部１３５のみを有するものであってもよい。この場合、電池素子１を得る際には、電極シート４，５の始端部の位置補正後、奥側チャック部１３５によって該始端部を保持した上で各電極シート４，５の巻始め部の位置を補正し、その後、巻芯１３（１４）を回転させることにより各種シート２～５の巻取りを行うこととなる。

また、上記実施形態において、奥側チャック部１３５はスリット１３３の中心ＣＬよりも前記挿通方向前方側に、手前側チャック部１３６は中心ＣＬよりも前記挿通方向後方側に設けられている。これに対し、例えば、図２２に示すように、奥側チャック部１３５が中心ＣＬを跨ぐように構成してもよい。勿論、手前側チャック部１３６が中心ＣＬを跨ぐように構成してもよい。

（ｅ）上記実施形態では、巻回装置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、巻回装置１０によって製造される巻回素子はこれに限定されるものではなく、例えば、電解コンデンサの巻回素子等を製造することとしてもよい。

（ｆ）上記実施形態では、電極シート供給機構３４に蛇行補正機構３５が設けられているが、これに限らず、電極シート供給機構３４及び蛇行補正機構３５を別々に設ける構成としてもよい。

また、上記実施形態では、蛇行補正機構３５として、上下一対のローラ３５２ａ，３５２ｂからなる補正部３５２を傾動させることにより、正電極シート４等の蛇行補正を行う構成を採用しているが、他の構成であっても何ら差し支えない。例えば正電極シート４等の幅方向に移動可能な１つ或いは複数のローラを用いて蛇行補正を行うように構成してもよい。

（ｇ）上記実施形態において、平行光レーザセンサ３７１は、正電極シート４の幅方向一方側の側縁部４ｓに対応して配置されている。これに対し、例えば平行光レーザセンサ３７１を、正電極シート４の幅方向両側の各側縁部４ｓに対応して２箇所に配置する構成としてもよい。このように構成することで、正電極シート４の幅のばらつきをも検出可能となる。

（ｈ）上記実施形態では、始端部位置検出手段として、平行光レーザセンサ３７１を挙げているが、他の検出手段を採用してもよい。例えば、接触式の位置検出手段などを用いてもよい。また、正電極シート４の始端部４ａを撮像するカメラと、該カメラにより得られた画像データに基づき始端部４ａの位置を検出する処理手段とによって、始端部位置検出手段を構成してもよい。

（ｉ）上記実施形態において、把持部３６の位置は、把持部３６をスライド変位させることで調節されるようになっている。これに対し、例えば所定点を中心に把持部３６が回動する構成とし、該把持部３６の回動に伴い把持部３６の位置が調節されるように構成してもよい。

（ｊ）上記実施形態において、巻回部１１は、２つの巻芯１３，１４を備えた構成となっているが、１つ又は３つ以上の巻芯を備えた構成であってもよい。

（ｋ）セパレータシート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く、適宜変更してもよい。勿論、電極シート４，５に塗布される活物質を変更してもよい。

１…電池素子（巻回素子）、２，３…セパレータシート、４…正電極シート（電極シート）、５…負電極シート（電極シート）、１０…巻回装置、１３，１４…巻芯、３４…電極シート供給機構（電極シート供給手段）、３６…把持部、３７…位置補正機構（始端部位置補正手段、巻始め部位置補正手段）、３８…制御装置（始端部位置補正手段、巻始め部位置補正手段）、３９…切断機構（電極シート切断手段）、１３１…第一芯片、１３２…第二芯片、１３３…スリット、１３４…チャック機構、１３５…奥側チャック部、１３６…手前側チャック部、３７１…平行光レーザセンサ（始端部位置検出手段）。

Claims (10)

1. 所定のスリットを介して並べて設けられた第一芯片及び第二芯片と、前記スリットに配置された少なくとも表面に活物質を有する帯状の電極シートを保持可能なチャック機構とを具備してなる回転可能な巻芯を備え、前記電極シートを前記巻芯に供給した上で該巻芯が回転することにより、少なくとも前記電極シートを巻取る巻回装置であって、
   前記巻芯により巻取られた前記電極シートの終端部、及び、前記巻芯により次に巻取られる前記電極シートの始端部の区切りとなる位置で、前記電極シートを切断する電極シート切断手段と、
   前記電極シートの幅方向に沿った、前記切断手段による切断後における前記始端部の位置を検出可能な始端部位置検出手段と、
   少なくとも前記切断手段による前記電極シートの切断に際し該切断手段よりも上流位置にて前記電極シートを把持可能な把持部を有し、該把持部により把持された前記電極シートを前記始端部を先頭にして前記スリットに挿通可能な電極シート供給手段と、
   前記始端部位置検出手段による検出結果に基づき、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記始端部の位置を補正する始端部位置補正手段と、
   前記始端部位置補正手段による補正に伴い、前記電極シートのうちの前記スリットから出て前記巻芯の外周に対する巻付き始めの位置に相当する巻始め部にて生じる位置ずれを減らすように、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正する巻始め部位置補正手段とを備え、
   前記チャック機構は、前記スリットに対する前記電極シートの挿通方向に沿った前記スリットの中心よりも該挿通方向前方側に位置する奥側チャック部を有し、
   前記始端部位置補正手段により前記始端部の位置を補正するとともに、前記電極シート供給手段により前記スリットに前記電極シートを挿通した後、前記奥側チャック部によって前記始端部を保持し、次いで、該始端部を保持した状態で前記巻始め部位置補正手段によって前記巻始め部の位置を補正した上で、前記巻芯が回転することにより少なくとも前記電極シートの巻取りを行うように構成されていることを特徴とする巻回装置。
2. 前記チャック機構は、前記挿通方向に沿った前記スリットの中心よりも該挿通方向後方側に位置する手前側チャック部を有し、
   前記手前側チャック部は、前記巻始め部位置補正手段によって前記巻始め部の位置を補正した後であって、少なくとも前記巻芯の回転による前記電極シートの巻取り開始前から巻取り開始後にかけて前記電極シートを保持するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の巻回装置。
3. 所定のスリットを介して並べて設けられた第一芯片及び第二芯片と、前記スリットに配置された少なくとも表面に活物質を有する帯状の電極シートを保持可能なチャック機構とを具備してなる回転可能な巻芯を備え、前記電極シートを前記巻芯に供給した上で該巻芯が回転することにより、少なくとも前記電極シートを巻取る巻回装置であって、
   前記巻芯により巻取られた前記電極シートの終端部、及び、前記巻芯により次に巻取られる前記電極シートの始端部の区切りとなる位置で、前記電極シートを切断する電極シート切断手段と、
   前記電極シートの幅方向に沿った、前記切断手段による切断後における前記始端部の位置を検出可能な始端部位置検出手段と、
   少なくとも前記切断手段による前記電極シートの切断に際し該切断手段よりも上流位置にて前記電極シートを把持可能な把持部を有し、該把持部により把持された前記電極シートを前記始端部を先頭にして前記スリットに挿通可能な電極シート供給手段と、
   前記始端部位置検出手段による検出結果に基づき、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記始端部の位置を補正する始端部位置補正手段と、
   前記始端部位置補正手段による補正に伴い、前記電極シートのうちの前記スリットから出て前記巻芯の外周に対する巻付き始めの位置に相当する巻始め部にて生じる位置ずれを減らすように、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正する巻始め部位置補正手段とを備え、
   前記チャック機構は、前記スリットに対する前記電極シートの挿通方向前方側に位置する奥側チャック部と、前記奥側チャック部よりも前記挿通方向後方側に位置する手前側チャック部とを有し、
   前記始端部位置補正手段により前記始端部の位置を補正するとともに、前記電極シート供給手段により前記スリットに前記電極シートを挿通した後、前記奥側チャック部によって前記始端部を保持し、次いで、該始端部を保持した状態で前記巻始め部位置補正手段によって前記巻始め部の位置を補正し、その後、前記手前側チャック部によって前記電極シートを保持した上で、前記巻芯が回転することにより少なくとも前記電極シートの巻取りを行うように構成されていることを特徴とする巻回装置。
4. 前記巻始め部位置補正手段は、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正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３のいずれか１項に記載の巻回装置。
5. 前記巻始め部位置補正手段は、前記電極シートに対しその長手方向に沿った張力を付与することで、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正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３のいずれか１項に記載の巻回装置。
6. 所定のスリットを介して並べて設けられた第一芯片及び第二芯片と、前記スリットに配置された少なくとも表面に活物質を有する帯状の電極シートを保持可能なチャック機構とを具備してなる回転可能な巻芯を用い、前記電極シートを前記巻芯に供給した上で該巻芯が回転することにより、少なくとも前記電極シートが巻取られてなる巻回素子を製造する際に用いられる巻回素子の製造方法であって、
   所定の切断手段によって、前記巻芯により巻取られた前記電極シートの終端部、及び、前記巻芯により次に巻取られる前記電極シートの始端部の区切りとなる位置で、前記電極シートを切断する電極シート切断工程と、
   前記電極シートの幅方向に沿った、前記シート切断工程後における前記始端部の位置を検出可能な始端部位置検出工程と、
   所定の把持部により、少なくとも前記シート切断工程における前記電極シートの切断に際し前記切断手段よりも上流位置にて前記電極シートを把持するとともに、把持された前記電極シートを前記始端部を先頭にして前記スリットに挿通する電極シート供給工程と、
   前記始端部位置検出工程による検出結果に基づき、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記始端部の位置を補正する始端部位置補正工程と、
   前記始端部位置補正工程の実行に伴い、前記電極シートのうちの前記スリットから出て前記巻芯の外周に対する巻付き始めの位置に相当する巻始め部にて生じる位置ずれを減らすように、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正する巻始め部位置補正工程と、
   前記チャック機構の少なくとも一部を構成し、前記スリットに対する前記電極シートの挿通方向に沿った前記スリットの中心よりも該挿通方向前方側に位置する奥側チャック部によって、前記始端部を保持する奥側チャック工程とを含み、
   前記始端部位置補正工程により前記始端部の位置を補正するとともに、前記電極シート供給工程により前記スリットに前記電極シートを挿通した後、前記奥側チャック工程により前記始端部を保持し、次いで、該始端部を保持した状態で前記巻始め部位置補正工程により前記巻始め部の位置を補正した上で、前記巻芯が回転することにより少なくとも前記電極シートの巻取りを行うことを特徴とする巻回素子の製造方法。
7. 前記チャック機構の一部を構成し、前記挿通方向に沿った前記スリットの中心よりも該挿通方向後方側に位置する手前側チャック部によって、少なくとも前記電極シートを保持する手前側チャック工程を含み、
   前記手前側チャック工程では、前記巻始め部位置補正工程の後であって、少なくとも前記巻芯の回転による前記電極シートの巻取り開始前から巻取り開始後にかけて前記電極シートが保持されることを特徴とする請求項６に記載の巻回素子の製造方法。
8. 所定のスリットを介して並べて設けられた第一芯片及び第二芯片と、前記スリットに配置された少なくとも表面に活物質を有する帯状の電極シートを保持可能なチャック機構とを具備してなる回転可能な巻芯を用い、前記電極シートを前記巻芯に供給した上で該巻芯が回転することにより、少なくとも前記電極シートが巻取られてなる巻回素子を製造する際に用いられる巻回素子の製造方法であって、
   所定の切断手段によって、前記巻芯により巻取られた前記電極シートの終端部、及び、前記巻芯により次に巻取られる前記電極シートの始端部の区切りとなる位置で、前記電極シートを切断する電極シート切断工程と、
   前記電極シートの幅方向に沿った、前記シート切断工程後における前記始端部の位置を検出可能な始端部位置検出工程と、
   所定の把持部により、少なくとも前記シート切断工程における前記電極シートの切断に際し前記切断手段よりも上流位置にて前記電極シートを把持するとともに、把持された前記電極シートを前記始端部を先頭にして前記スリットに挿通する電極シート供給工程と、
   前記始端部位置検出工程による検出結果に基づき、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記始端部の位置を補正する始端部位置補正工程と、
   前記始端部位置補正工程の実行に伴い、前記電極シートのうちの前記スリットから出て前記巻芯の外周に対する巻付き始めの位置に相当する巻始め部にて生じる位置ずれを減らすように、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正する巻始め部位置補正工程と、
   前記チャック機構の一部を構成し、前記スリットに対する前記電極シートの挿通方向前方側に位置する奥側チャック部によって、前記始端部を保持する奥側チャック工程と、
   前記チャック機構の一部を構成し、前記奥側チャック部よりも前記挿通方向後方側に位置する手前側チャック部によって、前記電極シートを保持する手前側チャック工程とを含み、
   前記始端部位置補正工程により前記始端部の位置を補正するとともに、前記電極シート供給工程により前記スリットに前記電極シートを挿通した後、前記奥側チャック工程により前記始端部を保持し、次いで、該始端部を保持した状態で前記巻始め部位置補正工程によって前記巻始め部の位置を補正し、その後、前記手前側チャック工程により前記電極シートを保持した上で、前記巻芯が回転することにより少なくとも前記電極シートの巻取りを行うことを特徴とする巻回素子の製造方法。
9. 前記巻始め部位置補正工程では、前記把持部の位置を調節することで、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の巻回素子の製造方法。
10. 前記巻始め部位置補正工程では、前記電極シートに対しその長手方向に沿った張力を付与することで、前記幅方向に沿った前記巻始め部の位置を補正することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の巻回素子の製造方法。

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