特許 5908142 捲回装置及び捲回素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5908142

(24)【登録日】2016年4月1日

(45)【発行日】2016年4月26日

(54)【発明の名称】捲回装置及び捲回素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20160412BHJP

   H01G 13/00 20130101ALI20160412BHJP

   H01G 13/02 20060101ALI20160412BHJP

   H01G 9/00 20060101ALI20160412BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALN20160412BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/04 W

   H01G13/00 371Z

   H01G13/02 M

   H01G13/02 H

   H01G9/24 B

   !H01M10/0587

【請求項の数】9

【全頁数】34

(21)【出願番号】特願2015-76913(P2015-76913)

(22)【出願日】2015年4月3日

【審査請求日】2015年4月23日

(31)【優先権主張番号】特願2015-6842(P2015-6842)

(32)【優先日】2015年1月16日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000106760

【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111095

【弁理士】

【氏名又は名称】川口 光男

(72)【発明者】

【氏名】山口 祐介

(72)【発明者】

【氏名】大山 剛

(72)【発明者】

【氏名】坂井田 憲彦

【審査官】 松嶋 秀忠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０５６７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０３８７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３５６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１５４１０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｇ １３／００

Ｈ０１Ｇ １３／０２

Ｈ０１Ｇ ９／２４

Ｈ０１Ｇ １１／８４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

Ｈ０１Ｍ ６／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

活物質の塗布された帯状の２枚の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとをそれぞれ所定の供給機構から供給しつつ重ね合わせて捲回する捲回装置であって、
自身の中心軸を回転軸として回転し、前記各供給機構から供給される前記各電極シート及び前記セパレータを捲回可能な巻芯と、
前記巻芯により巻取られることとなる終端部、及び、前記巻芯により次回巻取られることとなる始端部との区切りとなる位置にて前記各電極シートを切断する電極シート切断手段と、
前記電極シート切断手段による前記電極シートの切断後、当該電極シートにおける被切断部分の上流側部分と下流側部分とを離間させるシート離間手段と、
前記シート離間手段により離間させられた前記電極シートの上流側部分及び下流側部分に対し前記電極シートの裏表両面からそれぞれ保護テープを貼付し、前記保護テープが少なくとも一部を構成するテープ部によって、前記電極シートの上流側部分及び下流側部分をつなぐシート接続手段と、
前記巻芯により前記セパレータ及び前記各電極シートを所定量捲回し、前記各電極シートに付された前記各テープ部と前記セパレータとを重ねた状態で、前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定する固定手段と、
前記固定手段により前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定した上で、重ねられた状態の前記各テープ部及び前記セパレータを一度に切断するセパレータ等切断手段とを備えることを特徴とする捲回装置。

【請求項2】

前記巻芯が複数設けられるとともに、
自身の中心軸を回転軸として回転可能であり、自身の回転方向に所定間隔をあけて前記複数の巻芯が配置されるターレットを備えることを特徴とする請求項１に記載の捲回装置。

【請求項3】

前記電極シートとして、正極活物質の塗布された正電極シートと、負極活物質の塗布された負電極シートとが前記巻芯により巻取られるように構成され、
前記シート接続手段による前記保護テープの貼付時において、前記正電極シートの上流側部分と下流側部分との間の隙間が、前記負電極シートの上流側部分と下流側部分との間の隙間よりも大きくなるように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の捲回装置。

【請求項4】

前記各電極シートの搬送経路に沿って前記電極シート切断手段及び前記シート接続手段の下流に設けられ、前記テープ部の位置を検出するテープ位置検出手段と、
前記テープ位置検出手段による検出結果に基づき、前記テープ部の位置から次の前記テープ部の位置までの間における前記電極シートの長さを計測するシート測長手段と、
前記シート測長手段による計測結果に基づき、前記供給機構から供給される前記電極シートの長さを調節可能な供給長さ調節手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の捲回装置。

【請求項5】

前記シート離間手段により離間させられた前記電極シートの上流側部分及び下流側部分間に、所定の接続用テープを配置するテープ配置手段を備え、
前記シート接続手段は、前記電極シートの上流側部分及び前記接続用テープの一端部分の裏表両面、並びに、前記電極シートの下流側部分及び前記接続用テープの他端部分の裏表両面にそれぞれ前記保護テープを貼付し、前記保護テープ及び前記接続用テープを備えた前記テープ部によって、前記電極シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の捲回装置。

【請求項6】

自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯を備えてなる捲回装置を用いて、活物質の塗布された帯状の２枚の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとが捲回されてなる捲回素子を製造するための捲回素子の製造方法であって、
前記各電極シートを切断する電極シート切断工程と、
前記電極シート切断工程における前記電極シートの切断後、当該電極シートにおける被切断部分の上流側部分と下流側部分とを離間させるシート離間工程と、
前記シート離間工程において離間させられた前記電極シートの上流側部分及び下流側部分に対し前記電極シートの裏表両面からそれぞれ保護テープを貼付し、前記保護テープが少なくとも一部を構成するテープ部によって、前記電極シートの上流側部分及び下流側部分をつなぐシート接続工程と、
前記巻芯に対し前記各電極シート及び前記セパレータを捲回し、前記各電極シートに付された前記各テープ部と前記セパレータとを重ねた状態とする捲回工程と、
前記各テープ部と前記セパレータとが重ねられた状態において、前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定する固定工程と、
前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータが固定された状態で、重ねられた状態の前記各テープ部及び前記セパレータを一度に切断するセパレータ等切断工程とを含むことを特徴とする捲回素子の製造方法。

【請求項7】

前記捲回装置は、
複数の前記巻芯と、
自身の中心軸を回転軸として回転可能であり、自身の回転方向に所定間隔をあけて前記複数の巻芯が配置されるターレットとを備えるとともに、
前記各巻芯は、前記電極シート及び前記セパレータを挿通可能なスリットを有し、
前記複数の巻芯のうち第１ポジションにある第１巻芯に対し、前記各電極シート及び前記セパレータを所定長捲回した後において、前記ターレットを回転させ、当該第１巻芯を第２ポジションへと移動させるとともに、当該第１巻芯とは異なる第２巻芯を前記第１ポジションへと移動させる巻芯移動工程と、
前記第２ポジションに位置する前記第１巻芯から、前記各電極シート及び前記セパレータの各供給元にかけて配された前記各電極シート及び前記セパレータを、前記第１ポジションに位置する前記第２巻芯の前記スリットに対し挿通させるスリット挿通工程と、
前記セパレータ等切断工程において前記セパレータ及び各前記テープ部が切断された後、前記第１巻芯により前記セパレータの終端部と前記各電極シートの終端部とを巻取る終端部巻取工程とを含み、
前記捲回工程においては、前記スリット挿通工程における前記第２巻芯の前記スリットに対する前記各電極シート及び前記セパレータの挿通後、前記第２ポジションに位置する前記第１巻芯により前記各電極シート及び前記セパレータを捲回することで、前記各電極シートをつなぐ前記各テープ部を互いに重なった状態で前記第１巻芯及び前記第２巻芯間に配置し、
前記固定工程においては、前記各テープ部と前記セパレータとが重ねられた状態において、前記第２巻芯の前記スリット内にて、前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定し、
前記セパレータ等切断工程においては、前記第２巻芯の前記スリット内にて、前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定した状態で、前記第１巻芯から前記第２巻芯にかけて配された前記セパレータ及び前記各テープ部を一度に切断することを特徴とする請求項６に記載の捲回素子の製造方法。

【請求項8】

前記電極シートとして、正極活物質の塗布された正電極シートと、負極活物質の塗布された負電極シートとが前記巻芯により巻取られるように構成され、
前記シート接続工程における前記保護テープの貼付時において、前記正電極シートの上流側部分と下流側部分との間の隙間が、前記負電極シートの上流側部分と下流側部分との間の隙間よりも大きくされることを特徴とする請求項６又は７に記載の捲回素子の製造方法。

【請求項9】

前記テープ部は、前記電極シートの上流側部分と下流側部分との間に位置し、前記保護テープによって前記電極シートの上流側部分と下流側部分とに接続された１枚の接続用テープを備え、
前記シート接続工程においては、前記電極シートの上流側部分及び前記接続用テープの一端部分の裏表両面、並びに、前記電極シートの下流側部分及び前記接続用テープの他端部分の裏表両面にそれぞれ前記保護テープを貼付し、前記保護テープ及び前記接続用テープを備えた前記テープ部によって、前記電極シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の捲回素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、二次電池等に内蔵される捲回素子を得るための捲回装置及び捲回素子の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、リチウムイオン電池等の二次電池として用いられる捲回素子は、正極活物質が塗布された正電極シートと、負極活物質が塗布された負電極シートとが、絶縁素材からなる２枚のセパレータを介して重ね合わされた状態で捲回されて製造される。

【0003】

当該捲回素子を製造する捲回装置においては、ロール状に捲回された原反から供給される上記各電極シート及びセパレータがそれぞれ別個の搬送路に沿って捲回部へと搬送され、当該捲回部にて電極シート及びセパレータが重ね合わされた状態で捲回される。

【0004】

捲回部の構成としては、例えば回転可能に設けられたターレットと、当該ターレットの回転方向に沿って所定間隔をあけて配置されるとともに、自身も回転可能に設けられた複数の巻芯とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

【0005】

また、捲回装置としては、生産性の向上等を図るべく、固定手段、把持手段、シート切断手段、テープ貼付手段及び破断線形成手段を備えたものが提案されている（例えば、特許文献２等参照）。固定手段は、巻芯に設けられたスリット内にて電極シート及びセパレータを固定する。把持手段は、各電極シートの供給機構にそれぞれ設けられており、電極シートを把持する。シート切断手段は、複数の巻芯のうち第１ポジション（捲回ポジション）にある第１巻芯により巻取られる電極シートの終端部（下流側部分）と、複数の巻芯のうち第２ポジション（取外しポジション）にある第２巻芯により次回巻取られる電極シートの始端部（上流側部分）との区切りとなる位置にて予め電極シートを切断する。テープ貼付手段は、切断された電極シートの上流側部分と下流側部分とを両者に隙間をあけた状態で保護テープによりつなぐ。破断線形成手段は、前記保護テープのうち、電極シートの上流側部分と下流側部分との間に位置する部位に切断用の破断線（例えばミシン目）を形成する。

【0006】

当該捲回装置を用いた捲回素子の製造方法について説明すると、まず、第１ポジションにある第１巻芯に対し各電極シート及びセパレータがある程度捲回されると、第１巻芯が第２ポジションへと移動するとともに、何も捲回されていない第２巻芯が第１ポジションへと移動する。尚、本説明では、シート切断手段によって電極シートを切断する工程と、テープ貼付手段によって電極シートの上流側部分と上流側部分とを保護テープでつなぐ工程と、破断線形成手段によって保護テープに対し破断線を形成する工程とが既に行われているものとする。

【0007】

次いで、第２巻芯のスリットに対し各電極シート及びセパレータが挿通される。この状態で、第１巻芯による捲回作業を続け、負電極シートに貼付された保護テープの前記破断線が第２巻芯のスリット内へと導かれると、第１巻芯による捲回動作が一旦停止し、供給機構の前記把持手段により負電極シートが把持される。続いて、把持手段により負電極シートを把持したまま、第１巻芯を回転させ、第１巻芯に対し各電極シート及びセパレータを捲回する。これにより、破断線にて負電極シートに貼付された保護テープが切断されるとともに、１素子分の負電極シートの終端部が第１巻芯に巻取られる。

【0008】

同様に、正電極シートに貼付された保護テープの前記破断線が第２巻芯のスリット内へと導かれると、第１巻芯による捲回動作が一旦停止し、供給機構の前記把持手段により正電極シートが把持される。そして、把持手段により正電極シートを把持したまま、第１巻芯を回転させ、正電極シート及び各セパレータを捲回する。これにより、破断線にて正電極シートに貼付された保護テープが切断されるとともに、１素子分の正電極シートの終端部が第１巻芯に巻取られる。

【0009】

そして、両電極シートの終端部の巻取りが完了し、さらに両セパレータが所定量捲回されると、第１巻芯による捲回動作を停止する。

【0010】

その後、第２巻芯の前記固定手段によって、両電極シート及び両セパレータを固定する。その上で、第１巻芯及び第２巻芯の間に架け渡された両セパレータを切断する。次いで、第１巻芯を回転させることで両セパレータの終端部を巻取るとともに、所定の固定テープにより両セパレータの終端部を巻止めすることによって、捲回素子が得られる。以降、このような動作が繰り返し行われ、各巻芯に対し、各電極シート及び各セパレータが交互に捲回されることにより、捲回素子が順次製造されていく。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開平１１−２６５７２６号公報

【特許文献2】特開２０１４−３８７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、上記捲回装置では、各保護テープ及びセパレータを切断するために、
（１）各保護テープに破断線を形成する工程
（２）把持手段によって負電極シートを把持する工程
（３）第１巻芯を回転させることで、負電極シートの保護テープを破断線にて切断する工程
（４）把持手段によって正電極シートを把持する工程
（５）第１巻芯を回転させることで、正電極シートの保護テープを破断線にて切断する工程
（６）固定手段によって両電極シート及び両セパレータを固定する工程
（７）セパレータを切断する工程
を行う必要がある。従って、各保護テープ及びセパレータを切断するために比較的多数の工程が必要となり、生産効率を十分に向上させることができないおそれがある。

【0013】

加えて、電極シートの搬送中に破断線にて保護テープが切断されてしまったり、保護テープを破断線にて切断する際に保護テープが電極シートから剥がれてしまったりするおそれがある。また、結果的に、セパレータの両端部における余り部分（電極シートを覆っていない部分）が長くなってしまう可能性がある。

【0014】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産効率の向上や、安定した生産性の確保を図ること等を可能とする捲回装置及び捲回素子の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。

【0016】

手段１．活物質の塗布された帯状の２枚の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとをそれぞれ所定の供給機構から供給しつつ重ね合わせて捲回する捲回装置であって、
自身の中心軸を回転軸として回転し、前記各供給機構から供給される前記各電極シート及び前記セパレータを捲回可能な巻芯と、
前記巻芯により巻取られることとなる終端部、及び、前記巻芯により次回巻取られることとなる始端部との区切りとなる位置にて前記各電極シートを切断する電極シート切断手段と、
前記電極シート切断手段による前記電極シートの切断後、当該電極シートにおける被切断部分の上流側部分と下流側部分とを離間させるシート離間手段と、
前記シート離間手段により離間させられた前記電極シートの上流側部分及び下流側部分に対し前記電極シートの裏表両面からそれぞれ保護テープを貼付し、前記保護テープが少なくとも一部を構成するテープ部によって、前記電極シートの上流側部分及び下流側部分をつなぐシート接続手段と、
前記巻芯により前記セパレータ及び前記各電極シートを所定量捲回し、前記各電極シートに付された前記各テープ部と前記セパレータとを重ねた状態で、前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定する固定手段と、
前記固定手段により前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定した上で、重ねられた状態の前記各テープ部及び前記セパレータを一度に切断するセパレータ等切断手段とを備えることを特徴とする捲回装置。

【0017】

上記手段１によれば、各電極シートは、電極シート切断手段によって、巻芯により巻取られることとなる下流側部分（終端部）と、巻芯により次回巻取られることとなる上流側部分（始端部）との区切りとなる位置にて切断される。また、各電極シートは、シート接続手段によってその上流側部分と下流側部分との間に隙間をあけた状態で、前記上流側部分と下流側部分とに保護テープが貼付される。その結果、保護テープが少なくとも一部を構成するテープ部によって前記上流側部分と下流側部分とがつながれる。

【0018】

次いで、各電極シートに付された各テープ部及びセパレータが互いに重なるようにした上で、固定手段によって電極シート及びこれに付されたテープ部のうち少なくとも一方、並びに、セパレータが固定される。そして、このように固定手段によって電極シート等、並びに、セパレータが固定された状態で、セパレータ等切断手段によって、セパレータ及び両テープ部が一度に切断される。

【0019】

結果として、上記手段１によれば、各テープ部及びセパレータを切断するために、
（１）固定手段によって電極シート等、並びに、セパレータを固定する工程
（２）セパレータ及び各テープ部を一度に切断する工程
を行えばよい。つまり、上記手段１によれば、各テープ部を切断するために、テープ部（保護テープ等）に破断線を形成する工程や各電極シートを把持する工程が不要となり、また、各テープ部を切断する工程と、セパレータを切断する工程とを一工程に統合することができる。従って、生産効率を極めて効果的に向上させることができる。

【0020】

また、切断用の破断線を設ける必要はないため、電極シートの搬送中に破断線にてテープ部が切断されてしまうという事態は生じ得ず、さらに、張力を加えてテープ部を切断する場合と比較して、切断時にテープ部が剥がれてしまう蓋然性も著しく低い。従って、安定した生産性を確保することができる。

【0021】

加えて、上記手段１によれば、セパレータの端部における余り部分（電極シートを覆わない部分）の長さは、テープ部の被切断部分から電極シートの当該被切断部分に近い側の端縁までの長さと同程度となる。従って、セパレータの使用量を削減することができ、製造コストの低減や捲回素子の小型化を図ることができる。

【0022】

また、電極シートの切断面が保護テープで覆われ保護された状態となるため、切断に伴うバリやエッジが電極シートの切断面に生じたとしても、これらバリ等が露出してしまうことを防止できる。これにより、バリ等によってセパレータが傷つけられてしまうといった事態を防止でき、捲回素子の品質向上を図ることができる。

【0023】

手段２．前記巻芯が複数設けられるとともに、
自身の中心軸を回転軸として回転可能であり、自身の回転方向に所定間隔をあけて前記複数の巻芯が配置されるターレットを備えることを特徴とする手段１に記載の捲回装置。

【0024】

上記手段２によれば、ターレットを回転することにより複数の巻芯を移動させつつ、順次捲回を行うことが可能となる。つまり、複数の巻芯のうちの１つにおいてセパレータや電極シートの下流側部分（終端部）を巻取ると同時に、その他の巻芯において新たな捲回を開始することができる。結果として、１つの巻芯のみを備えた捲回装置に比べ、生産性の向上を図ることができる。

【0025】

手段３．前記電極シートとして、正極活物質の塗布された正電極シートと、負極活物質の塗布された負電極シートとが前記巻芯により巻取られるように構成され、
前記シート接続手段による前記保護テープの貼付時において、前記正電極シートの上流側部分と下流側部分との間の隙間が、前記負電極シートの上流側部分と下流側部分との間の隙間よりも大きくなるように構成されることを特徴とする手段１又は２に記載の捲回装置。

【0026】

上記手段３によれば、得られた捲回素子において、より確実に負電極シートで正電極シートを覆う構成とすることができる。従って、正電極シートが負電極シートで覆われないことに伴う不具合（例えば、正電極シートに針状の析出物が形成され、セパレータに傷がついてしまうこと等）を効果的に抑制することができる。その結果、捲回素子の品質向上を一層図ることができる。

【0027】

尚、上記効果は、負電極シートが正電極シートの外周側に位置していれば勿論のこと、正電極シートが負電極シートの外周側に位置していても、負電極シートの上流側部分と下流側部分との間に形成される隙間と、正電極シートの上流側部分と下流側部分との間に形成される隙間とに所定以上の差があれば、十分に奏されることとなる。

【0028】

手段４．前記各電極シートの搬送経路に沿って前記電極シート切断手段及び前記シート接続手段の下流に設けられ、前記テープ部の位置を検出するテープ位置検出手段と、
前記テープ位置検出手段による検出結果に基づき、前記テープ部の位置から次の前記テープ部の位置までの間における前記電極シートの長さを計測するシート測長手段と、
前記シート測長手段による計測結果に基づき、前記供給機構から供給される前記電極シートの長さを調節可能な供給長さ調節手段とを備えることを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の捲回装置。

【0029】

尚、テープ位置検出手段は、テープ部の位置を、テープ部自体から直接検出してもよいし、間接的に検出してもよい。例えば、テープ位置検出手段は、１素子分の電極シートの上流側端縁（始端）又は下流側端縁（終端）を検出することでテープ部の位置を検出してもよいし、１素子分の電極シート同士の間に形成された隙間を検出することで、テープ部の位置を検出してもよい。

【0030】

上記手段４によれば、テープ部の位置を利用することで、実際に供給されている１素子分の電極シートの長さを計測することができる。そして、供給長さ調節手段は、計測された電極シートの長さに基づき、供給機構から供給される電極シートの長さを調節することができる。例えば、シート測長手段により計測された１素子分の電極シートの長さが正規の長さよりも５ｍｍ長いとき、供給長さ調節手段は、供給機構から供給される電極シートの長さを現在の設定値よりも５ｍｍだけ小さいものとする。これにより、得られる捲回素子における電極シートの長さをより適切なものとすることができ、捲回素子の品質をより一層高めることができる。

【0031】

また、上記手段４によれば、セパレータ等切断手段により各テープ部を切断する際に、搬送方向に沿って各テープ部の位置に大きなズレが生じてしまうことをより確実に防止できる。これにより、テープ部等の切断時に各テープ部をより確実に重ねることができ、セパレータ等切断手段によって、各テープ部及びセパレータをより確実に一度で切断することができる。その結果、より安定した生産性を確保することができる。

【0032】

手段５．前記シート離間手段により離間させられた前記電極シートの上流側部分及び下流側部分間に、所定の接続用テープを配置するテープ配置手段を備え、
前記シート接続手段は、前記電極シートの上流側部分及び前記接続用テープの一端部分の裏表両面、並びに、前記電極シートの下流側部分及び前記接続用テープの他端部分の裏表両面にそれぞれ前記保護テープを貼付し、前記保護テープ及び前記接続用テープを備えた前記テープ部によって、前記電極シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐように構成されていることを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の捲回装置。

【0033】

例えば、捲回素子において、電極同士の長さの差が一定以上の大きさであること等の要件が求められる場合、この要件を満たすために、電極シートの上流側部分と下流側部分との間に比較的大きな隙間をあけた上で、テープ部によって電極シートの上流側部分と下流側部分とを接続する必要が生じ得る。このような場合において、電極シートの裏表に貼付される２枚の保護テープのみによって電極シートの上流側部分と下流側部分とを接続すると、保護テープが重なってなる比較的厚肉の部分が比較的長く形成されることとなる。そのため、得られた捲回素子における外径が比較的大きなものとなってしまうおそれがある。また、保護テープ同士の間に気泡が生じやすくなってしまい、捲回素子の品質低下を招いてしまうことも懸念される。

【0034】

この点、上記手段５によれば、電極シートの上流側部分と下流側部分とが１枚の接続用テープを介して接続されるため、保護テープが重なった部分を比較的短くすることができる。従って、電極シートの上流側部分と下流側部分との間において、保護テープが重なってなる比較的厚肉の部分をより短いものすることができる。これにより、得られた捲回素子における外径を比較的小さなものとすることができ、捲回素子の小型化を図ることができる。また、重ねられた保護テープ同士の間において気泡を生じにくくすることができ、捲回素子の品質低下を効果的に抑制することができる。

【0035】

手段６．自身の中心軸を回転軸として回転可能な巻芯を備えてなる捲回装置を用いて、活物質の塗布された帯状の２枚の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとが捲回されてなる捲回素子を製造するための捲回素子の製造方法であって、
前記各電極シートを切断する電極シート切断工程と、
前記電極シート切断工程における前記電極シートの切断後、当該電極シートにおける被切断部分の上流側部分と下流側部分とを離間させるシート離間工程と、
前記シート離間工程において離間させられた前記電極シートの上流側部分及び下流側部分に対し前記電極シートの裏表両面からそれぞれ保護テープを貼付し、前記保護テープが少なくとも一部を構成するテープ部によって、前記電極シートの上流側部分及び下流側部分をつなぐシート接続工程と、
前記巻芯に対し前記各電極シート及び前記セパレータを捲回し、前記各電極シートに付された前記各テープ部と前記セパレータとを重ねた状態とする捲回工程と、
前記各テープ部と前記セパレータとが重ねられた状態において、前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定する固定工程と、
前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータが固定された状態で、重ねられた状態の前記各テープ部及び前記セパレータを一度に切断するセパレータ等切断工程とを含むことを特徴とする捲回素子の製造方法。

【0036】

上記手段６によれば、上記手段１と同様の作用効果が奏されることとなる。

【0037】

手段７．前記捲回装置は、
複数の前記巻芯と、
自身の中心軸を回転軸として回転可能であり、自身の回転方向に所定間隔をあけて前記複数の巻芯が配置されるターレットとを備えるとともに、
前記各巻芯は、前記電極シート及び前記セパレータを挿通可能なスリットを有し、
前記複数の巻芯のうち第１ポジションにある第１巻芯に対し、前記各電極シート及び前記セパレータを所定長捲回した後において、前記ターレットを回転させ、当該第１巻芯を第２ポジションへと移動させるとともに、当該第１巻芯とは異なる第２巻芯を前記第１ポジションへと移動させる巻芯移動工程と、
前記第２ポジションに位置する前記第１巻芯から、前記各電極シート及び前記セパレータの各供給元にかけて配された前記各電極シート及び前記セパレータを、前記第１ポジションに位置する前記第２巻芯の前記スリットに対し挿通させるスリット挿通工程と、
前記セパレータ等切断工程において前記セパレータ及び各前記テープ部が切断された後、前記第１巻芯により前記セパレータの終端部と前記各電極シートの終端部とを巻取る終端部巻取工程とを含み、
前記捲回工程においては、前記スリット挿通工程における前記第２巻芯の前記スリットに対する前記各電極シート及び前記セパレータの挿通後、前記第２ポジションに位置する前記第１巻芯により前記各電極シート及び前記セパレータを捲回することで、前記各電極シートをつなぐ前記各テープ部を互いに重なった状態で前記第１巻芯及び前記第２巻芯間に配置し、
前記固定工程においては、前記各テープ部と前記セパレータとが重ねられた状態において、前記第２巻芯の前記スリット内にて、前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定し、
前記セパレータ等切断工程においては、前記第２巻芯の前記スリット内にて、前記電極シート及び前記テープ部のうち少なくとも一方、並びに、前記セパレータを固定した状態で、前記第１巻芯から前記第２巻芯にかけて配された前記セパレータ及び前記各テープ部を一度に切断することを特徴とする手段６に記載の捲回素子の製造方法。

【0038】

尚、「各テープ部を第１巻芯及び第２巻芯間に配置する」とあるのは、第２巻芯のスリット内に各テープ部が配置されている状態を含む。

【0039】

上記手段７によれば、捲回装置は複数の巻芯を備えており、巻芯移動工程において、第１ポジションにある第１巻芯に対し各電極シート及びセパレータがある程度捲回されると、当該第１巻芯が第２ポジションへと移動するとともに、第２巻芯が第１ポジションへと移動する。そして、スリット挿通工程において、第１巻芯から電極シート及びセパレータの各供給元にかけて配された各電極シート及びセパレータが、第２巻芯のスリットに対し挿通される。

【0040】

次いで、捲回工程において、第１巻芯により各電極シート及びセパレータを捲回することにより、各テープ部が互いに重なった状態で第１巻芯及び第２巻芯間の所定位置に配置される。そして、この状態で、固定工程において、第２巻芯の前記スリット内にて電極シート及びこれに付されたテープ部のうち少なくとも一方、並びに、セパレータが固定される。次いで、セパレータ等切断工程において、第２巻芯のスリットにおいて電極シート等、並びに、セパレータが固定された状態で、セパレータ及び各テープ部が一度に切断される。切断後、終端部巻取工程において、第１巻芯により電極シートやセパレータの終端部が巻取られる。

【0041】

このように上記手段７によれば、セパレータ及び各テープ部の切断時に、第２巻芯の固定手段によってセパレータ等が固定されている。そのため、セパレータ及び各テープ部の切断直後（セパレータ等切断工程の直後）に、第２巻芯によりセパレータや電極シートの捲回を開始することができる。これにより、生産性の一層の向上を図ることができる。

【0042】

手段８．前記電極シートとして、正極活物質の塗布された正電極シートと、負極活物質の塗布された負電極シートとが前記巻芯により巻取られるように構成され、
前記シート接続工程における前記保護テープの貼付時において、前記正電極シートの上流側部分と下流側部分との間の隙間が、前記負電極シートの上流側部分と下流側部分との間の隙間よりも大きくされることを特徴とする手段６又は７に記載の捲回素子の製造方法。

【0043】

上記手段８によれば、上記手段３と同様の作用効果が奏されることとなる。

【0044】

手段９．前記テープ部は、前記電極シートの上流側部分と下流側部分との間に位置し、前記保護テープによって前記電極シートの上流側部分と下流側部分とに接続された１枚の接続用テープを備え、
前記シート接続工程においては、前記電極シートの上流側部分及び前記接続用テープの一端部分の裏表両面、並びに、前記電極シートの下流側部分及び前記接続用テープの他端部分の裏表両面にそれぞれ前記保護テープを貼付し、前記保護テープ及び前記接続用テープを備えた前記テープ部によって、前記電極シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐことを特徴とする手段６乃至８のいずれかに記載の捲回素子の製造方法。

【0045】

上記手段９によれば、上記手段５と同様の作用効果が奏されることとなる。

【0046】

上記手段６等によれば、セパレータ等切断工程において、各シート部及びセパレータは重ねられた状態で一度に切断されるため、切断直後において、各テープ部及びセパレータのそれぞれ端縁部（被切断部）はある程度揃った状態となる。そのため、上記手段６等の製造方法により得られた捲回素子は、電極シートやセパレータが正常に捲回されたものであれば、その終端部において、各テープ部及びセパレータの端縁部が目視により確認可能となる。例えば、テープ部及びセパレータの切断後に電極シート及びセパレータの終端部を巻取る場合には、各電極シートに付された各テープ部及びセパレータの端縁部が少しずつずれた状態で、捲回素子の外周に現れることとなる。従って、捲回素子の終端部を目視により確認することで、捲回素子における電極シートやセパレータの捲回状態の良否を容易に判別することができる。

【0047】

また、各テープ部及びセパレータのそれぞれの端縁部が少しずつずれた状態となっていれば、所定のテープにより巻止めを行うときに、当該テープの接着面を少なくとも各テープ部及びセパレータに対しより確実に接触させることができる（場合によっては、テープの接着面を電極シートに対してもより確実に接触させることができる）。その結果、捲回素子における巻止めをより確実、かつ、より強固に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】電池素子の構成を示す断面模式図である。

【図2】捲回装置の概略構成図である。

【図3】捲回部の概略構成図である。

【図4】巻芯の概略構成図である。

【図5】切断貼付装置の構成を示す模式図である。

【図6】シート切断時における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。

【図7】シート切断後における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。

【図8】テープ貼付時における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。

【図9】負電極シートの切断後における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。

【図10】（ａ）〜（ｅ）は、保護テープの貼付過程等における電極シート等の状態を示す模式図である。

【図11】捲回ポジションにある巻芯に対し各種シートが捲回された状態を示す捲回装置の動作説明図である。

【図12】一方の巻芯が各種シートを捲回しつつ取外しポジションへと移動するとともに、他方の空の巻芯が捲回ポジションへと移動する状態を示す捲回装置の動作説明図である。

【図13】捲回ポジションへ移動した空の巻芯のスリットに対し各種シートを挿通させた状態を示す捲回装置の動作説明図である。

【図14】取外しポジションに位置する巻芯を回転させ、各種シートを捲回する状態を示す捲回装置の動作説明図である。

【図15】保護テープを所定位置に配置した状態を示す捲回装置の動作説明図である。

【図16】各保護テープ及びセパレータを切断する状態を示す捲回装置の動作説明図である。

【図17】取外しポジションの巻芯にてセパレータ及び電極シートの終端部を巻き取るとともに、捲回ポジションの巻芯にて新たな各種シートの捲回を開始した状態を示す捲回装置の動作説明図である。

【図18】得られた電池素子におけるセパレータ等の終端部の構成を示すための部分拡大模式図である。

【図19】第２実施形態における捲回装置の概略構成図である。

【図20】第２実施形態における巻芯等の構成を示す概略構成図である。

【図21】第２実施形態における捲回工程を示すための模式図である。

【図22】第２実施形態におけるセパレータ等切断工程を示すための模式図である。

【図23】第２実施形態におけるセパレータ等の終端部の巻取工程を示すための模式図である。

【図24】第２実施形態におけるスリットに対するセパレータ等の挿通工程を示すための模式図である。

【図25】（ａ）〜（ｅ）は、第３実施形態における電極シート等の状態を示す模式図である。

【図26】第３実施形態における切断貼付装置の構成を示す模式図である。

【図27】シート切断時における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。

【図28】シート切断後における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。

【図29】接続用テープの配置時における切断貼付装置を示す模式図である。

【図30】保護テープの貼付時における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。

【図31】第３実施形態において、負電極シートの切断後における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。

【図32】保護テープ等が重ねられた状態を示す捲回装置の動作説明図である。

【図33】接続用テープ等の切断時におけるセパレータ等カッタを示す拡大断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0049】

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔第１実施形態〕
まず、本実施形態の捲回装置によって得られる捲回素子としてのリチウムイオン電池素子の構成について説明する。

【0050】

図１に示すように、リチウムイオン電池素子１（以下、単に「電池素子１」という）は、２枚のセパレータ２，３を介して、正電極シート４及び負電極シート５が重ね合わされた状態で捲回されることで製造される。尚、図１においては、説明の便宜上、セパレータ２，３及び電極シート４，５（以下、これらを総称する場合は「各種シート２〜５」という）の相互の間隔をあけて示している。

【0051】

セパレータ２，３は、それぞれ同一の幅を有する帯状をなしており、異なる電極シート４，５同士が互いに接触して短絡を起こしてしまうのを防止すべく、ポリプロピレン（ＰＰ）等の絶縁体により構成されている。

【0052】

各電極シート４，５は、薄板状の金属シートよりなり、セパレータ２，３と略同一の幅を有している。また、各電極シート４，５の表裏両面には活物質が塗布されている。正電極シート４には例えばアルミニウム箔シートが用いられ、その表裏両面に正極活物質（例えば、マンガン酸リチウム粒子等）が塗布されている。負電極シート５には例えば銅箔シートが用いられ、その表裏両面に負極活物質（例えば、活性炭等）が塗布されている。そして、活物質を介して、正電極シート４及び負電極シート５間におけるイオン交換ができるようになっている。より詳しくは、充電時には、正電極シート４側から負電極シート５側へとイオンが移動し、放電時には、負電極シート５側から正電極シート４側へとイオンが移動する。

【0053】

また、正電極シート４の幅方向一端縁からは図示しない複数の正極リードが延出するとともに、負電極シート５の幅方向他端縁からは図示しない複数の負極リードが延出している。

【0054】

リチウムイオン電池を得るに際しては、捲回された電池素子１が金属製で筒状をなす電池容器（図示せず）内に配設されるとともに、前記正極リード及び負極リードがそれぞれまとめられる。そして、まとめられた正極リードを正極端子部品（図示せず）に接続するとともに、同じくまとめられた負極リードを負極端子部品（図示せず）に接続し、両端子部品が前記電気容器の両端開口に塞ぐように設けられることで、リチウムイオン電池を得ることができる。

【0055】

次に、電池素子１を製造するための捲回装置１０について説明する。図２に示すように、捲回装置１０は、各種シート２〜５を捲回するための捲回部１１と、正電極シート４を捲回部１１へ供給するための正電極シート供給機構３１と、負電極シート５を捲回部１１へ供給するための負電極シート供給機構４１と、セパレータ２，３をそれぞれ捲回部１１へ供給するためのセパレータ供給機構５１，６１とを備えている。尚、上記捲回部１１や各供給機構３１，４１，５１，６１など、捲回装置１０内の各種機構は、基本的には図示しない制御装置により動作制御される構成となっている。

【0056】

正電極シート供給機構３１の最上流側においては、正電極シート４がロール状に捲回されてなる正電極シート原反３２が回転可能に支持されており、ここから適宜、正電極シート４が引き出されることとなる。

【0057】

また、正電極シート原反３２から捲回部１１にかけての正電極シート４の搬送路の途中には、下流側より順に、テープ位置検出手段としての検出センサ８３、第１繰出しローラ８４、バッファ機構８５、第２繰出しローラ８６及び切断貼付装置８７が設けられている。

【0058】

検出センサ８３は、例えば光電センサからなり、正電極シート４に貼付されたポリプロピレン等からなるテープ部としての保護テープ１００を検出するものである。検出センサ８３は、正電極シート４に向けて光を照射し、反射光の差異に基づいて保護テープ１００を直接的に検出する。保護テープ１００が検出されると、検出センサ８３から所定の算出制御装置８９に対し、保護テープ１００を検出した旨の信号が入力される。

【0059】

算出制御装置８９は、検出センサ８３から信号が入力される度に、その直前の信号入力時からの、後述する測長ローラ８５ａに設けられたエンコーダの回転量を取得する。そして、取得した回転量に基づき、保護テープ１００の貼付位置から次の保護テープ１００の貼付位置までの距離、すなわち、捲回部１１により実際に巻取られることとなる電池素子１ひとつ分の正電極シート４の長さを算出する。本実施形態では、算出制御装置８９及び測長ローラ８５ａによって、シート測長手段が構成される。

【0060】

また、算出制御装置８９は、電池素子１ひとつ分の正電極シート４の長さに関する設定値が予め記録されており、当該設定値に基づき、第２繰出しローラ８６の動作を制御する。より詳しくは、算出制御装置８９は、第２繰出しローラ８６に設けられたエンコーダ（図示せず）に基づき、第２繰出しローラ８６から繰出されている正電極シート４の長さに関するデータを逐次受信しており、受信したデータに基づき把握した正電極シート４の繰出し量と前記設定値とが等しくなったときに、第２繰出しローラ８６の動作を停止させる。

【0061】

加えて、算出制御装置８９は、前記設定値を逐次更新可能とされており、実際に供給された（算出した）正電極シート４の長さと前記設定値との差分に基づき新たな設定値を導出し更新する。例えば、実際に供給された（算出された）正電極シート４の長さが設定値に対し５ｍｍ長いものとなっていた場合、算出制御装置８９は、新たな設定値を現在の設定値よりも５ｍｍ短い値に更新する。これにより、次回供給される正電極シート４の長さは、前回の供給長さよりも５ｍｍ短いものとされる。本実施形態では、算出制御装置８９及び第２繰出しローラ８６によって、供給長さ調節手段が構成される。

【0062】

第１繰出しローラ８４は、図示しないモータに連結された上下一対のローラ８４ａ，８４ｂを有し、両ローラ８４ａ，８４ｂにより正電極シート４を挟持しつつ、捲回部１１の捲回動作に合せて正電極シート４を繰り出すよう構成されている。

【0063】

一方、第２繰出しローラ８６は、正電極シート４を繰り出しつつ、保護テープ１００の貼付位置を切断貼付装置８７に対し位置決めするためのものであり、図示しないモータに連結された上下一対のローラ８６ａ，８６ｂ、及び、図示しないエンコーダ等を有している。そして、第２繰出しローラ８６は、両ローラ８６ａ，８６ｂにより正電極シート４を挟持しつつ、算出制御装置８９からの制御に基づき、正電極シート４を間欠的に繰り出すように構成されている。

【0064】

バッファ機構８５は、図示しないエンコーダを有する測長ローラ８５ａと、従動ローラ８５ｂと、両ローラ８５ａ，８５ｂ間において上下方向に変位可能に設けられた昇降ローラ８５ｃとを有し、捲回部１１に対する正電極シート４の繰出し量と、第２繰出しローラ８６による正電極シート４の繰出し量との差を吸収する役割を果たす。また、バッファ機構８５は、捲回される正電極シート４に対して所定のテンションを付与し、正電極シート４の弛みを防止するための張力付与手段としても機能する。

【0065】

切断貼付装置８７は、正電極シート４の切断や保護テープ１００の貼付等を行うためのものであり、図５等に示すように、正電極シート４を切断する電極シート切断手段としてのカッタ機構９０と、カッタ機構９０による正電極シート４の切断に際し正電極シート４を把持するシート離間手段としての把持機構９１と、正電極シート４の被切断部分に対し保護テープ１００を貼付するテープ接続手段としてのテープ貼付機構９２とを備えている。

【0066】

カッタ機構９０は、正電極シート４の上側に位置する上刃９０ａと、正電極シート４の下側に位置する下刃９０ｂとから構成されるとともに、当該各刃９０ａ，９０ｂが正電極シート４の搬送経路外へ退避可能に構成されている。

【0067】

把持機構９１は、カッタ機構９０の上流側にて正電極シート４を把持可能な上流側把持部９１ａと、カッタ機構９０の下流側にて正電極シート４を把持可能な下流側把持部９１ｂとを有するとともに、上流側把持部９１ａが下流側把持部９１ｂに対し正電極シート４の搬送路に沿って進退可能に構成されている。

【0068】

より詳しくは、上流側把持部９１ａは、図示しない駆動手段により、下流側把持部９１ｂから相当距離離間した退避位置と、下流側把持部９１ｂに最も接近した最接近位置との間を移動可能に構成されている。つまり、各把持部９１ａ，９１ｂがシート搬送方向に沿って互いに離間・接近する方向へ相対移動可能に構成されている。なお、便宜上、符号は省略するが、各把持部９１ａ，９１ｂは、上下一対のチャックを具備しており、図示しない駆動手段により当該チャックが開閉動作を行うように構成されている。

【0069】

テープ貼付機構９２は、正電極シート４の上方位置にて保護テープ１００を保持可能な上保持部９２ａと、正電極シート４の下方位置にて保護テープ１００を保持可能な下保持部９２ｂとを有し、図示しない駆動手段により各保持部９２ａ，９２ｂがそれぞれ上下方向に沿って昇降動作を行うように構成されている。

【0070】

図２の説明に戻り、負電極シート供給機構４１の最上流側においては、負電極シート５がロール状に捲回されてなる負電極シート原反４２が回転可能に支持されており、ここから適宜、負電極シート５が引き出されることとなる。

【0071】

また、負電極シート原反４２から捲回部１１にかけての負電極シート５の搬送路の途中には、正電極シート４の搬送路と同様に、テープ位置検出手段としての検出センサ８３、第１繰出しローラ８４、バッファ機構８５、第２繰出しローラ８６、切断貼付装置８７及び算出制御装置８９などが設けられている。これら検出センサ８３、第１繰出しローラ８４、バッファ機構８５、第２繰出しローラ８６、切断貼付装置８７、算出制御装置８９などの各種構成は、正電極シート４の搬送路に設けられたものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。尚、本実施形態では、各電極シート４，５の搬送路のそれぞれに対応して算出制御装置８９が１つずつ設けられているが、算出制御装置８９を１つのみ設け、当該算出制御装置８９によって、各電極シート４，５の供給量の調節等を行うように構成してもよい。

【0072】

一方、セパレータ供給機構５１，６１は、それぞれセパレータ２，３がロール状に捲回されてなるセパレータ原反５２，６２を備えている。

【0073】

セパレータ原反５２，６２は、自由回転可能に支持されており、ここから適宜、セパレータ２，３が引き出されることとなる。

【0074】

また、各種シート２〜５の供給経路の途中には、各種シート２〜５をひとまとめにする一対のガイドローラ８８ａ，８８ｂなど、各種シート２〜５を案内するための各種ガイドローラ（符号略）が設けられている。

【0075】

尚、本実施形態では、ガイドローラ８８ａ，８８ｂを通過し、セパレータ２，３及び両電極シート４，５が重ねられた状態において、正電極シート４に貼付された保護テープ１００と負電極シート５に貼付された保護テープ１００とが重なるように各電極シート４，５の搬送経路の長さ等が設定されている。

【0076】

次に捲回部１１の構成について詳しく説明する。図３に示すように、捲回部１１は、図示しない駆動機構により回転可能に設けられた円盤状のターレット１２と、当該ターレット１２の回転方向に１８０°間隔で設けられた２つの巻芯１３，１４と、当該巻芯１３，１４とそれぞれターレット１２の回転方向にほぼ９０°ずつずれた位置に設けられた２つの支持ローラ１５Ａ，１５Ｂと、セパレータ２，３及び保護テープ１００を切断するためのセパレータ等切断手段としてのセパレータ等カッタ１６と、捲回後の各種シート２〜５がばらけるのを押さえるための押えローラ１７とを備えている。

【0077】

巻芯１３，１４は、それぞれ自身の外周側において各種シート２〜５を巻取るためのものであり、図示しない駆動機構により自身の中心軸を回転軸として回転可能に構成されている。また、巻芯１３，１４は、ターレット１２の軸線方向（図３等の紙面奥行方向）に沿って、当該ターレット１２に対し出没可能に設けられている。

【0078】

巻芯１３（１４）は、図４に示すように、それぞれ自身の軸線方向（図４の紙面奥行方向）に沿って延びる一対の芯片１３Ａ，１３Ｂ（１４Ａ，１４Ｂ）を備えており、当該一対の芯片１３Ａ，１３Ｂ（１４Ａ，１４Ｂ）間に、各種シート２〜５を挿通可能なスリット１３Ｓ（１４Ｓ）が形成されている。

【0079】

また、巻芯１３（１４）は、スリット１３Ｓ（１４Ｓ）内において、各種シート２〜５を固定するための固定手段としてのチャック機構１３Ｔ（１４Ｔ）を備えている。

【0080】

チャック機構１３Ｔ（１４Ｔ）は、断面が略六角形状で内部に空間を有するチューブ１３１（１４１）と、当該チューブ１３１（１４１）に連結された図示しないエア供給排出機構とで構成されている。チューブ１３１（１４１）は、図中上部が接着部１３２（１４２）となっており、この接着部１３２（１４２）が芯片１３Ａ（１４Ａ）に接着されている。また、チューブ１３１（１４１）は、図中下部が挟持部１３３（１４３）となっており、この挟持部１３３（１４３）が、他方の芯片１３Ｂ（１４Ｂ）に対向するように配置されている。さらに、前記エア供給排出機構は、チューブ１３１（１４１）の内部空間に対するエアの供給、及び、当該内部空間からのエアの排出が可能となっている。そして、チューブ１３１（１４１）は、その内部空間にエアが供給されることによって膨張し、上記挟持部１３３（１４３）を一方の芯片１３Ａ（１４Ａ）から突出させる。また、チューブ１３１（１４１）は、その内部空間のエアが排出されることによって縮小し、その挟持部１３３（１４３）を一方の芯片１３Ａ（１４Ａ）の凹部１３４（１４４）に没入させる。かかる構成によって、図４に示すように、チャック機構１３Ｔ（１４Ｔ）は、芯片１３Ａ，１４Ｂ（１４Ａ，１４Ｂ）間に挿通されたセパレータ２，３、正電極シート４又はこれに貼付された保護テープ１００、及び、負電極シート５又はこれに貼付された保護テープ１００を挟持可能となっている。尚、図４では、各種シート２〜５及び保護テープ１００を実際よりも厚肉に示している。

【0081】

図３に戻り、巻芯１３，１４は、ターレット１２が回転することにより、第１ポジションとしての捲回ポジションＰ１と、第２ポジションとしての取外しポジションＰ２との間を旋回移動可能に構成されている。

【0082】

捲回ポジションＰ１は、巻芯１３，１４に対し各種シート２〜５を捲回するポジションであり、当該捲回ポジションＰ１に対し上記各供給機構３１，４１，５１，６１からそれぞれ各種シート２〜５が供給されることとなる。

【0083】

取外しポジションＰ２は、捲回後の各種シート２〜５、すなわち電池素子１の取外しを行うためのポジションである。取外しポジションＰ２の周辺部には、巻芯１３，１４から電池素子１の取外しを行うための取外装置（図示略）等が設けられている。

【0084】

支持ローラ１５Ａ，１５Ｂは、取外しポジションＰ２へ移動した巻芯１３，１４と上記供給機構３１，４１，５１，６１との間で各種シート２〜５を引っ掛け、支持するためのものである。

【0085】

セパレータ等カッタ１６は、捲回ポジションＰ１の近傍に配置されており、ターレット１２に接近しセパレータ２，３及び保護テープ１００を切断する切断位置と、ターレット１２から離間し巻芯１３，１４の移動を妨げない退避位置とに移動可能である。

【0086】

押えローラ１７は、取外しポジションＰ２の近傍に配置されており、ターレット１２に接近し捲回後の各種シート２〜５を押さえる近接位置と、ターレット１２から離間し巻芯１３，１４の移動を妨げない退避位置とに移動可能に構成されている。

【0087】

次に、上述した捲回装置１０を用いた電池素子１の製造方法について説明する。

【0088】

まずは、各電極シート４，５への保護テープ１００の貼付手順について、正電極シート４の場合を例に詳しく説明する。尚、負電極シート５に対する保護テープ１００の貼付手順は、正電極シート４に対する保護テープ１００の貼付手順とほぼ同様であるが、一部異なる点がある（この点は後に説明する）。

【0089】

後述するように、チャック機構１３Ｔ（１４Ｔ）により正電極シート４が固定された状態となると、第１繰出しローラ８４が停止する一方、第２繰出しローラ８６は回転動作を続け、これより上流側の正電極シート４が繰出される。この間、バッファ機構８５では、昇降ローラ８５ｃが降下し、繰出された分の正電極シート４が貯留される。ここでは、少なくとも後述する保護テープ１００の貼付作業中（第２繰出しローラ８６の停止中）に、第１繰出しローラ８４により繰出される量が貯留されることとなる。

【0090】

また、捲回部１１により次の１素子分の捲回動作が開始されると、第１繰出しローラ８４及び第２繰出しローラ８６が同期して回転し、正電極シート原反３２から捲回部１１へ正電極シート４が順次搬送される。

【0091】

続いて、第２繰出しローラ８６に設けられたエンコーダの計測値に基づき、捲回部１１により巻取られる１素子分の正電極シート４の区切り位置Ｘ１〔図１０（ａ）参照〕が切断貼付装置８７（カッタ機構９０）の所定位置に達したと判断されると、第２繰出しローラ８６が停止する。一方、第１繰出しローラ８４は回転動作を続け、捲回部１１による捲回作業は継続して行われる。従って、第２繰出しローラ８６が停止し、第１繰出しローラ８４が回転している間、バッファ機構８５では、昇降ローラ８５ｃが上昇し、貯留されていた正電極シート４が繰出されていくことなる。尚、区切り位置Ｘ１は、一方の巻芯１３（１４）により巻取られる正電極シート４の終端部と、他方の巻芯１４（１３）により次回巻取られる正電極シート４の始端部との区切り位置ということもできる。

【0092】

第２繰出しローラ８６が停止し、これより上流側の正電極シート４の搬送が停止されると、図６に示すように、把持機構９１の上流側把持部９１ａ及び下流側把持部９１ｂが駆動し、カッタ機構９０の上流側及び下流側にて正電極シート４を把持する。そして、このように正電極シート４を把持した状態で、カッタ機構９０を駆動させ、正電極シート４を前記区切り位置Ｘ１にて切断する。この工程が、電極シート切断工程に相当する。

【0093】

シート切断後は、カッタ機構９０の各刃９０ａ，９０ｂが正電極シート４の搬送経路外へ退避するとともに、図７に示すように、把持機構９１の各把持部９１ａ，９１ｂが正電極シート４を把持したまま、上流側把持部９１ａだけがシート搬送方向上流側（図７の右側）へ移動する。これにより、切断された正電極シート４の上流側部分４ａと下流側部分４ｂとの間には隙間４ｃが形成される〔図１０（ｂ）参照〕。この工程が、シート離間工程に相当する。また、この工程の間に、テープ貼付機構９２の両保持部９２ａ，９２ｂに対し、所定の供給装置から事前に保護テープ１００が供給される。

【0094】

正電極シート４の上流側部分４ａと下流側部分４ｂとの間に隙間４ｃが形成された後、図８に示すように、保護テープ１００を保持したテープ貼付機構９２の両保持部９２ａ，９２ｂがそれぞれ正電極シート４側へ作動する。これにより、正電極シート４の上流側部分４ａと下流側部分４ｂとをつなぐように正電極シート４の表裏両面からそれぞれ保護テープ１００が貼付されるとともに、隙間４ｃ部分においては、両保護テープ１００が互いに接着した状態となる〔図１０（ｃ）参照〕。この工程が、シート接続工程に相当する。

【0095】

そして、カッタ機構９０、把持機構９１及びテープ貼付機構９２がそれぞれ元の状態（図５参照）に戻り、保護テープ１００の貼付作業が終了すると、再び第１繰出しローラ８４及び第２繰出しローラ８６が同期して回転する。そして、正電極シート４は、シート切断前と同様、再び一本の正電極シート４として、保護テープ１００により繋がれた上流側部分４ａと下流側部分４ｂとが連続して下流側へと搬送されていくこととなる。

【0096】

尚、負電極シート５への保護テープ１００の貼付作業時には、図９に示すように、シート搬送方向上流側（図９の右側）に対する上流側把持部９１ａへの移動量が、正電極シート４への保護テープ１００の貼付作業時における当該移動量よりも小さなものとされる。そのため、切断された負電極シート５の上流側部分５ａと下流側部分５ｂとの間には、正電極シート４の上流側部分４ａと下流側部分４ｂとの間に形成された隙間４ｃよりも小さな隙間５ｃが形成される〔図１０（ｄ）参照〕。そして、正電極シート４に貼付される保護テープ１００よりも短い保護テープ１００が、負電極シート５の上流側部分５ａと下流側部分５ｂとをつなぐように負電極シート５の表裏両面にそれぞれ貼付される〔図１０（ｅ）参照〕。

【0097】

続いて、捲回部１１による電池素子１の捲回手順について詳しく説明する。ここでは、第１巻芯としての一方の巻芯１３に対し電池素子１ひとつ分の各種シート２〜５の捲回がほぼ完了した段階から、第２巻芯としての他方の巻芯１４に対し各種シート２〜５を捲回し始めるまでの過程に沿って詳しく説明する。

【0098】

捲回ポジションＰ１にある一方の巻芯１３に対し各種シート２〜５が所定長、捲回されると（図１１参照）、巻芯１３による捲回動作を停止させることなく、ターレット１２が回転する。この工程が、巻芯移動工程に相当する。尚、本実施形態では、負電極シート５が正電極シート４の外周側に位置するようにして巻芯１３，１４による捲回が行われる。

【0099】

これにより、一方の巻芯１３が各種シート２〜５を捲回しつつ、取外しポジションＰ２側へと移動していくとともに、他方の巻芯１４がターレット１２に対し没入した状態で捲回ポジションＰ１側へと移動していく（図１２参照）。

【0100】

そして、巻芯１３が取外しポジションＰ２に達し，巻芯１４が捲回ポジションＰ１に達すると、ターレット１２の回転動作及び巻芯１３の回転動作が停止される。かかる状態になると、ガイドローラ８８ａ，８８ｂから巻芯１３にかけて配された各種シート２〜５が支持ローラ１５Ａに引っ掛かり、当該支持ローラ１５Ａとガイドローラ８８ａ，８８ｂとの間において各種シート２〜５が真っ直ぐ張られた状態となる。

【0101】

また、ターレット１２に没入した巻芯１４が捲回ポジションＰ１に到達した初期状態においては、上記支持ローラ１５Ａとガイドローラ８８ａ，８８ｂとの間に配設された各種シート２〜５の長手方向と、巻芯１４のスリット１４Ｓの貫通方向とが略平行した状態となる。

【0102】

この状態で、巻芯１４がターレット１２から突出する。これにより、巻芯１４のスリット１４Ｓ内に各種シート２〜５が挿通された状態となる（図１３参照）。この工程が、スリット挿通工程に相当する。尚、この状態において、前記挟持部１４３は一方の芯片１４Ａの前記凹部１４４に没入している。

【0103】

その後、再び取外しポジションＰ２に位置する巻芯１３を回転させ、各種シート２〜５の捲回を再開する（図１４参照）。この工程が捲回工程に相当する。捲回に伴い、各電極シート４，５に貼付された各保護テープ１００が徐々に巻芯１４に近づいていく。そして、ガイドローラ８８ａ，８８ｂを各保護テープ１００が通過した時点で、各保護テープ１００は互いに重ねられた状態となる。

【0104】

さらに、巻芯１３の捲回を進め、捲回部１１（巻芯１３）に設けられた図示しないエンコーダの計測値に基づき、各電極シート４，５に貼付された各保護テープ１００が巻芯１３，１４間の所定位置に達したところで、巻芯１３による捲回動作を停止させる（図１５参照）。尚、所定位置には、捲回ポジションＰ１に配置された巻芯１４のスリット１４Ｓ内が含まれる（巻芯１４よりも下流側の切断可能位置に、両保護テープ１００の一部が位置していればよい）。

【0105】

その後、巻芯１４のチャック機構１４Ｔを駆動させ、電極シート４，５（及び／又はこれに貼付された保護テープ１００）、並びに、セパレータ２，３を固定する。この工程が、固定工程に相当する。同時に、押えローラ１７により巻芯１３に捲回された各種シート２〜５を押える（図１６参照）。

【0106】

巻芯１４に対しセパレータ２，３等が固定されると、セパレータ等カッタ１６が作動し、巻芯１４の近傍にて、重ねられた状態のセパレータ２，３及び各保護テープ１００を一度に切断する（図１６参照）。この工程が、セパレータ等切断工程に相当する。これにより、巻芯１４から僅かにはみ出す程度の長さにセパレータ２，３が切断され、捲回される際には当該セパレータ２，３の始端部で電極シート４，５の始端部が覆われ、当該セパレータ２，３の終端部で電極シート４，５の終端部が覆われた状態となる。

【0107】

セパレータ２，３及び各保護テープ１００の切断後、押えローラ１７により各種シート２〜５を押えた状態のまま、巻芯１３を回転させる（図１７参照）。これにより、セパレータ２，３及び電極シート４，５の終端部分がばらけることなく完全に巻取られる。この工程が、終端部巻取工程に相当する。

【0108】

そして、図１８（尚、図１８では、保護テープ１００等を模式的に示す）に示すように、所定の固定テープ１０１によりセパレータ２，３や電極シート４，５の終端部分等を巻止めすることにより、各種シート２〜５の捲回作業が完了し、電池素子１が完成する。尚、完成した電池素子１は、各種シート２〜５が正常に捲回されたものであれば、セパレータ２，３の終端部や各保護テープ１００の終端部が少しずつずれた状態で電池素子１の外表に現れることとなる。従って、捲回作業が正常に行われた電池素子１において、固定テープ１０１の接着面は、各保護テープ１００や電極シート４，５、セパレータ２，３に対し広範囲に亘って接触した状態となっている。

【0109】

完成した電池素子１は、上記取外装置により巻芯１３から取り外される。電池素子１が取外された後、巻芯１３は、ターレット１２に対して没入する。

【0110】

尚、上記セパレータ２，３及び各保護テープ１００の切断後には、上述した取外しポジションＰ２におけるセパレータ２，３及び電極シート４，５の終端部分の巻取作業を行うと同時に、捲回ポジションＰ１における各種シート２〜５の捲回作業を開始する。

【0111】

以降、上述した工程が繰り返し行われ、巻芯１３，１４に対し各種シート２〜５が交互に捲回されることにより、電池素子１が順次製造されていくこととなる。

【0112】

以上詳述したように、本実施形態によれば、各保護テープ１００及びセパレータ２，３を切断するために、チャック機構１３Ｔ，１４Ｔによって電極シート４，５（及び／又はこれに貼付された保護テープ１００）、並びに、セパレータ２，３を固定する工程（固定工程）と、セパレータ２，３及び各保護テープ１００を一度に切断する工程（セパレータ等切断工程）とを行えばよい。従って、各保護テープ１００を切断するために、保護テープ１００に破断線を形成する工程等が不要となり、また、保護テープ１００を切断する工程と、セパレータ２，３を切断する工程とを一工程に統合することができる。従って、生産効率を極めて効果的に向上させることができる。

【0113】

さらに、切断用の破断線を設ける必要はないため、電極シート４，５の搬送中に破断線にて保護テープ１００が切断されてしまうという事態は生じ得ず、さらに、張力を加えて保護テープ１００を切断する場合と比較して、切断時に保護テープ１００が剥がれてしまう蓋然性も著しく低い。従って、安定した生産性を確保することができる。

【0114】

加えて、セパレータ２，３の端部における余り部分（電極シート４，５を覆わない部分）の長さは、保護テープ１００の被切断部分から電極シート４，５の当該被切断部分に近い側の端縁までの長さと同程度となる。従って、セパレータ２，３の使用量を削減することができ、製造コストの低減や電池素子１の小型化を図ることができる。

【0115】

また、電極シート４，５の切断面が保護テープ１００で覆われ保護された状態となるため、切断に伴うバリやエッジが電極シート４，５の切断面に生じたとしても、これらバリ等が露出してしまうことを防止できる。これにより、バリ等によってセパレータ２，３が傷つけられてしまうといった事態を防止でき、電池素子１の品質向上を図ることができる。

【0116】

さらに、本実施形態によれば、得られた電池素子１において、より確実に負電極シート５で正電極シート４を覆うことができる。従って、正電極シート４が負電極シート５で覆われないことに伴う不具合（例えば、正電極シート４に針状の析出物が形成され、セパレータ２，３に傷がついてしまうこと等）を効果的に抑制することができる。その結果、電池素子１の品質向上を一層図ることができる。

【0117】

併せて、本実施形態では、保護テープ１００の貼付位置を利用することで、実際に供給されている１素子分の電極シート４，５の長さを計測することができる。また、算出制御装置８９等は、計測された電極シートの長さに基づき、供給機構３１，４１から供給される電極シート４，５の長さを調節することができる。従って、電池素子１における電極シート４，５の長さをより適切なものとすることができ、電池素子１の品質をより一層高めることができる。

【0118】

また、本実施形態によれば、セパレータ等カッタ１６により各保護テープ１００を切断する際に、各保護テープ１００の位置に大きなズレが生じてしまうことをより確実に防止できる。これにより、保護テープ１００等の切断時に各保護テープ１００をより確実に重ねることができ、セパレータ等カッタ１６によって、各保護テープ１００及びセパレータ２，３をより確実に一度で切断することができる。その結果、より安定した生産性を確保することができる。

【0119】

また、本実施形態では、複数の巻芯１３，１４のうちの１つにおいてセパレータ２，３や電極シート４，５の下流側部分（終端部）を巻取ると同時に、その他の巻芯において新たな捲回を開始することができる。結果として、１つの巻芯のみを備えた捲回装置に比べ、生産性の向上を図ることができる。

【0120】

さらに、得られた電池素子１は、各電極シート４，５やセパレータ２，３が正常に捲回されたものであれば、その終端部において、各保護テープ１００及びセパレータ２，３の端縁部が目視により確認可能となる。従って、電池素子１の終端部を目視により確認することで、電池素子１における電極シート４，５やセパレータ２，３の捲回状態の良否を容易に判別することができる。

【0121】

また、各保護テープ１００及びセパレータのそれぞれの端縁部が少しずつずれた状態となっているため、固定テープ１０１の接着面を少なくとも保護テープ１００及びセパレータ２，３（本実施形態では、各電極シート４，５、各保護テープ１００及びセパレータ２，３）に対しより確実に接触させることができる。その結果、電池素子１における巻止めをより確実、かつ、より強固に行うことができる。
〔第２実施形態〕
次いで、第２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0122】

上記第１実施形態において、捲回部１１は、ターレット１２及び複数の巻芯１３，１４を有している。これに対し、本第２実施形態における捲回部２１は、図１９に示すように、ターレットを備えておらず、１本の巻芯２２のみを備えている。当該巻芯２２は、その回転軸が（軸線と交わる方向に）移動しない点を除いて、上記第１実施形態における巻芯１３，１４とほぼ同様の構成を有するものである。すなわち、巻芯２２は、自身の外周において各種シート２〜５を巻取るためのものであり、図示しない駆動機構により自身の中心軸を回転軸として回転可能に構成されている。また、図２０に示すように、巻芯２２は、自身の軸線方向（図２０の紙面奥行方向）に沿って延びる一対の芯片２２Ａ，２２Ｂを備えており、当該一対の芯片２２Ａ，２２Ｂ間には、各種シート２〜５を挿通可能なスリット２２Ｓが形成されている。さらに、巻芯２２は、スリット２２Ｓ内において、各種シート２〜５を固定するためのチャック機構２２Ｔを備えている。

【0123】

また、図２２に示すように、巻芯２２の近傍には、セパレータ２，３及び保護テープ１００を切断するためのセパレータ等切断手段としてのセパレータ等カッタ２３と、押えローラ２４とが設けられている。

【0124】

セパレータ等カッタ２３は、各シート２〜５の搬送経路に接近しセパレータ２，３及び保護テープ１００を切断する切断位置と、各シート２〜５の搬送経路から離間する退避位置とに移動可能に構成されている。

【0125】

押えローラ２４は、巻芯２２の近傍に配置されており、捲回後の各種シート２〜５を押さえる近接位置と、退避位置とに移動可能に構成されている。

【0126】

また、巻芯２２に対応して、巻芯２２から電池素子１の取外しを行うための取外装置（図示略）が設けられている。

【0127】

さらに、各種シート２〜５の供給経路の途中であって、ガイドローラ８８ａ，８８ｂ及び巻芯２２の間には、各種シート２〜５を支持する支持ローラ２５（図２１等参照）が設けられている。また、各種シート２〜５の供給経路の途中であって、前記支持ローラ２５の上流側には、固定手段としてのチャック機構２６が設けられている。チャック機構２６は、各電極シート４，５及び各電極シート４，５に貼付された各保護テープ１００のうち少なくとも一方、並びに、セパレータ２，３を挟持する機能を有する。また、チャック機構２６は、各種シート２〜５の供給経路に沿って、巻芯２２に接近する接近位置と、巻芯２２から離間する離間位置とに移動可能に構成されている。

【0128】

続いて、捲回部２１による電池素子１の捲回手順について詳しく説明する。ここでは、巻芯２２に対し各種シート２〜５の捲回がある程度完了した段階から、巻芯２２に対し各種シート２〜５を再度捲回し始めるまでの過程に沿って詳しく説明する。尚、図２０〜２４においては、巻芯２２に捲回された各種シート２〜５を模式的に示す。また、各電極シート４，５の上流側部分４ａ，５ａ及び下流側部分４ｂ，５ｂは、予め保護テープ１００でつながれていることとする。

【0129】

巻芯２２に対する各種シート２〜５の捲回が進んでいくと、各電極シート４，５に貼付された各保護テープ１００が徐々に巻芯２２に近づいていく。そして、ガイドローラ８８ａ，８８ｂを各保護テープ１００が通過した時点で、各保護テープ１００は互いに重ねられた状態とされる。この各種シート２〜５を捲回し、各保護テープ１００を互いに重ねた状態とする工程が、捲回工程に相当する。尚、巻芯２２に対する各種シート２〜５の捲回中には、ガイドローラ８８ａ，８８ｂから巻芯２２にかけて配された各種シート２〜５は支持ローラ２５に引っ掛かっている。そして、支持ローラ２５とガイドローラ８８ａ，８８ｂとの間において各種シート２〜５は真っ直ぐ張られた状態となっている。

【0130】

巻芯２２の捲回を進め、捲回部２１（巻芯２２）に設けられた図示しないエンコーダの計測値に基づき、各電極シート４，５に貼付された各保護テープ１００が支持ローラ２５及びガイドローラ８８ａ，８８ｂ間の所定位置に達したところで、巻芯２２による捲回動作を停止させる（図２１参照）。

【0131】

次いで、前記チャック機構２６により各種シート２〜５のうち保護テープ１００よりも上流側の部分を挟持する。この工程が、固定工程に相当する。同時に、押えローラ２５により巻芯２２に捲回された各種シート２〜５を押える（図２２参照）。

【0132】

チャック機構２６によりセパレータ２，３等が固定されると、セパレータ等カッタ２３が作動し、巻芯２２の近傍にて、重ねられた状態のセパレータ２，３及び各保護テープ１００を一度に切断する（図２３参照）。この工程が、セパレータ等切断工程に相当する。

【0133】

セパレータ２，３及び各保護テープ１００の切断後、押えローラ２４により各種シート２〜５を押えた状態のまま、巻芯２２を回転させる。これにより、セパレータ２，３及び電極シート４，５の終端部分がばらけることなく完全に巻取られる。

【0134】

そして、固定テープ１０１により各種シート２〜５の終端部分を巻止めすることにより、各種シート２〜５の捲回作業が完了し、電池素子１が完成する。完成した電池素子１は、エアーの供給を停止し、チャック機構２２Ｔをしぼませた上で、上記取外装置により巻芯２２から取り外される。

【0135】

次いで、前記チャック機構２６により挟持された各種シート２〜５を巻芯２２のスリット２２Ｓへと挿通する（図２４参照）。次いで、チャック機構２２Ｔを駆動させ、当該チャック機構２２Ｔによってスリット２２Ｓ内にて電極シート４，５等、及び、セパレータ２，３を固定する。そして、チャック機構２６による各種シート２〜５の挟持を解除した上で、巻芯２２を回転させることにより各種シート２〜５の捲回作業を開始する。

【0136】

以降、上述した工程が繰り返し行われ、巻芯２２に対し各種シート２〜５が順次捲回されることにより、電池素子１が順次製造されていくこととなる。

【0137】

以上、本第２実施形態によれば、基本的には上記第１実施形態と同様の作用効果が奏されることとなる。すなわち、生産効率を極めて効果的に向上させるとともに、安定した生産性等を得ることができる。
〔第３実施形態〕
次いで、第３実施形態について上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0138】

上記第１実施形態では、保護テープ１００により各電極シート４，５の上流側部分４ａ，５ａ及び下流側部分４ｂ，５ｂが繋がれるように構成されている。これに対し、本第３実施形態では、図２５（ｃ），（ｅ）に示すように、保護テープ１００及び接続用テープ１１０によって各電極シート４，５の上流側部分４ａ，５ａ及び下流側部分４ｂ，５ｂが繋がれるように構成されている。接続用テープ１１０は、保護テープ１００の構成材料と同一の耐熱性材料（例えば、ポリプロピレン等）により形成されているが、保護テープ１００とは異なり接着層を備えていない。保護テープ１００及び接続用テープ１１０が、テープ部に相当する。

【0139】

また、本第３実施形態において、検出センサ８３は、保護テープ１００及び接続用テープ１１０を検出可能に構成されている。尚、この検出センサ８３は、保護テープ１００及び接続用テープ１１０を区別することなく、単にテープの存在を検出する。

【0140】

また、本第３実施形態において、正電極シート４の搬送路の途中に設けられる切断貼付装置１２０は、正電極シート４の切断や保護テープ１００の貼付といった機能とともに、保護テープ１００の貼付時に、正電極シート４の上流側部分４ａ及び下流側部分４ｂ間に接続用テープ１１０を配置する機能を備えている。次に、切断貼付装置１２０の構成について説明する。

【0141】

切断貼付装置１２０は、図２６等に示すように、正電極シート４を切断するシート切断手段としてのカッタ機構１２１と、カッタ機構１２１による正電極シート４の切断に際し正電極シート４を把持するシート離間手段としての把持機構１２２と、正電極シート４の上流側部分４ａ及び下流側部分４ｂ間に接続用テープ１１０を配置するテープ配置手段としてのテープ配置機構１２３と、接続用テープ１１０及び正電極シート４の被切断部位に対し保護テープ１００を貼付するテープ接続手段としてのテープ貼付機構１２４とを備えている。

【0142】

カッタ機構１２１は、正電極シート４の上側に位置する上刃１２１ａと、正電極シート４の下側に位置する下刃１２１ｂとから構成されている。また、各刃１２１ａ，１２１ｂは、正電極シート４の搬送経路外へ退避可能に構成されている。

【0143】

把持機構１２２は、カッタ機構１２１の上流側にて正電極シート４を把持可能な上流側把持部１２２ａと、カッタ機構１２１の下流側にて正電極シート４を把持可能な下流側把持部１２２ｂとを有するとともに、上流側把持部１２２ａが下流側把持部１２２ｂに対し正電極シート４の搬送路に沿って進退可能に構成されている。上流側把持部１２２ａは、図示しない駆動手段により、下流側把持部１２２ｂから相当距離離間した退避位置と、下流側把持部１２２ｂに最も接近した最接近位置との間を移動可能である。但し、前記退避位置は、上記第１実施形態における退避位置と比較して、下流側把持部１２２ｂからより離間した位置となっている。

【0144】

テープ配置機構１２３は、正電極シート４の上方位置にて接続用テープ１１０を保持可能な上挟持片部１２３ａと、正電極シート４を挟んで上挟持片部１２３ａと相対する下挟持片部１２３ｂとを備えている。各挟持片部１２３ａ，１２３ｂは、図示しない駆動手段により上下方向に沿って昇降動作可能であり、接続用テープ１１０を挟持可能とされている。

【0145】

テープ貼付機構１２４は、テープ配置機構１２３の上流側及び下流側にそれぞれ１つずつ設けられており、各テープ貼付機構１２４は、正電極シート４の上方位置にて保護テープ１００を保持可能な上保持部１２４ａと、正電極シート４の下方位置にて保護テープ１００を保持可能な下保持部１２４ｂとを有している。図示しない駆動手段により各保持部１２４ａ，１２４ｂはそれぞれ上下方向に沿って昇降動作可能に構成されている。。

【0146】

尚、負電極シート５の搬送路の途中にも、切断貼付装置１２０が設けられている。当該切断貼付装置１２０の構成は、正電極シート４の搬送路に設けられたものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。

【0147】

続いて、切断貼付装置１２０による各電極シート４，５の上流側部分４ａ，５ａ及び下流側部分４ｂ，５ｂの接続手順について、正電極シート４の場合を例に詳しく説明する。尚、負電極シート５における上流側部分５ａ及び下流側部分５ｂの接続手順は、正電極シート４における上流側部分４ａ及び下流側部分４ｂの接続手順とほぼ同様であるが、一部異なる点がある（この点は後に説明する）。

【0148】

捲回部１１による捲回動作に伴い、正電極シート原反３２から捲回部１１へ正電極シート４が順次搬送されている状態において、第２繰出しローラ８６に設けられたエンコーダの計測値に基づき、捲回部１１により巻取られる１素子分の正電極シート４の区切り位置Ｘ１〔図２５（ａ）参照〕が切断貼付装置１２０（カッタ機構１２１）の所定位置に達したと判断されると、第２繰出しローラ８６が停止する。一方、第１繰出しローラ８４は回転動作を続け、捲回部１１による捲回作業は継続して行われる。

【0149】

第２繰出しローラ８６が停止し、これより上流側の正電極シート４の搬送が停止されると、図２７に示すように、把持機構１２２の上流側把持部１２２ａ及び下流側把持部１２２ｂが駆動し、カッタ機構１２１の上流側及び下流側にて正電極シート４を把持する。そして、このように正電極シート４を把持した状態で、カッタ機構１２１を駆動させ、正電極シート４を前記区切り位置Ｘ１にて切断する。

【0150】

シート切断後、カッタ機構１２１の各刃１２１ａ，１２１ｂが正電極シート４の搬送経路外へ退避する。さらに、図２８に示すように、把持機構１２２の各把持部１２２ａ，１２２ｂが正電極シート４を把持したまま、上流側把持部１２２ａだけがシート搬送方向上流側（図２８の右側）へ移動する。これにより、切断された正電極シート４の上流側部分４ａと下流側部分４ｂとの間には隙間４ｃが形成される〔図２５（ｂ）参照〕。尚、本第３実施形態における上流側把持部１２２ａのシート搬送方向上流側への移動量は、上記第１実施形態における当該移動量よりも大きなものとされている。そのため、本第３実施形態における隙間４ｃは、上記第１実施形態における隙間４ｃよりも広いものとなっている。

【0151】

また、上流側把持部１２２ａの移動時に、テープ配置機構１２３の上挟持部１２３ａに対し、所定の供給装置から事前に接続用テープ１１０が供給される。

【0152】

次いで、図２９に示すように、テープ配置機構１２３の両挟持片部１２３ａ，１２３ｂがそれぞれ正電極シート４側へと作動し、隙間４ｃに接続用テープ１１０を配置する。また、この間に、テープ貼付機構１２４の両保持部１２４ａ，１２４ｂに対し、所定の供給装置から事前に保護テープ１００が供給される。尚、テープ配置機構１２３に対する接続用テープ１１０の供給時に、テープ貼付機構１２４に対する保護テープ１００の供給を行うこととしてもよい。

【0153】

次に、図３０に示すように、保護テープ１００を保持したテープ貼付機構１２４の両保持部１２４ａ，１２４ｂがそれぞれ正電極シート４側へ作動する。これにより、正電極シート４の上流側部分４ａ及び接続用テープ１１０の上流側端部、並びに、正電極シート４の下流側部分４ｂ及び接続用テープ１１０の下流側端部に対し、正電極シート４の裏表両面からそれぞれ保護テープ１００が貼付される。その結果、正電極シート４の上流側部分４ａ及び下流側部分４ｂが、保護テープ１００及び接続用テープ１１０により接続されることとなる〔図２５（ｃ）参照〕。

【0154】

そして、カッタ機構１２１、把持機構１２２、テープ配置機構１２３及びテープ貼付機構１２４がそれぞれ元の状態に戻り、保護テープ１００の貼付作業が終了すると、再び第１繰出しローラ８４及び第２繰出しローラ８６が同期して回転する。そして、正電極シート４は、シート切断前と同様、再び一本の正電極シート４として、保護テープ１００及び接続用テープ１１０により繋がれた上流側部分４ａと下流側部分４ｂとが連続して下流側へと搬送されていくこととなる。

【0155】

尚、負電極シート５の上流側部分５ａ及び下流側部分５ｂの接続作業時には、図３１に示すように、シート搬送方向上流側（図３１の右側）に対する上流側把持部１２２ａへの移動量が、正電極シート４の上流側部分４ａ及び下流側部分４ｂの接続作業時における当該移動量よりも小さなものとされる。そのため、切断された負電極シート５の上流側部分５ａと下流側部分５ｂとの間には、正電極シート４の上流側部分４ａと下流側部分４ｂとの間に形成された隙間４ｃよりも小さな隙間５ｃが形成される〔図２５（ｄ）参照〕。そして、正電極シート４を接続する接続用テープ１１０よりも短い接続用テープ１１０によって、負電極シート５の上流側部分５ａと下流側部分５ｂとが接続されることとなる〔図２５（ｅ）参照〕。

【0156】

次いで、捲回部２１による電池素子１の捲回手順について、上記第１実施形態との相違点を説明する。

【0157】

上記第１実施形態では、捲回に伴い各電極シート４，５に貼付された各保護テープ１００が徐々に巻芯１４に近づいていき、ガイドローラ８８ａ，８８ｂを各保護テープ１００が通過した時点で、各保護テープ１００が互いに重ねられた状態となるように構成されている。これに対し、本第３実施形態では、図３２に示すように、捲回に伴い各電極シート４，５を接続する各保護テープ１００及び各接続用テープ１１０が徐々に巻芯１４に近づいていき、ガイドローラ８８ａ，８８ｂを各保護テープ１００及び各接続用テープ１１０が通過した時点で、正電極シート４を接続する保護テープ１００及び接続用テープ１１０と負電極シート５を接続する保護テープ１００及び接続用テープ１１０とが互いに重ねられた状態となる。

【0158】

また、上記第１実施形態では、セパレータ等カッタ１６により、重ねられた状態のセパレータ２，３及び各保護テープ１００が一度に切断されるように構成されている。これに対し、本第３実施形態では、図３３に示すように、セパレータ等カッタ１６により、重ねられた状態のセパレータ２，３、電極シート４を接続する保護テープ１００及び接続用テープ１１０、及び、電極シート５を接続する保護テープ１００及び接続用テープ１１０が一度に切断される。

【0159】

以上、本第３実施形態によれば、基本的には、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏されることとなる。

【0160】

また、本第３実施形態によれば、電極シート４，５の上流側部分４ａ，５ａと下流側部分４ｂ，５ｂとの間において、保護テープ１００が重なってなる比較的厚肉の部分をより短いものすることができる。これにより、得られた電池素子１における外径を比較的小さなものとすることができ、電池素子１の小型化を一層図ることができる。また、重ねられた保護テープ１００の間における気泡の発生をより確実に防止することができ、電池素子１の品質低下を効果的に抑制することができる。

【0161】

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

【0162】

（ａ）上記第２実施形態における技術思想に対し、上記第３実施形態における技術思想を適用することとしてもよい。すなわち、１つの巻芯２２のみを有する捲回部２１を用いて、保護テープ１００及び接続用テープ１１０により上流側部分４ａ，５ａ及び下流側部分４ｂ，５ｂが接続された各電極シート４，５を巻取ることとしてもよい。尚、この場合、ガイドローラ８８ａ，８８ｂを各保護テープ１００等が通過した時点で、正電極シート４を接続する保護テープ１００及び接続用テープ１１０と負電極シート５を接続する保護テープ１００及び接続用テープ１１０とは互いに重ねられた状態となる。そして、チャック機構２６によりセパレータ２，３等が固定されると、セパレータ等カッタ２３が作動し、巻芯２２の近傍にて、重ねられた状態のセパレータ２，３及び各接続用テープ１１０等が一度に切断されることとなる。

【0163】

（ｂ）上記実施形態では、捲回装置１０によって、リチウムイオン電池の電池素子１が製造されているが、捲回装置１０によって製造される捲回素子はこれに限定されるものではなく、例えば、電解コンデンサの捲回素子等を製造することとしてもよい。

【0164】

（ｃ）上記実施形態では、巻芯１３，１４，２２として、各種シート２〜５の捲回される外周形状が円形状に構成された巻芯を採用しているが、巻芯１３，１４，２２の形状はこれに限定されるものではなく、例えば外周形状が長方形状（扁平状）、楕円形状、長円形状等となる巻芯を採用してもよい。

【0165】

（ｄ）セパレータ２，３や電極シート４，５の材質は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、セパレータ２，３をＰＰにより形成することとしているが、他の絶縁性材料によってセパレータ２，３を形成することとしてもよい。また、例えば、電極シート４，５に塗布される活物質を適宜変更してもよい。

【0166】

（ｅ）上記第１、第３実施形態においては、捲回部１１が、２つの巻芯１３，１４を備えた構成となっているが、巻芯の数はこれに限定されるものではなく、３つ以上の巻芯を備えた構成としてもよい。

【0167】

（ｆ）チャック機構１３Ｔ（１４Ｔ）の構成は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、一対の芯片１３Ａ，１３Ｂが相対変位し、各種シート２〜５を挟持可能な構成としてもよい。

【0168】

（ｇ）巻芯１３，１４，２２の回転方向は、必ずしも上記実施形態に限定されず、適宜変更可能である。尚、巻芯１３，１４，２２の回転方向を変更した場合であっても、隙間４ｃ，５ｃの大きさ（保護テープ１００や接続用テープ１１０の長さ）を調節することで、負電極シート５で正電極シート４が覆われた構成とすることができる。例えば、巻芯１３，１４，２２の回転方向の変更に伴い、正電極シート４が負電極シート５の外周側に位置するように構成しても、負電極シート５の隙間５ｃと正電極シート４の隙間４ｃとに所定以上の差があり、負電極シート５が、正電極シート４の最外周部を一周分覆うことが可能なように正電極シート４よりも十分に長いものとされていれば、負電極シート５で正電極シート４を覆うことができる。

【0169】

（ｈ）上記第１、第３実施形態では、電極シート切断手段としてのカッタ機構９０（１２１）と、シート離間手段としての把持機構９１（１２２）と、テープ接続手段としてのテープ貼付機構９２（１２４）とを一体に備えた切断貼付装置８７（１２０）を採用しているが、これに限らず、カッタ機構９０（１２１）、把持機構９１（１２２）及びテープ貼付機構９２（１２４）のうち少なくとも１つを独立して備えた構成としてもよい。また、テープ配置手段としてのテープ配置機構１２３を独立して備えた構成としてもよい。

【0170】

（ｉ）上記実施形態では、セパレータ等カッタ１６，２３により巻芯１３，１４，２２の外側にてセパレータ２，３等を切断する構成となっているが、セパレータ２，３等を切断する構成は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば巻芯にカッタを備え、スリット内部にてセパレータ２，３等を切断する構成としてもよい。

【0171】

（ｊ）上記第１、第３実施形態では、巻芯１３，１４に設けられたエンコーダの計測値に基づき、電極シート４，５に貼付された保護テープ１００を、巻芯１３，１４間の所定位置に位置決めする構成となっているが、これに限らず、例えば巻芯１３，１４にセンサを設け、その検出結果を基に保護テープ１００の位置決めを行う構成としてもよい。

【0172】

（ｋ）上記実施形態において、検出センサ８３は、反射光に基づき保護テープ１００を直接的に検出しているが、例えば、保護テープ１００が透過性の材料からなる場合には、透過光や反射光に基づき、１素子分の電極シート４，５の始端又は終端を検出したり、１素子分の電極シート４，５間に形成された隙間４ｃ，５ｃを検出したりすることで、保護テープ１００の貼付位置を間接的に検出してもよい。

【0173】

（ｌ）上記第１、第３実施形態では、ターレット１２において、各種シート２〜５を引っ掛けるための支持ローラ１５Ａ，１５Ｂが設けられているが、支持ローラ１５Ａ，１５Ｂを省略した構成としてもよい。

【符号の説明】

【0174】

１…電池素子（捲回素子）、２，３…セパレータ、４…正電極シート、５…負電極シート、１０…捲回装置、１１，２１…捲回部、１２…ターレット、１３，１４，２２…巻芯、１３Ｓ，１４Ｓ，２２Ｓ…スリット、１３Ｔ，１４Ｔ，２６…チャック機構（固定手段）、１６，２３…セパレータ等カッタ（セパレータ等切断手段）、３１…正電極シート供給機構、４１…負電極シート供給機構、５１，６１…セパレータ供給機構、８５ａ…測長ローラ（シート測長手段）、８６…第２繰出しローラ（供給長さ調節手段）、８９…算出制御装置（シート測長手段、供給長さ調節手段）、９０，１２１…カッタ機構（電極シート切断手段）、９１，１２２…把持機構（シート離間手段）、９２，１２４…テープ貼付機構（シート接続手段）、１００…保護テープ、１１０…接続用テープ、１２３…テープ配置機構（テープ配置手段）、Ｐ１…捲回ポジション（第１ポジション）、Ｐ２…取外しポジション（第２ポジション）。

【要約】

【課題】生産効率の向上や、安定した生産性の確保を図る。
【解決手段】捲回装置１０においては、カッタ機構９０により電極シート４，５の始端部と終端部との区切りとなる位置にて電極シート４，５が切断され、電極シート４，５の上流側部分と下流側部分とを離間させた状態で、保護テープ１００等からなるテープ部によって電極シート４，５の上流側部分と下流側部分とがつながれる。さらに、セパレータ等カッタ１６によってセパレータ２，３及び保護テープ１００等を重ねた状態で一度に切断する。セパレータ３，４及び保護テープ１００等が一度に切断されるため、生産効率を向上させることができる。また、保護テープ１００等を切断するための破断線が不要となるため、安定した生産性を確保することができる。
【選択図】 図１６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】