WO2023148933A1 - 巻芯及び巻回装置 - Google Patents

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WO2023148933A1
WO2023148933A1 PCT/JP2022/004500 JP2022004500W WO2023148933A1 WO 2023148933 A1 WO2023148933 A1 WO 2023148933A1 JP 2022004500 W JP2022004500 W JP 2022004500W WO 2023148933 A1 WO2023148933 A1 WO 2023148933A1
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winding core
winding
core
electrode sheet
sheet
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PCT/JP2022/004500
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English (en)
French (fr)
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辰己 高瀬
健太 深津
文子 岩崎
Original Assignee
株式会社 東芝
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
    • H01G13/02—Machines for winding capacitors
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a winding core and a winding device.
  • a winding device that manufactures a wound body by winding a plurality of foil-shaped belt-shaped materials in a superimposed state.
  • the winding device includes a winding core.
  • the winding device rotates the winding core to wind the material of the winding body around the winding core to complete the winding body.
  • the shape of such a winding core is roughly divided into a circular shape and a non-circular shape, each of which has advantages and disadvantages.
  • a non-circular winding core With a non-circular core, the material on the innermost circumference is less likely to loosen, but on the other hand, the speed of the foil fluctuates, so the acceleration and deceleration of the rotation of the core increases. For this reason, a non-circular winding core requires rotation control of the winding core so as to increase the winding speed while suppressing fluctuations in the foil speed.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a winding core and a winding device that can reduce the acceleration/deceleration during rotation while suppressing the loosening of the innermost peripheral material.
  • the winding core of the embodiment extends along the first central axis, which is the center of rotation.
  • the winding core has a pair of outer peripheral surfaces formed with a predetermined radius of curvature, and a pair of corners extending along the first central axis at symmetrical positions in the circumferential direction.
  • a band-shaped material is wound around the outer peripheral surface of the winding core.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of an example of the winding device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the control configuration of the winding device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the winding core of the winding device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an example of a wound body manufactured with the winding core according to the embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the winding core according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a wound body using the winding device according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the winding core according to Comparative Example 1.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the winding core according to Comparative Example 2.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a winding core according to Comparative Example 3.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a winding core according to Comparative Example 4.
  • FIG. 11 is an explanatory view schematically showing an example of a wound body manufactured using the winding core according to Comparative Example 1.
  • FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of winding a material using the winding core according to the embodiment.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of winding of a material using the winding core according to Comparative Example 2.
  • FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the winding shaft speed and the foil speed with respect to the winding shaft angle of the core according to the embodiment.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing the relationship between the winding shaft speed and the foil speed with respect to the winding shaft angle of the winding core according to Comparative Example 2.
  • FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram showing the relationship between the winding shaft speed and the foil speed with respect to the winding shaft angle of the core according to the embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing the relationship between the winding shaft speed and the foil speed with respect to the winding shaft angle of the winding core according to Comparative Example 2.
  • FIG. 18A and 18B are explanatory diagrams showing the results of an evaluation test of the core according to the embodiment and the core according to Comparative Example 1.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing the state of the material of the innermost circumference of the wound body manufactured with the winding core according to the embodiment.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing the state of the material of the innermost periphery of the wound body manufactured with the winding core according to Comparative Example 1.
  • FIG. FIG. 21 is an exploded perspective view showing the configuration of one example of the non-aqueous electrolyte battery according to the embodiment.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a partially developed configuration of an electrode group used in the non-aqueous electrolyte battery according to the embodiment.
  • FIG. 23 is a flowchart showing manufacturing steps of the secondary battery according to the embodiment.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a winding core according to another embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of an example of the winding device 1 according to the embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the control configuration of the winding device 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the winding core 40 used in the winding device 1.
  • FIG. 4 is an explanatory view schematically showing an example of the wound body 100 manufactured with the winding core 40.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the winding core 40.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the winding core 40 used in the winding device 1.
  • FIG. 4 is an explanatory view schematically showing an example of the wound body 100 manufactured with the winding core 40.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the winding core 40.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the winding core 40.
  • the winding device 1 is a device that manufactures a wound body 100 by winding a plurality of strip-shaped materials (foils) in a state of being superimposed on each other using a winding core 40 .
  • a wound body 100 manufactured by the winding device 1 is a foil in which at least one of a plurality of belt-shaped materials is made of a metal material.
  • the winding device 1 manufactures the wound body 100 by winding a plurality of strip-shaped materials (strip-shaped bodies).
  • the wound body 100 is used, for example, in an electrode group used in a secondary battery such as a lithium ion battery.
  • the winding device 1 uses a positive electrode sheet 101, a separator sheet 102, a negative electrode sheet 103, and a separator sheet 104 as four belt-shaped materials to form an electrode group for a secondary battery.
  • An example of manufacturing the wound body 100 will be described.
  • FIG. 22 shows an example of an electrode group 155 using the wound body 100 formed by the winding device 1 of the embodiment of FIG.
  • the electrode group 155 is formed by winding four strip-shaped materials in a state in which the four strip-shaped materials are superimposed.
  • a positive electrode sheet 101, a separator sheet 102, a negative electrode sheet 103, and a separator sheet 104, which are four belt-shaped materials, are stacked in this order, and the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, and the negative electrode sheet are stacked.
  • the positive electrode sheet 101 forms a positive electrode 156 and the negative electrode sheet 103 forms a negative electrode 157 .
  • the separator sheets 102 and 104 form a separator that electrically insulates between the positive electrode 156 and the negative electrode 157 .
  • the electrode group 155 may be configured such that the negative electrode sheet 103 is wound on the inner peripheral side and the positive electrode sheet 101 is wound on the outer peripheral side. 101 may be arranged on the inner peripheral side when wound, and the negative electrode sheet 103 may be arranged on the outer peripheral side when wound.
  • the positive electrode sheet 101 is an electrode sheet that forms the positive electrode of the secondary battery.
  • the positive electrode sheet 101 is an example of strip-shaped material.
  • the positive electrode sheet 101 is a strip-shaped positive electrode current collector.
  • the positive electrode sheet 101 is made of, for example, aluminum foil or aluminum alloy foil.
  • the positive electrode sheet 101 has a positive electrode active material-containing layer provided on at least one surface.
  • the positive electrode active material containing layer contains a positive electrode active material.
  • the negative electrode sheet 103 is an electrode sheet that forms the negative electrode of the secondary battery.
  • the negative electrode sheet 103 is an example of strip-shaped material.
  • the negative electrode sheet 103 is a strip-shaped negative electrode current collector.
  • the negative electrode sheet 103 is made of copper foil, for example.
  • the negative electrode sheet 103 may be made of aluminum foil or aluminum alloy foil.
  • the negative electrode sheet 103 has a negative electrode active material-containing layer provided on at least one surface.
  • the negative electrode active material containing layer contains a negative electrode active material.
  • the separator sheets 102 and 104 are arranged between the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103 .
  • Separator sheets 102 and 104 constitute insulating layers. Therefore, the separator sheets 102 and 104 are separators that electrically insulate between the positive electrode 156 and the negative electrode 157 in the electrode group 155 manufactured by winding the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103. 158.
  • a solid electrolyte-containing layer may be formed integrally with one of the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103. In this case, in the produced electrode group, the solid electrolyte-containing layer electrically insulates between the positive electrode and the negative electrode.
  • the winding device 1 includes, for example, four supply units 5 to 8, four transport units 11 to 14, a winding core 40, a motor 50, an adjusting mechanism 60, and a cutting device 70. and a control device 80 .
  • two reels 10 are arranged in each of the supply units 5 and 6, and one reel 10 is arranged in each of the supply units 7 and 8.
  • the reel 10 holds a roll-shaped material around which a strip-shaped material is wound.
  • a corresponding one of positive electrode sheet 101, separator sheet 102, negative electrode sheet 103, and separator sheet 104 is wound into a roll.
  • the negative electrode sheet 103 is sent out from one of the two reels 10 to the transport section 11
  • the positive electrode sheet 101 is sent out from one of the two reels 10 to the transport section 12.
  • the separator sheet 102 is fed from the reel 10 to the conveying section 13 in the feeding section 7
  • the separator sheet 104 is fed from the reel 10 to the conveying section 14 in the feeding section 8 .
  • Each of supply units 5-8 intermittently feeds corresponding one of positive electrode sheet 101, separator sheet 102, negative electrode sheet 103, and separator sheet 104 to corresponding one of conveying units 11-14.
  • Each of the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103, and the separator sheet 104 is fed out by a predetermined length in the longitudinal direction along the pair of long side edges in one feeding.
  • a transport path is formed by each of the transport units 11 to 14 .
  • the transport unit 11 transports the negative electrode sheet 103 delivered from the supply unit 5 to the core 40 through the transport route, and the transport unit 12 transports the positive electrode sheet 101 delivered from the supply unit 6 through the transport route. Transfer to core 40 .
  • the conveying unit 13 conveys the separator sheet 102 sent from the supply unit 7 to the core 40 through the conveying path, and the conveying unit 14 winds the separator sheet 104 sent from the supplying unit 8 through the conveying path. Transfer to core 40 .
  • each of the transport sections (transport paths) 11 to 14 the transport direction in which the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103, and the separator sheet 104 are transported, that is, the direction toward the core 40 is the downstream side.
  • the direction opposite to the transport direction that is, the direction toward the corresponding one of the supply units 5 to 8 is the upstream side.
  • the arrow X1 side is the downstream side of the transport section 11 and the arrow X2 side is the upstream side of the transport section 11 .
  • One or more guide rollers 15 are arranged in each of the transport sections (transport paths) 11 to 14, and in the example of FIG. 1, a plurality of guide rollers 15 are arranged in each of the transport sections 11 to 14.
  • the transport sections 11 to 14 that is, in each of the four transport paths, the corresponding one of the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103, and the separator sheet 104 is moved to the core 40 by the guide roller 15. be guided to
  • the number and arrangement of the guide rollers 15 in each of the conveying units 11 to 14 are not limited to the example shown in FIG. can be changed as appropriate.
  • a pinch roller 16 and detection units 17 and 18 are arranged in each of the transport units 11 and 12 .
  • the pinch roller 16 is made of rubber, for example.
  • the pinch roller 16 of the conveying unit 11 pinches the conveyed negative electrode sheet 103 between itself and the guide roller 15A, which is one of the guide rollers 15, and contacts the negative electrode sheet 103 from the side opposite to the guide roller 15A.
  • the pinch rollers 16 of the conveying section 12 pinch the conveyed positive electrode sheet 101 between themselves and the guide roller 15B, which is one of the guide rollers 15, and pinch the positive electrode sheet 101 from the side opposite to the guide roller 15B. abut.
  • pinch rollers 16 convey the belt-like body (corresponding one of 51 and 52) to the winding core 40 at a stable conveying speed.
  • the pinch rollers 16 the one arranged in the conveying section 11 is called a pinch roller 16A, and the one arranged in the conveying section 12 is called a pinch roller 16B.
  • the detection unit (first detection unit) 17 is arranged upstream with respect to the pinch roller 16, and the pinch roller 16 and the supply unit (one corresponding one of 5 and 6) are arranged on the upstream side. is placed between In each of the conveying sections 11 and 12 , the detection section (second detection section) 18 is arranged downstream with respect to the pinch roller 16 and arranged between the pinch roller 16 and the winding core 40 . In each of the conveying sections (conveying paths) 11 and 12, the detecting section 17 detects a shape-abnormal portion formed on the belt-shaped body (one corresponding one of 51 and 52) at a position on the upstream side with respect to the pinch roller 16. do.
  • the detecting portion 18 detects the shape abnormal portion formed in the belt-like body (one corresponding one of 51 and 52) at a position on the downstream side with respect to the pinch roller 16. to detect.
  • Each of the detection units 17 and 18 detects an abnormal shape portion using, for example, a CCD camera or a laser displacement meter.
  • the shape abnormal portions formed on each of the negative electrode sheet 103 and the positive electrode sheet 101 unevenness, wrinkles, wrinkles, and the like can be mentioned.
  • detection units 17A and 18A those that perform detection in the transport unit 11 are referred to as detection units 17A and 18A
  • detection units 17B and 18B those that perform detection in the transport unit 12 are referred to as detection units 17B and 18B.
  • the winding core 40 is attached to a frame (not shown) or the like. As shown in FIG. 2, the winding core 40 is connected to a motor 50 . The winding core 40 is rotated by being driven by the motor 50 . The winding core 40 has a first central axis C1 that is the center of rotation. The winding core 40 is driven by the motor 50 to rotate about the first central axis C1 with respect to the frame or the like.
  • the winding core 40 holds the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103, and the separator sheet 104 that are superimposed, and rotates about the first central axis C1 to rotate the positive electrode sheet 101 and the separator sheet.
  • 102, a negative electrode sheet 103 and a separator sheet 104 are wound around the outer peripheral surface.
  • the winding core 40 is formed in a columnar shape extending along the first central axis C1.
  • the winding core 40 is formed so that at least the portions around which the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103, and the separator sheet 104 are wound have the same or substantially the same shape along the first central axis C1.
  • the winding core 40 has two corners 41 formed at two symmetrical positions in the circumferential direction, and two outer peripheral surfaces formed between the apexes of the two corners 41. 42.
  • the winding core 40 is formed point-symmetrically about the first central axis C ⁇ b>1 or symmetrical about the second central axis C ⁇ b>2 connecting the two corners 41 .
  • the winding core 40 does not have a straight portion extending in the direction intersecting the first central axis C1 in the outer peripheral portion around which the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 are wound. is preferred. In other words, it is preferable that the winding core 40 does not have a straight portion on the outer surface along the circumferential direction.
  • the corner portion 41 is at least the innermost positive electrode sheet in the wound body 100 in which the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103, and the separator sheet 104 are wound.
  • 101 or the negative electrode sheet 103 is formed with a folding line 100a.
  • the angle ⁇ of the tangential line of the corner 41 shown in FIG. 3 is set to an angle that does not greatly change the angular velocity and allows the folding line 100a to be shaped.
  • the tangent angle ⁇ of the corner portion 41 is formed to be 120° or less.
  • the corner 41 is preferably set at 90°.
  • the actual angle of the corner portion 41 becomes an acute angle that enables the folding line 100a to be formed in the material. Therefore, as shown in FIG. 4, a folding line 100a is formed at the innermost peripheral portion of the wound body 100 wound on the winding core 40 having such corners 41, and the wound body 100
  • the portion where the folding line 100a is formed has a substantially acute angle.
  • the vertices of the corners 41 are formed so as not to damage the positive electrode sheet 101 or the negative electrode sheet 103 in contact with them and to form the folding line 100a.
  • the vertex of the corner 41 is formed into a curved surface having a radius of curvature r of 1 mm or less.
  • the vertex of the corner 41 is formed into a curved surface with a radius of curvature r of 0.5 mm.
  • the outer peripheral surface 42 extends along the first central axis C1.
  • the outer peripheral surface 42 is formed with, for example, one radius of curvature.
  • the pair of outer peripheral surfaces 42 are formed to have a radius of curvature such that the tangent angle ⁇ of the corner 41 is 120° or less.
  • Two ridges formed by the pair of outer peripheral surfaces 42 constitute the pair of corners 41 .
  • the cross-sectional shape of the winding core 40 is located at a position shifted from the second central axis C2 in a direction orthogonal to the second central axis C2. That is, as shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the winding core 40 in a cross-section perpendicular or substantially perpendicular to the first central axis C1 is such that the centers C0 of two virtual circles CI having a predetermined radius are arranged at offset positions.
  • the center C0 of the two imaginary circles CI with a predetermined radius is aligned with the second When arranged at a position shifted from the central axis C2, it is formed in the same shape or substantially the same shape as the shape where the two virtual circles CI intersect.
  • the center C0 of one virtual circle CI is arranged on the outer circumference of the other virtual circle CI. That is, in the configuration of the winding core 40 shown in FIG. 5, the distance between the centers C0 of the two virtual circles CI is the same as the radius of the virtual circles CI.
  • the winding core 40 has, for example, a pair (two) of core pieces 45 .
  • the winding core 40 holds the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and/or the separator sheet 104 arranged in the slit 45a between the opposing surfaces of the pair of core pieces 45.
  • the winding core 40 has a clamp 46 that holds the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 arranged in the slit 45a.
  • a slit 45a is formed between the pair of core pieces 45 by separating the surfaces facing each other.
  • a pair of core pieces 45 each have one corner portion 41 .
  • the pair of core pieces 45 constitutes the pair of corners 41 and the pair of outer peripheral surfaces 42 by being held in a predetermined arrangement relationship.
  • the winding core 40 may have a moving mechanism or a driving source for varying the distance between the pair of core pieces 45 .
  • the core 40 may be configured such that when the wound body 100 is removed from the core 40, the pair of core pieces 45 are moved so that the width of the slit 45a is reduced.
  • the surfaces of the pair of core pieces 45 facing each other are, for example, inclined surfaces that incline (intersect) with respect to the second central axis C2. Therefore, the slit 45a is inclined with respect to the second central axis C2.
  • the slit 45a is a gap or opening formed between the opposing surfaces of the pair of core pieces 45.
  • the slit 45a extends along the first central axis C1.
  • the slit 45a is formed into a shape into which the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and/or the separator sheet 104 can be inserted.
  • the width of the slit 45a in the circumferential direction of the winding core 40 is preferably as small as possible so that the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and/or the separator sheet 104 can be inserted.
  • the cross-sectional shape of the core 40 including the slit 45a is point-symmetrical about the first central axis C1.
  • a part of the outer peripheral surface 42 of the winding core 40 is intermittently formed by slits 45a.
  • the outer surface portions forming the pair of outer peripheral surfaces 42 of the core piece 45 are the first outer peripheral portion 45b and the outer peripheral portion 45b. and a second outer peripheral portion 45c having a long circumferential length.
  • the first outer peripheral portion 45b of one core piece 45 and the second outer peripheral portion 45c of the other core piece 45 constitute one outer peripheral surface 42 having the slit 45a.
  • the second outer peripheral portion 45c of one core piece 45 and the first outer peripheral portion 45b of the other core piece 45 constitute the other outer peripheral surface 42 having the slit 45a.
  • the clamp 46 is, for example, a chuck that holds the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and/or the separator sheet 104 arranged in the slit 45a.
  • the clamp 46 is opened and closed by power such as a motor, as indicated by arrows in FIG. 3, for example.
  • the solid line indicates the clamp 46 in the open state
  • the broken line indicates the clamp 46 in the closed state.
  • the motor 50 is, for example, a servomotor.
  • a control device 80 controls the rotational speed of the motor 50 .
  • the adjustment mechanism 60 includes a roller 61 and a driving device 65.
  • the rollers 61 adjust the insertion angles of the positive electrode sheet 101 , the separator sheet 102 , the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 supplied to the core 40 . That is, the rollers 61 define the insertion angles of the positive electrode sheet 101 , the separator sheet 102 , the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 with respect to the winding core 40 .
  • the driving device 65 moves the roller 61 by driving. Specifically, the driving device 65 moves the roller 61 between the reference position and the winding position.
  • the driving device 65 includes a slider and a servomotor, and drives the slider and the servomotor to move the roller 61 along a predetermined direction.
  • the driving device 65 includes an arm and an air cylinder, one end of the arm is rotatably attached to a frame or the like, and the roller 61 is fixed to the other end of the arm.
  • An air cylinder is connected to the arm. The air cylinder rotates the arm by expanding and contracting along a predetermined direction. As the arm rotates, the roller 61 moves along an arc around the rotation axis of the arm.
  • the reference position is the position at which the roller 61 is arranged when the positive electrode sheet 101 , the separator sheet 102 , the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 are attached to the core 40 .
  • the winding core 40 is attached.
  • a separator sheet 102 , a negative electrode sheet 103 and a separator sheet 104 are inserted between the outer peripheral surface of the positive electrode sheet 101 and the positive electrode sheet 101 .
  • the winding position is the position where the roller 61 is arranged when winding the positive electrode sheet 101 , the separator sheet 102 , the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 around the winding core 40 .
  • the roller 61 moves to the winding position, and the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separators are attached to the winding core 40.
  • An insertion angle is defined for the insertion position of the sheet 104 .
  • the cutting device 70 cuts the positive electrode sheet 101 , the separator sheet 102 , the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 supplied to the core 40 .
  • the cutting device 70 includes a cutter 71 for cutting and a drive source 72 such as a motor for moving the cutter 71 .
  • the cutting device 70 moves the cutter 71 between a standby position and a cutting position by a drive source 72, and cuts the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 at the cutting position.
  • the control device 80 is, for example, a processing device such as a computer.
  • the control device 80 includes a processor or integrated circuit (control circuit) including a CPU (Central Processing Unit), ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array), and a storage medium such as memory.
  • the control device 80 may include only one integrated circuit or the like, or may include a plurality of integrated circuits or the like.
  • the control device 80 performs processing by executing a program or the like stored in a storage medium or the like.
  • the control device 80 controls the operation of each element provided in the winding device 1 .
  • the control device 80 controls driving of, for example, the four supply units 5 to 8, the four transport units 11 to 14, the clamp 46, the motor 50, the driving device 65 of the adjusting mechanism 60, the cutting device 70, and the like.
  • the control device 80 may further include an input unit for inputting process conditions, operating conditions, etc. by a worker or the like, a display unit for displaying an operating state, an abnormality display, and the like.
  • the control device 80 varies the rotational speed of the motor 50 according to the distance from the center of rotation of the winding core 40 to the outer surface with which the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 contact. , rotation control is performed to reduce the difference in angular velocity in one rotation (half rotation) of the winding core 40 .
  • control device 80 performs an installation process.
  • the control device 80 controls the four supply units 5 to 8 and the four transport units 11 to 14, and inserts the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, and the negative electrode sheet into the slit 45a between the pair of core pieces 45. 103 and/or separator sheet 104 are inserted (step ST1).
  • the control device 80 controls the clamp 46 to hold the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and/or the separator sheet 104 inserted into the slit 45a (step ST2).
  • the control device 80 controls the cutting device 70 to cut the positive electrode sheet inserted into the slit 45a. 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and/or the separator sheet 104 are cut (step ST3). These steps complete the mounting process.
  • the strip-shaped material inserted into the slit 45a and held by the clamp 46 may be any one of the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104. It may be a sheet 101, a separator sheet 102, a negative electrode sheet 103 and a separator sheet 104.
  • the control device 80 controls the gap between the core 40 and the held strip-shaped material. , a step of inserting another strip of material.
  • the control device 80 moves the roller 61 from the reference position to the winding position by controlling the driving of the driving device 65 as a movement step.
  • the control device 80 drives and controls the motor 50 to rotate the winding core 40, and the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet are wound a predetermined number of times.
  • 104 is wound (step ST4).
  • the winding core 40 is rotated in a direction in which the material passes through the first outer peripheral portion 45b having a short circumferential length of the core piece 45 and reaches the corner portion 41 after the winding is started.
  • the control device 80 controls the motor 50 to rotate the winding core 40 so as to reduce the angular velocity difference caused by the winding axis angle in one rotation (half rotation) of the winding core 40 .
  • a wound body 100 is formed in which the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 are wound a predetermined number of times.
  • the control device 80 ends the winding process.
  • control device 80 controls the clamps 46 to release the produced roll 100 and controls the cutting device 70 to cut the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet. 104 is cut, and the wound body 100 is removed from the winding core 40 .
  • the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103, and the separator sheet 104 to be manufactured next are attached to the winding core.
  • the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 of the wound body 100 to be manufactured next the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102 and the negative electrode sheet described in step ST3 103 and the separator sheet 104 may be cut to separate the manufactured roll 100 from the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103 .
  • the wound body 100 manufactured by the winding device 1 is pressed by a pressing machine or the like from a direction orthogonal or substantially orthogonal to the second central axis C2 (step ST5).
  • a flat plate press is used as a press machine.
  • pressing conditions a load of 1 t is applied to the wound body 100 for several tens of seconds under a temperature condition of 100° C. to press the wound body 100 .
  • the wound body 100 is formed into a flat shape.
  • a wound body 100 such as an electrode group is manufactured by these process examples.
  • the winding core 40 has a pair of corner portions 41 formed with a predetermined tangent angle, and a pair of outer peripheral surfaces 42 having a predetermined radius of curvature between the pair of corner portions 41 .
  • the winding core 40 can form a folding line 100a on at least the innermost peripheral material by means of the pair of corners 41 .
  • the winding core 40 can form the folding line 100 a on at least one of the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103 by the pair of corners 41 .
  • the folding line 100a is formed by plastic deformation of the innermost peripheral material during pressing.
  • the folding line 100a serves as a crease when the roll 100 is pressed, and guides deformation of the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103 (materials) when the roll 100 is press-molded.
  • the folding line 100a can increase the friction coefficient of the overlapping portion of the innermost layer (material) on which the folding line 100a is formed and the layer (material) adjacent to the innermost layer.
  • the folding line 100a can increase the friction coefficient of the overlapping portions of the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103 that are adjacent to each other with the separator sheets 102 and 104 interposed therebetween.
  • the ends of the belt-shaped material (the positive electrode sheet 101 or the negative electrode sheet 103) on the innermost side of the wound body 100 are fixed by the folding line 100a.
  • the innermost material (positive electrode sheet 101 or negative electrode sheet 103) of the wound body 100 manufactured by the winding core 40 is fixed, the innermost material (the positive electrode sheet 101 or the negative electrode sheet 103) is fixed. It is possible to prevent the sheet 103) from slipping. That is, when the core 40 is wound with the material, the innermost peripheral foil of the wound body 100 is bent by the corner portion 41 which is the edge portion, and the innermost peripheral foil can be kept in a state where it is difficult to shift. .
  • the shape of the manufactured wound body 100 is maintained as it is after removing the winding core 40 from the wound body 100 .
  • the wound body 100 can prevent the innermost positive electrode sheet 101 or the negative electrode sheet 103 from loosening.
  • the innermost positive electrode sheet 101 or the negative electrode sheet 103 can be pressed without being displaced during pressing. It is possible to prevent the positive electrode sheet 101 or the negative electrode sheet 103 from being wrinkled or uneven.
  • the winding device 1 rotates the winding core 40 in the direction in which the material reaches the corner portion 41 through the first outer peripheral portion 45b in which the length of the material in the circumferential direction of the core piece 45 is short after the start of winding.
  • a folding line 100a may be formed on the edge side.
  • the winding core 40 does not have a straight portion by forming a pair of outer peripheral surfaces 42 between the pair of corners 41 into a curved surface shape formed by a single radius of curvature. to the outer surface in the circumferential direction can be minimized.
  • the distance between the point where the band-shaped material of the winding core is applied and the center of rotation of the winding core is one turn (half rotation). That is, depending on the angle of the winding shaft, the distance between the point on which the band-shaped material of the winding core hangs and the center of rotation of the winding core changes. Therefore, when winding the material, the angular velocity varies depending on the radius of the winding core. If there is a fluctuation in the progress speed of the material (the object to be wound), the progress of the object to be wound may shift or bounce, making it difficult to wind the object neatly.
  • the rotation of the core is adjusted by the control device 80 or the like so that the rotation speed of the core is slowed down when the angular velocity increases, and the rotation speed of the core is increased when the angular velocity is slowed down.
  • rapid acceleration/deceleration of the winding core is required if the angular velocity changes abruptly.
  • the motor 50 When the winding core is rapidly accelerated or decelerated, it becomes difficult for the motor 50 to follow the material, making it difficult to wind the material at a high speed, thereby reducing the productivity of the wound body.
  • the core 40 of the embodiment can minimize the change in the distance from the center of rotation of the core 40 to the outer surface in the circumferential direction, the acceleration/deceleration per rotation (half rotation) of the core 40 can be reduced. can be done. That is, by using the winding core 40, the speed change of the winding shaft is reduced. Therefore, the winding core 40 does not need to be rapidly accelerated and decelerated, and the material can be wound at high speed. Therefore, the winding core 40 and the winding device 1 can suppress a decrease in productivity.
  • Comparative Example 1 As shown in FIG. 7, the winding core 40A of Comparative Example 1 has a circular cross-sectional shape (shape in the circumferential direction) orthogonal to the first central axis C1.
  • the winding core 40B of Comparative Example 2 has a flat hexagonal cross-sectional shape (circumferential shape) perpendicular to the first central axis C1.
  • the winding core 40C of Comparative Example 3 has a rhombic cross-sectional shape (circumferential shape) orthogonal to the first central axis C1.
  • a winding core 40D of Comparative Example 4 has an elliptical cross-sectional shape (circumferential shape) perpendicular to the first central axis C1.
  • FIG. 11 shows an example of a wound body 100A manufactured with the winding core 40A of Comparative Example 1.
  • the winding core 40A of Comparative Example 1 hardly needs to change the speed when the winding core 40A rotates, the winding speed can be increased and the productivity is high.
  • the end portion of the innermost peripheral material is not fixed, and the material on the innermost peripheral side is likely to loosen.
  • Loosening occurs when the winding core 40A is pulled out from the wound body 100A, when the wound body 100A is moved after being pulled out, and when the wound body 100A is pressed. The winding 100A cannot be modified after the material has loosened.
  • the wound body 100A in which looseness has occurred in the material becomes a defective product, although it depends on the characteristics. Also, if the material is pressed in a loose form, the loose portion of the material has nowhere to go, and wrinkles such as Z-shaped folding occur. For this reason, the wrinkled portion generated when pressed forms a step, and the stepped portion breaks through other portions as foreign matter, resulting in poor characteristics of the wound body 100A (electrode group).
  • the wound body 100A in which the looseness of the material has occurred is likely to become a defective product.
  • the amount of deformation of the wound body 100A during pressing is large, there is a risk that the shape of the material on the innermost peripheral side of the wound body 100A will collapse during pressing even if there is no looseness.
  • adjacent materials of the wound body 100A are often rubbed against each other, which may cause damage.
  • the folding line 100a can be formed in at least the innermost peripheral material of the wound body 100 by the apexes of the pair of corners 41 . Therefore, the winding core 40 of the embodiment can suppress the occurrence of looseness on the innermost peripheral side of the wound body 100 . Further, by forming the outer peripheral surface 42 of the winding core 40 into a curved surface with a predetermined radius of curvature, it is possible to prevent the speed from varying when the winding core 40 rotates, so that the rotation speed can be increased. Therefore, the core 40 of the embodiment can ensure high productivity.
  • the winding core 40B of Comparative Example 2 and the winding core 40C of Comparative Example 3 are compared with the winding core 40 of the embodiment.
  • a folding line which is a trace of plastic deformation, can be formed in the material of the innermost periphery.
  • the wound body is less likely to loosen, and the winding core 40B of Comparative Example 2 and the winding core 40C of Comparative Example 3 can be wound in a shape close to the shape after pressing.
  • the amount of deformation and the amount of rubbing during pressing can be reduced.
  • the manufactured wound body is excellent in terms of quality.
  • the core 40B of Comparative Example 2 and the core 40C of Comparative Example 3 since a straight portion is formed on the outer peripheral surface in the cross-sectional shape (shape in the circumferential direction), the fluctuation of the angular velocity during winding is large. , difficult to wind the material at high speed.
  • FIGS. 12 and 13 are diagrams showing states at respective winding shaft angles (rotating angles of the winding core) when the winding core 40 of the embodiment and the winding core 40B of Comparative Example 2 are rotated halfway. 12 and 13, the direction of rotation R of the winding cores 40, 40B is indicated by an arrow.
  • 14 and 15 show the relationship between the winding shaft angle and the material speed (angular velocity) for the winding core 40 of the embodiment and the winding core 40B of Comparative Example 2, respectively, when the winding core is rotated at a constant speed.
  • 16 and 17 show the relationship between the winding shaft angle and the winding shaft speed (rotational speed) when the winding core is controlled to rotate so that the material speed becomes constant.
  • 2 is an explanatory diagram showing each of two winding cores 40B. Note that the winding core 40C of Comparative Example 3 has the same features as the winding core 40B of Comparative Example 2, so detailed description thereof will be omitted.
  • the core 40 of the embodiment is easier to control than the core 40B of Comparative Example 2, and can wind the material at a higher speed than the core 40B of Comparative Example 2.
  • the winding core 40 of the embodiment can form the folding line 100a on the innermost peripheral material by the pair of corners 41, similarly to the winding core 40B of the second comparative example.
  • the core 40D of Comparative Example 4 and the core 40 of the embodiment will be compared.
  • the core 40D of Comparative Example 4 can reduce fluctuations in angular velocity, so that the speed of the core can be adjusted smoothly. Therefore, the core 40D of Comparative Example 4 has good followability of the motor, like the core 40 of the present embodiment.
  • the winding core 40D of Comparative Example 4 cannot form the folding line in the material of the innermost periphery of the wound body. Therefore, the wound body manufactured with the winding core 40D of Comparative Example 4 is not fixed at the innermost peripheral end, and thus the material tends to loosen as in Comparative Example 1.
  • Fig. 18 shows the evaluation test results.
  • 19 shows an example of the material of the innermost circumference of the wound body 100 after pressing manufactured with the core 40 of the embodiment, and FIG. An example of the innermost peripheral material of the rotating body 100A is shown.
  • the winding core 40 of the embodiment can suppress the occurrence of wrinkles in the material by forming the folding line 100a in the wound body 100. Therefore, the winding core 40 of the embodiment can maintain high productivity of the wound body 100 and improve quality.
  • FIG. 21 is an exploded perspective view of one example of the non-aqueous electrolyte battery of the embodiment.
  • the secondary battery shown in FIG. 21 is a sealed prismatic non-aqueous electrolyte battery 2 .
  • a non-aqueous electrolyte battery 2 shown in FIG. An exterior member is composed of the exterior can 151 and the lid 152 .
  • the outer can 151 is in the shape of a bottomed rectangular cylinder.
  • the outer can 151 is made of metal such as aluminum, aluminum alloy, iron, or stainless steel, for example.
  • the flat electrode group 155 is formed by winding a positive electrode 156 and a negative electrode 157 with a separator 158 interposed therebetween by the winding core 40 and then pressing flat.
  • a positive electrode 156 is formed by the positive electrode sheet 101 .
  • the positive electrode 156 includes, for example, a strip-shaped positive electrode current collector 156a made of metal foil, a positive electrode current collector tab 156b composed of one end parallel to the long side of the positive electrode current collector, and at least the positive electrode current collector tab 156b except for the portion. and a positive electrode material layer (positive electrode active material containing layer) 156c formed on the positive electrode current collector.
  • the negative electrode 157 is formed from the negative electrode sheet 103 .
  • the negative electrode 157 includes, for example, a strip-shaped negative electrode current collector 157a made of metal foil, a negative electrode current collector tab 157b made of one end parallel to the long side of the negative electrode current collector, and at least the negative electrode current collector tab 157b except for the portion thereof. and a negative electrode material layer (negative electrode active material-containing layer) 157c formed on the negative electrode current collector.
  • dots are drawn in the regions where the active material containing layers 156c and 157c are displayed in order to explain the configuration.
  • Separator 158 is formed by separator sheets 102 and 104 .
  • the positive electrode 156, the separator 158, and the negative electrode 157 are configured such that the positive electrode current collecting tab 156b projects from the separator 158 in the direction of the winding axis of the electrode group, and the negative electrode current collecting tab 157b projects from the separator 158 in the opposite direction.
  • the positive electrode 156 and the negative electrode 157 are wound so as to protrude.
  • the electrode group 155 has a spirally wound positive electrode current collecting tab 156b protruding from one end surface and a spirally wound electrode group 155 from the other end surface.
  • the negative electrode current collecting tab 157b protrudes.
  • a non-aqueous electrolyte (not shown) is impregnated into the electrode group 155 .
  • the positive electrode current collecting tab 156b and the negative electrode current collecting tab 157b are each divided into two bundles bordering on the vicinity of the winding center of the electrode group.
  • the conductive clamping member 159 includes first and second clamping portions 159a and 159b, which are substantially U-shaped, and a connecting portion 159c that electrically connects the first clamping portion 159a and the second clamping portion 159b. have.
  • One bundle of the positive and negative current collecting tabs 156b and 157b is held by the first holding portion 159a, and the other bundle is held by the second holding portion 159b.
  • the positive electrode lead 160 includes a substantially rectangular support plate 160a, a through hole 160b opened in the support plate 160a, and strip-shaped current collectors 160c and 160d branched in two directions from the support plate 160a and extending downward.
  • the negative electrode lead 161 includes a substantially rectangular support plate 161a, a through hole 161b opened in the support plate 161a, and a strip-shaped current collector 161c branched in two directions from the support plate 161a and extending downward. , 161d.
  • the positive electrode lead 160 sandwiches the sandwiching member 159 between the collector portions 160c and 160d.
  • the current collecting portion 160 c is arranged on the first holding portion 159 a of the holding member 159 .
  • the current collecting portion 160d is arranged on the second holding portion 159b.
  • the current collecting portions 160c and 160d, the first and second holding portions 159a and 159b, and the positive electrode current collecting tab 156b are joined by ultrasonic welding, for example. Thereby, the positive electrode 156 of the electrode group 155 and the positive electrode lead 160 are electrically connected through the positive current collecting tab 156b.
  • the negative electrode lead 161 sandwiches the sandwiching member 159 between the current collectors 161c and 161d.
  • the current collecting portion 161 c is arranged on the first holding portion 159 a of the holding member 159 .
  • the current collecting portion 161d is arranged on the second holding portion 159b.
  • the current collecting portions 161c and 161d, the first and second holding portions 159a and 159b, and the negative electrode current collecting tab 157b are joined by ultrasonic welding, for example.
  • the negative electrode 157 of the electrode group 155 and the negative electrode lead 161 are electrically connected via the negative current collecting tab 157b.
  • the materials of the positive and negative leads 160 and 161 and the holding member 159 are not specified, it is desirable to use the same material as the positive and negative external terminals 153 and 154 .
  • Aluminum or an aluminum alloy is used for the positive electrode external terminal 153, and aluminum, an aluminum alloy, copper, nickel, nickel-plated iron, or the like is used for the negative electrode external terminal 154, for example.
  • the material of the external terminal is aluminum or aluminum alloy
  • the material of the lead is preferably aluminum or aluminum alloy.
  • the external terminal is made of copper, it is desirable that the material of the lead is made of copper or the like.
  • a rectangular plate-shaped lid 152 is seam-welded to the opening of the outer can 151 by, for example, a laser.
  • the lid 152 is made of metal such as aluminum, aluminum alloy, iron, or stainless steel, for example. Lid 152 and outer can 151 are preferably formed from the same type of metal.
  • the positive external terminal 153 is electrically connected to the support plate 160 a of the positive lead 160
  • the negative external terminal 154 is electrically connected to the support plate 161 a of the negative lead 161 .
  • the insulating gasket 162 is arranged between the positive and negative external terminals 153 and 154 and the lid 152 to electrically insulate the positive and negative external terminals 153 and 154 from the lid 152 .
  • the insulating gasket 162 is desirably a molded resin product.
  • FIG. 22 shows an example of a method for manufacturing this non-aqueous electrolyte battery 2 .
  • slurry preparation, coating, slitting, roll pressing, etc. are performed, and if necessary, a positive electrode 156 (positive electrode sheet 101) and a negative electrode 157 (negative electrode sheet 103) having a porous layer formed on the surface by an electrospinning method. ) is conveyed to the winding core 40 of the winding device 1 (steps 201 and 202).
  • the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103 are wound around the winding core 40 with at least the separator 158 (separator sheets 102, 104), which is an insulating layer, interposed between the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103.
  • the wound body 100 is produced by turning (steps ST1 to ST4, step 203), and the wound body 100 is flat-pressed by a pressing machine or the like (step ST5, step 204). Through these steps, the electrode group 155 is manufactured. Next, after the electrode group 155 is housed in the outer container and the electrode group 155 is dried (step 205), the electrolytic solution is poured into the outer container (step 206). Next, after the outer container is sealed, aging treatment and the like are performed, and then a degassing step is performed (step 207).
  • the non-aqueous electrolyte battery 2 is charged and discharged (step 208), the non-aqueous electrolyte battery 2 is inspected before shipment (step 209), and the non-aqueous electrolyte battery 2 is shipped (step 210).
  • the electrode group 155 using the winding core 40 described above in this way, it is possible to provide a high-quality non-aqueous electrolyte battery 2 with high productivity.
  • the pair of corners 41 and the pair of outer peripheral surfaces 42 allow the innermost belt-shaped material (the positive electrode sheet 101 or the negative electrode sheet 103), it is possible to reduce the acceleration/deceleration per rotation (half rotation) while suppressing the loosening.
  • the above-described embodiment is an example, and its configuration is not limited.
  • the pair of outer peripheral surfaces 42 of the winding core 40 are formed with one radius of curvature, but the present invention is not limited to this.
  • each of the pair of outer peripheral surfaces 42 may be curved with a plurality of different radii of curvature.
  • the winding core 40 has an elliptical outer peripheral surface 42 and a pair of corners 41 formed at both ends in the longitudinal direction. Even with such a winding core 40, it is possible to reduce the acceleration/deceleration per rotation (half rotation) while suppressing loosening of the materials 101 and 103 on the innermost circumference.
  • the winding device 1 and the winding core 40 are made of a material capable of forming the folding line 100a, and if the wound body 100 is flattened and pressed, the wound body can be used for various purposes. 100 can be manufactured.
  • the winding apparatus 1 can be used to manufacture a wound body other than the electrode group 155 of the secondary battery 2 as long as it is configured to manufacture a wound body in a state in which a plurality of belt-shaped bodies are superimposed.
  • the wound body 100 manufactured by the winding device 1 may be used for a capacitor or a lithium ion capacitor.
  • the wound body 100 may be used for other purposes.
  • the wound body 100 may be used for applications other than those described above as long as it is manufactured by being wound around the winding core 40 using a band-shaped material that partially undergoes plastic deformation.
  • the number of strip-shaped materials used for manufacturing the wound body can be set as appropriate. For example, it is preferable that there are two or more strips of material, but one strip may be used.
  • the arrangement relationship of the positive electrode sheet 101, the separator sheet 102, the negative electrode sheet 103 and the separator sheet 104 that are conveyed and wound in the winding device 1 can be set as appropriate.
  • the innermost material (layer) where the folding line 100a of the wound body 100 is formed may be a separator, or may be a collector foil (the positive electrode sheet 101 and the negative electrode sheet 103). .
  • the winding core and the winding device of at least one embodiment described above by having a pair of corners and a pair of outer peripheral surfaces, the loosening of the material on the innermost circumference is suppressed, and the acceleration/deceleration during rotation is reduced. can be made smaller.

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Abstract

実施形態の巻芯は、回転中心である第１中心軸に沿って延びる。巻芯は、所定の曲率半径で形成される一対の外周面、及び、周方向の対称位置に、前記第１中心軸に沿って延びる一対の角部を有する。巻芯には、前記外周面に帯状の材料が巻回される。

Description

巻芯及び巻回装置
　本発明の実施形態は、巻芯及び巻回装置に関する。
　複数の箔状の帯状体の材料を重ね合わせた状態で巻回して、巻回体を製造する巻回装置が知られている。巻回装置は、巻芯を備える。巻回装置は、巻芯を回転させることで、巻芯に巻回体の材料を巻きつけて巻回体を完成させる。このような巻芯の形状には、大きく分けて、円形と非円形が用いられており、各々利点欠点が存在する。
　例えば、円形の巻芯は回転する際、速度を可変させる必要が殆ど無い為、巻回速度を高速にすることができる。しかし、巻回完了後に最内周の材料が緩む可能性が高く、巻回が完了した巻回体をプレスした後に、最内周側の材料に折れ皺が生じる可能性が高い。
　非円形の巻芯は、最内周の材料に緩みが起きにくい反面、箔速度変動が生じることから、巻芯の回転における速度の加減速度が大きくなる。このため、非円形の巻芯は、箔速度変動を抑えつつ、巻き取り速度が高速となるように、巻芯の回転制御が必要となる。
　そこで、最内周の緩みを抑制しつつ、加減速度を小さくできる巻芯が求められている。
日本国特開２０１７－０９１６６７号公報 日本国特開２０２１－１６０８９５号公報
　本発明が解決しようとする課題は、最内周の材料のゆるみを抑制しつつ、回転時の加減速度を小さくできる巻芯及び巻回装置を提供することにある。
　実施形態の巻芯は、回転中心である第１中心軸に沿って延びる。巻芯は、所定の曲率半径で形成される一対の外周面、及び、周方向の対称位置に、前記第１中心軸に沿って延びる一対の角部を有する。巻芯には、前記外周面に帯状の材料が巻回される。
図１は、実施形態に係る巻回装置の一例の構成を模式的に示す説明図である。 図２は、実施形態に係る巻回装置の制御構成の一例を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る巻回装置の巻芯の構成を模式的に示す断面図である。 図４は、実施形態に係る巻芯で製造した巻回体の一例を模式的に示す説明図である。 図５は、実施形態に係る巻芯の構成を模式的に示す説明図である。 図６は、実施形態に係る巻回装置を用いた巻回体の製造方法の一例を示す流れ図である。 図７は、比較例１に係る巻芯の構成を模式的に示す断面図である。 図８は、比較例２に係る巻芯の構成を模式的に示す断面図である。 図９は、比較例３に係る巻芯の構成を模式的に示す断面図である。 図１０は、比較例４に係る巻芯の構成を模式的に示す断面図である。 図１１は、比較例１に係る巻芯を用いて製造した巻回体の一例を模式的に示す説明図である。 図１２は、実施形態に係る巻芯を用いた材料の巻回の一例を示す説明図である。 図１３は、比較例２に係る巻芯を用いた材料の巻回の一例を示す説明図である。 図１４は、実施形態に係る巻芯の巻軸角度に対する巻軸速度及び箔速度の関係を示す説明図である。 図１５は、比較例２に係る巻芯の巻軸角度に対する巻軸速度及び箔速度の関係を示す説明図である。 図１６は、実施形態に係る巻芯の巻軸角度に対する巻軸速度及び箔速度の関係を示す説明図である。 図１７は、比較例２に係る巻芯の巻軸角度に対する巻軸速度及び箔速度の関係を示す説明図である。 図１８は、実施形態に係る巻芯及び比較例１に係る巻芯の評価試験の結果を示す説明図である。 図１９は、実施形態に係る巻芯で製造した巻回体の最内周の材料の状態を示す説明図である。 図２０は、比較例１に係る巻芯で製造した巻回体の最内周の材料の状態を示す説明図である。 図２１は、実施形態に係る非水電解質電池の一例の構成を示す分解斜視図である。 図２２は、実施形態に係る非水電解質電池に用いられる電極群の構成を部分的に展開して示す斜視図である。 図２３は、実施形態に係る二次電池の製造工程を示す流れ図である。 図２４は、他の実施形態に係る巻芯の構成を模式的に示す断面図である。
実施形態
　以下、実施形態に係る巻回装置１、巻芯４０の構成を、各図を用いて説明する。なお、各図において、説明の便宜上、適宜構成を拡大、縮小または省略して示す。
　図１は、実施形態に係る巻回装置１の一例の構成を模式的に示す説明図であり、図２は、巻回装置１の制御構成の一例を示すブロック図である。図３は、巻回装置１に用いられる巻芯４０の構成を模式的に示す断面図である。図４は、巻芯４０で製造した巻回体１００の一例を模式的に示す説明図である。図５は、巻芯４０の構成を模式的に示す説明図である。
　図１に示すように、巻回装置１は、複数の帯状の材料（箔）を重ね合わせた状態で巻芯４０により巻回して巻回体１００を製造する装置である。巻回装置１で製造する巻回体１００は、複数の帯状の材料のうち、少なくとも１つが金属材料で形成された箔である。
　先ず、巻回装置１で製造する巻回体１００の具体例を説明する。巻回装置１は、複数の帯状の材料（帯状体）を巻回することで、巻回体１００を製造する。巻回体１００は、一例として、リチウムイオン電池などの二次電池に用いられる電極群に用いられる。本実施形態において、巻回装置１は、４つの帯状の材料として、正電極シート１０１と、セパレータシート１０２と、負電極シート１０３と、セパレータシート１０４とを用いて二次電池の電極群用の巻回体１００を製造する例を説明する。
　図２２は、図１の実施形態の巻回装置１によって形成される巻回体１００を用いた電極群１５５の一例を示す。図２２に示すように、巻回装置１では、４つの帯状の材料が重ね合わされた状態で４つの帯状の材料を巻回することにより、電極群１５５が形成される。巻回装置１は、４つの帯状の材料である正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３、セパレータシート１０４の順に重ね合わされた状態で、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３、セパレータシート１０４を巻回する。電極群１５５では、正電極シート１０１によって正電極１５６が形成され、負電極シート１０３によって負電極１５７が成される。また、電極群１５５では、セパレータシート１０２，１０４によって、正電極１５６と負電極１５７との間を電気的に絶縁するセパレータが形成される。
　なお、電極群１５５は、負電極シート１０３を巻回された場合の内周側とし、正電極シート１０１を巻回された場合の外周側となるように構成されていてもよく、正電極シート１０１を巻回された場合の内周側とし、負電極シート１０３を巻回された場合の外周側となるように構成されていてもよい。
　正電極シート１０１は、二次電池の正極を形成する電極シートである。正電極シート１０１は、帯状の材料の一例である。正電極シート１０１は、帯状を呈する正極集電体である。正電極シート１０１は、例えば、アルミニウム箔、又は、アルミニウム合金箔により形成される。また、正電極シート１０１は、少なくとも一方の面に設けられた正極活物質含有層を有する。正極活物質含有層は、正極活物質を含む。
　負電極シート１０３は、二次電池の負極を形成する電極シートである。負電極シート１０３は、帯状の材料の一例である。負電極シート１０３は、帯状を呈する負極集電体である。負電極シート１０３は、例えば、銅箔により形成される。なお、負電極シート１０３は、アルミニウム箔、又は、アルミニウム合金箔により形成されていてもよい。また、負電極シート１０３は、少なくとも一方の面に設けられた負極活物質含有層を有する。負極活物質含有層は、負極活物質を含む。
　セパレータシート１０２，１０４は、正電極シート１０１及び負電極シート１０３との間に配置される。セパレータシート１０２，１０４は、絶縁層を構成する。このため、セパレータシート１０２，１０４は、正電極シート１０１及び負電極シート１０３を巻回することで製造される電極群１５５において、正電極１５６と負電極１５７との間を電気的に絶縁するセパレータ１５８となる。なお、セパレータシート１０２，１０４の代わりに固体電解質含有層を、正電極シート１０１及び負電極シート１０３の一方と一体に形成してもよい。この場合、製造される電極群では、固体電解質含有層が、正電極と負電極との間を電気的に絶縁する。
　次に、巻回装置１について説明する。図１に示すように、巻回装置１は、例えば、４つの供給部５～８と、４つの搬送部１１～１４と、巻芯４０と、モータ５０と、調整機構６０と、裁断装置７０と、制御デバイス８０と、を備える。
　供給部５，６のそれぞれには、例えば、２つのリール１０が配置され、供給部７，８のそれぞれには、例えば、１つのリール１０が配置される。リール１０は、帯状の材料が巻回されたロール状の原反を保持する。リール１０のそれぞれには、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３、セパレータシート１０４の対応する１つが、ロール状に巻かれる。供給部５では、負電極シート１０３が、２つのリール１０の一方から搬送部１１に送り出され、供給部６では、正電極シート１０１が、２つのリール１０の一方から搬送部１２に送り出される。また、供給部７では、セパレータシート１０２が、リール１０から搬送部１３に送り出され、供給部８では、セパレータシート１０４が、リール１０から搬送部１４に送り出される。供給部５～８のそれぞれは、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３、セパレータシート１０４の対応する１つを、搬送部１１～１４の対応する１つに間欠的に送り出す。正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３、セパレータシート１０４のそれぞれは、１回の送り出しにおいて、一対の長辺縁に沿う長手方向について所定の長さだけ、送り出される。
　搬送部１１～１４のそれぞれによって、搬送経路が形成される。搬送部１１は、供給部５から送り出された負電極シート１０３を、搬送経路を通して巻芯４０へ搬送し、搬送部１２は、供給部６から送り出された正電極シート１０１を、搬送経路を通して巻芯４０へ搬送する。また、搬送部１３は、供給部７から送り出されたセパレータシート１０２を、搬送経路を通して巻芯４０へ搬送し、搬送部１４は、供給部８から送り出されたセパレータシート１０４を、搬送経路を通して巻芯４０へ搬送する。搬送部（搬送経路）１１～１４のそれぞれでは、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３、セパレータシート１０４が搬送される搬送方向、すなわち、巻芯４０へ向かう方向が、下流側となる。そして、搬送部１１～１４のそれぞれでは、搬送方向とは反対方向、すなわち、供給部５～８の対応する１つへ向かう方向が、上流側となる。図１の一例では、矢印Ｘ１側が搬送部１１の下流側となり、矢印Ｘ２側が搬送部１１の上流側となる。
　搬送部（搬送経路）１１～１４のそれぞれには、１つ以上のガイドローラ１５が配置され、図１の一例では、搬送部１１～１４のそれぞれに、複数のガイドローラ１５が配置される。搬送部１１～１４のそれぞれでは、すなわち、４つの搬送経路のそれぞれでは、ガイドローラ１５によって、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３、セパレータシート１０４の対応する１つが、巻芯４０へ案内される。なお、搬送部１１～１４のそれぞれにおけるガイドローラ１５の数及び配置等は、図１の一例に限定されるものではなく、供給部５～８の配置、及び、巻芯４０の配置等に対応して適宜変更可能である。
　搬送部１１，１２のそれぞれには、ピンチローラ１６及び検知部１７，１８が配置される。ピンチローラ１６は、例えば、ゴムから形成される。搬送部１１のピンチローラ１６は、ガイドローラ１５の１つであるガイドローラ１５Ａとの間で、搬送される負電極シート１０３を挟み、ガイドローラ１５Ａとは反対側から負電極シート１０３に当接する。そして、搬送部１２のピンチローラ１６は、ガイドローラ１５の１つであるガイドローラ１５Ｂとの間で、搬送される正電極シート１０１を挟み、ガイドローラ１５Ｂとは反対側から、正電極シート１０１に当接する。搬送部（搬送経路）１１，１２のそれぞれでは、ピンチローラ１６によって、帯状体（５１，５２の対応する一方）が巻芯４０へ安定した搬送速度で搬送される。なお、ピンチローラ１６の中で、搬送部１１に配置されるものをピンチローラ１６Ａとし、搬送部１２に配置されるものをピンチローラ１６Ｂとする。
　また、搬送部１１，１２のそれぞれでは、検知部（第１の検知部）１７は、ピンチローラ１６に対して上流側に配置され、ピンチローラ１６と供給部（５，６の対応する一方）との間に配置される。そして、搬送部１１，１２のそれぞれでは、検知部（第２の検知部）１８は、ピンチローラ１６に対して下流側に配置され、ピンチローラ１６と巻芯４０との間に配置される。搬送部（搬送経路）１１，１２のそれぞれでは、検知部１７は、ピンチローラ１６に対して上流側の位置において、帯状体（５１，５２の対応する一方）に形成される形状異常部分を検知する。そして、搬送部（搬送経路）１１，１２のそれぞれでは、検知部１８は、ピンチローラ１６に対して下流側の位置において、帯状体（５１，５２の対応する一方）に形成される形状異常部分を検知する。検知部１７，１８のそれぞれでは、例えば、ＣＣＤカメラ又はレーザ変位計等を用いて、形状異常部分が検知される。また、負電極シート１０３及び正電極シート１０１のそれぞれに形成される形状異常部分としては、凸凹部、ヨレ及びシワ等が挙げられる。なお、検知部１７，１８の中で、搬送部１１で検知を行うものを検知部１７Ａ，１８Ａとし、搬送部１２において検知を行うものを検知部１７Ｂ，１８Ｂとする。
　巻芯４０は、図示しないフレームなどに取り付けられる。図２に示すように、巻芯４０は、モータ５０に接続される。巻芯４０は、モータ５０が駆動することで回転する。巻芯４０は、回転中心である第１中心軸Ｃ１を有する。巻芯４０は、モータ５０の駆動により、フレーム等に対して第１中心軸Ｃ１を中心として回転する。
　巻芯４０は、重ね合わされた正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を保持するとともに、第１中心軸Ｃ１を中心として回転することで、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を外周面に巻き付ける。
　巻芯４０は、第１中心軸Ｃ１に沿って延びる柱状に形成される。巻芯４０は、少なくとも、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３、セパレータシート１０４を巻回する部位の第１中心軸Ｃ１に沿った形状が同一又は略同一形状に形成される。図３に示すように、巻芯４０は、周方向で対称位置となる二箇所に形成された二つの角部４１、及び、二つの角部４１の頂点部間に形成される二つの外周面４２を有する。換言すると、巻芯４０は、第１中心軸Ｃ１を中心とした点対称形状、又は、二つの角部４１を結ぶ第２中心軸Ｃ２を中心として、対称形状に形成される。また、巻芯４０は、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４が巻回される外周部において、第１中心軸Ｃ１に交差する方向に延びるストレート部を有さないことが好ましい。換言すると、巻芯４０は、周方向に沿った外面において、ストレート部を有さないことが好ましい。
　角部４１は、例えば、図４に示すように、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３、セパレータシート１０４を巻回した巻回体１００うち、少なくとも最内周となる正電極シート１０１又は負電極シート１０３にフォールディングライン（folding line）１００ａを賦形する。
　図３に示す角部４１の接線の角度θは、角速度の変動が大きくなく、且つ、フォールディングライン１００ａを賦形可能な角度に設定される。具体例として、角部４１の接線の角度θは、１２０°以下に形成される。角部４１は、好ましくは、９０°に設定される。角部４１の接線の角度θを１２０°以下とすることで、実際の角部４１の角度は、フォールディングライン１００ａを材料に形成することが可能な鋭角となる。よって、このような角部４１を有する巻芯４０で巻回された巻回体１００の最内周部は、図４に示すように、フォールディングライン１００ａが形成され、そして、巻回体１００のフォールディングライン１００ａが形成された部位は実質的に鋭角状となる。
　角部４１の頂点部は、接触する正電極シート１０１又は負電極シート１０３を損傷させず、且つ、フォールディングライン１００ａを形成可能に形成される。例えば、角部４１の頂点部は、例えば、曲率半径ｒが１ｍｍ以下の曲面状に形成される。一例として、角部４１の頂点部は、曲率半径ｒが０．５ｍｍの曲面状に形成される。
　外周面４２は、第１中心軸Ｃ１に沿って延びる。外周面４２は、例えば、一つの曲率半径で形成される。また、一対の外周面４２は、角部４１の接線の角度θが１２０°以下となる曲率半径に形成される。一対の外周面４２により形成される二つ稜部が、一対の角部４１を構成する。
　図３に模式的に示す巻芯４０の断面形状のように、二つの外周面４２の曲率中心Ｃ０は、第１中心軸Ｃ１に直交又は略直交する方向、及び、二つの角部４１を結ぶ第２中心軸Ｃ２に直交する方向で、第２中心軸Ｃ２からずれた位置にある。即ち、図５に示すように、第１中心軸Ｃ１に直交又は略直交な断面における巻芯４０の断面形状は、所定の半径の二つ仮想円ＣＩの中心Ｃ０がずれた位置に配置されたときに、より具体例として、所定の半径の二つ仮想円ＣＩの中心Ｃ０が、第１中心軸Ｃ１及び二つの角部４１を結ぶ第２中心軸Ｃ２のそれぞれに直交する方向で、第２中心軸Ｃ２からずれた位置に配置されたときに、二つの仮想円ＣＩが交わる形状と同じ形状か、又は、略同じ形状に形成される。
　なお、図５に示す巻芯４０の例では、一方の仮想円ＣＩの中心Ｃ０は、他方の仮想円ＣＩの外周上に配置される。即ち、図５に示す巻芯４０の構成において、二つの仮想円ＣＩの中心Ｃ０間の距離は、仮想円ＣＩの半径と同じである。
　次に、巻芯４０の具体例を説明する。巻芯４０は、例えば、一対（二本）の芯片４５を有する。巻芯４０は、一対の芯片４５の対向する面の間のスリット４５ａに配置された正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及び／又はセパレータシート１０４を保持する。例えば、巻芯４０は、スリット４５ａに配置した正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を保持するクランプ４６を有する。
　一対の芯片４５は、互いに対向する面の間が離間することで、間にスリット４５ａを形成する。一対の芯片４５は、それぞれ一つの角部４１を有する。一対の芯片４５は、所定の配置関係で保持されることで、一対の角部４１及び一対の外周面４２を構成する。また、巻芯４０は、一対の芯片４５の間の距離を可変させる移動機構や駆動源を有していても良い。例えば、巻芯４０は、巻回した巻回体１００を巻芯４０から取り外すときに、スリット４５ａの幅が減少するように一対の芯片４５を移動させる構成としてもよい。
　一対の芯片４５の互いに対向する面は、例えば、第２中心軸Ｃ２に対して傾斜（交差）する傾斜面である。よって、スリット４５ａは、スリット４５ａが第２中心軸Ｃ２に対して傾斜する。
　スリット４５ａは、一対の芯片４５の対向する面の間に形成される隙間又は開口である。スリット４５ａは、第１中心軸Ｃ１に沿って延びる。スリット４５ａは、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及び／又はセパレータシート１０４を挿入可能な形状に形成される。なお、巻芯４０の周方向におけるスリット４５ａの幅は、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及び／又はセパレータシート１０４を挿入可能であって、且つ、極力小さいことが好ましい。
　このような巻芯４０は、スリット４５ａが第２中心軸Ｃ２に対して傾斜することから、スリット４５ａを含む巻芯４０の断面形状は、第１中心軸Ｃ１を中心とした点対称形状である。また、巻芯４０の外周面４２は、その一部がスリット４５ａにより間欠的に形成される。
　また、スリット４５ａを第２中心軸Ｃ２に対して傾斜する形状とすることで、芯片４５の一対の外周面４２を形成する外面部は、第１外周部４５ｂと、第１外周部４５ｂよりも周方向の長さが長い第２外周部４５ｃと、を有する構成となる。そして、一方の芯片４５の第１外周部４５ｂと他方の芯片４５の第２外周部４５ｃは、スリット４５ａ有する一方の外周面４２を構成する。また、一方の芯片４５の第２外周部４５ｃと他方の芯片４５の第１外周部４５ｂは、スリット４５ａを有する他方の外周面４２を構成する。
　クランプ４６は、例えば、スリット４５ａに配置された正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及び／又はセパレータシート１０４を保持するチャックである。クランプ４６は、例えば、図３に矢印で示すように、モータ等の動力によって開閉する。なお、図３において、実線で開状態のクランプ４６を示し、破線で閉状態のクランプ４６を示す。
　モータ５０は、例えば、サーボモータである。モータ５０は、回転速度が制御デバイス８０により制御される。
　調整機構６０は、ローラ６１と、駆動装置６５と、を備える。ローラ６１は、巻芯４０に供給される正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４のローラ６１への挿入角度を調整する。すなわち、ローラ６１は、巻芯４０に対する正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４の挿入角度を規定する。駆動装置６５は、駆動することで、ローラ６１を移動させる。具体的には、駆動装置６５は、ローラ６１を基準位置と巻回位置との間で移動させる。
　一例として、駆動装置６５は、スライダとサーボモータとを備え、スライダとサーボモータとの駆動により、ローラ６１を所定の方向に沿って移動させる。他の例では、駆動装置６５は、アームとエアシリンダとを備え、アームの一端はフレームなどに回動可能に取り付けられ、アームの他端にはローラ６１が固定される。また、アームにはエアシリンダが接続される。エアシリンダは、所定の方向に沿って伸縮することにより、アームを回動させる。そして、アームが回動することにより、アームの回動軸を中心とする円弧に沿ってローラ６１が移動する。
　基準位置は、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を巻芯４０に取り付ける際にローラ６１が配置される位置である。正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を巻芯４０に取り付ける際には、例えば、正電極シート１０１の端部が巻芯４０に把持された状態で、巻芯４０の外周面と正電極シート１０１の間にセパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４が挿入される。
　巻回位置は、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を巻芯４０に巻回する際にローラ６１が配置される位置である。正電極シート１０１及び負電極シート１０３を巻芯４０に取り付ける際には、例えば、ローラ６１が巻回位置に移動し、巻芯４０に対する正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４の挿入位置に対する挿入角度を規定する。
　裁断装置７０は、巻芯４０に供給した正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を裁断する。例えば、裁断装置７０は、裁断を行うカッタ７１と、カッタ７１を移動させるモータ等の駆動源７２と、を備える。裁断装置７０は、駆動源７２によりカッタ７１を待機位置及び裁断位置の間で移動させ、裁断位置において、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を裁断する。
　制御デバイス８０は、例えば、コンピュータ等の処理装置である。制御デバイス８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含むプロセッサ又は集積回路（制御回路）、及び、メモリ等の記憶媒体を備える。制御デバイス８０は、集積回路等を１つのみ備えてもよく、集積回路等を複数備えてもよい。制御デバイス８０は、記憶媒体等に記憶されるプログラム等を実行することにより、処理を行う。制御デバイス８０は、巻回装置１に設けられた各要素の動作を制御する。制御デバイス８０は、例えば、４つの供給部５～８、４つの搬送部１１～１４、クランプ４６、モータ５０、調整機構６０の駆動装置６５、裁断装置７０等の駆動を制御する。また、制御デバイス８０は、作業者などがプロセス条件や動作条件などを入力する入力部、動作状態や異常表示などを表示する表示部などをさらに備えてもよい。
　制御デバイス８０は、巻芯４０の回転中心から正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４が接触する外面までの距離に応じて、モータ５０の回転速度を可変させることで、巻芯４０の一回転（半回転）における角速度の差を低減させる回転制御を行う。
　次に、本実施形態の巻回装置１を用いた電極群の製造方法の一例について図６を用いて説明する。
　先ず、制御デバイス８０は、取り付け工程を行う。具体例として、制御デバイス８０は、４つの供給部５～８及び４つの搬送部１１～１４を制御し、一対の芯片４５の間のスリット４５ａに正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及び／又はセパレータシート１０４を挿入する（ステップＳＴ１）。次に、制御デバイス８０は、クランプ４６を制御し、スリット４５ａに挿入された正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及び／又はセパレータシート１０４を保持する（ステップＳＴ２）。正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及び／又はセパレータシート１０４が巻芯４０により保持されると、制御デバイス８０は、裁断装置７０を制御し、スリット４５ａに挿入された正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及び／又はセパレータシート１０４の先端側となる部位を裁断する（ステップＳＴ３）。これらの工程により、取り付け工程が終了する。
　なお、例えば、スリット４５ａに挿入し、クランプ４６で保持する帯状の材料は、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４のいずれかであってもよく、すべての正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４であってもよい。例えば、スリット４５ａに正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４のいずれかを保持させる場合には、制御デバイス８０は、巻芯４０と保持した帯状の材料との間に、他の帯状の材料を挿入する工程を有していても良い。
　次に、制御デバイス８０は、移動工程として、駆動装置６５の駆動を制御することにより、ローラ６１を基準位置から巻回位置へ移動させる。次に、制御デバイス８０は、巻回工程として、モータ５０を駆動制御して巻芯４０を回転させて、所定の巻回数だけ、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を巻回する（ステップＳＴ４）。例えば、巻回工程において、巻芯４０は、巻回開始後に材料が芯片４５の周方向の長さが短い第１外周部４５ｂを通って角部４１に至る方向に回転させる。巻回工程では、制御デバイス８０は、モータ５０を制御して、巻芯４０の一回転（半回転）において巻軸角度で生じる角速度の差を小さくするように、巻芯４０を回転させる。
　これにより、正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４が所定の回数だけ巻回された巻回体１００が形成される。巻回体１００が形成されると、制御デバイス８０は、巻回工程を終了する。
　次に、制御デバイス８０は、クランプ４６を制御して、製造した巻回体１００の保持を解除し、裁断装置７０を制御して正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を裁断し、巻回体１００を巻芯４０から取り外す。ステップＳＴ１の取り付け工程として、次に製造する正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４を巻芯に取り付ける。なお、次に製造する巻回体１００の正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４の取り付け工程において、ステップＳＴ３で説明した正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４の裁断を行い、製造した巻回体１００を正電極シート１０１及び負電極シート１０３から分離させてもよい。
　例えば、図４に示すように、巻回装置１により製造された巻回体１００は、プレス機等により、第２中心軸Ｃ２に直交又は略直交する方向からプレスされる（ステップＳＴ５）。例えば、プレス機で行うプレスとしては、平板プレスである。また、プレス条件の一例としては、１００℃の温度条件下で１ｔの荷重を巻回体１００に数十秒程度印加して、巻回体１００をプレスする。これにより、巻回体１００は、偏平状に成形される。これらの工程の例により、電極群等の巻回体１００が製造される。
　次に、本実施形態の巻回装置１及び巻芯４０の効果について説明する。　
　巻芯４０は、接線の角度が所定の角度に形成された一対の角部４１と、一対の角部４１の間に所定の曲率半径の一対の外周面４２と、を有する。巻芯４０は、一対の角部４１によって、少なくとも最内周の材料に、フォールディングライン１００ａを形成することができる。例えば、巻芯４０は、一対の角部４１によって、少なくとも正電極シート１０１及び負電極シート１０３の一方にフォールディングライン１００ａを形成することができる。フォールディングライン１００ａは、プレス時の最内周の材料が塑性変形することで形成される。フォールディングライン１００ａは、巻回体１００のプレス時の折り目となり、巻回体１００のプレス成形時の正電極シート１０１及び負電極シート１０３（材料）の変形を案内する。
　また、フォールディングライン１００ａは、フォールディングライン１００ａが形成される最内周の層（材料）及びこの最内周に隣り合う層（材料）の重なり合う部分の摩擦係数を大きくすることができる。例えば、フォールディングライン１００ａは、セパレータシート１０２，１０４を介して隣り合う正電極シート１０１及び負電極シート１０３の重なり合う部分の摩擦係数を大きくすることができる。これにより、巻回体１００の最内周側の帯状の材料（正電極シート１０１又は負電極シート１０３）の端部は、フォールディングライン１００ａによって固定される。巻芯４０で製造された巻回体１００は、最内周側の材料（正電極シート１０１又は負電極シート１０３）が固定されるため、最内周側の材料（正電極シート１０１又は負電極シート１０３）がずれることを防止できる。即ち、巻芯４０は、材料を巻回したときにエッジ部である角部４１により巻回体１００の最内周箔に折れ癖を付け、最内周箔をずれ難い状態とすることができる。
　よって、製造された巻回体１００の形状は、巻回体１００から巻芯４０を抜いた形状のまま保持される。これにより、巻回体１００は、最内周側の正電極シート１０１又は負電極シート１０３にゆるみが生じることを抑制できる。また、巻回体１００の形状が保たれることから、プレス時に、最内周側の正電極シート１０１又は負電極シート１０３がずれることなくプレスできるため、プレス時に塑性変形した最内周側の正電極シート１０１又は負電極シート１０３に折れ皺や段差が生じること等を抑制できる。
　また、巻回装置１は、巻回開始後に材料が芯片４５の周方向の長さが短い第１外周部４５ｂを通って角部４１に至る方向に巻芯４０を回転させることで、材料の端部側にフォールディングライン１００ａを形成することができる。これにより、巻回装置１及び巻芯４０は、材料の最内周側の端部のゆるみの発生をより防止することができる。よって、巻回装置１及び巻芯４０は、優れた品質の巻回体１００を製造することができる。
　また、巻芯４０は、一対の角部４１間の一対の外周面４２を、一つの曲率半径により形成された曲面状とすることで、ストレート部を有することがなく、巻芯４０の回転中心から周方向における外面までの距離の変化を極力小さくできる。
　即ち、外周面の周方向の形状（断面形状）が円形以外の巻芯を用いると、巻芯の帯状の材料がかかっている点と巻芯の回転中心との間の距離が一回転（半回転）の間に変動する。即ち、巻軸の角度によって、巻芯の帯状の材料がかかっている点と巻芯の回転中心との間の距離が変わる。そのため、材料を巻回するときに、角速度が巻芯の半径に依存して変動する。材料（被巻回物）の進行スピードに変動があると、被巻回物の進行がずれたり、跳ねたりするため、被巻回物を綺麗に巻きとることが難しい。これを解消するために、角速度が速くなるときに巻芯の回転速度を遅くし、角速度が遅くなるときには巻芯の回転を速くするように巻芯の回転を制御デバイス８０等で調整し、巻き速度の変動を抑える制御を行う。しかしながら、巻芯の回転速度の制御において、角速度が急激に変動すると、巻芯の急加速・急減速が必要となる。巻芯を急加速・急減速させる場合には、モータ５０の追従が難しくなり、高速での材料の巻回が難しく、巻回体の生産性が低下する。
　しかしながら、実施形態の巻芯４０は、巻芯４０の回転中心から周方向における外面までの距離の変化を極力小さくできるため、巻芯４０の１回転（半回転）当たりの加減速度を小さくすることができる。即ち、巻芯４０を用いることで、巻軸の速度変化が小さくなる。よって、巻芯４０は、急加速及び急減速する必要がなく、高速での材料の巻回が可能となる。よって、巻芯４０及び巻回装置１は、生産性の低下を抑制できる。
　次に、このような実施形態の巻芯４０と、従来用いられている比較例の巻芯とを比較して説明する。先ず、図７乃至図１０を用いて、比較例１の巻芯４０Ａ乃至比較例４の巻芯４０Ｄを説明する。
　［比較例１］
　図７に示すように、比較例１の巻芯４０Ａは、第１中心軸Ｃ１に直交する断面形状（周方向の形状）が円形状に形成される。
　［比較例２］
　図８に示すように、比較例２の巻芯４０Ｂは、第１中心軸Ｃ１に直交する断面形状（周方向の形状）が、偏平な六角形状に形成される。
　［比較例３］
　図９に示すように、比較例３の巻芯４０Ｃは、第１中心軸Ｃ１に直交する断面形状（周方向の形状）が、菱形状に形成される。
　［比較例４］
　図１０に示すように、比較例４の巻芯４０Ｄは、第１中心軸Ｃ１に直交する断面形状（周方向の形状）が、楕円形状に形成される。
　次に、これら比較例の巻芯４０Ａ～４０Ｄと実施形態の巻芯４０とを比較して説明する。
　［実施形態と比較例との比較］
　先ず比較例１の巻芯４０Ａと実施形態の巻芯４０とを比較する。図１１に比較例１の巻芯４０Ａで製造した巻回体１００Ａの例を示す。比較例１の巻芯４０Ａは、巻芯４０Ａが回転する際に速度を可変させる必要が殆ど無い為、巻取り速度を高速にすることができ、生産性が高い。しかしながら、図１１に示す巻芯４０Ａで材料を巻回した巻回体１００Ａのように、最内周の材料の端部が固定されておらず、最内周側の材料にゆるみが発生しやすい。ゆるみは、巻回体１００Ａから巻芯４０Ａを抜くとき、抜いた後巻回体１００Ａを移動させるとき及び巻回体１００Ａをプレスするとき等に生じる。材料がゆるんだ後に巻回体１００Ａを修正することはできない。
　また、材料にゆるみが発生した巻回体１００Ａは、特性次第ではあるが、不良品となる。また、材料がゆるんだ形でプレスすると、ゆるんだ部分の材料の行き場がなくなり、例えばＺ形状に折れるなどの皺が生じる。このため、プレスしたときに生じた皺の部分が段差となり、段差部分が異物として他の部分を突き破ったりするために巻回体１００Ａ（電極群）の特性が不良となる。
　このように、材料のゆるみが発生した巻回体１００Ａは不良品になりやすい。また、プレス時の巻回体１００Ａの変形量が大きいため、ゆるみが生じていなくても、プレス時に巻回体１００Ａの最内周側の材料の形状が崩れる恐れがある。また、プレス時に、巻回体１００Ａの隣り合う材料同士のこすれも多いため、損傷を起こす虞がある。
　これに対し、本実施形態の巻芯４０によれば、図４に示すように、一対の角部４１の頂点部によって巻回体１００の少なくとも最内周の材料にフォールディングライン１００ａを形成できる。よって、実施形態の巻芯４０は、巻回体１００の最内周側にゆるみが生じることを抑制できる。また、巻芯４０の外周面４２を所定の曲率半径の曲面とすることで、巻芯４０が回転する際に速度を可変させることを抑制できるため、回転速度を高速にすることができる。よって、実施形態の巻芯４０は、高い生産性を確保することができる。
　次に、比較例２の巻芯４０Ｂ及び比較例３の巻芯４０Ｃと実施形態の巻芯４０とを比較する。比較例２の巻芯４０Ｂ及び比較例３の巻芯４０Ｃは、巻回した後、最内周の材料に塑性変形の跡であるフォールディングラインを成形することができる。このため、巻回体がゆるみにくく、比較例２の巻芯４０Ｂ及び比較例３の巻芯４０Ｃは、プレス後の形状に近い形状で巻回体を巻回できるため、実施形態の巻芯４０と同様に、プレス時の変形量やこすれ量を小さくすることができる。比較例２の巻芯４０Ｂ及び比較例３の巻芯４０Ｃは、巻回体の損傷を少なくできるため、製造した巻回体は品質面に優れる。しかしながら、比較例２の巻芯４０Ｂ及び比較例３の巻芯４０Ｃは、断面形状（周方向の形状）において、外周面にストレート部が形成されることから、巻回中の角速度の変動が大きく、高速での材料の巻回が難しい。
　図１２乃至図１７の具体例を用いて、実施形態の巻芯４０及び比較例２の巻芯４０Ｂを説明する。図１２及び図１３は、実施形態の巻芯４０及び比較例２の巻芯４０Ｂを半回転させたときの各巻軸角度（巻芯の回転角度）における状態をそれぞれ示す図である。なお、図１２及び図１３中において、巻芯４０、４０Ｂの回転方向Ｒを矢印で示す。
　図１４及び図１５は、巻芯を等速で回転させた場合の、巻軸角度と材料速度（角速度）との関係を実施形態の巻芯４０及び比較例２の巻芯４０Ｂのそれぞれで示す説明図である。図１６及び図１７は、材料速度が等速となるように巻芯を制御回転させたときの、巻軸角度と巻軸速度（回転速度）と関係を、実施形態の巻芯４０及び比較例２の巻芯４０Ｂのそれぞれで示す説明図である。なお、比較例３の巻芯４０Ｃは、比較例２の巻芯４０Ｂと同様の特徴を有することから、詳細な説明は省略する。
　図１３及び図１５に示すように、比較例２の巻芯４０Ｂを回転させたときには、周方向において直線的に延びる外周面の一部（ストレート部）に材料が巻回されるときに、角速度の変動が大きくなる。このため、図１７に示すように、角速度が一定となるように巻芯４０Ｂを制御回転させたときに、巻軸速度の加減の幅が大きくなる。比較例２の巻芯４０Ｂでは、モータ５０の急加速及び急停止が必要となるが、モータ５０の性能上、急加速及び急停止が難しく、このため、モータ５０の制御が困難となる。よって、比較例２の巻芯４０Ｂでは、高速で材料を巻回することが難しい。
　これに対し、図１２及び図１４に示すように、本実施形態の巻芯４０を回転させたときには、比較例２と比べて周方向において所定の曲率半径の外周面４２によって角速度の変動が小さくなる。このため、図１６に示すように、角速度が一定となるように巻芯４０を制御回転させたときに、比較例２と比べて巻軸速度の加減の幅が小さくなる。実施形態の巻芯４０では、モータ５０を急加速及び急停止することを要しないため、巻軸の速度調整をなだらかに行うことができる。よって、実施形態の巻芯４０は、制御が比較例２の巻芯４０Ｂと比較して容易となり、比較例２の巻芯４０Ｂよりも高速で材料を巻回することができる。加えて、実施形態の巻芯４０は、比較例２の巻芯４０Ｂと同様に、一対の角部４１によってフォールディングライン１００ａを最内周の材料に形成することができる。
　次に、比較例４の巻芯４０Ｄと実施形態の巻芯４０とを比較する。比較例４の巻芯４０Ｄは、本実施形態の巻芯４０と同様に、角速度の変動を小さくできるため、巻軸の速度調整をなだらかに行うことができる。そのため、比較例４の巻芯４０Ｄは、本実施形態の巻芯４０と同様に、モータの追従性がよい。しかしながら、比較例４の巻芯４０Ｄは、本実施形態の巻芯４０と異なり、フォールディングラインを巻回体の最内周の材料に形成することができない。よって、比較例４の巻芯４０Ｄで製造された巻回体は、最内周の端が固定されないことから、比較例１と同様に、材料のゆるみが生じやすい。
　［実施形態及び比較例の評価試験］
　次に、実施形態の巻芯４０及び比較例１の巻芯４０Ａの評価試験について、以下説明する。評価試験として、実施形態の巻芯４０及び比較例１の巻芯４０Ａにより巻回した巻回体をプレスし、プレスした巻回体の最内周の材料を視認で確認し、皺の発生の有無を判断した。
　図１８に評価試験結果を示す。また、図１９に実施形態の巻芯４０で製造したプレス後の巻回体１００の最内周の材料の例を示し、図２０に、比較例１の巻芯４０Ａで製造したプレス後の巻回体１００Ａの最内周の材料の例を示す。
　図１８に示すように、実施形態の巻芯４０では、巻回体１００を２４７個製作したが、いずれも、図１９に示すように、プレス後の巻回体１００の最内周の折れ曲がり位置に皺が発生していなかった。これは、プレス前の巻回体１００において、フォールディングライン１００ａが最内周の材料に形成されていたため、最内周の材料にたわみやずれが生じていなかったためと考えられる。
　これに対し、図１８に示すように、比較例１の巻芯４０Ａでは、巻回体１００Ａを２９個製作したときに、図２０に矢印で示すような皺がプレス後の巻回体１００Ａの最内周の材料の折れ曲がり位置に生じていた。比較例１の巻芯４０Ａで製造された巻回体の２４％に皺が発生した。これは、フォールディングライン１００ａを形成できない比較例１の巻芯４０Ａでは、巻回体１００Ａにフォールディングラインが形成されていないためと考えられる。
　このような評価試験の結果から、実施形態の巻芯４０は、フォールディングライン１００ａを巻回体１００に形成することで、材料に皺が発生することを抑制できること明らかである。よって、実施形態の巻芯４０は、巻回体１００の高い生産性を維持し、品質の向上が可能となる。
　次に、上述した巻回体１００を電極群１５５として用いた非水電解質電池２の例を、図２１を用いて説明する。図２１は、実施形態の非水電解質電池の一例の分解斜視図である。
　図２１に示す二次電池は、密閉型の角型非水電解質電池２である。図２１に示す非水電解質電池２は、外装缶１５１と、蓋１５２と、正極外部端子１５３と、負極外部端子１５４と、電極群１５５とを備える。外装缶１５１と蓋１５２とから外装部材が構成される。外装缶１５１は、有底矩形筒状である。外装缶１５１は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄あるいはステンレスなどの金属から形成される。
　偏平型の電極群１５５は、正電極１５６と負電極１５７がその間にセパレータ１５８を介して巻芯４０により巻回され、その後、偏平にプレスされることで成形される。正電極１５６は、正電極シート１０１により形成される。正電極１５６は、例えば金属箔からなる帯状の正極集電体１５６ａと、正極集電体の長辺に平行な一端部からなる正極集電タブ１５６ｂと、少なくとも正極集電タブ１５６ｂの部分を除いて正極集電体に形成された正極材料層（正極活物質含有層）１５６ｃとを含む。
　負電極１５７は、負電極シート１０３により形成される。負電極１５７は、例えば金属箔からなる帯状の負極集電体１５７ａと、負極集電体の長辺に平行な一端部からなる負極集電タブ１５７ｂと、少なくとも負極集電タブ１５７ｂの部分を除いて負極集電体に形成された負極材料層（負極活物質含有層）１５７ｃとを含む。なお、図２２において、構成を説明するために、活物質含有層１５６ｃ，１５７ｃを表示する領域にドットを記載する。セパレータ１５８は、セパレータシート１０２、１０４により形成される。
　このような正電極１５６、セパレータ１５８及び負電極１５７は、正極集電タブ１５６ｂが電極群の巻回軸方向にセパレータ１５８から突出し、かつ負極集電タブ１５７ｂがこれとは反対方向にセパレータ１５８から突出するよう、正電極１５６及び負電極１５７の位置をずらして巻回される。このような巻回により、電極群１５５は、図３に示すように、一方の端面から渦巻状に巻回された正極集電タブ１５６ｂが突出し、かつ他方の端面から渦巻状に巻回された負極集電タブ１５７ｂが突出する。非水電解質（図示しない）は、電極群１５５に含浸される。
　図２１に示すように、正極集電タブ１５６ｂ及び負極集電タブ１５７ｂは、それぞれ、電極群の巻回中心付近を境にして二つの束に分けられる。導電性の挟持部材１５９は、略コの字状をした第１，第２挟持部１５９ａ，１５９ｂと、第１挟持部１５９ａと第２挟持部１５９ｂとを電気的に接続する連結部１５９ｃとを有する。正負極集電タブ１５６ｂ，１５７ｂは、それぞれ、一方の束が第１挟持部１５９ａによって挟持され、かつ他方の束が第２挟持部１５９ｂによって挟持される。
　正極リード１６０は、略長方形状の支持板１６０ａと、支持板１６０ａに開口された貫通孔１６０ｂと、支持板１６０ａから二方向に分岐し、下方に延出した短冊状の集電部１６０ｃ、１６０ｄとを有する。一方、負極リード１６１は、略長方形状の支持板１６１ａと、支持板１６１ａに開口された貫通孔１６１ｂと、支持板１６１ａから二方向に分岐し、下方に延出した短冊状の集電部１６１ｃ、１６１ｄとを有する。
　正極リード１６０は、集電部１６０ｃ、１６０ｄの間に挟持部材１５９を挟む。集電部１６０ｃは、挟持部材１５９の第１挟持部１５９ａに配置される。集電部１６０ｄは、第２挟持部１５９ｂに配置される。集電部１６０ｃ、１６０ｄと、第１，第２挟持部１５９ａ，１５９ｂと、正極集電タブ１５６ｂとは、例えば超音波溶接によって接合される。これにより、電極群１５５の正電極１５６と正極リード１６０が正極集電タブ１５６ｂを介して電気的に接続される。
　負極リード１６１は、集電部１６１ｃ、１６１ｄの間に挟持部材１５９を挟んでいる。集電部１６１ｃは、挟持部材１５９の第１挟持部１５９ａに配置される。一方、集電部１６１ｄは、第２挟持部１５９ｂに配置される。集電部１６１ｃ、１６１ｄと、第１，第２挟持部１５９ａ，１５９ｂと、負極集電タブ１５７ｂとは、例えば超音波溶接によって接合される。これにより、電極群１５５の負電極１５７と負極リード１６１が負極集電タブ１５７ｂを介して電気的に接続される。
　正負極リード１６０，１６１および挟持部材１５９の材質は、特に指定しないが、正負極外部端子１５３，１５４と同じ材質にすることが望ましい。正極外部端子１５３には、例えば、アルミニウムあるいはアルミニウム合金が使用され、負極外部端子１５４には、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、ニッケル、ニッケルメッキされた鉄などが使用される。例えば、外部端子の材質がアルミニウム又はアルミニウム合金の場合は、リードの材質をアルミニウム、アルミニウム合金にすることが好ましい。また、外部端子が銅の場合は、リードの材質を銅などにすることが望ましい。
　矩形板状の蓋１５２は、外装缶１５１の開口部に例えばレーザでシーム溶接される。蓋１５２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄あるいはステンレスなどの金属から形成される。蓋１５２と外装缶１５１は、同じ種類の金属から形成されることが望ましい。正極外部端子１５３は、正極リード１６０の支持板１６０ａと電気的に接続され、負極外部端子１５４は、負極リード１６１の支持板１６１ａと電気的に接続される。絶縁ガスケット１６２は、正負極外部端子１５３，１５４と蓋１５２との間に配置され、正負極外部端子１５３，１５４と蓋１５２とを電気的に絶縁する。絶縁ガスケット１６２は、樹脂成形品であることが望ましい。
　次に、この非水電解質電池２の製造方法の一例を図２２に示す。先ず、スラリー調製、塗工、スリット、ロールプレス等を行い、必要に応じて表面にエレクトロスピニング法により多孔質層を形成した正電極１５６（正電極シート１０１）及び負電極１５７（負電極シート１０３）を巻回装置１の巻芯４０に搬送する（ステップ２０１、ステップ２０２）。次いで、正電極シート１０１及び負電極シート１０３の間に少なくとも絶縁層であるセパレータ１５８（セパレータシート１０２，１０４）が介在された状態で、正電極シート１０１及び負電極シート１０３を巻芯４０により巻回して巻回体１００を作製し（ステップＳＴ１～ＳＴ４、ステップ２０３）、巻回体１００をプレス機等で平板プレスする（ステップＳＴ５、ステップ２０４）。これらの工程により、電極群１５５を製造する。次いで、電極群１５５を外装容器に収納し、電極群１５５を乾燥させた後（ステップ２０５）、電解液を外装容器に注液する（ステップ２０６）。次いで、外装容器を封止後、エージング処理等を施した後、ガス抜き工程を行う（ステップ２０７）。その後、非水電解質電池２に充放電を施し（ステップ２０８）、非水電解質電池２の出荷前検査を行い（ステップ２０９）、非水電解質電池２を出荷する（ステップ２１０）。このように、上述した巻芯４０により電極群１５５を製造することで、高い生産性で、高品質の非水電解質電池２を提供することができる。
　以上述べた実施形態の巻芯４０及び巻回装置１によれば、一対の角部４１及び一対の外周面４２を有することで、最内周の帯状の材料（正電極シート１０１又は負電極シート１０３）のゆるみを抑制しつつ、回転時における一回転（半回転）当たりの加減速度を小さくできる。
　なお、上述の実施形態は、例示したものであり、その構成は限定されない。例えば、上述した例では、巻芯４０の一対の外周面４２は、一つの曲率半径で形成される例を説明したがこれに限定されない。例えば、図２３に示す他の実施形態の巻芯４０のように、一対の外周面４２のそれぞれは、複数の異なる曲率半径で形成された曲面状であってもよい。例えば、図２３に模式的に示す例では、巻芯４０は、外周面４２が楕円状に形成されるとともに、長手方向の両端部に一対の角部４１が形成される。このような巻芯４０であっても、最内周の材料１０１、１０３のゆるみを抑制しつつ、回転時における一回転（半回転）当たりの加減速度を小さくできる。
　また、上述したように、巻回装置１及び巻芯４０は、フォールディングライン１００ａを形成できる材料を用い、偏平となるようにプレスされる巻回体１００であれば、種々の用途の巻回体１００を製造することができる。
　即ち、上述の実施形態においては、一例として、二次電池２の電極群１５５に用いる巻回体１００を巻芯４０及び巻回装置１を用いて製造する構成を説明したが、これに限るものではない。即ち、巻回装置１は、複数の帯状体が重ね合わせた状態で巻回体を製造する構成であれば、二次電池２の電極群１５５以外の巻回体の製造に用いることができる。例えば、巻回装置１で製造する巻回体１００は、コンデンサやリチウムイオンキャパシタに用いられてもよい。また、巻回体１００は、他の用途に用いられてもよい。即ち、巻回体１００は、一部に塑性変形する帯状の材料を用いて巻芯４０に巻回されることで製造される構成であれば、上記以外の用途に用いられてもよい。また、巻回体を製造に用いられる帯状の材料の枚数は適宜設定可能である。例えば、帯状の材料は、二枚以上であることが好ましいが、一枚であってもよい。
　また、巻回装置１において搬送し、巻回する正電極シート１０１、セパレータシート１０２、負電極シート１０３及びセパレータシート１０４の配置関係は適宜設定可能である。また、巻回体１００のフォールディングライン１００ａが形成される最内周の材料（層）は、セパレータであってもよく、集電箔（正電極シート１０１及び負電極シート１０３）であってもよい。
　以上述べた少なくともひとつの実施形態の巻芯及び巻回装置によれば、一対の角部及び一対の外周面を有することで、最内周の材料のゆるみを抑制しつつ、回転時の加減速度を小さくできる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (5)

  1. 　回転中心である第１中心軸に沿って延び、所定の曲率半径で形成される一対の外周面、及び、周方向の対称位置に、前記第１中心軸に沿って延びる一対の角部を有する、前記外周面に帯状の材料が巻回される、巻芯。
  2. 　前記角部の接線の角度は、１２０°以下である、請求項１に記載の巻芯。
  3. 　前記外周面は、一つの曲率半径により形成され、
    　前記外周面の曲率中心は、前記第１中心軸及び前記一対の角部を結ぶ第２中心軸のそれぞれと直交する方向で、前記第２中心軸からずれた位置にある、請求項１又は請求項２に記載の巻芯。
  4. 　前記第１中心軸に沿って延び、前記角部をそれぞれ有する一対の芯片を有し、
    　前記一対の芯片は、前記第２中心軸に対して傾斜するスリットを有し、
    　前記スリットに配置された前記材料を保持する、請求項３に記載の巻芯。
  5. 　請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の巻芯と、
    　前記巻芯に前記材料を搬送する搬送部と、
    　を備える巻回装置。
     
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