JP7316359B2 - 極板製造装置及び極板製造方法 - Google Patents

Description

本発明の一側面は、極板製造装置及び極板製造方法に関する。

鉛蓄電池は、産業用又は民生用の二次電池として広く用いられており、特に、電気車用鉛蓄電池（いわゆるバッテリー）、又は、ＵＰＳ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）、防災（非常）無線、電話等のバックアップ用鉛蓄電池の需要が多い。

鉛蓄電池では、極板（正極板又は負極板）を収容する袋状のセパレータを用いる場合がある。このような袋状のセパレータに収容された極板の製造方法では、まず、供給された帯状シート体を切断し、所定長のシート体を得る。そして、シート体を折り曲げて極板を挟み込み、当該シート体をシールする。この種の技術として、例えば特許文献１には、セパレータ（シート体）の折り曲げ部分において、セパレータの中央部分を除いた両側部分のみを加圧して加圧部分を形成し、ペースト式電極板を挟み込み、折り曲げた状態でギアによるシールをし、折り曲げ部分の中央部分に切込みを入れて切込部分を形成して製造する方法が記載されている。

特許第４６６１４２３号公報

上述したような技術では、切断して得たシート体に極板を挟み込む際、シート体と極板とが位置ズレし、極板をシート体で精度よく挟み込むことができず、製造性が低下するおそれがある。

本発明の一側面は、製造性を高めることが可能な極板製造装置及び極板製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る極板製造装置は、袋状のセパレータに収容された極板を製造する装置であって、供給された帯状シート体の下流側を垂下した状態で切断し、帯状シート体の下流側の一部を、セパレータを構成するシート体として落下させる切断落下部と、落下したシート体を立てて配した状態で受け取ると共に、当該シート体に対して極板を鉛直方向と交差する方向から差し込み、シート体で極板が挟み込まれるように当該シート体を折り曲げる挟込部と、挟込部で受け取ったシート体の幅方向の外側に配置され、シート体の幅方向に移動自在に設けられたガイドと、を備え、ガイドは、シート体へ極板を差し込む際、シート体の落下時に比べてシート体に近い位置に移動することで、シート体の幅方向の位置を規制する。

この極板製造装置では、切断して落下させたシート体を受け取り、当該シート体に対して極板を差し込み、シート体で極板が挟み込まれるように当該シート体を折り曲げる。ここで、極板を差し込む際には、ガイドによりシート体の幅方向の位置が規制される。したがって、シート体と極板とが位置ズレするのを抑制し、極板をシート体で精度よく挟み込むことができる。製造性を高めることが可能となる。

本発明の一側面に係る極板製造装置では、ガイドは、切断落下部で垂下した状態の帯状シート体の幅方向の外側に配置されており、切断落下部によるシート体の落下が検知されない場合に当該幅方向に往復するように移動してもよい。この構成では、ガイドが当該幅方向に往復するように移動することで、例えば何らかの理由で挟込部へ落下していないシート体の落下を促すことが可能となる。

本発明の一側面に係る極板製造装置では、切断落下部は、シート体と対面する鉛直面を有し、鉛直面には、鉛直方向に沿って延びるリブが設けられていてもよい。この構成では、シート体の落下の際に、例えば静電気によりシート体が鉛直面に張り付くのを抑制することが可能となる。

本発明の一側面に係る極板製造装置は、切断落下部に供給される帯状シート体の継ぎ目又は当該継ぎ目に関する印を検出する検出部を備えていてもよい。この構成では、検出部の検出結果に基づくことで、例えば、当該継ぎ目が含まれるシート体を外部へ廃棄することが可能となる。

本発明の一側面に係る極板製造装置では、挟込部は、シート体に差し込む極板が挿通する挿通口を有し、シート体の幅方向における挿通口の長さは、シート体の幅よりも小さくてもよい。この構成では、シート体が挿通口に入り込んでしまうのを防ぐことが可能となる。

本発明の一側面に係る極板製造方法は、袋状のセパレータに収容された極板を製造する方法であって、供給された帯状シート体の下流側を垂下した状態で切断し、帯状シート体の下流側の一部を、セパレータを構成するシート体として落下させる切断落下工程と、落下したシート体を立てて配した状態で受け取ると共に、当該シート体に対して極板を鉛直方向と交差する方向から差し込み、シート体で極板が挟み込まれるように当該シート体を折り曲げる挟込工程と、を備え、挟込工程では、受け取ったシート体の幅方向の外側に配置されたガイドを、シート体へ極板を差し込む際、シート体の落下時に比べてシート体に近い位置に移動することで、シート体の幅方向の位置を規制する。

この極板製造方法では、切断して落下させたシート体を受け取り、当該シート体に対して極板を差し込み、シート体で極板が挟み込まれるように当該シート体を折り曲げる。ここで、極板を差し込む際には、ガイドによりシート体の幅方向の位置が規制される。したがって、シート体と極板とが位置ズレするのを抑制し、極板をシート体で精度よく挟み込むことができる。製造性を高めることが可能となる。

本発明の一側面に係る極板製造方法では、ガイドは、垂下した状態の帯状シート体の幅方向の外側に配置されており、切断落下工程によるシート体の落下が検知されない場合に、当該幅方向に往復するようにガイドを移動する往復移動工程を備えていてもよい。この場合、ガイドが当該幅方向に往復するように移動することで、例えば何らかの理由で挟込部へ落下していないシート体の落下を促すことが可能となる。

本発明の一側面に係る極板製造方法は、帯状シート体の継ぎ目又は当該継ぎ目に関する印を検出する検出工程を備えていてもよい。この場合、検出工程による検出結果に基づくことで、例えば、当該継ぎ目が含まれるシート体を外部へ廃棄することが可能となる。

本発明の一側面によれば、製造性を高めることが可能な極板製造装置及び極板製造方法を提供することができる。

図１は、実施形態に係る鉛蓄電池の全体構造及び内部構造を示す斜視図である。 図２は、図１の鉛蓄電池における極板群を示す斜視図である。 図３は、実施形態に係る極板製造装置の概略構成を示すブロック図である。 図４は、図３の極板製造装置のベースを示す斜視図である。 図５は、図３の帯状シート体の継ぎ目を示す斜視図である。 図６は、図３の極板製造装置のベースを示す概略正面図である。 図７は、図３の極板製造装置の挿通口を示す概略側面図である。 図８（ａ）は、極板製造方法の例を説明する正面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の続きを説明する正面図である。 図９は、図８（ｂ）の続きを説明する正面図である。 図１０（ａ）は、図９の続きを説明する側面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の続きを説明する側面図である。 図１１（ａ）は、図１０（ｂ）の続きを説明する側面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の続きを説明する側面図である。 図１２は、シート体に継ぎ目が含まれる場合の動作例を説明する正面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面において、同一又は相当の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。各図における構成要素の大きさは概念的なものであり、構成要素間の大きさの相対的な関係は各図に示されたものに限定されない。

実施形態に係る極板製造装置及び極板製造方法では、鉛蓄電池において袋状のセパレータに収容された極板を製造する。そこでまず、鉛蓄電池について説明する。

図１は、鉛蓄電池１の全体構造及び内部構造を示す斜視図である。図２は、図１の鉛蓄電池１における極板群７を示す斜視図である。図１に示されるように、鉛蓄電池１は、上面が開口する電槽２と、電槽２の開口を閉じる蓋３とを備える。電槽２及び蓋３は、例えばポリプロピレンで形成されている。蓋３には、正極端子４と、負極端子５と、蓋３に設けられた注液口を閉塞する液口栓６と、が設けられている。

電槽２の内部には、極板群７と、極板群７を正極端子４に接続する正極柱（図示せず）と、極板群７を負極端子５に接続する負極柱８と、希硫酸等の電解液と、が収容されている。図２に示されるように、極板群７は、複数の正極板９と複数の負極板１０とがセパレータ１１を介して積層されて構成されている。

正極板９は、正極格子体（正極集電体）１２と、正極活物質（正極材）１３と、を有する。正極格子体１２は、正極板９の格子体である。正極格子体１２は、格子部１２ａと、格子部１２ａと一体で構成され格子部１２ａの一端から突出した耳部１２ｂと、を有する。正極活物質１３は、正極板９の活物質であり、正極格子体１２に保持されている。負極板１０は、負極格子体（負極集電体）１４と、負極活物質（負極材）１５と、を有する。負極格子体１４は、負極板１０の格子体である。負極格子体１４は、格子部１４ａと、格子部１４ａと一体で構成され格子部１４ａの一端から突出した耳部１４ｂと、を有する。負極活物質１５は、負極板１０の活物質であり、負極格子体１４に保持されている。正極格子体１２及び負極格子体１４は、例えば鉛合金で形成されている。

極板群７は、複数の正極板９と複数の負極板１０とが、セパレータ１１を介して、電槽２の開口面と略平行方向に交互に積層された構造を有する。すなわち、正極板９及び負極板１０は、それらの主面が電槽２の開口面と垂直方向に広がるように配置されている。極板群７において、複数の正極板９における各正極格子体１２が有する耳部１２ｂ同士は、正極側ストラップ１６で集合溶接されている。同様に、複数の負極板１０における各負極格子体１４が有する耳部１４ｂ同士は、負極側ストラップ１７で集合溶接されている。正極側ストラップ１６及び負極側ストラップ１７は、それぞれ、正極柱及び負極柱８を介して正極端子４及び負極端子５に接続されている。

セパレータ１１は、正極板９と負極板１０とを分離する機能を有する。セパレータ１１は、電解液（希硫酸）が通過できるように微多孔性を有する。セパレータ１１は、微多孔性の樹脂製シートにより作製される。セパレータ１１に用いられる樹脂としては、例えば、ポリオレフィンが挙げられる。

正極板９及び負極板１０の少なくとも一方である対象極板を介して隣り合うセパレータ１１は、袋状に形成されて、対象極板を収容している。対象極板は、正極板９であってもよく、負極板１０であってもよく、正極板９及び負極板１０の双方であってもよい。本実施形態では、一例として、負極板１０が、袋状のセパレータ１１に収容される対象極板であるものとして説明する。

セパレータ１１は、袋状の基部２１と、複数のリブ２２と、複数のミニリブ２３とを備える。複数のリブ２２は、基部２１の外表面において長手方向（図示の上下方向）に延びるように並設されている。複数のミニリブ２３は、基部２１の外表面における複数のリブ２２の両側に、長手方向に延びるように形成されている。基部２１の両端部には、重ね合わされた基部２１を接合する接合部２４が形成されている。接合部２４は、複数のミニリブ２３の両側に形成されている。

このようなセパレータ１１は、後述するように、シート体３０から作製される。すなわち、適切な長さに切断されて成るシート体３０が、リブ２２及びミニリブ２３が設けられた面が外側となるように二つ折りにして重ね合わされると共に、その間に負極板１０が配置される。当該シート体３０の両側部が、メカニカルシール、圧着又は熱溶着等により接合される。これにより、負極板１０を収容した袋状のセパレータ１１が得られる。なお、セパレータ１１は、シート体３０を二つ折りにして重ね合わされただけのもので、その両側部が接合されていないものであってもよい。

電槽２は、極板群７を収容する容器である。電槽２の内部は、複数の隔壁（不図示）によって複数の区画に分割されて、複数のセル室（不図示）が形成されている。セル室は、極板群７が挿入される空間である。極板群７は、単電池とも称される。

次に、実施形態に係る極板製造装置について説明する。

図３は、極板製造装置５０の概略構成を示すブロック図である。以下の説明において、「上」及び「下」の語は、鉛直方向の上方及び下方に対応する。Ｚ方向は上下方向（鉛直方向）に対応し、Ｘ方向はＺ方向と直交する水平方向に対応し、Ｙ方向はＺ方向と直交し且つＸ方向と直交する水平方向に対応する。

極板製造装置５０は、袋状のセパレータ１１に収容されて成る負極板１０を製造する装置である。図３に示されるように、極板製造装置５０は、ベース６１、シートローラ６２、カッター６３、カッター駆動機構６４、及び継ぎ目検出センサ（検出部）６５を備える。

図４は、極板製造装置５０のベース６１を示す斜視図である。図５は、帯状シート体５２の継ぎ目を示す斜視図である。図４では、説明の便宜上、帯状シート体５２、シートローラ６２及びカッター６３を省略している。図３及び図４に示されるように、ベース６１は、極板製造装置５０の各種構成を具備する筐体を構成する。ベース６１では、ロール５１から供給された帯状シート体５２が、その上方にてＸ方向に沿って送出される。ベース６１では、上方を通過した当該帯状シート体５２の下流側が、ベース６１の一方の側面である鉛直面６１ａと対面して垂下するように保持される。鉛直面６１ａは、ＹＺ面であって、帯状シート体５２における背面（リブ２２及びミニリブ２３が設けられていない面）と対面する。

ロール５１は、セパレータ１１（図２）の材料である帯状シート体５２が巻回されて成る。図５に示されるように、使用後のロール５１を新たなロール５１へ付け替える場合には、例えば使用後のロール５１の帯状シート体５２ｏ終端を、新たなロール５１の帯状シート体５２ｎの始端にカラーテープ５３で接続する。カラーテープ５３は、継ぎ目検出センサ６５で認識可能な色（例えば青色、緑色又は赤色）のテープである。カラーテープ５３は、帯状シート体５２の継ぎ目を構成する。

図３及び図４に示されるように、鉛直面６１ａには、Ｚ方向に沿って延びるリブ６７が、Ｙ方向に間隔をあけて複数設けられている。リブ６７は、鉛直面６１ａに設けられた突条である。リブ６７の頂面には、例えば鏡面加工が施されており、リブ６７の頂面の表面粗さは、鉛直面６１ａの表面粗さよりも小さい。

図３に示されるように、シートローラ６２は、帯状シート体５２の送出を実現する駆動源である。シートローラ６２としては、例えばサーボモータが用いられている。シートローラ６２は、ベース６１に固定されている。例えばシートローラ６２は、帯状シート体５２を所定長送り出した後に停止する動作を繰り返す。ここでは、シートローラ６２は、帯状シート体５２における下流端からカッター６３の切断位置までの長さが、セパレータ１１の形状に応じた規定長となるように、帯状シート体５２を送り出す。シートローラ６２としては特に限定されず、帯状シート体５２を送出できるものであれば、種々の公知のシートローラを用いることができる。

図６は、極板製造装置５０のベース６１を示す概略正面図である。図３及び図６に示されるように、カッター６３は、垂下した状態の帯状シート体５２の下流側を切断する。カッター６３は、ベース６１に固定されている。カッター６３は、例えば、帯状シート体５２の送路においてシートローラ６２よりも下流側に配置されている。カッター６３としては、押切りカッター等が用いられている。

カッター６３は、可動部６３ａ及び固定部６３ｂを有する。可動部６３ａ及び固定部６３ｂは、帯状シート体５２を介して互いに対向するように配置されている。可動部６３ａは、帯状シート体５２の背面（リブ２２及びミニリブ２３が設けられていない）側、つまり、ベース６１側に配置されている。固定部６３ｂは、帯状シート体５２においてリブ２２及びミニリブ２３が設けられている側、つまり、ベース６１側と反対側に配置されている。

カッター６３は、可動部６３ａを固定部６３ｂに向かって接近するように移動させることで、シートローラ６２を通過し且つ垂下した状態の帯状シート体５２の下流側を、その一部（規定長の部分）が分かれるように切断する。これにより、帯状シート体５２の下流側の一部は、シート体３０として自由落下する。カッター６３としては特に限定されず、帯状シート体５２を切断できるものであれば、種々の公知のカッターを用いることができる。

カッター駆動機構６４は、カッター６３の可動部６３ａを固定部６３ｂに対して接近及び離間するように駆動する機構である。カッター駆動機構６４は、例えばエアシリンダを含んでいる。カッター駆動機構６４としては特に限定されず、カッター６３を駆動できるものであれば、種々の公知の駆動機構を用いることができる。

継ぎ目検出センサ６５は、帯状シート体５２の継ぎ目としてのカラーテープ５３を検出するセンサである。継ぎ目検出センサ６５は、ベース６１に固定されている。継ぎ目検出センサ６５は、例えば、帯状シート体５２の送路においてシートローラ６２よりも上流側に配置されている。継ぎ目検出センサ６５としては、例えばカラーセンサが用いられる。継ぎ目検出センサ６５としては特に限定されず、帯状シート体５２の継ぎ目を検出できるものであれば、種々の公知の駆動機構を用いることができる。

図７は、極板製造装置５０の挿通口７４を示す概略側面図である。図３、図６及び図７に示されるように、極板製造装置５０は、ストッパ７１、ストッパ駆動機構７２、極板押込み機構７３、及びシート体検出センサ７５を備える。

ストッパ７１は、落下したシート体３０を立てて配した状態で受け取る部位である。ストッパ７１は、ベース６１の鉛直面６１ａに対してＸ方向に沿って出没自在に設けられている。ストッパ７１は、ベース６１の鉛直面６１ａから突出した状態において、Ｘ方向を厚さ方向としてＺ方向に沿って落下してきたシート体３０を受け止めて支持する。図示する一例では、ストッパ７１は、例えば、Ｚ方向を厚さ方向とする板状を呈する。

ストッパ駆動機構７２は、鉛直面６１ａから突出する状態と鉛直面６１ａに埋没した状態とで切り替わるように、ストッパ７１を駆動する機構である。ストッパ駆動機構７２は、ベース６１に配置されている。ストッパ駆動機構７２は、例えばエアシリンダを含んでいる。ストッパ駆動機構７２としては特に限定されず、ストッパ７１を駆動できるものであれば、種々の公知の駆動機構を用いることができる。

極板押込み機構７３は、ストッパ７１で支持したシート体３０に対して負極板１０をＸ方向（鉛直方向と交差する方向）から差し込み、シート体３０で負極板１０が挟み込まれるように当該シート体３０を折り曲げる機構である。極板押込み機構７３は、ベース６１に配置されている。極板押込み機構７３は、例えばロボットシリンダを含んでいる。極板押込み機構７３としては特に限定されず、シート体３０に負極板１０を差し込んでシート体３０を負極板１０が挟み込まれるように折曲げ可能な機構を有していれば、種々の公知の機構を用いることができる。

ベース６１には、極板押込み機構７３によりシート体３０に差し込む負極板１０が挿通する挿通口７４が設けられている。Ｙ方向（シート体３０の幅方向）における挿通口７４の長さは、シート体３０の幅よりも小さい（図７参照）。

シート体検出センサ７５は、シート体３０の落下を検知するセンサである。例えばシート体検出センサ７５は、ストッパ７１で支持されたシート体３０の存在の有無を検出することにより、カッター６３で切断されて落下したシート体３０を検知する。シート体検出センサ７５は、ストッパ７１の周辺に配置されている。シート体検出センサ７５としては、例えば光電センサが用いられる。シート体検出センサ７５としては特に限定されず、シート体３０の落下を検知できるものであれば、種々の公知のセンサを用いることができる。

図３に戻り、極板製造装置５０は、ガイド８１、ガイド駆動機構８３及びコントローラ９０を備える。図３、図４、図６及び図７に示されるように、ガイド８１は、一対設けられている。一対のガイド８１は、ベース６１において、鉛直面６１ａに沿って鉛直面６１ａと隙間をあけてＺ方向の延在する部材である。一対のガイド８１は、Ｙ方向を厚さ方向とする板状を呈する。一対のガイド８１は、鉛直面６１ａにおける上端からストッパ７１までの間の少なくとも一部領域に設けられている。つまり、一対のガイド８１は、垂下した状態の帯状シート体５２のＹ方向の外側のそれぞれの位置あって、ストッパ７１で受け取ったシート体３０のＹ方向の外側のそれぞれの位置に配置される。

一対のガイド８１は、Ｙ方向に移動自在に設けられている。具体的には、一対のガイド８１は、シート体３０の落下時には、それらの間隔を第１間隔Ｄ１（図１０（ａ）参照）とする。一対のガイド８１は、極板押込み機構７３でシート体３０へ負極板１０を差し込む際には、それらの間隔を第２間隔Ｄ２（図１０（ｂ）参照）とする。第２間隔Ｄ２は、第１間隔Ｄ１よりも狭い。例えば第２間隔Ｄ２は、シート体３０の幅又はそれより僅かに大きい間隔である。つまり、一対のガイド８１は、シート体３０へ負極板１０を差し込む際、シート体３０の落下時に比べてシート体３０に近い位置に移動する。なお、一対のガイド８１を移動自在とする構成は特に限定されず、公知の種々の構成を利用することができる。

このようなガイド８１は、シート体３０の落下をガイドすることができる。またガイド８１は、シート体３０に近接する位置へ可動することで、シート体３０へ負極板１０を差し込む際においてシート体３０のＹ方向の位置ないし位置ズレを規制する。また、ガイド８１は、シート体検出センサ７５でシート体３０の落下が検知されない場合に、繰り返しＹ方向に往復するように移動する。

図４及び図６に示されるように、一対のガイド８１それぞれにおける鉛直面６１ａ側には、シート体３０の鉛直面６１ａへの接近を規制する第１規制板８５が、一対のガイド８１と連なるように設けられている。第１規制板８５は、Ｘ方向を厚さ方向とする板状を呈し、一対のガイド８１と一体で形成されている。また、第１規制板８５の鉛直面６１ａと反対側には、シート体３０の鉛直面６１ａからの離間を規制する第２規制板８６が設けられている。第２規制板８６は、Ｘ方向を厚さ方向とする板状を呈し、第１規制板８５と隙間をあけて対面する。第１規制板８５と第２規制板８６との間は、シート体３０の送路を画成する。なお、このような第１規制板８５及び第２規制板８６の少なくとも何れかについては、その形状等は特に限定されず、また、設けられていない場合もある。

図３に示されるように、ガイド駆動機構８３は、Ｙ方向において一対のガイド８１の間隔が変化するように、当該一対のガイド８１を移動させる機構である。ガイド駆動機構８３は、ベース６１に配置されている。ガイド駆動機構８３は、例えばロボットシリンダを含んでいる。ガイド駆動機構８３としては特に限定されず、一対のガイド８１を駆動できるものであれば、種々の公知の機構を用いることができる。

コントローラ９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる電子制御ユニットである。コントローラ９０は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。コントローラ９０は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。コントローラ９０は、一つの装置で構成されてもよいし、複数の装置で構成されてもよい。複数の装置で構成されている場合には、これらがインターネット又はイントラネット等の通信ネットワークを介して接続されることで、論理的に一つのコントローラ９０が構築される。

コントローラ９０は、極板製造装置５０の各種動作を制御する。コントローラ９０には、継ぎ目検出センサ６５及びシート体検出センサ７５の検出結果が入力される。コントローラ９０は、シートローラ６２、カッター駆動機構６４、ストッパ駆動機構７２、極板押込み機構７３、及びガイド駆動機構８３を制御する。コントローラ９０は、例えば作業者との間で情報の入出力を行うためのインターフェイスであるＨＭＩ（Human Machine Interface）を備えていてもよい。コントローラ９０は、スマートデバイス及びサーバ（クラウドサーバ）などの少なくとも何れかと通信を行ってもよい。

次に、実施形態に係る極板製造方法について説明する。

本実施形態では、袋状のセパレータ１１に収容された負極板１０を製造する。まず、図８（ａ）に示されるように、シートローラ６２の駆動によりロール５１から供給された帯状シート体５２を送出し、帯状シート体５２の下流側を垂下した状態とする。このとき、帯状シート体５２における下流端からカッター６３の切断位置までの長さが、セパレータ１１の形状に応じた規定長とする。

続いて、図８（ｂ）に示されるように、カッター６３の可動部６３ａを可動し、垂下した帯状シート体５２の下流側を切断する。これにより、帯状シート体５２の下流側の一部を、シート体３０として自由落下させる（切断落下工程）。図９に示されるように、ストッパ７１により、落下したシート体３０を立てて配した状態で受け止めて支持する。このとき、図１０（ａ）に示されるように、一対のガイド８１は、それらの間隔を広い第１間隔Ｄ１としている。ガイド８１の存在により、シート体３０を一対のガイド８１に沿わせ、Ｙ方向のずれを抑えて真っ直ぐ下方へスムーズに落下させることができる。

続いて、図１０（ｂ）に示されるように、ガイド駆動機構８３により一対のガイド８１を互いに近づくようにＹ方向に可動し、一対のガイド８１の間隔を狭い第２間隔Ｄ２とする。つまり、一対のガイド８１を、シート体３０の落下時に比べてシート体３０に近い位置（Ｙ方向に近接する位置）に移動する。一対のガイド８１を、立てて配したシート体３０の両側にあてがうように位置させる。これにより、シート体３０のＹ方向の位置を規制する。

続いて、図１１（ａ）に示されるように、一対のガイド８１をシート体３０の両側にあてがうように位置させた状態で、極板押込み機構７３により挿通口７４から負極板１０をＸ方向に導出させ、シート体３０におけるＺ方向の中央に負極板１０を対して負極板１０をＸ方向に押し当て、シート体３０に負極板１０をＸ方向から差し込む。これにより、図１１（ｂ）に示されるように、シート体３０で負極板１０が挟み込まれるように、シート体３０を２つ折りに折り曲げる（挟込工程）。その後、シール装置５９（図３参照）によりシート体３０の両側部がシールされた後、当該シート体３０が後段の装置へ供給される。

また、本実施形態では、カッター６３で切断したことによるシート体３０の落下を、シート体検出センサ７５で検知する。シート体検出センサ７５の検出結果からシート体３０の落下が検知されない場合、上述した挟込工程の前に、Ｙ方向に往復するように一対のガイド８１を移動する（往復移動工程）。ここでは、Ｙ方向の間隔が変化するように一対のガイド８１を移動してもよいし、間隔は一定のまま一対のガイド８１の双方をＹ方向の同方向へ移動しもよい。

なお、シート体検出センサ７５の検出結果からシート体３０の落下を検知した場合には、往復移動工程を実施せず、又は、往復移動工程の実施中に当該落下を検知した場合には、往復移動工程を終了する。

また、本実施形態では、ロール５１から供給された帯状シート体５２におけるカラーテープ５３の存在を、継ぎ目検出センサ６５により検出する（検出工程）。そして、継ぎ目検出センサ６５の検出結果から、落下するシート体３０にカラーテープ５３が含まれていると判別された場合に、ストッパ駆動機構７２によりストッパ７１を鉛直面６１ａに埋没した状態とする（図１２参照）。これにより、カラーテープ５３を含むシート体３０は、ストッパ７１で受け止められることなく、例えば下方に配置された廃棄ボックス等へ排出（廃棄）される。

以上、極板製造装置５０及び極板製造方法では、切断して落下させたシート体３０を受け取り、当該シート体３０に対して負極板１０を差し込み、シート体３０で極板が挟み込まれるように当該シート体３０を折り曲げる。ここで、ガイド８１にシート体３０を沿わせることで、正確にシート体３０を落下させて受け取ることができる。そして、負極板１０を差し込む際には、ガイド８１によりシート体３０の幅方向の位置が規制される。したがって、シート体３０と負極板１０とが位置ズレするのを抑制し、負極板１０をシート体３０で精度よく挟み込むことができる。製造性を高めることが可能となる。

極板製造装置５０及び極板製造方法では、ガイド８１は、垂下した状態の帯状シート体５２の幅方向の外側にも位置されている。シート体検出センサ７５でシート体３０の落下が検知されない場合には、ガイド８１をＹ方向に往復するように移動させる。これにより、ガイド８１がＹ方向に往復するように移動することで、例えば何らかの理由でつまってしまい落下していないシート体３０について、その落下を促すことが可能となる。

極板製造装置５０では、ベース６１は、シート体３０と対面する鉛直面６１ａを有する。鉛直面６１ａには、Ｚ方向に沿って延びるリブ６７が設けられている。この構成では、リブ６７により、シート体３０の落下の際に例えば静電気によりシート体３０が鉛直面６１ａに張り付くのを抑制することが可能となる。シート体３０にロール５１の巻き癖等がある場合には、このような効果は顕著となる。

極板製造装置５０は、ロール５１から供給される帯状シート体５２の継ぎ目（カラーテープ５３）を検出する継ぎ目検出センサ６５を備える。この構成では、継ぎ目検出センサ６５の検出結果に基づいて、例えばストッパ７１の出没を制御することで、当該継ぎ目が含まれるシート体３０を外部へ廃棄することができる。

極板製造装置５０では、ベース６１は、シート体３０に差し込む負極板１０が挿通する挿通口７４を有する。Ｙ方向における挿通口７４の長さは、シート体３０の幅（Ｙ方向の寸法）よりも小さい。この構成では、例えばシート体３０の落下時にシート体３０が挿通口７４に入り込んでしまうのを防ぐことが可能となる。シート体３０にロール５１の巻き癖等がある場合には、このような効果は顕著となる。

極板製造方法は、ロール５１から供給される帯状シート体５２の継ぎ目を検出する検出工程を備える。この場合、検出工程による検出結果に基づいて、例えばストッパ７１の出没を制御することで、当該継ぎ目が含まれるシート体３０を外部へ廃棄することができる。

上記において、ベース６１、シートローラ６２、カッター６３及びカッター駆動機構６４は、切断落下部を構成する。ベース６１、ストッパ７１、ストッパ駆動機構７２及び極板押込み機構７３は、挟込部を構成する。

以上、実施形態について説明したが、本発明の一態様は上記実施形態に限定されない。

本発明の一態様では、帯状シート体５２の継ぎ目にカラーテープ５３を用い、継ぎ目検出センサ６５により継ぎ目を検出したが、これに限定されない。その他の機器により当該継ぎ目を検出してもよいし、カラーテープ５３で接続するのに代えてもしくは加えて、当該継ぎ目に関する印（マーク）を帯状シート体５２に付与し、この印を検出してもよい。

本発明の一態様は、一対のガイド８１を備えたが、一対のガイド８１のうち何れか一方のみを備えていてもよい。本発明の一態様では、ガイド８１の形状は限定されず、種々の形状としてもよい。

本発明の一態様に係る極板製造装置５０及び極板製造方法の対象となる負極板１０及び鉛蓄電池１は、電気車に用いることができる。電気車としては、フォークリフト、ゴルフカート等が挙げられる。本発明では、上記実施形態及び上記変形例の各構成を適宜組み合わせてもよい。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

１１…セパレータ、１０…負極板（極板）、３０…シート体、５０…極板製造装置、５２，５２ｎ，５２ｏ…帯状シート体、５３…カラーテープ（継ぎ目）、６１…ベース（切断落下部）、６１ａ…鉛直面、６２…シートローラ（切断落下部）、６３…カッター（切断落下部）、６４…カッター駆動機構（切断落下部）、６５…継ぎ目検出センサ（検出部）、６７…リブ、７１…ストッパ（挟込部）、７２…ストッパ駆動機構（挟込部）、７３…極板押込み機構（挟込部）、７４…挿通口、８１…ガイド。

Claims (8)

1. 袋状のセパレータに収容された極板を製造する装置であって、
   供給された帯状シート体の下流側を垂下した状態で切断し、前記帯状シート体の下流側の一部を、前記セパレータを構成するシート体として落下させる切断落下部と、
   落下した前記シート体を立てて配した状態で受け取ると共に、当該シート体に対して前記極板を鉛直方向と交差する方向から差し込み、前記シート体で前記極板が挟み込まれるように当該シート体を折り曲げる挟込部と、
   前記挟込部で受け取った前記シート体の幅方向の外側に配置され、前記シート体の幅方向に移動自在に設けられたガイドと、を備え、
   前記ガイドは、前記シート体へ前記極板を差し込む際、前記シート体の落下時に比べて前記シート体に近い位置に移動することで、前記シート体の幅方向の位置を規制する、極板製造装置。
2. 前記ガイドは、前記切断落下部で垂下した状態の前記帯状シート体の幅方向の外側に配置されており、前記切断落下部による前記シート体の落下が検知されない場合に当該幅方向に往復するように移動する、請求項１に記載の極板製造装置。
3. 前記切断落下部は、前記シート体と対向する鉛直面を有し、
   前記鉛直面には、鉛直方向に沿って延びるリブが設けられている、請求項１又は２に記載の極板製造装置。
4. 前記切断落下部に供給される前記帯状シート体の継ぎ目又は当該継ぎ目に関する印を検出する検出部を備える、請求項１～３の何れか一項に記載の極板製造装置。
5. 前記挟込部は、前記シート体に差し込む前記極板が挿通する挿通口を有し、
   前記シート体の幅方向における前記挿通口の長さは、前記シート体の幅よりも小さい、請求項１～４の何れか一項に記載の極板製造装置。
6. 袋状のセパレータに収容された極板を製造する方法であって、
   供給された帯状シート体の下流側を垂下した状態で切断し、前記帯状シート体の下流側の一部を、前記セパレータを構成するシート体として落下させる切断落下工程と、
   落下した前記シート体を立てて配した状態で受け取ると共に、当該シート体に対して前記極板を鉛直方向と交差する方向から差し込み、前記シート体で前記極板が挟み込まれるように当該シート体を折り曲げる挟込工程と、を備え、
   前記挟込工程では、受け取った前記シート体の幅方向の外側に配置されたガイドを、前記シート体へ前記極板を差し込む際、前記シート体の落下時に比べて前記シート体に近い位置に移動することで、前記シート体の幅方向の位置を規制する、極板製造方法。
7. 前記ガイドは、垂下した状態の前記帯状シート体の幅方向の外側に配置されており、
   前記切断落下工程による前記シート体の落下が検知されない場合に、当該幅方向に往復するように前記ガイドを移動する往復移動工程を備える、請求項６に記載の極板製造方法。
8. 前記帯状シート体の継ぎ目又は当該継ぎ目に関する印を検出する検出工程を備える、請求項６又は７に記載の極板製造方法。

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