JPWO2017073677A1 - 積層装置、及び電極積層方法 - Google Patents
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Abstract
積層装置は、シート状体を構成する第１シート及び第２シートが積層される積層台を有する積層部と、第１シートを積層部に向けて水平方向に搬送する第１搬送部と、積層部を挟んで第１搬送部と対向するように配置され、第２シートを積層部に向けて水平方向に搬送する第２搬送部と、積層台の上方に配置され、第１搬送部により搬送された第１シートを衝突させて積層部に落下させる第１衝突壁部と、第１衝突壁部と対向するように積層台の上方に配置され、第２搬送部により搬送された第２シートを衝突させて積層部に落下させる第２衝突壁部とを備えることを特徴とする。
Description
本発明は、積層装置及び電極積層方法に関する。
従来の積層装置としては、例えば特許文献１に記載されている装置が知られている。特許文献１に記載の積層装置は、シート状体である電極を供給する供給機構と、この供給機構の下方に位置して、供給機構から供給された電極を、重力を利用して所定の位置に落下移動させる落下移動手段と、この落下移動手段の下方に配置されて、落下移動手段の排出部から排出された電極を順次所定の位置に案内して積層させる案内積層手段とを備えている。案内積層手段は、積層体が載置される底壁と、この底壁に対して垂直に突設され、落下移動手段の排出部から排出されてきた電極の移動を停止させて位置決めする立壁とを有している。
上記従来技術においては、積層のより高速化を図る上で、以下の課題が存在する。即ち、積層の高速化を図るためには、積層速度を上げる必要がある。特許文献１に記載の構成を前提にすると、電極（シート状体）の積層速度を上げるための対策としては、電極供給時における電極間の間隔を縮める、電極の供給速度を上げる、という２つの方法が考えられる。しかし、落下移動手段を滑走して移動する異なる電極が相互に干渉しないためには、電極間の間隔をある程度確保する必要がある。このため、電極間の間隔を短縮することは難しい。また、特許文献１に記載の装置では、電極が供給機構より落下して供給されるため、電極の供給速度を調整することができない。このとき、電極を単に落下させるのではなく、例えば電極に初速を与えて電極を供給することで、電極の供給速度を上げることは可能である。しかし、電極に付加した初速は、電極の落下速度と併せて、位置決め用の立壁への衝突時に衝撃となって電極に作用する。このため、電極の品質管理上、単なる供給速度のアップは好ましくない。
本発明の目的は、シート状体の積層速度を向上させることができる積層装置、及び積層方法を提供することである。
本発明の一態様に係る積層装置は、シート状体を構成する第１シート及び第２シートが積層される積層台を有する積層部と、第１シートを積層部に向けて水平方向に搬送する第１搬送部と、積層部を挟んで第１搬送部と対向するように配置され、第２シートを積層部に向けて水平方向に搬送する第２搬送部と、積層台の上方に配置され、第１搬送部により搬送された第１シートを衝突させて積層部に落下させる第１衝突壁部と、第１衝突壁部と対向するように積層台の上方に配置され、第２搬送部により搬送された第２シートを衝突させて積層部に落下させる第２衝突壁部とを備えることを特徴とする。
このような積層装置においては、第１搬送部により水平方向に搬送される第１シートが第１衝突壁部に衝突して積層部に落下すると共に、第２搬送部により水平方向に搬送される第２シートが第２衝突壁部に衝突して積層部に落下することにより、第１シート及び第２シートが積層部に順次積層される。このとき、第１シート及び第２シートが積層台の上方で同一の経路上に合流して積層方向に重なる状態となるため、第１シートと第２シートとの間隔を短くし、シート状体の積層速度を向上させることができる。また、搬送部が複数となることにより、１つの搬送部が搬送するシート状体の枚数が減少するため、シート状体の搬送速度（供給速度に相当）の上昇を抑えることができる。
本発明の他の態様に係る積層装置は、シート状体を構成する第１シート及び第２シートが積層される積層台を有する積層部と、第１シートを積層部に向けて水平方向に搬送する第１搬送部と、積層部を挟んで第１搬送部と対向するように配置され、第２シートを積層部に向けて水平方向に搬送する第２搬送部と、第１搬送部から積層部に向かって第１搬送部の延長線上に位置すると共に、積層台と第２搬送部の搬送面との間に配置される第１衝突壁部と、第１衝突壁部と対向するように第２搬送部から積層部に向かって第２搬送部の延長線上に位置すると共に、積層台と第１搬送部の搬送面との間に配置される第２衝突壁部とを備えることを特徴とする。
このような積層装置においては、第１搬送部により水平方向に搬送される第１シートが第１衝突壁部に衝突して積層部に落下すると共に、第２搬送部により水平方向に搬送される第２シートが第２衝突壁部に衝突して積層部に落下することにより、第１シート及び第２シートが積層部に順次積層される。このとき、第１シート及び第２シートが積層台の上方で同一の経路上に合流して積層方向に重なる状態となるため、第１シートと第２シートとの間隔を短くし、シート状体の積層速度を向上させることができる。また、搬送部が複数となることにより、１つの搬送部が搬送するシート状体の枚数が減少するため、シート状体の搬送速度（供給速度に相当）の上昇を抑えることができる。
積層部は、積層台に立設され、シート状体を位置決めする位置決め壁を有し、第１衝突壁部及び第２衝突壁部は、位置決め壁と一体化されていてもよい。この場合には、積層部と第１衝突壁部及び第２衝突壁部とを一体で作れると共に、積層装置の部品点数が少なくなる。これにより、コストの削減を図ることができる。
第１衝突壁部及び第２衝突壁部におけるシート状体が衝突する面は、第１衝突壁部及び第２衝突壁部の上端面に向かって第１衝突壁部と第２衝突壁部との間の幅を広くするようなテーパ部を有してもよい。この場合には、第１衝突壁部で衝突した第１シートと第２衝突壁部で衝突した第２シートとが積層部にスムーズに供給される。
位置決め壁は、シート状体の両側縁に接触してシート状体の両側縁の位置を揃える複数の側壁部と、シート状体の底縁に接触してシート状体の底縁の位置を揃える底壁部とを有し、積層台は、底壁部が下側に位置するように水平方向に対して傾斜しており、第１衝突壁部及び第２衝突壁部は、複数の側壁部とそれぞれ一体化されていてもよい。この場合には、シート状体が積層部に供給されると、シート状体が積層台に沿って滑り落ち、シート状体の底縁が底壁部に接触して位置決めされる。シート状体が積層台に沿って滑り落ち、シート状体の底縁が底壁部に衝突すると、その時の速度に応じたシート状体のバウンドが生じる。シート状体の衝突時の速度が速いと、シート状体のバウンドが大きくなるため、シート状体の動作が収束するまでの時間が長くなり、その間次のシート状体を積層台に供給することができない。しかし、第１衝突壁部及び第２衝突壁部と側壁部とを一体化することにより、積層部に対するシート状体の落下距離を短くすることができる。従って、シート状体が底壁部と衝突する時の速度を下げて、シート状体のバウンドを小さく抑えることができる。
積層装置は、積層部に積層済みのシート状体にエアーを吹き付けるエアーブローを更に備え、シート状体は、本体部と、本体部と一体化され、積層部に積層された状態において積層台からはみ出る突出部とを有し、エアーブローは、積層部に積層済みのシート状体の突出部にエアーを吹き付けて突出部を下方に曲げてもよい。
積層部の高さ位置を第１搬送部及び第２搬送部の高さ位置に近づけると、積層部に対するシート状体の落下距離が短くなる。ただし、積層部の高さ位置を第１搬送部及び第２搬送部の高さ位置に近づけすぎると、第１搬送部及び第２搬送部により搬送されるシート状体を第１衝突壁部及び第２衝突壁部にそれぞれ衝突させるときに、当該シート状体が積層部に積層済みのシート状体の突出部に干渉することがある。そこで、第１搬送部及び第２搬送部により搬送されるシート状体を第１衝突壁部及び第２衝突壁部にそれぞれ衝突させるときに、積層部に積層済みのシート状体の突出部にエアーを吹き付けて当該突出部を下方に曲げることにより、第１搬送部及び第２搬送部により搬送されるシート状体が積層部に積層済みのシート状体の突出部に干渉することが防止される。これにより、積層部に積層済みのシート状体の突出部の損傷等を防止しつつ、積層部に対するシート状体の落下距離を短くすることができる。
積層装置は、積層部の上方に配置されるカバーと、カバーを移動させる駆動部とを更に備え、シート状体は、本体部と、本体部と一体化された突出部とを有し、駆動部は、積層部に積層された状態のシート状体の突出部を覆う位置と積層部を退避する位置との間でカバーを移動させてもよい。
積層部の高さ位置を第１搬送部及び第２搬送部の高さ位置に近づけると、積層部に対するシート状体の落下距離が短くなる。ただし、積層部の高さ位置を第１搬送部及び第２搬送部の高さ位置に近づけすぎると、第１搬送部及び第２搬送部により搬送されるシート状体を第１衝突壁部及び第２衝突壁部にそれぞれ衝突させるときに、当該シート状体が積層部に積層済みのシート状体の突出部に干渉することがある。そこで、第１搬送部及び第２搬送部により搬送されるシート状体を第１衝突壁部及び第２衝突壁部にそれぞれ衝突させるときに、積層部に積層済みのシート状体の突出部をカバーで覆うことにより、第１搬送部及び第２搬送部により搬送されるシート状体が積層部に積層済みのシート状体の突出部に干渉することが防止される。これにより、積層部に積層済みのシート状体の突出部の損傷等を防止しつつ、積層部に対するシート状体の落下距離を短くすることができる。
第１衝突壁部及び第２衝突壁部におけるシート状体が衝突する面には、緩衝材が装着されていてもよい。この場合には、シート状体が第１衝突壁部及び第２衝突壁部に衝突したときの衝撃が緩和されるため、シート状体に与えられるダメージを軽減することができる。
第２衝突壁部には、第１搬送部により搬送されて第１衝突壁部に衝突する第１シートを吸引する第１吸引部が形成され、第１衝突壁部には、第２搬送部により搬送されて第２衝突壁部に衝突する第２シートを吸引する第２吸引部が形成されてよい。この場合には、第１搬送部から第１シートが供給されたときに第１吸引部が第２衝突壁部側から第１シートを吸引することで、第１シートのうち第２衝突壁部側の領域を下方へ下げることができる。これによって、第２搬送部から搬送される第２シートの移動経路を早期に確保できる。また、第２搬送部から第２シートが供給されたときに第２吸引部が第１衝突壁部側から第２シートを吸引することで、第２シートのうち第１衝突壁部側の領域を下方へ下げることができる。これによって、第１搬送部から搬送される第１シートの移動経路を早期に確保できる。以上により、各搬送部から各シートを供給する際の時間間隔を短縮することができる。
第１吸引部は斜め上方へ向かって傾斜しており、第１衝突壁部との衝突時における第１シートのうち、第２衝突壁部側の領域を吸引し、第２吸引部は斜め上方へ向かって傾斜しており、第２衝突壁部との衝突時における第２シートのうち、第１衝突壁部側の領域を吸引してよい。この場合には、第１吸引部は、第１シートのうちの第２衝突壁部側の領域をより早期に下方へ下げることができる。また、第２吸引部は、第２シートのうちの第１衝突壁部側の領域をより早期に下方へ下げることができる。
第１搬送部からの第１シートの供給、及び第２搬送部からの第２シートの供給に応じて、第１吸引部と第２吸引部は交互に吸引を行ってよい。この場合には、第１シートが供給されている時は第１吸引部のみで吸引することで、第１シートの姿勢をより適切に制御できる。また、第２シートが供給されている時は第２吸引部のみで吸引することで、第２シートの姿勢をより適切に制御できる。
第１吸引部は、第１搬送部の幅方向において、第１搬送部から供給される際の第１シートの中央側に配置され、第２吸引部は、第２搬送部の幅方向において、第２搬送部から供給される際の第２シートの中央側に配置されてよい。この場合には、第１吸引部は第１搬送部から供給される第１シートの幅方向の中央付近を吸引することができるため、第１シートの姿勢をより適切に制御できる。第２吸引部は第２搬送部から供給される第２シートの幅方向の中央付近を吸引することができるため、第２シートの姿勢をより適切に制御できる。
第１シート及び第２シートは、矩形状の本体部の一辺から突出したタブを有する正極及び負極である電極であって、第１搬送部上には、一辺が第１搬送方向と平行となると共にタブが搬送方向上流側に位置するように電極が配置され、第２搬送部上には、一辺が第２搬送方向と平行となると共にタブが搬送方向上流側に位置するように第２電極を載置されてよい。この場合には、電極が積層部に積層された状態では、タブは搬送部側に位置することになる。このため、正極が積層部に供給されるときは、当該正極が積層部に積層済みの正極のタブのみに干渉し、負極が積層部に供給されるときは、当該負極が積層部に積層済みの負極のタブのみに干渉することになる。これにより、供給される電極が積層済みの電極のタブに干渉する回数を減らすことができる。
積層台は、積層部に積層された電極のタブが上側を向くように水平方向に対して傾斜してよい。この場合には、積層部に積層された正極及び負極のタブが上側に位置するため、正極及び負極が積層部に供給される際のタブの向きによっては、供給される正極及び負極が積層済みの正極及び負極のタブの両方に干渉しやすくなる。しかし、一辺が搬送方向と平行となると共にタブが搬送方向上流側に位置するように電極を搬送部上に載置することにより、供給される電極が積層済みの電極のタブに干渉する回数を確実に減らすことができる。
ここで、従来の電極積層方法としては、例えば特開２０１２−９１３７２号公報に記載されている装置を使用して行う技術が知られている。特開２０１２−９１３７２号公報に記載の装置は、電極である正極及び負極をそれぞれ供給する２つの供給機構と、これらの供給機構の下方に互いに直交するように配置されて、各供給機構からそれぞれ供給された正極及び負極を、重力を利用して所定の位置に落下移動させる２つの落下移動手段と、これらの落下移動手段の下方に配置されて、各落下移動手段の排出部からそれぞれ排出された正極及び負極を順次所定の位置に案内して積層させる案内積層手段とを備えている。案内積層手段は、積層体が載置される底壁と、この底壁に対して垂直に突設され、落下移動手段の排出部から排出されてきた電極の移動を停止させて位置決めする２つの立壁とを有している。正極及び負極を積層するときは、一方の立壁に対向する向きに正極を供給すると共に、他方の立壁に対向する向きに負極を供給する。案内積層手段に供給された正極及び負極は、底壁または積層済みの正極及び負極の上に落下した後、立壁に衝突して停止する。
ところで、電極積層方法を適用する積層型の電極においては、特開２０１２−２２０３２６号公報のごとく、タブを有する電極の構造が知られている。即ち、正極は、正極活物質層が形成された矩形状の正極本体部と、この正極本体部の一辺から突出し、正極端子と接続される正極タブとを有している。負極は、負極活物質層が形成された矩形状の負極本体部と、この負極本体部の一辺から突出し、負極端子と接続される負極タブとを有している。これらの正極及び負極が積層されるときは、正極タブと負極タブとが互いに重ならないように正極及び負極が配置される。しかし、そのようなタブ付きの正極及び負極を、上記特許文献１のように積層するときに、一方の立壁に対向する向きに正極を供給すると共に他方の立壁に対向する向きに負極を供給すると、正極及び負極の何れかが積層済みの正極の正極タブ及び負極の負極タブの両方に干渉することがある。この場合には、供給される電極が積層済みの電極の同じタブに２回干渉することになる。電極のタブの強度は弱いため、供給される電極が積層済みの電極の同じタブに２回干渉すると、当該タブの曲がり、折れ及び損傷等が発生しやすくなる。
そこで、本発明の一態様は、矩形状の本体部の一辺から突出したタブを有する正極及び負極である電極を、異なる搬送路を用いて搬送して積層する電極積層方法において、上面が搬送路を形成する搬送部上に、一辺が搬送方向と平行となると共にタブが搬送方向上流側に位置するように電極を載置する供給工程と、搬送部上に載置された電極を搬送方向下流側に向けて搬送する搬送工程と、搬送部に隣接し且つ搬送部の上面よりも低い位置に配置される積層部に、電極を搬送路の一端より落下させて積層する積層工程とを含むことを特徴とする。
このような電極積層方法においては、一辺が搬送方向と平行となると共にタブが搬送方向上流側に位置するように電極を搬送部上に載置した状態で、電極を搬送方向下流側に向けて搬送することにより、電極が積層部に積層された状態では、タブは搬送部側に位置することになる。このため、正極が積層部に供給されるときは、当該正極が積層部に積層済みの正極のタブのみに干渉し、負極が積層部に供給されるときは、当該負極が積層部に積層済みの負極のタブのみに干渉することになる。これにより、供給される電極が積層済みの電極のタブに干渉する回数を減らすことができる。
積層部は、電極が載置される積層台と、積層台に立設され、電極を位置決めする位置決め壁とを有し、積層台は、積層部に積層された電極のタブが上側を向くように水平方向に対して傾斜していてもよい。この場合には、積層部に積層された正極及び負極のタブが上側に位置するため、正極及び負極が積層部に供給される際のタブの向きによっては、供給される正極及び負極が積層済みの正極及び負極のタブの両方に干渉しやすくなる。しかし、一辺が搬送方向と平行となると共にタブが搬送方向上流側に位置するように電極を搬送部上に載置することにより、供給される電極が積層済みの電極のタブに干渉する回数を確実に減らすことができる。
本発明によれば、シート状体の積層速度を向上させることができる積層装置が提供される。
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。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
図１は、本発明の実施形態に係る積層装置を適用して製造される蓄電装置の内部構成を示す断面図である。図２は、図１のII−II線断面図である。各図において、蓄電装置１は、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池である。
蓄電装置１は、例えば略直方体形状をなすケース２と、このケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。ケース２は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。ケース２の内部には、図示はしないが、例えば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。ケース２上には、正極端子４及び負極端子５が互いに離間して配置されている。正極端子４は、絶縁リング６を介してケース２に固定され、負極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定されている。また、図示はしないが、ケース２内側の側面及び底面には絶縁フィルムが装着されており、絶縁フィルムによってケース２と電極組立体３との間が絶縁されている。図１では便宜上、電極組立体３の下端とケース２の底面との間には僅かな隙間が設けられているが、実際には電極組立体３の下端が絶縁フィルムを介してケース２内側の底面に接触している。なお、電極組立体３とケース２との間にスペーサを配置することで、電極組立体３とケース２との間に隙間を形成してもよい。
電極組立体３は、複数の正極８と複数の負極９とが袋状のセパレータ１０を介して交互に積層された構造を有している。正極８は、袋状のセパレータ１０に包まれている。袋状のセパレータ１０に包まれた状態の正極８は、セパレータ付き正極１１として構成されている。従って、電極組立体３は、複数のセパレータ付き正極１１と複数の負極９とが交互に積層された構造を有している。セパレータ付き正極１１及び負極９は、シート状体を構成している。セパレータ付き正極１１は第１シートであり、負極９は第２シートである。
セパレータ１０は、図３（ａ）に示されるように、平面視矩形状を呈している。セパレータ１０の横寸法（図示Ｘ方向の寸法）は、セパレータ１０の縦寸法（図示Ｙ方向の寸法）よりも大きい。正極８は、平面視矩形状の正極本体部８ａと、この正極本体部８ａと一体化された正極タブ８ｂとを有している。正極本体部８ａの横寸法は、正極本体部８ａの縦寸法よりも大きい。正極タブ８ｂは、正極本体部８ａの横方向（長手方向）の一端部近傍の縁から突出した突出部を構成している。そして、正極タブ８ｂは、セパレータ１０を突き抜けている。正極タブ８ｂは、図１に示されるように、導電部材１２を介して正極端子４に接続されている。
負極９は、図３（ｂ）に示されるように、平面視矩形状の負極本体部９ａと、この負極本体部９ａと一体化された負極タブ９ｂとを有している。負極本体部９ａの横寸法は、負極本体部９ａの縦寸法よりも大きい。負極タブ９ｂは、負極本体部９ａの横方向（長手方向）の一端部近傍の縁から突出した突出部を構成している。負極タブ９ｂは、図１に示されるように、導電部材１３を介して負極端子５に接続されている。
正極８は、図２に示されるように、例えばアルミニウム箔からなる金属箔１４と、この金属箔１４の両面に形成された正極活物質層１５とを有している。正極活物質層１５は、金属箔１４における正極本体部８ａの正極タブ８ｂ側の縁部及び正極タブ８ｂを除いた領域に形成されている。なお、図２では、便宜上正極タブ８ｂを省略している。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは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。
負極９は、図２に示されるように、例えば銅箔からなる金属箔１６と、この金属箔１６の両面に形成された負極活物質層１７とを有している。負極活物質層１７は、金属箔１６における負極本体部９ａの負極タブ９ｂ側の縁部及び負極タブ９ｂを除いた領域に形成されている。なお、図２では、便宜上負極タブ９ｂを省略している。負極活物質層１７は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。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）等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。
セパレータ１０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、或いはポリプロピレン、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または不織布等が例示される。
以上のように構成された蓄電装置１を製造する際には、まずセパレータ付き正極１１及び負極９を作製した後、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層し、積層体を得る。その後、積層体を構成するセパレータ付き正極１１及び負極９を固定することで電極組立体３を得る。そして、正極８の正極タブ８ｂを導電部材１２を介して正極端子４に接続すると共に、負極９の負極タブ９ｂを導電部材１３を介して負極端子５に接続した後、電極組立体３をケース２内に収容する。
本実施形態の積層装置は、上記の積層体の形成に係る装置である。図４は、本発明の第１実施形態に係る積層装置を示す正面図である。図５は、図４に示された積層装置の平面図であり、図６は、図４に示された積層装置の側断面図（図５のVI−VI線概略断面図）である。
各図において、本実施形態の積層装置２０は、セパレータ付き正極１１と負極９とを高速で交互に積層する装置である。積層装置２０は、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層する積層部２１と、この積層部２１を挟んで互いに対向するように配置された搬送部２２（第１搬送部）及び搬送部２３（第２搬送部）と、積層部２１の上方において互いに対向するように配置された衝突壁部２４（第１衝突壁部）及び衝突壁部２５（第２衝突壁部）とを備えている。
積層部２１は、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層される積層台２６と、この積層台２６に立設され、セパレータ付き正極１１及び負極９を位置決めする位置決め壁２７とを有している。
位置決め壁２７は、セパレータ付き正極１１及び負極９の両側縁に接触してセパレータ付き正極１１及び負極９の両側縁の位置を揃える１対（複数）の側壁部２８と、セパレータ付き正極１１及び負極９の底縁に接触してセパレータ付き正極１１及び負極９の底縁の位置を揃える底壁部２９とを有している。セパレータ付き正極１１の底縁は、セパレータ付き正極１１における正極タブ８ｂとは反対側の縁である。負極９の底縁は、負極９における負極タブ９ｂとは反対側の縁である。なお、側壁部２８及び底壁部２９は、図示の通り連続的に形成されていてもよいし、或いは間欠的に形成されていてもよい。
積層台２６は、底壁部２９が下側に位置するように水平方向に対して所定の角度で傾斜している。セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に積層された状態では、セパレータ付き正極１１及び負極９の全体が積層台２６の積層面に載置される。
搬送部２２は、セパレータ付き正極１１を積層部２１に向けて水平方向に搬送する。搬送部２２は、セパレータ付き正極１１が載置される搬送面２２ａを有している。搬送部２３は、積層部２１を挟んで搬送部２２と対向するように配置され、負極９を積層部２１に向けて水平方向に搬送する。搬送部２３は、負極９が載置される搬送面２３ａを有している。搬送面２２ａ，２３ａは、互いに面一となっている。なお、ここでいう水平方向は、完全な水平方向のみならず、水平方向に対して僅かに傾斜した方向も含んでいる。搬送部２２，２３は、ベルトコンベアである。搬送部２２，２３は、駆動プーリ３０及び従動プーリ３１に掛け渡されたベルト３２を有している。駆動プーリ３０は、モータ（図示せず）によって回転駆動される。なお、搬送部２２，２３としては、特にベルトコンベアに限られず、ローラコンベア等であってもよい。
衝突壁部２４，２５は、位置決め壁２７の各側壁部２８とそれぞれ一体化されている。衝突壁部２４，２５は、各側壁部２８上に配置されている。つまり、衝突壁部２４，２５は、積層台２６の上方に配置されている。衝突壁部２４，２５の上端面は、略水平となるように面取りされていると共に、互いに面一となっている。衝突壁部２４，２５の上端面の高さ位置は、搬送部２２の搬送面２２ａ及び搬送部２３の搬送面２３ａの搬出側端部の高さ位置よりも僅かに低い。
衝突壁部２４は、搬送部２２から積層部２１に向かって搬送部２２の延長線上に位置すると共に、積層台２６と搬送部２３の搬送面２３ａとの間に配置されている。なお、搬送部２２の延長線上とは、搬送部２２の搬送面２２ａにより形成される搬送経路を、水平面における平面視上で延長した線上を意味する。衝突壁部２４は、搬送部２２により搬送されたセパレータ付き正極１１の側縁を衝突させて、当該セパレータ付き正極１１を積層部２１に落下させる。衝突壁部２５は、衝突壁部２４と対向するように搬送部２３から積層部２１に向かって搬送部２３の延長線上に位置すると共に、積層台２６と搬送部２２の搬送面２２ａとの間に配置されている。なお、搬送部２３の延長線上とは、搬送部２３の搬送面２３ａにより形成される搬送経路を、水平面における平面視上で延長した線上を意味する。衝突壁部２５は、搬送部２３により搬送された負極９の側縁を衝突させて、当該負極９を積層部２１に落下させる。
衝突壁部２４の衝突面（セパレータ付き正極１１の側縁が衝突する内側面）２４ａ及び衝突壁部２５の衝突面（負極９の側縁が衝突する内側面）２５ａは、衝突壁部２４，２５の上端面に向かって衝突壁部２４，２５間の幅を広くするようなテーパ部３３，３４をそれぞれ有している。
積層部２１及び衝突壁部２４，２５は、例えば樹脂材料で形成されている。衝突壁部２４の衝突面２４ａのテーパ部３３及び衝突壁部２５の衝突面２５ａのテーパ部３４には、セパレータ付き正極１１及び負極９の側縁が衝突したときの衝撃を緩和するための緩衝材３５がそれぞれ装着されている。図３及び図４では便宜上、緩衝材３５は省略している。緩衝材３５としては、例えばゴムまたはスポンジ等が用いられる。なお、特に図示はしないが、積層部２１における位置決め壁２７の底壁部２９の内側底面にも、セパレータ付き正極１１及び負極９の底縁が衝突したときの衝撃を緩和するための緩衝材が装着されていてもよい。
以上のような積層装置２０を使用して、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層する場合は、搬送部２２，２３を駆動させた状態で、セパレータ付き正極１１を搬送部２２の搬送面２２ａに所定のインターバルで順次載置すると共に、負極９を搬送部２３の搬送面２３ａに所定のインターバルで順次載置する。
このとき、セパレータ１０の長手方向がセパレータ付き正極１１の搬送方向と一致すると共に、正極タブ８ｂが積層部２１に対して奥側に突出し且つ搬送部２２の上流側に位置するように、セパレータ付き正極１１を搬送部２２に載置する（図５参照）。また、負極本体部９ａの長手方向が負極９の搬送方向と一致すると共に、負極タブ９ｂが積層部２１に対して奥側に突出し且つ搬送部２３の上流側に位置するように、負極９を搬送部２３に載置する（図５参照）。
すると、搬送部２２によりセパレータ付き正極１１が積層部２１に向けて所定のインターバルで順次搬送されると共に、搬送部２３により負極９が積層部２１に向けて所定のインターバルで順次搬送される。
そして、搬送部２２から搬出されたセパレータ付き正極１１は、積層部２１の真上を通過し、重力により若干落ちた状態で衝突壁部２４のテーパ部３３に衝突して積層部２１に向けて落下し、積層部２１に積層される。このとき、セパレータ付き正極１１の両側縁が位置決め壁２７の各側壁部２８に接触して位置決めされると共に、セパレータ付き正極１１の底縁が位置決め壁２７の底壁部２９に突き当たって位置決めされる。また、搬送部２３から搬出された負極９は、積層部２１の真上を通過し、重力により若干落ちた状態で衝突壁部２５のテーパ部３４に衝突して積層部２１に向けて落下し、積層部２１に積層される。このとき、負極９の両側縁が位置決め壁２７の各側壁部２８に接触して位置決めされると共に、負極９の底縁が位置決め壁２７の底壁部２９に突き当たって位置決めされる。これにより、セパレータ付き正極１１と負極９とが交互に積層された積層体が得られる。
セパレータ付き正極１１が衝突壁部２４に衝突して落下すると共に、負極９が衝突壁部２５に衝突して落下するときは、セパレータ付き正極１１及び負極９同士が積層方向に重なり合う（ラップする）ように移動することが可能である。そして、セパレータ付き正極１１及び負極９同士のラップ状態に合わせて、搬送部２２，２３によるセパレータ付き正極１１及び負極９の搬送速度及び搬送インターバルが決定される。このため、セパレータ付き正極１１及び負極９が同一平面を順に滑走して移動する場合と比較して、積層部２１へのセパレータ付き正極１１及び負極９の供給インターバルが短くなる。
セパレータ付き正極１１及び負極９は、正極タブ８ｂ及び負極タブ９ｂが上方を向いた状態で積層部２１にそれぞれ積層される。このとき、正極タブ８ｂは搬送部２２側に位置し、負極タブ９ｂは搬送部２３側に位置する。
ここで、比較例として、従来技術において初速を与えるように電極を搬送する搬送部を追加した積層装置を図７及び図８に示す。図７は、比較例としての積層装置を示す側面図（一部断面を含む）である。図８は、図７に示された積層装置の正面図である。
各図において、積層装置１００は、搬送部１０１と、この搬送部１０１の下方に配置された積層部１０２と、搬送部１０１と積層部１０２との間に配置された滑走部１０３とを備えている。搬送部１０１は、セパレータ付き正極１１及び負極９を水平方向に沿って搬送する。
積層部１０２は、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層される積層台１０４と、この積層台１０４の上面に立設され、セパレータ付き正極１１及び負極９を位置決めする位置決め壁１０５とを有している。位置決め壁１０５は、セパレータ付き正極１１及び負極９の両側縁に接触してセパレータ付き正極１１及び負極９の両側縁の位置を揃える１対の側壁部１０６と、セパレータ付き正極１１及び負極９の底縁に接触してセパレータ付き正極１１及び負極９の底縁の位置を揃える底壁部１０７とを有している。積層台１０４は、底壁部１０７が下側に位置するように水平方向に対して所定の角度で傾斜している。
滑走部１０３は、滑走面を有する基部１０３ａと、この基部１０３ａの両側に立設され、セパレータ付き正極１１及び負極９の両側縁に接触して、セパレータ付き正極１１及び負極９の幅方向の案内を行う案内壁部１０３ｂとを有している。滑走部１０３は、搬送部１０１により搬送されたセパレータ付き正極１１及び負極９を積層部１０２に向けて滑走させることで、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層部１０２に落下させる。
このような積層装置１００を用いてセパレータ付き正極１１と負極９とを積層部１０２に交互に積層するときは、搬送部１０１によりセパレータ付き正極１１及び負極９を交互に所定間隔を空けて搬送する。そして、搬送部１０１により搬送されたセパレータ付き正極１１及び負極９は、滑走部１０３を滑走して積層部１０２に落下し、積層部１０２の積層台１０４に積層される。
しかしながら、積層装置１００を使用してセパレータ付き正極１１及び負極９を積層する方式では、生産効率の向上のために、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層速度を上げて、所望の積層体を得ようとすると、以下の不具合が存在する。
即ち、搬送部１０１、滑走部１０３及び積層部１０２が上下方向（高さ方向）に沿って配置されているため、搬送部１０１から積層部１０２の底壁部１０７までの高さ距離が長くなる。このため、搬送部１０１におけるセパレータ付き正極１１及び負極９の搬送速度も加わり、積層部１０２においてセパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度が速くならざるを得ない。セパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度を下げるには、搬送部１０１によるセパレータ付き正極１１及び負極９の搬送速度を下げることが考えられる。しかし、単にセパレータ付き正極１１及び負極９の搬送速度を下げるだけでは、積層部１０２において所望の積層速度（例えば２枚／秒以上）を確保することができなくなる。所望の積層速度を確保しつつ、セパレータ付き正極１１及び負極９の搬送速度を下げるには、セパレータ付き正極１１と負極９との間の搬送インターバルを短くすることが考えられる。しかし、搬送部１０１及び滑走部１０３においてセパレータ付き正極１１及び負極９の一部同士を重ねることはできない。さらに、セパレータ付き正極１１及び負極９のような異なるシート状体を滑走部１０３にて滑走させる場合、両者の摩擦状態が異なることにより、両者の滑走時の速度が異なる場合がある。このため、単一のシート状体を滑走させる場合と比較しても、前後のシート状体同士を干渉させないためには、両者の間隔を更に開ける必要がある。従って、セパレータ付き正極１１と負極９との間の搬送インターバルを短くすることには限界がある。よって、比較例では、積層部１０２においてセパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度を変更すること無く、積層速度の向上を図ることは困難である。
また、積層部１０２において、落下してきたセパレータ付き正極１１及び負極９は、積層部１０２の底壁部１０７との衝突によりバウンドする。セパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度が速くなると、セパレータ付き正極１１及び負極９のバウンドが大きくなり、セパレータ付き正極１１及び負極９が完全に停止して収束するまでの時間が長くなる。よって、所望の積層速度を得るために、セパレータ付き正極１１及び負極９の搬送速度を速くしていくと、積層部１０２において電極が完全に停止して収束するまでの時間（動作収束時間）が、次の電極が積層部１０２に供給されて底壁部１０７に突き当たるまでの時間（次電極供給時間）を超えてしまうことがある。この場合には、例えば先に積層部１０２に供給されたセパレータ付き正極１１が収束する前に、次の負極９が積層部１０２に供給され、負極９に挟まれたセパレータ付き正極１１が底壁部１０７に当接しない状態で停止するおそれがある。その結果、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層ズレの発生につながる。従って、そのような積層ズレを防止するために、セパレータ付き正極１１のバウンドが収束するまでの間、次の負極９を供給することができず、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層速度が制限される。
また、積層部１０２においてセパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度を速くすると、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部１０２の底壁部１０７に当たるときの衝突エネルギーが高くなる。一般に正極８及び負極９は、帯状の電極材料より個片の電極を切り出して製造される。このため、正極８及び負極９の縁には、切断時に活物質粒子が剥離しやすい箇所が生じる。従って、衝突エネルギーが高くなると、電極より剥離する活物質粒子が増加して異物の増加となり、品質に悪影響を与える。
これに対し本実施形態では、搬送部２２により水平方向に搬送されるセパレータ付き正極１１が衝突壁部２４に衝突して積層部２１に落下すると共に、搬送部２３により水平方向に搬送される負極９が衝突壁部２５に衝突して積層部２１に落下することにより、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に順次積層される。このとき、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１の積層台２６の上方で同一の経路上に合流して積層方向に重なる状態となるため、セパレータ付き正極１１と負極９との間隔を短くし、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層速度を向上させることができる。
また、本実施形態では、位置決め壁２７は、セパレータ付き正極１１及び負極９の底縁に接触してセパレータ付き正極１１及び負極９の底縁の位置を揃える底壁部２９を有し、積層台２６は、底壁部２９が下側に位置するように水平方向に対して傾斜している。従って、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に供給されると、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層台２６に沿って滑り落ち、セパレータ付き正極１１及び負極９の底縁が底壁部２９に接触して位置決めされる。
このとき、衝突壁部２４，２５と位置決め壁２７の側壁部２８とが一体化されているので、積層台２６の載置面から衝突壁部２４，２５までの高さ寸法を抑え、積層部２１に対するセパレータ付き正極１１及び負極９の落下距離を短くすることができる。特に、搬送部２２，２３が対向して配置されているので、複数の搬送部を上下に配置した場合と比較して、セパレータ付き正極１１及び負極９の何れかの落下高さが高くなることもない。セパレータ付き正極１１及び負極９の落下距離が短くなることで、積層部２１においてセパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度が抑えられる。また、セパレータ付き正極１１は衝突壁部２４に衝突してから積層部２１に落下し、負極９は衝突壁部２５に衝突してから積層部２１に落下するので、セパレータ付き正極１１及び負極９の衝突直後には、セパレータ付き正極１１及び負極９の落下初速がほぼゼロとなる。このため、積層部２１においてセパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度が更に抑えられる。
このように積層部２１においてセパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度が抑えられるため、積層部２１に落下したセパレータ付き正極１１及び負極９のバウンドが低減される。従って、セパレータ付き正極１１及び負極９の動作収束時間が短くなるため、電極が収束する前に次に積層部２１に供給された電極とくっついて底壁部２９に当接しない状態で停止するという現象が起きにくくなる。これにより、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層速度が制限されることが防止される。さらに、積層部２１においてセパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度が抑えられるため、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に当たるときの衝突エネルギーが低減される。これにより、セパレータ付き正極１１及び負極９に与えられるダメージを軽減することができる。
さらに、搬送部２２によりセパレータ付き正極１１を積層部２１に向けて水平方向に搬送すると共に、搬送部２３により負極９を積層部２１に向けて水平方向に搬送することにより、上記の積層装置１００のように搬送部１０１によりセパレータ付き正極１１及び負極９を順に積層部１０２に向けて搬送する場合と異なり、セパレータ付き正極１１及び負極９の搬送速度を低下させても、積層部２１へのセパレータ付き正極１１及び負極の供給インターバルを短くすることで、積層部２１において所望の積層速度を確保することができる。セパレータ付き正極１１の搬送速度を低下させると、衝突壁部２４へのセパレータ付き正極１１の衝突によるバウンドが抑制されるため、衝突壁部２４でのセパレータ付き正極１１の滞留時間が減少する。負極９の搬送速度を低下させると、衝突壁部２５への負極９の衝突によるバウンドが抑制されるため、衝突壁部２５での負極９の滞留時間が減少する。
また、本実施形態では、搬送部２２，２３と共に衝突壁部２４，２５が対向して配置されている。このため、セパレータ付き正極１１及び負極９の搬送速度が上がり、セパレータ付き正極１１及び負極９と衝突壁部２４，２５との衝突によってセパレータ付き正極１１及び負極９の大きなバウンドが生じた場合にも、対向する衝突壁部２４，２５により、セパレータ付き正極１１及び負極９の飛び出しが防止される。
また、本実施形態では、衝突壁部２４，２５は位置決め壁２７と一体化されている。従って、積層部２１と衝突壁部２４，２５とを一体で作れると共に、積層装置２０の部品点数が少なくなる。これにより、コストの削減を図ることができる。
さらに、本実施形態では、衝突壁部２４の衝突面２４ａ及び衝突壁部２５の衝突面２５ａは、衝突壁部２４，２５の上端面に向かって衝突壁部２４，２５間の幅を広くするようなテーパ部３３，３４をそれぞれ有している。これにより、衝突壁部２４で衝突したセパレータ付き正極１１と衝突壁部２５で衝突した負極９とが積層部２１にスムーズに供給される。
また、本実施形態では、衝突壁部２４の衝突面２４ａ及び衝突壁部２５の衝突面２５ａには、緩衝材３５がそれぞれ装着されている。従って、セパレータ付き正極１１が衝突壁部２４に衝突したときの衝撃が緩和されると共に、負極９が衝突壁部２５に衝突したときの衝撃が緩和されるため、セパレータ付き正極１１及び負極９に与えられるダメージを一層軽減することができる。
図９は、本発明の第２実施形態に係る積層装置を示す正面図であり、図４に対応する図である。図１０は、図９に示された積層装置の側断面図であり、図６に対応する図である。
各図において、本実施形態の積層装置２０は、上記第１実施形態と同様に、積層部２１と、搬送部２２，２３と、衝突壁部２４，２５とを備えている。積層部２１の高さ位置は、上記第１実施形態における積層部２１の高さ位置よりも高くなっている。つまり、積層部２１の高さ位置は、上記第１実施形態における積層部２１の高さ位置よりも搬送部２２，２３に近くなっている。このため、積層部２１の高さ寸法は、上記第１実施形態における積層部２１の高さ寸法よりも小さくなっている。本実施形態では、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に積層された状態では、正極タブ８ｂ及び負極タブ９ｂの一部が積層台２６の載置面からはみ出るように構成されている。積層部２１における積層台２６の載置面の先端部（上端部）には、面取り２６ａが形成されている。
また、積層装置２０は、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂにそれぞれエアーを吹き付ける２つのエアーブロー４０を備えている。これらのエアーブロー４０は、積層部２１の上方に配置されている。エアーブロー４０は、セパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに上方からエアーを吹き付ける。エアーブロー４０は、図示しないコントローラによって制御される。
このような積層装置２０を使用して、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層する場合は、上記第１実施形態と同様に、搬送部２２によりセパレータ付き正極１１を積層部２１に向けて搬送すると共に、搬送部２３により負極９を積層部２１に向けて搬送する。そして、搬送部２２から搬出されたセパレータ付き正極１１は、衝突壁部２４に衝突して積層部２１に向けて落下し、積層部２１に積層される。搬送部２３から搬出された負極９は、衝突壁部２５に衝突して積層部２１に向けて落下し、積層部２１に積層される。
ここで、積層部２１に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９の積層数が多くなると、搬送部２２から搬出されたセパレータ付き正極１１が衝突壁部２４に衝突するときに、当該セパレータ付き正極１１が積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに干渉したり、搬送部２３から搬出された負極９が衝突壁部２５に衝突するときに、当該負極９が積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに干渉することがある。
そこで、積層部２１に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９の積層数が所定数以上になったときは、搬送部２２から搬出されたセパレータ付き正極１１及び搬送部２３から搬出された負極９が積層部２１の真上を通過する直前に、エアーブロー４０によって、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂにエアーを吹き付ける。すると、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂが積層台２６からはみ出ている（上述）ため、図１１に示されるように、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂが下方に曲げられる。なお、図１１では、簡略化のために、積層部２１を示しておらず、積層体として１つの負極９のみを示している。
本実施形態においては、積層部２１の高さ位置を搬送部２２，２３の高さ位置に近づけたので、積層部２１に対するセパレータ付き正極１１及び負極９の落下距離が短くなる。また、搬送部２２，２３により搬送されるセパレータ付き正極１１及び負極９を衝突壁部２４，２５にそれぞれ衝突させるときに、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂにエアーを吹き付けて、正極タブ８ｂ及び負極タブ９ｂを下方に曲げることにより、搬送部２２，２３により搬送されるセパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに干渉することが防止される。これにより、積層部２１に対するセパレータ付き正極１１及び負極９の落下距離を短くしても、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂの損傷等を防止することができる。このように積層部２１に対するセパレータ付き正極１１及び負極９の落下距離が短くなるため、積層部２１においてセパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度を更に抑えることができる。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る積層装置の変形例を示す正面図であり、図４に対応する図である。図１３は、図１２に示された積層装置の側断面図であり、図６に対応する図である。
各図において、本変形例の積層装置２０は、上記第２実施形態におけるエアーブロー４０に代えて、カバー４５及び駆動部４６を備えている。カバー４５は、積層部２１の上方に配置され、セパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂを覆う部材である。
駆動部４６は、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂを覆う保護位置と、積層部２１を退避する退避位置との間でカバー４５を移動させる。駆動部４６は、カバー４５を水平方向のみに移動させてもよいし、カバー４５を水平方向及び垂直方向に移動させてもよい。駆動部４６は、図示しないコントローラによって制御される。
このような積層装置２０において、積層部２１に積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９の積層数が所定数以上になったときは、搬送部２２から搬出されたセパレータ付き正極１１及び搬送部２３から搬出された負極９が積層部２１の真上を通過する直前に、駆動部４６によりカバー４５を退避位置から保護位置に移動させる。これにより、図１４（ａ）及び図１５（ａ）に示されるように、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂがカバー４５によって覆われる。なお、図１４及び図１５では、簡略化のために積層部２１を示していない。また、図１４では、積層体として１つの負極９のみを示している。
セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１の真上を通過した後、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示されるように、駆動部４６によりカバー４５を保護位置から退避位置に移動させる。すると、搬送部２２から搬出されたセパレータ付き正極１１は、衝突壁部２４に衝突して積層部２１に向けて落下し、積層部２１に積層される。搬送部２３から搬出された負極９は、衝突壁部２５に衝突して積層部２１に向けて落下し、積層部２１に積層される。
本変形例においては、搬送部２２，２３により搬送されるセパレータ付き正極１１及び負極９を衝突壁部２４，２５にそれぞれ衝突させるときに、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂをカバー４５で覆うことにより、搬送部２２，２３により搬送されるセパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに干渉することが防止される。これにより、上記第２実施形態と同様に、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂの損傷等を防止しつつ、積層部２１に対するセパレータ付き正極１１及び負極９の落下距離を短くし、積層部２１においてセパレータ付き正極１１及び負極９の落下速度を更に抑えることができる。
図１７は、変形例に係る積層装置を示す正面図である。図１８は、図１７の衝突壁部付近の構成を示す拡大図である。図１９は、図１２に示された積層装置の側断面図であり、図６に対応する図である。
各図において、本変形例の積層装置２０は、上記第１実施形態における衝突壁部に吸引部が形成されている。具体的に、衝突壁部２５には、搬送部２２により搬送されて衝突壁部２４に衝突するセパレータ付き正極１１を吸引する吸引部６１が形成される。衝突壁部２４には、搬送部２３により搬送されて衝突壁部２５に衝突する負極９を吸引する吸引部６２が形成される。吸引部６１は、衝突壁部２５を所定方向へ貫通する孔を形成することによって構成される。吸引部６２は、衝突壁部２４を所定方向へ貫通する孔を形成することによって構成される。なお、吸引部６１，６２の外側の端部は、図示されない真空ポンプ等の吸引手段と接続されている。
図１８に示すように、吸引部６１は、積層部２１の内側に対して斜め上方へ向かって傾斜している。従って、吸引部６１は、斜め下方へ向かうエアの流れを形成できる。衝突壁部２４との衝突時におけるセパレータ付き正極１１のうち、衝突壁部２５側の領域（すなわち、進行方向における後端側の領域）を吸引する。例えば、衝突壁部２４，２５間の中心線ＣＬ１を設定し、中心線ＣＬ１と衝突面２５ａとの間の中心線ＣＬ２を設定し、吸引部６１の中心線ＣＬ４を設定する。また、衝突壁部２５と衝突壁部２４との間の開口部の上端の位置を開口位置ＳＴとする。この場合、吸引部６１の中心線ＣＬ４は、中心線ＣＬ１よりも衝突壁部２５側の位置にて開口位置ＳＴと交差する。これにより、少なくともセパレータ付き正極１１が開口位置ＳＴに到達した状態では、吸引部６１は、セパレータ付き正極１１の衝突壁部２５側の領域を吸引することができる。さらに、吸引部６１の中心線ＣＬ４は、中心線ＣＬ２よりも衝突壁部２５側の位置にて開口位置ＳＴと交差してよい。これによって、吸引部６１は、セパレータ付き正極１１のさらに衝突壁部２５側の端部付近を吸引することができる。
吸引部６１は衝突壁部２５のうちの上端側の位置に形成されている。吸引部６１は、積層体よりも上側であって、テーパ部３４よりも下側に配置されてよい。さらに、吸引部６１は、セパレータ付き正極１１が衝突壁部２４と衝突する位置よりも下側に配置されてよい。従って、衝突壁部２４との衝突直後におけるセパレータ付き正極１１を吸引して下方へ僅かに下げた後は、当該セパレータ付き正極１１に吸引力が作用しないようにすることができる。これにより、積層後の電極のタブ等に負圧の影響が発生することを抑制できる。
吸引部６２は、積層部２１の内側に対して斜め上方へ向かって傾斜している。従って、吸引部６２は、斜め下方へ向かうエアの流れを形成できる。吸引部６２は、衝突壁部２５との衝突時における負極９のうち、衝突壁部２４側の領域（すなわち、進行方向における後端側の領域）を吸引する。例えば、中心線ＣＬ１と衝突面２４ａとの間の中心線ＣＬ３を設定し、吸引部６２の中心線ＣＬ５を設定する。この場合、吸引部６２の中心線ＣＬ５は、中心線ＣＬ１よりも衝突壁部２４側の位置にて開口位置ＳＴと交差する。これにより、少なくとも負極９が開口位置ＳＴに到達した状態では、吸引部６２は、負極９の衝突壁部２４側の領域を吸引することができる。さらに、吸引部６２の中心線ＣＬ５は、中心線ＣＬ３よりも衝突壁部２４側の位置にて開口位置ＳＴと交差してよい。これによって、吸引部６２は、負極９のさらに衝突壁部２４側の端部付近を吸引することができる。
吸引部６２は衝突壁部２４のうちの上端側の位置に形成されている。吸引部６２は、積層体よりも上側であって、テーパ部３３よりも下側に配置されてよい。さらに、吸引部６２は、負極９が衝突壁部２５と衝突する位置よりも下側に配置されてよい。従って、衝突壁部２５との衝突直後における負極９を吸引して下方へ僅かに下げた後は、当該負極９に吸引力が作用しないようにすることができる。これにより、積層後の電極のタブ等に負圧の影響が発生することを抑制できる。
図１９に示すように、吸引部６１は、搬送部２２の幅方向に延びる形状を有している。これにより、セパレータ付き正極１１に作用する吸引部６１の吸引力を分散させることができる。吸引部６１は、搬送部２２の幅方向において、搬送部２２から供給される際のセパレータ付き正極１１の中央側に配置されてよい。例えば、搬送部２２から落下する直前のセパレータ付き正極１１の幅方向における中心線ＣＬ７を設定した場合、吸引部６１は、衝突壁部２５内において、中心線ＣＬ７寄りの位置に配置される。例えば、吸引部６１の幅方向における中心線が、セパレータ付き正極１１の端部よりも、中心線ＣＬ７寄りの位置に配置されてよい。なお、吸引部６１の開口部は幅方向に延びる長方形状をなしている。ただし、吸引部６１の開口部の形状は特に限定されず、円形であってもよく、複数の開口部が幅方向に複数個並ぶような構成であってもよい。なお、吸引部６２についても、吸引部６１と同趣旨の構成が成り立つ。すなわち、吸引部６２は、搬送部２３の幅方向において、搬送部２３から供給される際の負極９の中央側に配置されてよい。
以上のように、衝突壁部２５には、搬送部２２により搬送されて衝突壁部２４に衝突するセパレータ付き正極１１を吸引する吸引部６１が形成される。衝突壁部２４には、搬送部２３により搬送されて衝突壁部２５に衝突する負極９を吸引する吸引部６２が形成される。この場合には、搬送部２２からセパレータ付き正極１１が供給されたときに吸引部６１が衝突壁部２５側からセパレータ付き正極１１を吸引することで、セパレータ付き正極１１のうち衝突壁部２５側の領域を下方へ下げることができる。これによって、搬送部２３から搬送される負極９の移動経路を早期に確保できる。また、搬送部２３から負極９が供給されたときに吸引部６２が衝突壁部２４側から負極９を吸引することで、負極９のうち衝突壁部２４側の領域を下方へ下げることができる。これによって、搬送部２２から搬送されるセパレータ付き正極１１の移動経路を早期に確保できる。以上により、各搬送部から各電極を供給する際の時間間隔を短縮することができる。
吸引部６１は斜め上方へ向かって傾斜しており、衝突壁部２４との衝突時におけるセパレータ付き正極１１のうち、衝突壁部２５側の領域を吸引する。吸引部６２は斜め上方へ向かって傾斜しており、衝突壁部２５との衝突時における負極９のうち、衝突壁部２４側の領域を吸引してよい。この場合には、吸引部６１は、セパレータ付き正極１１のうちの衝突壁部２５側の領域をより早期に下方へ下げることができる。また、吸引部６２は、負極９のうちの衝突壁部２４側の領域をより早期に下方へ下げることができる。
搬送部２２からのセパレータ付き正極１１の供給、及び搬送部２３からの負極９の供給に応じて、吸引部６１と吸引部６２は交互に吸引を行ってよい。この場合には、セパレータ付き正極１１が供給されている時は吸引部６１のみで吸引することで、セパレータ付き正極１１の姿勢をより適切に制御できる。すなわち、吸引部６１のみで吸引することで、セパレータ付き正極１１の姿勢を水平に近づけることができる。また、負極９が供給されている時は吸引部６２のみで吸引することで、負極９の姿勢をより適切に制御できる。すなわち、吸引部６２のみで吸引することで、負極９の姿勢を水平に近づけることができる。なお、吸引部６１，６２は、各電極の供給状況に関わらず、吸引を連続的に継続してもよい。この場合は、吸引部６１，６２の制御が容易となる。
吸引部６１は、搬送部２２の幅方向において、搬送部２２から供給される際のセパレータ付き正極１１の中央側に配置される。吸引部６２は、搬送部２３の幅方向において、搬送部２３から供給される際の負極９の中央側に配置されている。この場合には、吸引部６１は搬送部２２から供給されるセパレータ付き正極１１の幅方向の中央付近を吸引することができるため、セパレータ付き正極１１の姿勢をより適切に制御できる。吸引部６２は搬送部２３から供給される負極９の幅方向の中央付近を吸引することができるため、負極９の姿勢をより適切に制御できる。
なお、上述の図１７〜図１９の変形例の説明では、図４に示す実施形態の積層装置に対して吸引部を追加した例について説明したが、他の変形例に係る積層装置に吸引部を追加してもよい。
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、積層部２１の位置が固定されているが、特にその形態には限られず、積層部２１を移動可能としてもよい。
図１６は、移動可能な積層部２１を備えた積層装置２０を示す正面図である。図１６において、積層装置２０は、前後方向（図示表裏方向）に延びるガイドレール５０と、積層部２１をガイドレール５０に沿って前後方向に移動可能に支持する支持部５１と、この支持部５１をガイドレール５０に沿って移動させる駆動部５２とを更に備えている。
このような積層装置２０において、セパレータ付き正極１１及び負極９が交互に積層されてなる積層体が所定の高さ寸法になったら、積層部２１から積層体を取り出す必要がある。そこで、積層部２１から積層体を取り出すときは、駆動部５２によって積層部２１をガイドレール５０に沿って手前側（前側）に所定位置まで移動させる。また、積層部２１においてセパレータ付き正極１１及び負極９の積層が進むにつれて、積層体の高さ寸法が増大する。そこで、積層体の高さ寸法が増大しても、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層高さ位置が一定となるように、駆動部５２によって積層部２１をガイドレール５０に沿って奥側（後側）に所定距離ずつ移動させる。
例えば、図２０に示すように、平面視において、搬送部２２，２３が積層部２１に対して所定角度傾斜していてもよい。図２０に示す例では、搬送部２２，２３は、積層台２６から遠ざかるに従って積層台２６の下方側へ向かうように傾斜している。なお、平面視において、衝突壁部２４，２５の衝突面２４ａ，２５ａは、搬送部２２，２３の供給側における端面と略平行をなしていてよい。
例えば、図２１に示すように、正面視において、搬送部２２，２３が積層部２１から斜め上方へ傾斜して延びていてよい。搬送部２２，２３の供給側の端部が衝突壁部２４，２５の上端部よりも上側に配置されている。これにより、搬送部２２，２３は斜め上方から積層部２１へ供給されるため、空中搬送時間が短縮される。これにより、積層時間を短縮することができる。なお、図２１の形態のように、搬送部２２，２３が水平方向に対して傾斜していても、傾斜角度が浅いため、電極は鉛直方向の速度成分より水平方向の速度成分が大きい。従って、このような状況も、電極を「水平方向へ搬送する」ものとする。
次に、図２２〜図２６を参照して、搬送部上における電極のタブの配置について説明する。図２２は、本発明の一実施形態に係る電極積層方法に使用される積層装置を示す正面図である。図２３は、図２２に示された積層装置の平面図であり、図２４は、図２２に示された積層装置の側部断面図である。
各図において、本実施形態の積層装置２０は、セパレータ付き正極１１と負極９とを高速で交互に積層する装置である。積層装置２０は、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層する積層部２１と、この積層部２１を挟んで互いに対向するように配置された正極搬送部２２及び負極搬送部２３とを備えている。
積層部２１は、正極搬送部２２及び負極搬送部２３に隣接し且つ正極搬送部２２及び負極搬送部２３の上面よりも低い位置に配置されている。積層部２１は、セパレータ付き正極１１及び負極９が載置される積層台２６と、この積層台２６に立設され、セパレータ付き正極１１及び負極９を位置決めする位置決め壁２７とを有している。積層台２６は、底壁部２９が下側に位置するように水平方向に対して所定の角度で傾斜している。
位置決め壁２７は、セパレータ付き正極１１及び負極９の両側縁に接触してセパレータ付き正極１１及び負極９の両側縁の位置を揃える１対の側壁部２８と、セパレータ付き正極１１及び負極９の底縁に接触してセパレータ付き正極１１及び負極９の底縁の位置を揃える底壁部２９とを有している。セパレータ付き正極１１の底縁は、セパレータ付き正極１１における正極タブ８ｂとは反対側の縁である。負極９の底縁は、負極９における負極タブ９ｂとは反対側の縁である。
正極搬送部２２は、セパレータ付き正極１１を積層部２１に向けて水平方向に搬送する。正極搬送部２２の上面は、セパレータ付き正極１１が載置される搬送面２２ａを形成している。負極搬送部２３は、積層部２１を挟んで正極搬送部２２と対向するように配置され、負極９を積層部２１に向けて水平方向に搬送する。負極搬送部２３の上面は、負極９が載置される搬送面２３ａを形成している。ここでいう水平方向は、完全な水平方向のみならず、水平方向に対して僅かに傾斜した方向も含んでいる。正極搬送部２２及び負極搬送部２３は、ベルトコンベアである。正極搬送部２２及び負極搬送部２３は、駆動プーリ３０及び従動プーリ３１に掛け渡されたベルト３２を有している。駆動プーリ３０は、モータ（図示せず）によって回転駆動される。なお、正極搬送部２２及び負極搬送部２３としては、特にベルトコンベアに限られず、ローラコンベア等であってもよい。
セパレータ付き正極１１と負極９とを積層部２１に交互に積層する場合は、まず負極９を負極搬送部２３上に所定のインターバルで順次載置すると共に、セパレータ付き正極１１を正極搬送部２２上に所定のインターバルで順次載置する（供給工程）。
このとき、負極９の負極本体部９ａにおける負極タブ９ｂの基端となる一辺が負極搬送部２３の搬送方向と平行となると共に、負極タブ９ｂが積層部２１に対して奥側（後側）に突出し且つ負極タブ９ｂが負極搬送部２３の搬送方向上流側に位置するように、負極搬送部２３上に負極９を載置する（図２３参照）。セパレータ付き正極１１の正極本体部８ａにおける正極タブ８ｂの基端となる一辺が正極搬送部２２の搬送方向と平行となると共に、正極タブ８ｂが積層部２１に対して奥側（負極タブ９ｂの突出方向と同じ方向）に突出し且つ正極タブ８ｂが正極搬送部２２の搬送方向上流側に位置するように、正極搬送部２２上にセパレータ付き正極１１を載置する（図２３参照）。なお、積層部２１に対して奥側は、負極９及びセパレータ付き正極１１の搬送方向に対して垂直な方向である。
そのように負極９を負極搬送部２３上に載置すると共に、セパレータ付き正極１１を正極搬送部２２上に載置した状態で、負極９及びセパレータ付き正極１１を搬送方向下流側（積層部２１側）に向けて搬送する（搬送工程）。負極９の搬送及びセパレータ付き正極１１の搬送は、交互に実施される。
そして、負極９を搬送面２３ａの一端より落下させて積層部２１に積層すると共に、セパレータ付き正極１１を搬送面２２ａの一端より落下させて積層部２１に積層する（積層工程）。
このとき、負極９の両側縁が位置決め壁２７の各側壁部２８に接触して位置決めされると共に、負極９の底縁が位置決め壁２７の底壁部２９に突き当たって位置決めされる。セパレータ付き正極１１の両側縁が位置決め壁２７の各側壁部２８に接触して位置決めされると共に、セパレータ付き正極１１の底縁が位置決め壁２７の底壁部２９に突き当たって位置決めされる。これにより、負極９とセパレータ付き正極１１とが交互に積層された積層体が得られる。
負極９及びセパレータ付き正極１１は、負極タブ９ｂ及び正極タブ８ｂが上方を向いた状態で積層部２１にそれぞれ積層される。このとき、負極タブ９ｂは負極搬送部２３側に位置し、正極タブ８ｂは正極搬送部２２側に位置する。
図２５は、比較例としての電極積層方法において積層部に電極を供給する方式を示す概略平面図である。本方式では、負極タブ９ｂが積層部２１に対して奥側（後側）に突出し且つ負極搬送部２３の搬送方向下流側に位置するように、負極９を負極搬送部２３上に載置すると共に、正極タブ８ｂが積層部２１に対して奥側に突出し且つ正極搬送部２２の搬送方向下流側に位置するように、セパレータ付き正極１１を正極搬送部２２上に載置する。なお、図２５では、積層部２１、正極搬送部２２及び負極搬送部２３を省略しているが、正極搬送部２２によるセパレータ付き正極１１の搬送方向及び負極搬送部２３による負極９の搬送方向は、上記実施形態とは逆方向となっている。
しかし、そのような方式では、以下の不具合が発生する。即ち、負極９及びセパレータ付き正極１１は、例えば搬送速度の影響を受け、積層部２１において形成途中の積層体上に落下した後、滑走し、各側壁部２８に接触することがある。また、積層部２１への負極９及びセパレータ付き正極１１の積層数が多くなり、負極９及びセパレータ付き正極１１の落下時の落差が小さくなっても、同様の挙動をする。このような場合に特に、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に供給される際に、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに干渉しやすくなる。具体的には、セパレータ付き正極１１が正極搬送部２２から搬出されたときに、当該セパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂが積層部２１に積層済みの負極９の負極タブ９ｂ及びセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂに順次干渉することがある（図２５参照）。また、負極９が負極搬送部２３から搬出されたときに、当該負極９の負極タブ９ｂが積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに順次干渉することがある。
この場合には、積層部２１に供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９が、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂの何れにも干渉することになる。つまり、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂには、積層部２１に供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９が２回ずつ干渉する。正極タブ８ｂ及び負極タブ９ｂの強度は弱いため、積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂにセパレータ付き正極１１及び負極９が２回ずつ干渉すると、正極タブ８ｂ及び負極タブ９ｂの曲がり、折れ及び損傷等が発生しやすくなる。
これに対し本実施形態では、正極タブ８ｂが正極搬送部２２によるセパレータ付き正極１１の搬送方向に対して垂直な方向に突出すると共に正極タブ８ｂが正極搬送部２２の搬送方向上流側に位置するようにセパレータ付き正極１１を正極搬送部２２上に載置した状態で、正極搬送部２２によりセパレータ付き正極１１を積層部２１に向けて搬送する。また、負極タブ９ｂが正極タブ８ｂの突出方向と同じ方向に突出すると共に負極タブ９ｂが負極搬送部２３の搬送方向上流側に位置するように負極９を負極搬送部２３上に載置した状態で、負極搬送部２３により負極９を積層部２１に向けて搬送する。このため、積層部２１へのセパレータ付き正極１１及び負極９の積層数が多くなることで、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に供給される際に、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに干渉しやすくなる場合でも、干渉回数を最小限に抑えることができる。
具体的には、セパレータ付き正極１１が正極搬送部２２から搬出されたときには、図２６に示すように、当該セパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂが積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂのみに干渉する。また、負極９が負極搬送部２３から搬出されたときには、図示はしないが、当該負極９の負極タブ９ｂが積層部２１に積層済みの負極９の負極タブ９ｂのみに干渉する。つまり、積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂには、積層部２１に供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９が１回ずつ干渉するだけである。これにより、供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９が積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに干渉する回数を減らすことができる。その結果、正極タブ８ｂ及び負極タブ９ｂの曲がり、折れ及び損傷等を低減することが可能となる。
また、セパレータ付き正極１１及び負極９は交互に積層部２１に積層されるので、図２５に示されるようにセパレータ付き正極１１及び負極９を供給する方式では、積層部２１に供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂの何れにも干渉しやすくなる。しかし、セパレータ付き正極１１を正極搬送部２２上に上記のように載置すると共に、負極９を負極搬送部２３上に上記のように配置することにより、供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９が積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに干渉する回数を確実に減らすことができる。
さらに、積層台２６は、積層部２１に積層されたセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂが上側を向くように水平方向に対して傾斜している。従って、積層部２１に積層されたセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂが上側に位置するため、図２５に示されるようにセパレータ付き正極１１及び負極９を供給する方式では、積層部２１に供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９が積層部２１に積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂの何れにも干渉しやすくなる。しかし、セパレータ付き正極１１を正極搬送部２２上に上記のように載置すると共に、負極９を負極搬送部２３上に上記のように載置することにより、供給されるセパレータ付き正極１１及び負極９が積層済みのセパレータ付き正極１１の正極タブ８ｂ及び負極９の負極タブ９ｂに干渉する回数を確実に減らすことができる。
また、上記実施形態では、衝突壁部２４，２５が積層部２１の位置決め壁２７と一体的に形成されているが、特にそれには限られず、衝突壁部２４，２５が積層部２１とは別の部品で構成されていてもよい。
また、上記実施形態では、積層部２１の積層台２６が水平方向に対して傾斜しているが、セパレータ付き正極１１及び負極９を位置決めする位置決め壁２７が積層台２６に立設されていれば、積層台２６は水平方向に対して傾斜していなくてもよい。
さらに、上記実施形態では、積層部２１において、正極８が袋状のセパレータ１０に包まれた状態であるセパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層しているが、特にそれには限られず、積層部２１において、正極と負極が袋状のセパレータに包まれた状態であるセパレータ付き負極とを交互に積層してもよい。このとき、搬送部２２により正極を搬送し、搬送部２３によりセパレータ付き負極を搬送する。
また、積層部２１において、セパレータ付き正極１１と負極９とが予め積層されてなるシート状の電極ユニットを順次積層してもよい。このとき、搬送部２２，２３により同じ電極ユニットをそれぞれ搬送する。この場合には、３つの搬送部により同じ電極ユニットをそれぞれ搬送してもよい。
図２７及び図２８を参照して、正極８、セパレータ１１０、及び負極９が予め積層されてなる電極ユニットを順次積層する場合の具体例について説明する。図２７に示すように、横方向に配列された正極８と負極９の積層体に対して、各積層体を跨ぐように延びる帯状のセパレータ１１０を積層させる。そして、下から順にセパレータ１１０、正極８、セパレータ１１０及び負極９の順で積層させた後に、セパレータ１１０を隣り合う正極８及び負極９の積層体同士の間で切断することで、電極ユニット１５０を形成する。
詳細には、まず、帯状のセパレータ１１０を配置したのち、当該帯状のセパレータ１０の上面に、互いに離間する複数の正極８を配置する。このとき、正極８の正極タブ８ｂは、セパレータ１１０の幅方向の一方の縁部から延びるように配置される。次に、複数の正極８の上面に帯状のセパレータ１１０が配置される。次に、帯状のセパレータ１１０の上面に、互いに離間する複数の負極９を配置する。負極９は、既に積層された正極８と対向するように配置される。また、負極９の負極タブ９ｂは、セパレータ１１０の幅方向の一方の縁部から延びるように配置される。このとき、図２７の最も左側に示すように、帯状のセパレータ１１０の幅方向の縁部に沿うような溶着ラインＷＬにて、セパレータ１１０同士が接合される。溶着ラインＷＬは、正極８及び負極９を幅方向に挟むような位置に形成される。従って、正極８は、両方のセパレータ１１０に厚さ方向に挟まれるようにして保持される。一方、負極９は、負極タブ９ｂの位置にてセパレータ１１０の縁部と溶着ラインＷＬにて溶着される。これによって、負極９とセパレータとが接合される。最後に、帯状のセパレータ１１０は、正極８及び負極９が設けられていない位置にて、切断ラインＶＬに沿って切断される。これによって、セパレータ１１０、正極８、セパレータ１１０、及び負極９によって構成された電極ユニット１５０が形成される。
上述のように構成された電極ユニット１５０は、図２８に示すように、搬送部２２，２３上に配置される。このような電極ユニット１５０を搬送することで、積層部２１で積層を行った時点では、セパレータ１１０、正極８、セパレータ１１０及び負極９の順序に係る積層が完了している。従って、正極８及び負極９を単独で搬送・積層する場合に比して、積層を短時間で行うことができる。
さらに、上記実施形態では、蓄電装置１がリチウムイオン二次電池であるが、本発明は、特にリチウムイオン二次電池には限られず、例えばニッケル水素電池等の他の二次電池、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタ等の蓄電装置における電極の積層にも適用可能である。また、本発明は、特に電極には限られず、シート状体を順次積層する積層装置であれば、適用可能である。
８ａ…正極本体部（本体部）、８ｂ…正極タブ（突出部）、９…負極（第２シート、シート状体）、９ａ…負極本体部（本体部）、９ｂ…負極タブ（突出部）、１１…セパレータ付き正極（第１シート、シート状体）、２０…積層装置、２１…積層部、２２…搬送部（第１搬送部）、２２ａ…搬送面、２３…搬送部（第２搬送部）、２３ａ…搬送面、２４…衝突壁部（第１衝突壁部）、２４ａ…衝突面、２５…衝突壁部（第２衝突壁部）、２５ａ…衝突面、２６…積層台、２７…位置決め壁、２８…側壁部、２９…底壁部、３３，３４…テーパ部、３５…緩衝材、４０…エアーブロー、４５…カバー、４６…駆動部、６１…吸引部（第１吸引部）、６２…吸引部（第２吸引部）。
Claims (16)
- シート状体を構成する第１シート及び第２シートが積層される積層台を有する積層部と、
前記第１シートを前記積層部に向けて水平方向に搬送する第１搬送部と、
前記積層部を挟んで前記第１搬送部と対向するように配置され、前記第２シートを前記積層部に向けて水平方向に搬送する第２搬送部と、
前記積層台の上方に配置され、前記第１搬送部により搬送された前記第１シートを衝突させて前記積層部に落下させる第１衝突壁部と、
前記第１衝突壁部と対向するように前記積層台の上方に配置され、前記第２搬送部により搬送された前記第２シートを衝突させて前記積層部に落下させる第２衝突壁部とを備えることを特徴とする積層装置。 - シート状体を構成する第１シート及び第２シートが積層される積層台を有する積層部と、
前記第１シートを前記積層部に向けて水平方向に搬送する第１搬送部と、
前記積層部を挟んで前記第１搬送部と対向するように配置され、前記第２シートを前記積層部に向けて水平方向に搬送する第２搬送部と、
前記第１搬送部から前記積層部に向かって前記第１搬送部の延長線上に位置すると共に、前記積層台と前記第２搬送部の搬送面との間に配置される第１衝突壁部と、
前記第１衝突壁部と対向するように前記第２搬送部から前記積層部に向かって前記第２搬送部の延長線上に位置すると共に、前記積層台と前記第１搬送部の搬送面との間に配置される第２衝突壁部とを備えることを特徴とする積層装置。 - 前記積層部は、前記積層台に立設され、前記シート状体を位置決めする位置決め壁を有し、
前記第１衝突壁部及び前記第２衝突壁部は、前記位置決め壁と一体化されていることを特徴とする請求項１または２記載の積層装置。 - 前記第１衝突壁部及び前記第２衝突壁部における前記シート状体が衝突する面は、前記第１衝突壁部及び前記第２衝突壁部の上端面に向かって前記第１衝突壁部と前記第２衝突壁部との間の幅を広くするようなテーパ部を有することを特徴とする請求項３記載の積層装置。
- 前記位置決め壁は、前記シート状体の両側縁に接触して前記シート状体の両側縁の位置を揃える複数の側壁部と、前記シート状体の底縁に接触して前記シート状体の底縁の位置を揃える底壁部とを有し、
前記積層台は、前記底壁部が下側に位置するように水平方向に対して傾斜しており、
前記第１衝突壁部及び前記第２衝突壁部は、前記複数の側壁部とそれぞれ一体化されていることを特徴とする請求項３または４記載の積層装置。 - 前記積層部に積層済みのシート状体にエアーを吹き付けるエアーブローを更に備え、
前記シート状体は、本体部と、前記本体部と一体化され、前記積層部に積層された状態において前記積層台からはみ出る突出部とを有し、
前記エアーブローは、前記積層部に積層済みのシート状体の前記突出部に前記エアーを吹き付けて前記突出部を下方に曲げることを特徴とする請求項５記載の積層装置。 - 前記積層部の上方に配置されるカバーと、
前記カバーを移動させる駆動部とを更に備え、
前記シート状体は、本体部と、前記本体部と一体化された突出部とを有し、
前記駆動部は、前記積層部に積層済みのシート状体の前記突出部を覆う位置と前記積層部を退避する位置との間で前記カバーを移動させることを特徴とする請求項５記載の積層装置。 - 前記第１衝突壁部及び前記第２衝突壁部における前記シート状体が衝突する面には、緩衝材が装着されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項記載の積層装置。
- 前記第２衝突壁部には、前記第１搬送部により搬送されて前記第１衝突壁部に衝突する前記第１シートを吸引する第１吸引部が形成され、
前記第１衝突壁部には、前記第２搬送部により搬送されて前記第２衝突壁部に衝突する前記第２シートを吸引する第２吸引部が形成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の積層装置。 - 前記第１吸引部は斜め上方へ向かって傾斜しており、前記第１衝突壁部との衝突時における前記第１シートのうち、前記第２衝突壁部側の領域を吸引し、
前記第２吸引部は斜め上方へ向かって傾斜しており、前記第２衝突壁部との衝突時における前記第２シートのうち、前記第１衝突壁部側の領域を吸引する、請求項９に記載の積層装置。 - 前記第１搬送部からの前記第１シートの供給、及び前記第２搬送部からの前記第２シートの供給に応じて、前記第１吸引部と前記第２吸引部は交互に吸引を行う、請求項９又は１０に記載の積層装置。
- 前記第１吸引部は、前記第１搬送部の幅方向において、前記第１搬送部から供給される際の前記第１シートの中央側に配置され、
前記第２吸引部は、前記第２搬送部の幅方向において、前記第２搬送部から供給される際の前記第２シートの中央側に配置される、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の積層装置。 - 前記第１シート及び前記第２シートは、矩形状の本体部の一辺から突出したタブを有する正極及び負極である電極であって、
前記第１搬送部上には、前記一辺が第１搬送方向と平行となると共に前記タブが搬送方向上流側に位置するように前記電極が配置され、
前記第２搬送部上には、前記一辺が第２搬送方向と平行となると共に前記タブが搬送方向上流側に位置するように前記電極を載置される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の積層装置。 - 前記積層台は、前記積層部に積層された前記電極の前記タブが上側を向くように水平方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１３に記載の電極積層装置。
- 矩形状の本体部の一辺から突出したタブを有する正極及び負極である電極を、異なる搬送路を用いて搬送して積層する電極積層方法において、
上面が前記搬送路を形成する搬送部上に、前記一辺が搬送方向と平行となると共に前記タブが搬送方向上流側に位置するように前記電極を載置する供給工程と、
前記搬送部上に載置された前記電極を搬送方向下流側に向けて搬送する搬送工程と、
前記搬送部に隣接し且つ前記搬送部の上面よりも低い位置に配置される積層部に、前記電極を前記搬送路の一端より落下させて積層する積層工程とを含むことを特徴とする電極積層方法。 - 前記積層部は、前記電極が載置される積層台と、前記積層台に立設され、前記電極を位置決めする位置決め壁とを有し、
前記積層台は、前記積層部に積層された前記電極の前記タブが上側を向くように水平方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１５記載の電極積層方法。
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