特許 6233029 積層型蓄電装置の製造方法及び電極板の切出し積載装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6233029

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】積層型蓄電装置の製造方法及び電極板の切出し積載装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20171113BHJP

   H01M 4/04 20060101ALI20171113BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20171113BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20171113BHJP

   H01G 13/00 20130101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/04 Z

   H01M4/04 A

   H01M10/0585

   H01G11/84

   H01G13/00 381

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-2519(P2014-2519)

(22)【出願日】2014年1月9日

(65)【公開番号】特開2015-133181(P2015-133181A)

(43)【公開日】2015年7月23日

【審査請求日】2016年7月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】嵯峨 庄太

【審査官】 佐藤 知絵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１８４４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１１６９３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ４／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８５

Ｈ０１Ｇ １１／８４

Ｈ０１Ｇ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

活物質層が塗布された帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を使用する積層型蓄電装置の製造方法であって、
前記電極シートから１サイクルあたりに切り出される前記電極板の数より１つ多い数の電極板積載部材を設け、前記電極シートから１サイクルあたりに切り出された複数枚の前記電極板を、切出し位置毎に対応する受取位置に待機する前記電極板積載部材上に積載し、所定周期で２つ以上の前記電極板積載部材の位置を変更する電極板切出し積載工程を備え、
前記電極板積載部材は前記電極板が積載される受取位置と、前記受取位置の他に設けられた待機スペースとを移動することを特徴とする積層型蓄電装置の製造方法。

【請求項2】

前記電極シートとしてロール状に巻回された電極ロールが使用され、前記電極ロールから繰り出されて前記電極板が切り出される請求項１に記載の積層型蓄電装置の製造方法。

【請求項3】

前記電極板切出し積載工程は、各前記電極板積載部材上に積載された前記電極板の合計重量が均等になるように前記電極板積載部材の位置を変更する請求項１又は請求項２に記載の積層型蓄電装置の製造方法。

【請求項4】

活物質層が塗布された帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を積載する電極板の切出し積載装置であって、
前記電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ前記電極板を切り出す切出し装置と、
１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出される前記電極板の数より１つ多く設けられた電極板積載部材と、
前記電極シートから１サイクルあたりに切り出された複数枚の前記電極板を、切出し位置毎に対応する受取位置に待機する前記電極板積載部材上に積載する積載装置と、
前記電極板積載部材の２つ以上の前記受取位置を所定周期で変更させる電極板積載部材移動装置とを備え、
前記受取位置を含めて前記電極板積載部材が待機する待機スペースが前記１サイクルあたりに切り出される前記電極板の数より２つ多く設けられていることを特徴とする電極板の切出し積載装置。

【請求項5】

前記電極シートがロール状に巻回された電極ロールを支持して前記電極シートを間欠的に繰り出す繰出し部を備えている請求項４に記載の電極板の切出し積載装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層型蓄電装置の製造方法及び電極板の切出し積載装置に係り、詳しくは電極板として帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を使用する積層型蓄電装置の製造方法及び帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を積載する電極板の切出し積載装置に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池やキャパシタのような蓄電装置は再充電が可能であり、繰り返し使用することができるため電源として広く利用されている。蓄電装置として、金属箔に活物質を含有するスラリー状の活物質合剤が塗布されて形成された活物質層を有する正極及び負極が、間にセパレータが存在する状態で層をなすように積層された積層型電極組立体を備えた積層型二次電池がある。

【0003】

正極及び負極の製造工程、即ち電極板の製造工程では、活物質合剤を帯状の金属箔上に所定の幅で塗布した後、乾燥工程において溶剤の大半を除去し、活物質層の密度を高めるためにロールプレスを行って活物質層が形成された帯状の電極シートが形成される。さらに、必要に応じ活物質層内に残った溶剤を除去するために乾燥工程を行った後、帯状の電極シートから電極板が切り出される。

【0004】

ところが、帯状の金属箔に活物質合剤を塗布して活物質層を形成した電極シートを製造した場合、電極シートの活物質層を均一に形成することは難しい。その結果、各電極板の活物質量がばらつき、所定枚数の正極及び負極を単純に積層して電極組立体を形成すると二次電池の容量のバラツキが大きくなる。

【0005】

従来、電池容量のバラツキ低減を図るため、正極及び負極が複数枚の電極板の組み合わせにより構成され、正極及び負極におけるそれぞれの組み合わせは主材料である活物質又は準活物質の合計重量がほぼ一定値となるように構成され、複数枚で構成される電極における各電極板が間隔を開けてシリーズに捲回されている電池用電極群が提案されている。（特許文献１参照）。

【0006】

なお、電極板の製造方法としては、幅広の金属箔を使用して複数枚分の活物質層を有する帯状の電極シートを形成した後、その帯状の電極シートからその幅方向において複数枚ずつ電極板を切り出す方法もある。活物質合剤を帯状の金属箔に塗布して活物質層を形成した場合、活物質の目付けは帯状の電極シートの幅方向において異なり、図１３に示すように、幅方向の両端部及び中央付近の目付けが大きくなる。なお、図１３は、帯状の電極シートの長手方向の異なる４箇所における、電極シートの幅方向の一直線上の両端部及び中間部の目付けのバラツキを示す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００２−１３４１６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

幅広の金属箔を使用して幅方向に複数枚分の活物質層を有する帯状の電極シートを形成した後、その帯状の電極シートからその幅方向において複数枚ずつ電極板を切り出して電極板を形成した場合、各電極板上の活物質の目付けのバラツキが大きくなる。そのため、正極用の電極板及び負極用の電極板をセパレータを介して所定枚数ずつ積層して構成した積層型電極組立体の活物質の目付けのバラツキが大きくなり、電池容量のバラツキが大きくなる。積層型電極組立体の活物質の目付けのバラツキを抑制するため、特許文献１のように電極組立体を構成する各電極板を秤量して、電極組立体を構成する複数枚の電極板の合計重量が小さくなるように電極板を組み合わせる方法を採用すると、電極板を１枚ずつ秤量する工程、秤量した電極板をストックする工程、秤量結果を考慮して電極板を組み合わせる工程が必要になる。そのため、生産速度が低下するだけでなく、電極板をストックするスペースの確保や設備費用が増大するという問題がある。

【0009】

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を使用して構成される積層型電極組立体の活物質の目付けのバラツキを、生産速度を低下させずに抑制することができる積層型蓄電装置の製造方法及び電極板の切出し積載装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決する積層型蓄電装置の製造方法は、活物質層が塗布された帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を使用する積層型蓄電装置の製造方法であって、前記電極シートから１サイクルあたりに切り出される前記電極板の数より１つ多い数の電極板積載部材を設け、前記電極シートから１サイクルあたりに切り出された複数枚の前記電極板を、切出し位置毎に対応する受取位置に待機する前記電極板積載部材上に積載し、所定周期で２つ以上の前記電極板積載部材の位置を変更する電極板切出し積載工程を備え、前記電極板積載部材は前記電極板が積載される受取位置と、前記受取位置の他に設けられた待機スペースとを移動する。ここで、「１サイクル」とは、電極板切出し積載工程で繰り返し行われる一連の作業、即ち活物質層が塗布された帯状の電極シートから予め設定された複数枚の電極板を切り出す切り出し作業と、その切り出し作業で切り出された電極板を１枚ずつ各電極板積載部材上に積載する積載作業とが１回完了する迄を意味する。

【0011】

この構成によれば、積層型蓄電装置は、活物質層が塗布された帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を使用する。そして、電極シートから１サイクルあたりに切り出される各電極板は、電極板の数と同じ数以上設けられた電極板積載部材上に１枚ずつ積載される。２つ以上の電極板積載部材は、電極板を受け取る（積載される）位置が所定周期で変更される。その結果、例えば、電極シート上の活物質の目付けに電極シートの幅方向においてバラツキがあっても、各電極板積載部材上には、幅方向における異なる位置から切り出された電極が混合された状態で積層され、積載された電極板の合計重量は均等になる。したがって、帯状の電極シートから１サイクルあたり複数枚ずつ切り出した電極板を使用して構成される積層型電極組立体の活物質の目付けのバラツキを、生産速度を低下させずに抑制することができる。

【0012】

また、電極板積載部材は電極板を受け取る位置を所定周期で変更する必要があり、電極板積載部材が移動している間は電極板の電極板積載部材上への積載作業は中断される。電極板積載部材の数が１サイクルあたりに切り出される電極板の数と同じ場合は、各電極板積載部材の位置変更に時間がかかる。しかし、電極板積載部材が１サイクルあたりに切り出される電極板の数より１つ多く設けられ、電極板積載部材は電極板が積載される受取位置と、受取位置の他に設けられた待機スペースとを移動する。そのため、位置変更の際に、次に電極板を受け取る受取位置まで各電極板積載部材が移動する距離を短くでき、簡単な構成で位置変更にかかる時間を短くすることができる。

【0013】

前記電極シートとしてロール状に巻回された電極ロールが使用され、前記電極ロールから繰り出されて前記電極板が切り出されることが好ましい。電極シートとしてロール状ではなく平らなシート状のものを使用した場合、何回か電極板が切り出される毎に新しい電極シートと交換する必要があり、また、電極板が切り出された後の電極シートをその都度処理する必要がある。しかし、電極シートとしてロール状に巻回された電極ロールを使用した場合、そのような手間が簡単になる。

【0014】

前記電極板切出し積載工程は、各前記電極板積載部材上に積載された前記電極板の合計重量が均等になるように前記電極板積載部材の位置を変更することが好ましい。この構成によれば、電極シートに塗布された活物質層の厚さのバラツキ状態によっては、各電極板積載部材の位置を変更するために各電極板積載部材を移動させる距離を少なくすることができる。例えば、活物質層の厚さのバラツキが電極シートの幅方向において対称で、電極シートから幅方向に偶数枚ずつ電極板を切り出す場合は、活物質層の厚さのバラツキが電極シートの幅方向において非対称の場合に比べて各電極板積載部材の移動量を半分以下にできる。

【0015】

上記課題を解決する電極板の切出し積載装置は、活物質層が塗布された帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を積載する電極板の切出し積載装置であって、前記電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ前記電極板を切り出す切出し装置と、１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出される前記電極板の数より１つ多く設けられた電極板積載部材と、前記電極シートから１サイクルあたりに切り出された複数枚の前記電極板を、切出し位置毎に対応する受取位置に待機する前記電極板積載部材上に積載する積載装置と、前記電極板積載部材の２つ以上の前記受取位置を所定周期で変更させる電極板積載部材移動装置とを備え、前記受取位置を含めて前記電極板積載部材が待機する待機スペースが前記１サイクルあたりに切り出される前記電極板の数より２つ多く設けられている。

【0016】

この構成によれば、切出し装置により電極シートから電極板が切り出され、電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出された電極板が切出し位置毎に対応する受取位置に待機する電極板積載部材上に積載装置により積載される。また、各電極板積載部材は、電極板積載部材移動装置により、２つ以上の受取位置が所定周期で変更される。したがって、帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を使用して構成される積層型電極組立体の活物質の目付けのバラツキを、生産速度を低下させずに抑制することができる。

【0017】

また、電極板積載部材の受取位置を変更する際に、受取位置に配置されていた電極板積載部材のうちの一端側の電極板積載部材を待機スペースへ移動させた後、残りの電極板積載部材を同時に移動させて受取位置の変更を行う。そして、電極板積載部材の他端側に空いた受取位置に、その位置と対向する待機スペース上に待機していた電極板積載部材が移動されて電極板積載部材の位置変更が完了する。したがって、各電極板積載部材が移動する距離を短くでき、簡単な構成で位置変更にかかる時間を短くすることができる。

【0018】

前記電極シートがロール状に巻回された電極ロールを支持して前記電極シートを間欠的に繰り出す繰出し部を備えていることが好ましい。この構成によれば、電極シートとしてロール状ではなく平らなシート状のものを使用する構成に比べて、電極シートの所定箇所を切出し装置により電極板が切り出される位置へ供給する作業と、電極板が切り出された後の部分を次の切出し作業に支障のない位置まで移動させる作業とを簡単に行うことができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を使用して構成される積層型電極組立体の活物質の目付けのバラツキを、生産速度を低下させずに抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１の実施形態の電極板の切出し積載装置の概略正面図。

【図2】電極シートの模式部分平面図。

【図3】電極板の切出し積載装置の概略平面図。

【図4】作用を説明する模式斜視図。

【図5】（ａ）〜（ｅ）は作用を説明する模式図。

【図6】第２の実施形態の移送装置の模式断面図。

【図7】同じく平面図。

【図8】（ａ）〜（ｈ）は電極板積載部材の配置を示す模式図。

【図9】別の実施形態の移送装置の模式平面図。

【図10】別の実施形態の移送装置の模式平面図。

【図11】別の実施形態の移送装置の模式平面図。

【図12】活物質の別の塗布状態を示す電極シートの模式部分平面図。

【図13】電極シートの幅方向における活物質の厚さムラを示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0021】

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
積層型蓄電装置の製造方法は、電極板として活物質層が長手方向に沿って塗布された帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を使用する。そして、帯状の電極シートから１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板を積載する電極板の切出し積載工程に特徴を有し、帯状の電極シートを製造するまでの工程及び積載された電極板を使用して電極組立体を組み立てる以降の工程は公知の工程で実施できるため電極板の切出し積載工程（電極板切出し積載工程）及び電極板の切出し積載装置について説明する。なお、１サイクルとは、電極板切出し積載工程で繰り返し行われる一連の作業、即ち帯状の電極シートから予め設定された複数枚の電極板を切り出す切り出し作業と、その切り出し作業で切り出された電極板を１枚ずつ各電極板積載部材上に積載する積載作業とが１回完了する迄を意味する。

【0022】

図１に示すように、電極板の切出し積載工程で使用される電極板の切出し積載装置は、帯状の電極シート１１がロール状に巻回された電極ロール１２を支持して電極シート１１を間欠的に繰り出す繰出し部１３と、電極シート１１を巻き取る巻取り部１４と、電極シート１１をガイドするガイドローラ１５とを有する電極シート送り装置１６を備えている。電極シート１１は、電極ロール１２から繰り出された後、両ガイドローラ１５の間を水平状態で移動する。

【0023】

図２に示すように、電極シート１１は、その長手方向に活物質層１７が間欠的に、かつ電極シート１１の幅方向の両端部を除く状態に所定間隔で形成されている。間欠的に形成された各活物質層１７は、積層型の電極組立体の電極板１８（図３に図示）を電極シート１１の幅方向において複数枚（この実施形態では４枚）切り出し可能な大きさに形成されている。

【0024】

図１に示すように、巻取り部１４の上方でガイドローラ１５の近傍には電極シート１１から電極板１８を切り出す切出し装置としての打ち抜き装置１９が設けられている。打ち抜き装置１９は、打ち抜き型１９ａと支持部１９ｂとを備え、支持部１９ｂで支持された電極シート１１から同時に４枚の電極板１８を、電極シート１１の幅方向に１列に打ち抜く（切り出す）ように構成されている。即ち、この実施形態では、１サイクルあたりに４枚ずつ電極板１８が切り出される。

【0025】

図１及び図３に示すように、電極シート送り装置１６の一端側近傍には、電極シート１１から切り出される１列分の電極板１８を同時に取り出して、切出し位置毎に対応する受取位置に待機する電極板積載部材２０（図３に図示）上に積載する積載装置２１と、電極板積載部材２０を間欠的に移動させる電極板積載部材移動装置２２とが設けられている。受取位置Ｐ１〜Ｐ４は電極シート１１から切り出される１列分の電極板１８の数と同じ数、この実施形態では４箇所設けられている。

【0026】

電極板積載部材２０は、電極シート１１から切り出される１列分の電極板１８を１枚ずつ積載可能な数以上設けられ、この実施形態では電極シート１１から切り出される１列分の電極板１８の数である４個より１つ多い５個の電極板積載部材２０が設けられている。

【0027】

電極板積載部材移動装置２２は、平行に配置された第１のベルトコンベア２３及び第２のベルトコンベア２４を備え、第１のベルトコンベア２３は、４個の電極板積載部材２０を４箇所の受取位置Ｐ１〜Ｐ４に配置し、かつ受取位置Ｐ４に隣り合う位置に１個の電極板積載部材２０の待機スペースＳを確保可能な長さを有する。第２のベルトコンベア２４は、第１のベルトコンベア２３と同じ長さを有し、受取位置Ｐ１と対向する位置が電極板積載部材２０の待機スペースＳとなる。電極板積載部材移動装置２２は、電極板積載部材２０の待機位置を所定周期で変更して各電極板積載部材２０を全ての受取位置Ｐ１〜Ｐ４へ移動させるように制御装置により制御される。

【0028】

図１及び図３に示すように、積載装置２１は吸引部２５を備えている。吸引部２５は、電極シート１１から切り出された４個の電極板１８をそれぞれ四隅において同時に吸引して水平状態で保持し、電極板１８の配列方向を９０度変更した図３に２点鎖線で示す位置において、第１のベルトコンベア２３の受取位置Ｐ１〜Ｐ４上に配置された電極板積載部材２０上に受け渡す（積載する）ようになっている。詳述すると、吸引部２５は、アーム２６を介して昇降装置２７により昇降可能に支持され、電極シート１１から切り出された電極板１８を吸引可能な位置と、吸引した電極板１８を電極シート１１より上方で吸引部２５の回動に支障とならない上昇位置との間で昇降される。昇降装置２７は、回動装置２８により回動される。

【0029】

第１のベルトコンベア２３及び第２のベルトコンベア２４の第１端部の近くには、第１のベルトコンベア２３上から第２のベルトコンベア２４上に電極板積載部材２０を移動させる移載装置２９が設けられている。また、第２端部の近くには、第２のベルトコンベア２４上から第１のベルトコンベア２３上に電極板積載部材２０を移動させる移載装置３０が設けられている。移載装置２９，３０として、例えばロボットアームが設けられている。

【0030】

次に前記のように構成された電極板の切出し積載装置を使用した蓄電装置の製造方法における電極板の切出し積載工程の作用について説明する。
電極シート送り装置１６の作用により、帯状の電極シート１１がロール状に巻回された電極ロール１２から電極シート１１が間欠的に繰り出され、両ガイドローラ１５の間を水平状態で移動して巻取り部１４に巻き取られる。電極シート１１が停止した状態で、打ち抜き装置１９により電極シート１１から電極板１８が打ち抜かれて切り出される。図３に示すように、電極板１８は、電極シート１１の幅方向において４枚が１列で同時に打ち抜かれる。打ち抜かれた４枚の電極板１８は、積載装置２１の吸引部２５によって図４に示すように四隅において吸引された状態で上方へ移動された後、回動装置２８の駆動によって第１のベルトコンベア２３上の受取位置Ｐ１〜Ｐ４に待機する４個の電極板積載部材２０と対向する位置まで回動される。なお、打ち抜き装置１９により打ち抜かれた１列の電極板１８が吸引部２５により電極シート１１から取り出されると、電極シート送り装置１６が所定量駆動された後、打ち抜き装置１９により次の１列の電極板１８の打ち抜きが行われる。

【0031】

次に昇降装置２７が駆動され、吸引部２５が各電極板１８をそれぞれ対向する各電極板積載部材２０あるいは既に電極板積載部材２０上に積載されている電極板１８と接近する位置まで下降した後、吸引部２５の吸引作用が解除されて各電極板１８が各電極板積載部材２０上に積載される。

【0032】

次に昇降装置２７及び回動装置２８が駆動され、吸引部２５は再び図３に実線で示すように、電極板取り出し位置に移動配置されて次に切断された１列の電極板１８と対応する状態になる。以下、前記と同様にして、吸引部２５による電極板１８の取り出し作業及び各電極板積載部材２０上への積載作業が所定回数行われる。所定回数とは、積層型電極組立体を構成する電極板１８の枚数を電極シート１１から切り出される１列の電極板１８の数で割った数以下の数になる。例えば、積層型電極組立体を構成する電極板１８の枚数が６０枚であれば、この実施形態では電極シート１１から切り出される１列の電極板１８の数が４枚のため、所定回数は、６０÷４の答１５以下の数となる。そして、第１のベルトコンベア２３の駆動回数を少なくするため、この実施形態では所定回数を１５回としている。

【0033】

吸引部２５による電極板１８の取り出し作業及び各電極板積載部材２０上への積載作業が所定回数行われると、第１のベルトコンベア２３が図３の右方向へ各電極板積載部材２０をその長さ分だけ移動させるように駆動される。その結果、それまで各受取位置Ｐ１〜Ｐ４に配置されていた電極板積載部材２０のうち、図３において右端の受取位置Ｐ４に配置されていた電極板積載部材２０は待機スペースＳ上に移動され、他の３個の電極板積載部材２０は、それぞれ一つ右の受取位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４へ移動される。次に第１のベルトコンベア２３上の左端の受取位置Ｐ１と対向する状態で第２のベルトコンベア２４上の待機スペースＳに待機していた電極板積載部材２０が第１のベルトコンベア２３上の左端の受取位置Ｐ１へ移動される。

【0034】

次にその状態で前記と同様に、電極シート送り装置１６、積載装置２１、昇降装置２７、回動装置２８が駆動されて受取位置Ｐ１〜Ｐ４に待機する電極板積載部材２０上に電極板１８が所定枚数積載される。なお、第１のベルトコンベア２３の待機スペースＳに移動された電極板積載部材２０は、受取位置Ｐ１〜Ｐ４に待機する電極板積載部材２０上に次の所定枚数の電極板１８の積載が完了するまでに、第２のベルトコンベア２４上に移動された後、第２のベルトコンベア２４の駆動により、受取位置Ｐ１と対向する待機スペースＳに配置された状態となる。

【0035】

前記のように５個の電極板積載部材２０が、４箇所の受取位置Ｐ１〜Ｐ４と、待機スペースＳとの間を所定周期で移動されて各電極板積載部材２０上に電極板１８が積層された場合に、各電極板積載部材２０上に４箇所の切り出し位置から切り出された電極板１８が均等に積載されることを図５に示す。図５では、５個の電極板積載部材２０をＡ〜Ｅの符号で区別し、図５における各電極板積載部材２０の配置位置の左端側から順に受取位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応し右端が待機スペースＳに対応する。

【0036】

先ず、図５（ａ）の状態でＡ〜Ｄの電極板積載部材２０に４箇所の切り出し位置から切り出された電極板１８がそれぞれ積載される。各電極板積載部材２０上に記載された数字は、電極板積載部材２０上に積載された電極板１８の４箇所の切り出し位置を区別する数字である。即ちＡ〜Ｄの電極板積載部材２０上に１，２，３，４の切り出し位置から切り出された電極板１８が積載される。

【0037】

次に各電極板積載部材２０の待機位置が図５（ｂ）の状態に変更された後、電極板１８の積載が行われ、Ａの電極板積載部材２０には１，２、Ｂの電極板積載部材２０には２，３、Ｃの電極板積載部材２０には３，４、Ｄの電極板積載部材２０には４、Ｅの電極板積載部材２０には１の切り出し位置から切り出された電極板１８が積載された状態になる。

【0038】

以下、各電極板積載部材２０の待機位置がそれぞれ図５（ｃ）の状態、図５（ｄ）の状態、図５（ｅ）の状態に順に変更されるとともに各状態において電極板１８の積載が行われることにより、図５（ｅ）に示すように、Ａ〜Ｅの各電極板積載部材２０上に４箇所の切り出し位置から切り出された電極板１８が均等に積載された状態になる。このようなサイクルが繰り返されて、最終的に各電極板積載部材２０上には数百枚から数千枚の電極板１８が積層された状態になる。そして、正極用の電極板１８が積層された電極板積載部材２０と、負極用の電極板１８が積層された電極板積載部材２０とが積層型電極組立体の組立工程において使用される。

【0039】

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）積層型蓄電装置の製造方法は、活物質層１７が塗布された帯状の電極シート１１から１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板１８を使用する積層型蓄電装置の製造方法である。そして、電極シート１１から１サイクルあたりに切り出される電極板１８の数と同じ数以上の電極板積載部材２０を設け、電極シート１１から切り出した複数枚の電極板１８を１枚ずつ各電極板積載部材２０上に積載し、所定周期で２つ以上の電極板積載部材２０の位置を変更する電極板切出し積載工程を備える。したがって、帯状の電極シート１１から１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板１８を使用して構成される積層型電極組立体の活物質の目付けのバラツキを、生産速度を低下させずに抑制することができる。

【0040】

（２）電極板積載部材２０は１サイクルあたりに切り出される電極板１８の数より１つ多く設けられ、電極板積載部材２０は電極板１８が積載される受取位置Ｐ１〜Ｐ４と、電極板積載部材２０の数より１つ多く設けられた待機スペースＳとを移動する。そのため、電極板積載部材２０の位置変更の際に、次に電極板１８を受け取る受取位置Ｐ１〜Ｐ４まで各電極板積載部材２０が移動する距離を短くでき、簡単な構成で位置変更にかかる時間を短くすることができる。

【0041】

（３）電極シート１１としてロール状に巻回された電極ロール１２が使用され、電極ロール１２から繰り出されて電極板１８が切り出される。電極シート１１としてロール状ではなく平らなシート状のものを使用した場合、何回か電極板１８が切り出される毎に新しい電極シート１１と交換する必要があり、また、電極板１８が切り出された後の電極シート１１をその都度処理する必要がある。しかし、電極シート１１としてロール状に巻回された電極ロール１２を使用した場合、そのような手間が簡単になる。

【0042】

（４）電極板１８の切出し積載装置は、活物質層１７が塗布された帯状の電極シート１１から１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板１８を積載する。そして、電極シート１１から１サイクルあたりに複数枚ずつ電極板１８を切り出す切出し装置（打ち抜き装置１９）と、１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出される電極板１８の数以上設けられた電極板積載部材２０と、電極シート１１から１サイクルあたりに切り出された複数枚の電極板１８を、切出し位置毎に対応する受取位置Ｐ１〜Ｐ４に待機する電極板積載部材２０上に積載する積載装置２１とを備える。さらに、電極板積載部材２０の２つ以上の受取位置を所定周期で変更させる電極板積載部材移動装置２２を備える。したがって、帯状の電極シート１１から１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出した電極板１８を使用して構成される積層型電極組立体の活物質の目付けのバラツキを、生産速度を低下させずに抑制することができる。

【0043】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図６〜図８にしたがって説明する。この実施形態では、各電極板積載部材２０の受取位置を所定周期で変更する電極板積載部材移動装置の構成が第１の実施形態と大きく異なっている。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。

【0044】

図６及び図７に示すように、電極板積載部材移動装置３１は、４個の電極板積載部材２０が等間隔で載置される支持プレート３２を備え、各電極板積載部材２０の底面には中心を挟んだ対称位置に２個の係合穴２０ａが形成されている。支持プレート３２には、所定位置に載置された電極板積載部材２０の係合穴２０ａと対向する位置に挿通孔３２ａが形成されている。支持プレート３２の下方には、隣り合う電極板積載部材２０を同時に支持プレート３２から離間させた状態で回動させるアーム３３を有する３台の積載部材回動装置３４ａ，３４ｂ，３４ｃが１列に設けられている。中央に設けられた積載部材回動装置３４ｂと、その両側に設けられた積載部材回動装置３４ａ，３４ｃとは交互に駆動される。積載部材回動装置３４ｂが駆動されるときには、積載部材回動装置３４ａ，３４ｃのアーム３３は、電極板積載部材２０の係合穴２０ａから退避した位置に保持され、積載部材回動装置３４ａ，３４ｃが駆動されるときには、積載部材回動装置３４ｂのアーム３３は、電極板積載部材２０の係合穴２０ａから退避した位置に保持される。

【0045】

次に電極板積載部材移動装置３１の作用を図８にしたがって説明する。
図８では、４個の電極板積載部材２０を１〜４の数字で区別し、図８における各電極板積載部材２０の配置位置の左端側から順に受取位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応する。積載部材回動装置３４ａの駆動により受取位置Ｐ１，Ｐ２に配置された２個の電極板積載部材２０の位置が交換され、積載部材回動装置３４ｂの駆動により受取位置Ｐ２，Ｐ３に配置された２個の電極板積載部材２０の位置が交換され、積載部材回動装置３４ｃの駆動により受取位置Ｐ３，Ｐ４に配置された２個の電極板積載部材２０の位置が交換される。両積載部材回動装置３４ａ，３４ｃは同時に駆動され、積載部材回動装置３４ｂは単独で駆動される。

【0046】

先ず、図８（ａ）の状態で１〜４の電極板積載部材２０に４箇所の切り出し位置から切り出された電極板１８がそれぞれ積載される。その状態で所定回数各電極板積載部材２０上に電極板１８が積載された後、両積載部材回動装置３４ａ，３４ｃが同時に駆動され、
各電極板積載部材２０の待機位置が図８（ｂ）の状態に変更される。その状態で所定回数各電極板積載部材２０上に電極板１８の積載が行われた後、積載部材回動装置３４ｂが単独で駆動され、各電極板積載部材２０の待機位置が図８（ｃ）の状態に変更される。以下、同様に所定回数各電極板積載部材２０上に電極板１８の積載が行われた後、両積載部材回動装置３４ａ，３４ｃが同時に駆動される状態と、積載部材回動装置３４ｂが単独で駆動される状態とが繰り返されている。その結果、各電極板積載部材２０の待機位置が図８（ｄ）の状態、図８（ｅ）の状態、図８（ｆ）の状態、図８（ｇ）の状態を経て、図８（ｈ）の状態に変更される。そして、４個の各電極板積載部材２０は、その間に各受取位置Ｐ１〜Ｐ４にそれぞれ２回ずつ配置された状態で電極板１８が積載される。したがって、１〜４の各電極板積載部材２０上に積載された電極板１８の合計重量が均等になる。なお、この実施形態においては、１個の積層型電極組立体を構成する正極板及び負極板の枚数は、例えば、それぞれ６４枚であるため、電極板１８が電極板積載部材２０上に積載される所定回数を８回としている。

【0047】

この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１），（３）と同様な効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（５）受取位置Ｐ１〜Ｐ４以外の待機位置を設けることなく、電極板積載部材２０は、電極板積載部材移動装置３１により各受取位置Ｐ１〜Ｐ４へ移動される。したがって、電極板積載部材移動装置３１は、第１の実施形態における電極板積載部材移動装置２２に比べて、設置スペースを狭くすることができる。また、装置の構成も簡単になる。

【0048】

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 第１の実施形態のように第１のベルトコンベア２３及び第２のベルトコンベア２４を備えた電極板積載部材移動装置２２において、図９に示すように、第１のベルトコンベア２３は４個の電極板積載部材２０の受取位置が設けられる長さで、待機スペースＳは第２のベルトコンベア２４上にのみ設けられる構成としてもよい。この場合、各電極板積載部材２０上への積載作業が所定回数行われると、まず、第１のベルトコンベア２３の図９における右端に配置されている電極板積載部材２０が第２のベルトコンベア２４上に移動された後、第１のベルトコンベア２３が駆動されて、第１のベルトコンベア２３の左端に受取位置Ｐ１用のスペースが設けられる。その状態で第２のベルトコンベア２４上に待機していた電極板積載部材２０が第１のベルトコンベア２３上に移動され、その状態で次の所定回数の積載作業が行われる。この構成では、電極板積載部材移動装置２２の設置スペースを第１の実施形態に比べて小さくすることができる。

【0049】

○ 電極シート１１上に形成された活物質層１７の膜厚が幅方向において対称であれば、４個の電極板積載部材２０がそれぞれ４箇所の受取位置に配置される必要はなく、幅方向の中央を挟んで両側に配置された２個の電極板積載部材２０同士でその配置位置を変更すればよい。その場合、第２の実施形態における積載部材回動装置３４ａ，３４ｃを設けてもよい。即ち、電極板切出し積載工程は、各電極板積載部材２０上に積載された電極板１８の合計重量が均等になるように電極板積載部材２０の位置を変更すればよく、１サイクルあたりに切り出される電極板１８の枚数に対応して設けられた全ての受取位置に各電極板積載部材２０が移動配置される必要はない。したがって、電極シート１１に塗布された活物質層１７の厚さのバラツキ状態によっては、各電極板積載部材２０の位置を変更するために各電極板積載部材を移動させる距離を少なくすることができる。

【0050】

○ 図１０に示すように、２個の電極板積載部材２０を載置した状態で駆動される回転テーブル３５，３６を２個設けて、隣り合う２個の電極板積載部材２０同士で電極板積載部材２０の配置を変更する構成としてもよい。

【0051】

○ 図１１に示すように、第１のベルトコンベア２３は４個の電極板積載部材２０の受取位置Ｐ１〜Ｐ４の他に、受取位置Ｐ１〜Ｐ４の両側にそれぞれ待機スペースＳが設けられる長さとし、第２のベルトコンベア２４も第１のベルトコンベア２３と同じ長さの構成としてもよい。この場合、５個の電極板積載部材２０の位置変更を行う場合、第１のベルトコンベア２３を電極板積載部材２０の１個分の長さ移動させるだけで次の積載作業を開始することができる。詳述すると、図１１に示すように、４個の電極板積載部材２０が４箇所の受取位置Ｐ１〜Ｐ４に配置位置され、かつ１個の電極板積載部材２０が受取位置Ｐ１に隣接した待機スペースＳに配置された状態から電極板１８の切出し積載作業が開始される。そして、その状態で所定回数の積載作業が行われると、第１のベルトコンベア２３が駆動され、受取位置Ｐ４に配置されていた電極板積載部材２０は、二点鎖線で示すように受取位置Ｐ４に隣接する待機スペースＳへ移動され、受取位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に配置されていた電極板積載部材２０は、それぞれ受取位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４へ移動される。また、第１のベルトコンベア２３上の受取位置Ｐ１に隣り合う待機スペースＳに待機していた電極板積載部材２０は受取位置Ｐ１上に移動される。そして、その状態で次の電極板１８の所定回数の切出し積載作業が再開される。受取位置Ｐ４に隣接する待機スペースＳへ移動された電極板積載部材２０は、所定回数の切出し積載作業が完了するまでに、受取位置Ｐ１に隣接した待機スペースＳへ移動されて待機する。

【0052】

○ 帯状の電極シート１１からその幅方向において複数枚ずつ切り出される１列分の電極板１８の数は４枚に限らず、電極シート１１に塗布された活物質層１７の幅に対応して設定され、２枚あるいは３枚としたり、５枚以上としたりしてもよい。

【0053】

○ 活物質層１７は、帯状の電極シート１１の長手方向に間欠的に形成されずに、連続的に形成されてもよい。しかし、間欠的に形成された方が無駄になる活物質が少なくなる。

【0054】

○ 帯状の電極シート１１から１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出される電極板１８の切り出し位置は、電極シート１１の幅方向に１列ずつに限らない。例えば、活物質層１７を電極シート１１の長手方向に連続的に塗布し、電極板１８の切り出し位置を電極シート１１の幅方向に対して斜め方向に１列となるようにしたり、電極シートの１１の長手方向に１列となるようにしたりしてもよい。電極シートの１１の長手方向に１列ずつ切り出す場合、１サイクルあたりに切り出される電極板１８の数は、電極シート１１の幅方向において１列となるように切り出し可能な数より多く設定することも可能である。

【0055】

○ また、帯状の電極シート１１から１サイクルあたりに複数枚ずつ切り出される電極板１８の切り出し位置は、電極シート１１の幅方向、幅方向に対して斜め方向、あるいは長手方向に１列となる位置に限らない。例えば、電極シート１１の幅方向及び長手方向にそれぞれ複数枚となる状態、例えば、４枚の電極板１８を田の字状となるように切り出してもよい。

【0056】

○ 図１２に示すように、活物質層１７を電極シート１１の幅方向に一定間隔をおいた複数のストライプ状に形成してもよい。図１２では活物質層１７が３本形成されているため、電極板１８を電極シート１１の幅方向あるいは幅方向に対して斜め方向に１列に切り出す場合は３枚取りとなる。

【0057】

○ 帯状の電極シート１１がロール状に巻回された電極ロール１２を繰出し部１３に支持して使用する場合、電極ロール１２から間欠的に繰り出されて電極板１８が切り出された電極シート１１は、必ずしも巻取り部１４で巻き取らずに処理してもよい。この場合、打ち抜き装置１９で電極板１８が切り出された後の電極シート１１は、例えば、ガイドローラ１５及びガイドローラ１５と協同して電極シート１１を引き取る駆動ローラにより引き取られて下方へ案内される。

【0058】

○ 受取位置Ｐ１〜Ｐ４で待機する各電極板積載部材２０を受取位置Ｐ１〜Ｐ４の配列方向に沿って移動させる電極板積載部材移動装置２２は、第１のベルトコンベア２３及び第２のベルトコンベア２４を備えた構成に限らない。例えば、ベルトコンベアに代えてローラコンベアを使用したり、各電極板積載部材２０をスライド可能に支持する支持プレートと、支持プレート上に支持された電極板積載部材２０と係合して電極板積載部材２０を受取位置Ｐ１〜Ｐ４の配列方向に沿って移動させる移動手段とを設けたりしてもよい。移動手段としてシリンダを使用すれば構成が簡単になる。

【0059】

○ 電極シート１１としてロール状の電極ロール１２から繰り出されるものを使用する変わりに、平らなシート状のものを使用してもよい。
○ 電極板１８の切出し装置は、電極シート１１の幅方向において複数枚の電極板１８を、電極シート１１から打ち抜きにより切り出す打ち抜き装置１９に限らない。例えば、レーザ装置や切断刃で電極板１８を切り出す切出し装置であってもよい。しかし、切り出す枚数が多い場合、打ち抜き装置１９の方が複数枚の電極板１８を切り出すために要する時間を短くすることができる。

【符号の説明】

【0060】

Ｓ…待機スペース、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ１−Ｐ４…受取位置、１１…電極シート、１２…電極ロール、１３…繰出し部、１７…活物質層、１８…電極板、２０…電極板積載部材、２１…積載装置、２２，３１…電極板積載部材移動装置。

【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】