特許 6443723 捲回機、及び電極の捲回方法

(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】6443723

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】捲回機、及び電極の捲回方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20181217BHJP

   H01G 11/86 20130101ALI20181217BHJP

   H01G 13/00 20130101ALI20181217BHJP

   H01G 13/02 20060101ALI20181217BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALN20181217BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/04 W

   H01G11/86

   H01G13/00 381

   H01G13/02 Z

   H01G13/02 301Z

   !H01M10/0587

【請求項の数】14

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2014-177253(P2014-177253)

(22)【出願日】2014年9月1日

(65)【公開番号】特開2016-51645(P2016-51645A)

(43)【公開日】2016年4月11日

【審査請求日】2017年7月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(74)【代理人】

【識別番号】100074332

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100114432

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 寛昭

(72)【発明者】

【氏名】吉竹 伸介

(72)【発明者】

【氏名】村上 聡

(72)【発明者】

【氏名】丸山 隼

【審査官】 冨士 美香

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０６８１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１８２６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４６２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１７１３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９７４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０９６６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０２９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８８２７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｇ １１／８６

Ｈ０１Ｇ １３／００

Ｈ０１Ｇ １３／０２

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の電極のロールから該電極を送り出すことが可能な供給部と、
前記供給部から送り出された前記電極を搬送する電極搬送部と、
帯状のセパレータを搬送するセパレータ搬送部と、
前記電極間に前記セパレータが位置するように、前記電極搬送部及び前記セパレータ搬送部によって搬送された前記電極及び前記セパレータを捲回する捲回部と、
搬送中の前記電極の短手方向の位置を検出するセンサ部と、
前記センサ部での検出結果に基づいて搬送中の電極の短手方向の位置を調整する電極調整部と、
新たなロールが前記供給部に配置されて該ロールから電極が最初に送り出されたときに、送り出される電極の長さであって前記新たなロールの外周面に位置していた先端からの電極の長さを検出する検出部と、
前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記検出部での検出結果に基づき、前記電極における前記先端を含む先端部位が前記新たなロールから送り出されるまで前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を所定の速度である初期速度で維持し、前記新たなロールから前記先端部位が送り出された後は、前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を前記初期速度より大きい設定速度にする、捲回機。

【請求項2】

前記先端を含む先端部位の長さは、前記ロールから送り出される電極全体の長さの少なくとも０．６％以上である、請求項１に記載の捲回機。

【請求項3】

前記検出部は、前記ロールの直径、前記ロールの回転量、前記搬送部での電極の搬送距離、及び前記搬送部での電極の搬送速度、の少なくとも一つに基づき、前記ロールから送り出される前記電極の先端からの長さを検出する、請求項１又は２に記載の捲回機。

【請求項4】

前記電極調整部は、前記電極の搬送経路に沿って複数設けられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の捲回機。

【請求項5】

前記センサ部は、前記搬送経路に沿って複数設けられ、
前記複数の電極調整部のそれぞれは、対応するセンサ部での検出結果に基づいて前記電極の短手方向の位置を調整する、請求項４に記載の捲回機。

【請求項6】

少なくとも一つの電極調整部は、前記電極の搬送経路における前記センサ部が前記電極の短手方向の位置を検出する位置より下流位置において、前記電極の短手方向の位置を調整する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の捲回機。

【請求項7】

少なくとも一つの電極調整部は、前記電極の搬送経路における該搬送経路の中間位置より下流位置において、前記電極の短手方向の位置を調整する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の捲回機。

【請求項8】

前記電極は、正極と負極とを含み、
前記ロールは、正極ロールと負極ロールとを含み、
前記供給部は、前記正極ロールから前記正極を送り出す正極供給部と、前記負極ロールから前記負極を送り出す負極供給部と、を有し、
前記電極搬送部は、前記正極を搬送する正極搬送部と、前記負極を搬送する負極搬送部と、を有し、
前記捲回部は、前記正極と前記負極との間に前記セパレータが位置するように、該正極、該負極及び該セパレータを捲回し、
前記センサ部は、搬送中の前記正極の短手方向の位置を検出する正極センサ部と、搬送中の前記負極の短手方向の位置を検出する負極センサ部と、を有し、
前記電極調整部は、前記正極センサ部での検出結果に基づいて前記正極の短手方向の位置を調整する正極調整部と、前記負極センサ部での検出結果に基づいて前記負極の短手方向の位置を調整する負極調整部と、を有し、
前記検出部は、前記正極ロールから送り出される前記正極の先端からの長さを検出可能な正極検出部と、前記負極ロールから送り出される前記負極の先端からの長さを検出可能な負極検出部とを有し、
前記制御部は、前記正極検出部及び前記負極検出部での検出結果に基づいて、前記正極における前記先端を含む先端部位が前記正極ロールから送り出され、且つ前記負極における前記先端を含む先端部位が前記負極ロールから送り出された後、前記正極搬送部における前記正極の搬送速度、及び前記負極搬送部における前記負極の搬送速度を大きくする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の捲回機。

【請求項9】

帯状の電極のロールから該電極を送り出すことが可能な供給部と、
前記供給部から送り出された前記電極を搬送する電極搬送部と、
帯状のセパレータを搬送するセパレータ搬送部と、
前記電極間に前記セパレータが位置するように、前記電極搬送部及び前記セパレータ搬送部によって搬送された前記電極及び前記セパレータを捲回する捲回部と、
搬送中の前記電極の短手方向の位置を検出するセンサ部と、
前記センサ部での検出結果に基づいて搬送中の電極の短手方向の位置を調整する電極調整部と、
前記ロールから送り出される前記電極の先端からの長さを検出する検出部と、
前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記検出部での検出結果に基づき、前記電極における前記先端を含む先端部位が前記ロールから送り出された後、前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を大きくし、
前記供給部は、前記ロールを該ロールの中心軸回りに回転させて該ロールから前記電極を送り出し可能な回転軸と、前記センサ部での検出結果に基づいて前記回転軸を該回転軸の軸芯方向に移動させるロール調整部と、を有する、捲回機。

【請求項10】

帯状の電極のロールから該電極を送り出すことが可能な供給部と、
前記供給部から送り出された前記電極を搬送する電極搬送部と、
帯状のセパレータを搬送するセパレータ搬送部と、
前記電極間に前記セパレータが位置するように、前記電極搬送部及び前記セパレータ搬送部によって搬送された前記電極及び前記セパレータを捲回する捲回部と、
搬送中の前記電極の短手方向の位置を検出するセンサ部と、
前記センサ部での検出結果に基づいて搬送中の電極の短手方向の位置を調整する電極調整部と、
前記ロールから送り出される前記電極の先端からの長さを検出する検出部と、
前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記検出部での検出結果に基づき、前記電極における前記先端を含む先端部位が前記ロールから送り出された後、前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を大きくし、
前記捲回部は、軸芯回りに回転することによって前記電極及び前記セパレータを捲回する捲回軸と、前記センサ部での検出結果に基づいて前記捲回軸を該捲回軸の軸芯方向に移動させる軸調整部と、を有する、捲回機。

【請求項11】

帯状の電極のロールから該電極を送り出すことが可能な供給部と、
前記供給部から送り出された前記電極を搬送する電極搬送部と、
帯状のセパレータを搬送するセパレータ搬送部と、
前記電極間に前記セパレータが位置するように、前記電極搬送部及び前記セパレータ搬送部によって搬送された前記電極及び前記セパレータを捲回する捲回部と、
搬送中の前記電極の短手方向の位置を検出するセンサ部と、
前記センサ部での検出結果に基づいて搬送中の電極の短手方向の位置を調整する電極調整部と、
前記ロールから送り出される前記電極の先端からの長さを検出する検出部と、
前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電極における前記先端を含む先端部位が前記ロールから送り出されるときの前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を制御する前期制御部と、前記検出部での検出結果に基づき、前記先端部位を除 く該電極の残りの部位が前記ロールから送り出されるときの前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を制御する後期制御部と、前記センサ部での検出結果に基づいて前記電極における長手方向に対する短手方向への湾曲量を検出する湾曲検出部と、を有し、
前記前期制御部は、前記検出部での検出結果に基づき、前記電極における前記先端部位が前記ロールから送り出された後、前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を大きくし、
前記後期制御部は、前記湾曲検出部によって検出された前記湾曲量に基づいて前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を変化させる、捲回機。

【請求項12】

前記後期制御部は、前記湾曲量が所定の大きさ以上のときに、前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を小さくする、請求項１１に記載の捲回機。

【請求項13】

前記後期制御部は、前記湾曲量が大きくなるのに応じて前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を小さくする、請求項１１又は１２に記載の捲回機。

【請求項14】

帯状のセパレータ、及び帯状の電極のロールから送り出された該電極を搬送しつつ、前記電極間に前記セパレータが位置するように前記搬送された電極及びセパレータを捲回する電極の捲回方法であって、
搬送中の電極の短手方向の位置を検出し、該検出結果に基づいて前記電極の短手方向の位置を調整することと、
新たなロールから電極が最初に送り出されるときの該電極における所定長さの部位であって前記新たなロールの外周面に位置していた先端を含む先端部位を、前記新たなロールから所定の速度である初期速度で送り出し、前記新たなロールから前記先端部位を送り出した後は、該ロールから前記電極を前記初期速度より大きい設定速度で送り出すことと、を備える、電極の捲回方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電極体を形成するために電極を捲回する捲回機、及び電極の捲回方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、集電体エッジ位置調整装置（以下、単に「調整装置」と称する。）を備えた電池用捲回機が知られている。前記調整装置は、集電体の幅方向の位置を検出するエッジ検出手段と、前記集電体を送り出すための送り出し軸と、前記エッジ検出手段からの信号に基づいて前記送り出し軸を軸方向に進退させる軸移動手段と、を備える（特許文献１参照）。前記調整装置では、前記エッジ検出手段により集電体の幅方向の位置が検出されると、前記送り出し軸が軸方向に進退し、これにより、該送り出し軸に捲回されている集電体の幅方向の位置が調整される。その結果、前記電池用捲回機の巻き取り位置に供給される集電体の幅方向の位置が調整される。

【0003】

前記電池用捲回機では、搬送中に集電体が搬送経路から該集電体の幅方向にずれたときに、このずれが前記調整装置によって修正される（即ち、搬送中の集電体の幅方向の位置が調整される）。このため、前記巻き取り位置において巻き取られた集電体（捲回群）における捲回軸方向の電極の位置のずれ（即ち、集電体が前記巻き取り位置において幅方向にずれることによって前記捲回群に生じる捲回軸方向の電極の位置のバラツキ）を抑えることができる。

【0004】

近年、前記捲回群の生産効率のさらなる向上が求められている。そのため、上記の電池用捲回機において、集電体の搬送速度をより高くすると共に、前記巻き取り位置での集電体の捲回速度も高くすることが考えられる。

【0005】

しかし、前記集電体の搬送速度が高くなると、搬送中の集電体が幅方向にずれる速さに前記送り出し軸の軸方向の進退が追従できず、前記巻き取り位置において巻き取られた集電体（前記捲回群）における捲回軸方向の電極の位置のずれが大きくなる場合がある。特に、集電体に湾曲（長手方向に対する短手方向への湾曲）した部位がある場合に、捲回群における捲回軸方向の電極の位置のずれが顕著になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９−１２９２６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、電極に湾曲している部位があっても該電極が捲回された電極体における捲回軸方向の電極の位置のずれを抑えることができる捲回機、及び電極の捲回方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意研究を行った結果、電極体を形成するための電極が捲回されているロールでは、該電極の製造方法に起因して、電極の先端部位（ロールの外周面に位置する電極端部（先端）を含む所定長さの電極の部位）において、電極の残りの部位に比べ、長手方向に対する短手方向への湾曲量が大きくなっている場合が多いことを知得した。詳しくは、次の通りである。

【0009】

電極は、帯状の金属箔の表面に短手方向の一端部を残して活物質を塗工し、この活物質が塗工された状態の金属箔を、ロールプレスした後に捲回してロールにし、該ロールを真空乾燥することによって形成される。前記真空乾燥は、前記活物質を前記金属箔に対して強固に固定するために行われる。

【0010】

この真空乾燥の際に、前記金属箔が熱によって伸びる。このとき、前記電極において、前記活物質が塗工された部位と前記活物質が塗工されていない部位とで、伸び率が異なる。また、前記伸びによって、捲回された電極が該ロールの内周面から外周面に向かってほどけようとするが、前記ロールの外周面において電極端部が固定されているため、ロールの外周面に近い部位ほど、前記ほどけようとする力が累積されて大きな力が加わる。その結果、前記電極における先端部位は、活物質の塗工されていない側端部を内にして大きく湾曲し易い、即ち、湾曲量が大きくなり易い。また、前記電極の製造工程において、ロールプレスの際にも、電極が湾曲する場合がある。

【0011】

そこで、この知見に基づき前記発明者らは、前記ロールでは、電極の先端部位において湾曲量が大きくなっている可能性が高いため、この電極端部を含む所定部位を捲回して（巻き取って）電極体を形成したときに前記電極体において前記湾曲に起因する捲回軸方向における電極の位置のずれが生じ易いことに着目し、以下の構成の捲回機、及び電極の捲回方法を創作した。

【0012】

本発明に係る捲回機は、
帯状の電極のロールから該電極を送り出すことが可能な供給部と、
前記供給部から送り出された前記電極を搬送する電極搬送部と、
帯状のセパレータを搬送するセパレータ搬送部と、
前記電極間に前記セパレータが位置するように、前記電極搬送部及び前記セパレータ搬送部によって搬送された前記電極及び前記セパレータを捲回する捲回部と、
搬送中の前記電極の短手方向の位置を検出するセンサ部と、
前記センサ部での検出結果に基づいて搬送中の電極の短手方向の位置を調整する電極調整部と、
前記ロールから送り出される前記電極の先端からの長さを検出可能な検出部と、
前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記検出部での検出結果に基づき、前記電極における前記先端を含む先端部位が前記ロールから送り出された後、前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を大きくする。

【0013】

かかる構成では、電極体の生産効率を向上させるために電極が、通常、搬送されるときの搬送速度（設定速度）が高く設定されても、電極において大きく湾曲している可能性の高い部位（先端部位）がロールから送り出された後に電極の搬送速度を大きする、即ち、先端部位が搬送されるときの搬送速度（初期速度）を低く抑え（小さくし）、先端部位が搬送された後に電極の搬送速度を大きくすることで、電極体の生産効率を向上させつつ、搬送中の電極において前記湾曲に起因する短手方向へのずれが生じたときに電極調整部による電極の短手方向の位置調整が前記ずれに追従できなくなることを防いでいる。このため、電極の先端部位（大きく湾曲している可能性の高い部位）を捲回して形成された電極体においても、捲回軸方向の電極の位置のずれが抑えられる。

【0014】

前記先端を含む先端部位の長さは、前記ロールから送り出される電極全体の長さの少なくとも０．６％以上であることが好ましい。

【0015】

通常、製造時において電極に加わる熱によって、ロールの外周面に近い部位ほど、該ロールを構成する電極の湾曲量が大きくなる。このため、上記構成によれば、電極調整部による電極の短手方向の位置調整が追従できなくなるほど湾曲量の大きな部位（電極における先端から全長の０．６％以内の部位）が捲回されるまで、搬送速度が大きくなるのが確実に防がれる。これにより、電極の先端部位（大きく湾曲している可能性の高い部位）を捲回して形成された電極体においても、捲回軸方向の電極の位置のずれが確実に抑えられる。

【0016】

前記検出部は、前記ロールの直径、前記ロールの回転量、前記搬送部での電極の搬送距離、及び前記搬送部での電極の搬送速度、の少なくとも一つに基づき、前記ロールから送り出される前記電極の先端からの長さを検出してもよい。

【0017】

かかる構成によれば、ロールから送り出される電極の長さを直接測定しなくても、ロールの直径等の検出し易い値から、ロールから送り出される電極の長さを精度よく検出することができる。

【0018】

前記捲回機において、
前記電極調整部は、前記電極の搬送経路に沿って複数設けられることが好ましい。

【0019】

かかる構成によれば、搬送経路上の複数の位置において電極（搬送中の電極）が短手方向の位置を調整されるため、捲回部へ供給（搬送）される電極の短手方向への位置のずれがより抑えられ、形成された電極体における捲回軸方向の電極の位置のずれがより好適に抑えられる。

【0020】

このように複数の第一調整部が捲回機に設けられる場合、
前記センサ部は、前記搬送経路に沿って複数設けられ、
前記複数の電極調整部のそれぞれは、対応するセンサ部での検出結果に基づいて前記電極の短手方向の位置を調整することがより好ましい。

【0021】

かかる構成によれば、センサ部によって検出された電極の短手方向の位置のずれを、該センサ部と対応する電極調整部が調整するため、各調整位置（即ち、各電極調整部が電極の位置調整を行う位置）での電極の位置調整の精度が向上する。これにより、捲回部において形成された電極体における捲回軸方向の電極のずれがより効果的に抑えられる。

【0022】

また、前記捲回機において、
少なくとも一つの電極調整部は、前記電極の搬送経路における前記センサ部が前記電極の短手方向の位置を検出する位置より下流位置において、前記電極の短手方向の位置を調整してもよい。

【0023】

かかる構成によれば、短手方向の位置が検出される位置より下流位置で電極の短手方向の位置調整が行われるため、センサ部によって実際に短手方向の位置が検出された電極の部位に対して電極調整部が位置調整することが可能となる。このため、電極の短手方向における位置調整がより精度よく行われる。

【0024】

また、前記捲回機において、
少なくとも一つの電極調整部は、前記電極の搬送経路における該搬送経路の中間位置より下流位置において、前記電極の短手方向の位置を調整することが好ましい。

【0025】

かかる構成によれば、捲回部に近い位置（搬送経路の中間位置より下流位置）で電極の短手方向の位置が調整されるため、捲回部から遠い位置（搬送経路の中間位置より上流位置）で電極の短手方向の位置が調整される場合に比べ、捲回部に供給される電極の短手方向の位置のずれが効果的に抑えられる。その結果、捲回部で形成された電極体における捲回軸方向の電極の位置のずれがより抑えられる。

【0026】

また、前記捲回機において、
前記供給部は、前記ロールを該ロールの中心軸回りに回転させて該ロールから前記電極を送り出し可能な回転軸と、前記センサ部での検出結果に基づいて前記回転軸を該回転軸の軸芯方向に移動させるロール調整部と、を有してもよい。

【0027】

かかる構成によれば、電極の送り出し位置においても該電極の短手方向の位置が調整されるため、捲回部で形成された電極体における捲回軸方向の電極の位置のずれがより抑えられる。

【0028】

また、前記捲回機において、
前記捲回部は、軸芯回りに回転することによって前記電極及び前記セパレータを捲回する捲回軸と、前記センサ部での検出結果に基づいて前記捲回軸を該捲回軸の軸芯方向に移動させる軸調整部と、を有してもよい。

【0029】

かかる構成によれば、捲回部において、捲回体（捲回軸に捲回された状態の電極及びセパレータ）に対し、該捲回体に供給される電極の短手方向の位置が調整されるため、捲回部で形成される電極体における捲回軸方向の電極の位置のずれがより抑えられる。

【0030】

また、前記捲回機において、
前記電極は、正極と負極とを含み、
前記ロールは、正極ロールと負極ロールとを含み、
前記供給部は、前記正極ロールから前記正極を送り出す正極供給部と、前記負極ロールから前記負極を送り出す負極供給部と、を有し、
前記電極搬送部は、前記正極を搬送する正極搬送部と、前記負極を搬送する負極搬送部と、を有し、
前記捲回部は、前記正極と前記負極との間に前記セパレータが位置するように、該正極、該負極及び該セパレータを捲回し、
前記センサ部は、搬送中の前記正極の短手方向の位置を検出する正極センサ部と、搬送中の前記負極の短手方向の位置を検出する負極センサ部と、を有し、
前記電極調整部は、前記正極センサ部での検出結果に基づいて前記正極の短手方向の位置を調整する正極調整部と、前記負極センサ部での検出結果に基づいて前記負極の短手方向の位置を調整する負極調整部と、を有し、
前記検出部は、前記正極ロールから送り出される前記正極の先端からの長さを検出可能な正極検出部と、前記負極ロールから送り出される前記負極の先端からの長さを検出可能な負極検出部とを有し、
前記制御部は、前記正極検出部及び前記負極検出部での検出結果に基づいて、前記正極における前記先端を含む先端部位が前記正極ロールから送り出され、且つ前記負極における前記先端を含む先端部位が前記負極ロールから送り出された後、前記正極搬送部における前記正極の搬送速度、及び前記負極搬送部における前記負極の搬送速度を大きくしてもよい。

【0031】

かかる構成によれば、正極及び負極の先端部位（大きく湾曲している可能性の高い部位）を捲回して形成された電極体においても、正極及び負極の少なくとも一方の捲回軸方向における位置のずれが抑えられる。

【0032】

また、前記捲回機において、
前記制御部は、前記電極の先端部位が前記ロールから送り出されるときの前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を制御する前期制御部と、前記検出部での検出結果に基づき、前記先端部位を除く該電極の残りの部位が前記ロールから送り出されるときの前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を制御する後期制御部と、前記センサ部での検出結果に基づいて前記電極における長手方向に対する短手方向への湾曲量を検出する湾曲検出部と、を有し、
前記後期制御部は、前記湾曲検出部によって検出された前記湾曲量に基づいて前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を変化させてもよい。

【0033】

かかる構成によれば、先端部位以外に、湾曲量の大きな（所定の大きさ以上の）部位が電極にあったとしても、該部位を検出して電極搬送部での該部位の搬送速度を変化させることができる。このため、該捲回機により、長手方向の途中位置にも湾曲量の大きな部位がある電極を用いて電極体を形成しても、形成された電極体における捲回軸方向の電極の位置のずれが抑えられる。

【0034】

この場合、
前記後期制御部は、前記湾曲量が所定の大きさ以上のときに、前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を小さくしてもよい。

【0035】

かかる構成によれば、湾曲量が所定値（所定の大きさ）を超えたときに電極の搬送速度を小さくするといった簡単な制御によって、搬送される電極の途中位置に湾曲量の大きな部位が含まれていても、捲回部において形成された電極体における捲回軸方向の電極の位置ずれが抑えられる。

【0036】

また、
前記後期制御部は、前記湾曲量が大きくなるのに応じて前記電極搬送部における前記電極の搬送速度を小さくしてもよい。

【0037】

かかる構成によれば、湾曲量が大きい部位ほど、より小さな搬送速度で搬送されるため、搬送中の電極において前記湾曲に起因する短手方向へのずれが生じたときに電極調整部による電極の短手方向の位置調整が追従できなくなることを、より確実に防ぐことができる。

【0038】

また、本発明に係る電極の捲回方法は、
帯状のセパレータ、及び帯状の電極のロールから送り出された該電極を搬送しつつ、前記電極間に前記セパレータが位置するように前記搬送された電極及びセパレータを捲回する電極の捲回方法であって、
搬送中の電極の短手方向の位置を検出し、該検出結果に基づいて前記電極の短手方向の位置を調整すると共に、前記電極における所定長さの部位であって前記ロールの外周側にある電極端部を含む部位が前記ロールから送り出された後、前記電極の搬送速度を大きくする。

【0039】

かかる構成では、電極体の生産効率を向上させるために電極が、通常、搬送されるときの搬送速度（設定速度）が高く設定されても、電極において大きく湾曲している可能性の高い部位（先端部位）がロールから送り出された後に電極の搬送速度を大きくする、即ち、先端部位が搬送されるときの搬送速度（初期速度）を低く抑え（小さくし）、先端部位が搬送された後に電極の搬送速度を大きくすることで、電極体の生産効率を向上させつつ、搬送中の電極において前記湾曲に起因する短手方向へのずれが生じたときに電極の短手方向の位置調整が前記ずれに追従できなくなることを防いでいる。このため、電極の先端部位（大きく湾曲している可能性の高い部位）を捲回して形成された電極体においても、捲回軸方向の電極の位置のずれが抑えられる。

【発明の効果】

【0040】

以上より、本発明によれば、電極に湾曲している部位があっても該電極が捲回された電極体における捲回軸方向の電極の位置のずれを抑えることができる捲回機、及び電極の捲回方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】図１は、本実施形態に係る捲回機の概略構成図である。

【図2】図２は、電極、セパレータ及び電極体を示す図である。

【図3】図３は、位置調整部を説明するための図である。

【図4】図４は、供給部を説明するための図である。

【図5】図５は、制御部の構成を示すブロック図である。

【図6】図６は、電極の湾曲を説明するための図である。

【図7】図７は、捲回機における動作のフローを示す図である。

【図8】図８は、捲回機によって形成された電極体が組み込まれる蓄電素子の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図８を参照しつつ説明する。

【0043】

捲回機は、帯状（帯形状）の電極と帯状（帯形状）のセパレータとを捲回することで、電極体を形成する。本実施形態の捲回機は、例えば、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池に用いられる電極体を形成する。具体的に、捲回機は、図１に示すように、電極２を搬送する電極搬送部３と、セパレータ４を搬送するセパレータ搬送部５と、電極２及びセパレータ４を捲回する（巻き取る）捲回部６と、搬送中の電極２及びセパレータ４の位置を検出するセンサ部７と、搬送中の電極２及びセパレータ４の位置を調整する位置調整部８と、捲回機１の各構成要素を制御する制御部９と、を備える。本実施形態の捲回機１は、電極２等を送り出すことが可能な供給部１０と、供給部１０から送り出される電極２における先端からの長さを検出可能な検出部１７と、備える。以下では、先ず、捲回機１によって捲回される（巻き取られる）電極２及びセパレータ４について図２を参照しつつ説明した後、捲回機１について具体的に説明する。

【0044】

本実施形態の電極２は、正極２１と負極２２とを含む。

【0045】

正極２１は、帯状の金属箔２１１と、金属箔２１１の上に形成された正極活物質層２１２と、を有する。本実施形態の金属箔２１１は、例えば、アルミニウム箔である。正極２１は、帯形状の短手方向の一方の端部に、正極活物質層２１２の非被覆部（正極活物質層２１２が形成されていない部位）を有する。

【0046】

正極活物質層２１２は、正極活物質と、バインダーと、を有する。正極活物質は、例えば、リチウム金属酸化物である。バインダーは、例えば、ポリフッ化ビニリデンである。正極活物質層２１２は、アセチレンブラック等の導電助剤をさらに有してもよい。

【0047】

以上のように構成される正極２１は、以下のように製造される。先ず、帯状の金属箔２１１の表面に正極活物質等が塗工されて正極活物質層２１２が形成される。このとき、金属箔２１１の短手方向の一端部を残して正極活物質等が塗工される。正極活物質が塗布された金属箔２１１は、プレスされ、その後、ロール状に捲回される。そして、ロール（正極活物質層２１２が形成された金属箔２１１のロール）が、正極活物質層２１２を金属箔２１１に強固に固定するために真空乾燥され、正極２１が完成する。

【0048】

負極２２は、帯状の金属箔２２１と、金属箔２２１の上に形成された負極活物質層２２２と、を有する。本実施形態の金属箔２２１は、例えば、銅箔である。負極２２は、帯形状の短手方向の他方（正極２１の非被覆部と反対側）の端部に、負極活物質層２２２の非被覆部（負極活物質層２２２が形成されていない部位）を有する。

【0049】

負極活物質層２２２は、負極活物質と、バインダーと、を有する。負極活物質は、例えば、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素などの炭素材、又は、ケイ素（Ｓｉ）などのリチウムイオンと合金化反応を生じる材料である。バインダーは、例えば、ポリフッ化ビニリデンである。負極活物質層２２２は、アセチレンブラック等の導電助剤をさらに有してもよい。

【0050】

以上のように構成される負極２２は、正極２１と同様にして製造される。即ち、負極２２は、帯状の金属箔２２１の表面に負極活物質層２２２が短手方向の一端部を残して形成され、この負極活物質層２２２が形成された状態の金属箔２２１が、プレス後にロール状に捲回され、真空乾燥されることによって形成される。

【0051】

セパレータ４は、絶縁性を有する帯状の部材である。セパレータ４は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリアミドなどの多孔質膜によって構成される。

【0052】

以上の正極２１、負極２２及びセパレータ４のそれぞれは、ロール状に捲回された状態（真空乾燥されたときのロールのままの状態）で、供給部１０に配置される。即ち、本実施形態の捲回機１では、電極体２３を形成するために、正極２１のロール（正極ロール）Ｒ_１と、負極２２のロール（負極ロール）Ｒ_２と、セパレータ４のロール（第一ロールＲ_３及び第二ロールＲ_４）と、が捲回機１の供給部１０に配置される。

【0053】

次に、捲回機１の各構成について具体的に説明する。

【0054】

電極搬送部３は、正極２１を搬送する正極搬送部３１と、負極２２を搬送する負極搬送部３２と、を有する。電極搬送部３は、制御部９からの出力信号に基づき電極２の搬送速度を調整する。詳しくは、制御部９からの出力信号に基づき、正極搬送部３１が正極２１の搬送速度を調整すると共に、負極搬送部３２が負極２２の搬送速度を調整する。

【0055】

正極搬送部３１は、少なくとも一つの搬送ローラ３１１を有し、供給部１０から送り出された正極２１を捲回部６まで搬送（案内）する。本実施形態の正極搬送部３１は、複数の搬送ローラ３１１を有する。複数の搬送ローラ３１１は、正極２１が所定の搬送経路を通って捲回部６に向かうように配置されている。複数の搬送ローラ３１１は、搬送される正極２１に対して長手方向の略一定の張力が加わり、且つ、正極２１が捲回部６に対して略一定の張力で送り込まれる（供給される）ように、それぞれ構成される。

【0056】

負極搬送部３２は、少なくとも一つの搬送ローラ３２１を有し、供給部１０から送り出された負極２２を捲回部６まで搬送（案内）する。本実施形態の負極搬送部３２は、複数の搬送ローラ３２１を有する。複数の搬送ローラ３２１は、負極２２が所定の搬送経路を通って捲回部６に向かうように配置されている。複数の搬送ローラ３２１は、搬送される負極２２に対して長手方向の略一定の張力が加わり、且つ、負極２２が捲回部６に対して略一定の張力で送り込まれる（供給される）ように、それぞれ構成される。

【0057】

セパレータ搬送部５は、供給部１０から送り出されたセパレータ４を捲回部６まで搬送する。本実施形態のセパレータ搬送部５は、第一搬送部５１と、第二搬送部５２と、を有する。各搬送部５１，５２は、供給部１０から捲回部６までセパレータ４を互いに異なる搬送経路で搬送する。各搬送部５１，５２は、少なくとも一つの搬送ローラ５１１、５２１を有する。本実施形態の第一及び第二搬送部５１，５２は、複数の搬送ローラ５１１，５２１をそれぞれ有する。複数の搬送ローラ５１１，５２１は、搬送されるセパレータ４に対して長手方向の略一定の張力が加わり、且つ、セパレータ４が捲回部６に対して略一定の張力で送り込まれる（供給される）ように、それぞれ構成される。

【0058】

第一搬送部５１は、セパレータ４が正極２１と負極２２との間に位置するように捲回部６に供給されるよう、該セパレータ４を搬送する。以下では、第一搬送部５１によって搬送されるセパレータを第一セパレータ４１と称することもある。第二搬送部５２は、捲回部６において、第一搬送部５１によって搬送されたセパレータ４と該第二搬送部５２によって搬送されたセパレータ４との間に負極２２が位置するよう、該セパレータ４を搬送する。以下では、第二搬送部５２によって搬送されるセパレータを第二セパレータ４２と称することもある。

【0059】

捲回部６は、電極２間にセパレータ４が位置するように、電極搬送部３及びセパレータ搬送部５によって搬送された電極２及びセパレータ４を捲回する。詳しくは、捲回部６は、正極２１と負極２２との間にセパレータ４１，４２が位置するように、正極２１、負極２２及びセパレータ４１，４２を捲回する。より詳しくは、捲回部６は、重なった状態の正極２１、第一セパレータ４１、負極２２、及び第二セパレータ４２を捲回する。この捲回部６は、電極２（詳しくは、正極２１及び負極２２）及びセパレータ４（詳しくは、第一セパレータ４１及び第二セパレータ４２）を捲回する捲回軸６１を有する。捲回部６は、捲回軸６１の回転数（回転量）を検出し、その検出結果を捲回信号として制御部９に出力する。

【0060】

捲回軸６１は、該捲回軸６１の軸芯６１０回りに回転することによって正極２１、第一セパレータ４１、負極２２、及び第二セパレータ４２を捲回する。この捲回軸６１は、制御部９から入力される回転数信号に基づく回転数（回転速度）で回転する。具体的には、捲回軸６１は、電極搬送部３及びセパレータ搬送部５における電極２及びセパレータ４の搬送速度と対応する回転数で回転する。捲回軸６１の軸芯６１０は、該捲回軸６１によって捲回される（巻き取られる）正極２１、第一セパレータ４１、負極２２、及び第二セパレータ４２の各短手方向と同方向に延びる。即ち、捲回部６では、正極２１、第一セパレータ４１、負極２２、及び第二セパレータ４２は、それぞれの短手方向が同方向となるように重ねられた状態で、捲回軸６１によって捲回される。本実施形態の捲回軸６１は、筒状の巻芯が取り付けられた状態で、該巻芯の外周面に正極２１、第一セパレータ４１、負極２２、及び第二セパレータ４２を捲回する（巻き取る）。

【0061】

センサ部７は、搬送中の電極２の短手方向の位置を検出する電極センサ部を有する。本実施形態の電極センサ部は、搬送中の正極２１の短手方向の位置を検出する少なくとも一つの第一センサ部（正極センサ部）７１と、搬送中の負極２２の短手方向の位置を検出する少なくとも一つの第二センサ部（負極センサ部）７２と、を有する。センサ部７は、搬送中のセパレータ４の短手方向の位置を検出する少なくとも一つの第三センサ部７３も有する。各センサ部７１，７２，７３は、検出結果をセンサ検出信号として制御部９にそれぞれ出力する。

【0062】

本実施形態の第一センサ部７１は、正極２１の搬送経路に沿って複数配置される。第一センサ部７１は、正極２１における短手方向の一方の端縁（エッジ）の位置を検出することにより、正極２１の短手方向の位置を検出している。本実施形態の第二センサ部７２は、負極２２の搬送経路に沿って複数配置される。第二センサ部７２は、第一センサ部７１と同様、負極２２における短手方向の一方のエッジの位置を検出することにより、負極２２の短手方向の位置を検出している。本実施形態の第三センサ部７３は、セパレータ４１，４２の搬送経路に沿って複数配置される。第三センサ部７３は、第一センサ部７１及び第二センサ部７２と同様、セパレータ４１，４２における短手方向の一方のエッジの位置を検出することにより、セパレータ４１，４２の短手方向の位置を検出している。本実施形態では、第一搬送部５１における第一セパレータ４１の搬送路に沿って配置される第三センサ部７３の数と、第二搬送部５２におけるセパレータ４２の搬送路に沿って配置される第三センサ部７３の数とは、同数であるが、この構成に限定されない。即ち、第一搬送部５１に配置される第三センサ部７３の数と、第二搬送部５２に配置される第三センサ部７３の数とが、異なってもよい。

【0063】

位置調整部８は、センサ部７（詳しくは、電極センサ部）での検出結果に基づいて搬送中の電極２の短手方向の位置を調整する電極調整部８０を有する。本実施形態では、複数の電極調整部８０が、電極搬送部３における電極２の搬送経路に沿って配置されている。複数の電極調整部８０のそれぞれは、複数のセンサ部７１，７２のうちの対応するセンサ部７１，７２による検出結果に基づいて、電極２の短手方向の位置を調整する。また、位置調整部８は、第三センサ部７３での検出結果に基づいてセパレータ（第一及び第二セパレータ）４１，４２の短手方向の位置を調整する少なくとも一つのセパレータ調整部８３も有する。

【0064】

少なくとも一つの電極調整部８０は、電極２の搬送経路におけるセンサ部７が電極２の短手方向の位置を検出する位置より下流位置において、電極２の短手方向の位置を調整する。この構成によれば、電極２の搬送経路において、短手方向の位置が検出される位置より下流位置で電極２の短手方向の位置調整が行われる。このため、センサ部７によって実際に短手方向の位置が検出された電極２の部位に対して電極調整部８０が位置調整する。その結果、電極２の短手方向の位置調整がより精度よく行われる。

【0065】

また、少なくとも一つの電極調整部８０は、電極２の搬送経路の中間位置より下流位置において、電極２の短手方向の位置を調整する。この構成によれば、捲回部６に近い位置（前記中間位置より下流位置）で電極２の短手方向の位置が調整される。このため、捲回部６から遠い位置（前記中間位置より上流位置）で電極２の短手方向の位置が調整される場合に比べ、捲回部６に供給される電極２の短手方向のずれが効果的に抑えられる。その結果、捲回部６で形成された電極体２３における捲回軸方向の電極２の位置のずれが抑えられる。

【0066】

詳しくは、電極調整部８０は、第一センサ部７１での検出結果に基づいて正極２１の短手方向の位置を調整する少なくとも一つの正極調整部８１と、第二センサ部７２での検出結果に基づいて負極２２の短手方向の位置を調整する少なくとも一つの負極調整部８２と、を有する。

【0067】

本実施形態の正極調整部８１は、正極２１の搬送経路に沿って複数（本実施形態の例では第一センサ部７１の数と同数）設けられる。具体的に、各正極調整部８１は、正極２１の搬送経路に沿って配置される複数の第一センサ部７１とそれぞれ対応する位置に配置されている。本実施形態の例では、各正極調整部８１は、正極２１の搬送経路において、対応する第一センサ部７１が正極２１の短手方向の位置を検出する位置と隣接する位置であって前記検出する位置より下流位置にそれぞれ配置される。少なくとも一つの正極調整部８１は、正極２１の搬送経路の中間位置より下流位置に配置される。

【0068】

正極調整部８１は、図３に示すように、一対のローラ８１１と、一対のローラ８１１を該ローラ８１１の軸芯方向に駆動する駆動部８１２と、を有する。一対のローラ８１１は、正極２１の搬送経路において、該正極２１を挟み込むように平行に配置される。また、各ローラ８１１は、正極２１が長手方向に移動できるように軸芯回りにそれぞれ回転可能に構成される。駆動部８１２は、制御部９からの指示信号に基づいて、一対のローラ８１１を軸芯方向に移動させる。これにより、一対のローラ８１１に挟まれた状態で搬送されている正極２１の短手方向の位置が調整される。

【0069】

本実施形態の負極調整部８２は、負極２２の搬送経路に沿って複数（本実施形態の例では第二センサ部７２の数と同数）設けられる。具体的に、各負極調整部８２は、負極２２の搬送経路に沿って配置される複数の第二センサ部７２とそれぞれ対応する位置に配置されている。本実施形態の例では、各負極調整部８２は、負極２２の搬送経路において、対応する第二センサ部７２が負極２２の短手方向の位置を検出する位置と隣接する位置であって前記検出する位置より下流位置にそれぞれ配置される。少なくとも一つの負極調整部８２は、負極２２の搬送経路の中間位置よりも下流位置に配置される。

【0070】

負極調整部８２は、正極調整部８１と同様の構成である。即ち、負極調整部８２は、一対のローラ８１１と、一対のローラ８１１を該ローラ８１１の軸芯方向に駆動する駆動部８１２と、を有する。負極調整部８２は、駆動部８１２が制御部９からの指示信号に基づいて一対のローラ８１１を軸芯方向に移動させることにより、一対のローラ８１１に挟まれた状態で搬送されている負極２２の短手方向の位置を調整する。

【0071】

本実施形態のセパレータ調整部８３は、第一搬送部５１における第一セパレータ４１の搬送経路に沿って複数（本実施形態の例では第一搬送部５１における第三センサ部７３の数と同数）設けられる。また、セパレータ調整部８３は、第二搬送部５２における第二セパレータ４２の搬送経路に沿って複数（本実施形態の例では第二搬送部５２における第三センサ部７３の数と同数）設けられる。具体的に、各セパレータ調整部８３は、セパレータ４１，４２の搬送経路に沿って配置される複数の第三センサ部７３とそれぞれ対応する位置に配置されている。本実施形態の例では、各セパレータ調整部８３は、セパレータ４１，４２の搬送経路において、第三センサ部７３がセパレータ４１，４２の短手方向の位置を検出する位置と隣接する位置であって前記検出する位置より下流位置にそれぞれ配置される。少なくとも一つのセパレータ調整部８３は、セパレータ４１，４２の搬送経路の中間位置よりも下流位置に配置される。

【0072】

セパレータ調整部８３は、正極調整部８１と同様の構成である。即ち、セパレータ調整部８３は、一対のローラ８１１と、一対のローラ８１１を該ローラ８１１の軸芯方向に駆動する駆動部８１２と、を有する。セパレータ調整部８３は、駆動部８１２が制御部９からの指示信号に基づいて一対のローラ８１１を軸芯方向に移動させることにより、一対のローラ８１１に挟まれた状態で搬送されているセパレータ４１，４２の短手方向の位置を調整する。

【0073】

供給部１０は、電極２を電極搬送部３に送り出す電極供給部１１と、セパレータ４をセパレータ搬送部５に送り出すセパレータ供給部１２と、を有する。

【0074】

電極供給部１１は、電極２のロール（正極ロールＲ_１、及び負極ロールＲ_２）を該ロールＲ_１，Ｒ_２の中心軸回りに回転させて該ロールＲ_１，Ｒ_２から電極２を電極搬送部３に送り出す（供給する）。本実施形態の電極供給部１１は、正極搬送部３１へ正極２１を送り出す（供給する）正極供給部１３と、負極搬送部３２へ負極２２を送り出す（供給する）負極供給部１４と、を有する。

【0075】

正極供給部１３は、図４に示すように、正極ロールＲ_１が配置される回転軸１３１と、回転軸１３１を該回転軸１３１の軸芯方向に駆動するロール調整部１３２と、を有する。回転軸１３１は、正極ロールＲ_１を該正極ロールＲ_１の中心軸（回転軸１３１の軸芯）回りに回転可能に保持する。即ち、正極ロールＲ_１は、該正極ロールＲ_１の中心軸と回転軸１３１の軸芯とが一致するように回転軸１３１に取り付けられる。ロール調整部１３２は、センサ部７（詳しくは第一センサ部７１）での検出結果に基づいて回転軸１３１を該回転軸１３１の軸芯方向に移動させる。詳しくは、ロール調整部１３２は、正極ロールＲ_１が配置された状態の回転軸１３１を回転させつつ、制御部９からの指示信号に基づいて回転軸１３１を該回転軸１３１の軸芯方向に移動させる。これにより、正極供給部１３から正極搬送部３１に送り出される正極２１の短手方向の位置が調整される。

【0076】

負極供給部１４は、正極供給部１３と同様の構成である。即ち、負極供給部１４は、回転軸１３１と、ロール調整部１３２と、を有する。このため、負極供給部１４では、ロール調整部１３２が、負極ロールＲ_２が配置された状態の回転軸１３１を回転させつつ、制御部９からの指示信号に基づいて回転軸１３１を該回転軸１３１の軸芯方向に移動させる。これにより、負極供給部１４から負極搬送部３２に送り出される負極２２の短手方向の位置が調整される。

【0077】

セパレータ供給部１２は、第一搬送部５１へ第一セパレータ４１を送り出す（供給する）第一供給部１５と、第二搬送部５２へ第二セパレータ４２を送り出す（供給する）第二供給部１６と、を有する。

【0078】

第一供給部１５及び第二供給部１６のそれぞれは、正極供給部１３と同様の構成である。即ち、第一供給部１５及び第二供給部１６のそれぞれは、回転軸１３１と、ロール調整部１３２と、を有する。このため、第一供給部１５及び第二供給部１６では、ロール調整部１３２が、セパレータ４１，４２のロール（第一ロールＲ_３及び第二ロールＲ_４）が配置された状態の回転軸１３１を回転させつつ、制御部９からの指示信号に基づいて回転軸１３１を該回転軸１３１の軸芯方向に移動させる。これにより、第一供給部１５及び第二供給部１６から第一搬送部５１及び第二搬送部５２に送り出されるセパレータ４１，４２の短手方向の位置がそれぞれ調整される。

【0079】

検出部１７は、正極ロールＲ_１から送り出される正極２１における先端からの長さを検出する正極検出部１７１と、負極ロールＲ_２から送り出される負極２２における先端からの長さを検出する負極検出部１７２と、を有する。ここで、正極２１の先端とは、正極供給部１３に配置された時（即ち、正極２１が引き出されていない状態）の正極ロールＲ_１において該正極ロールＲ_１の外周面に位置する正極２１の長手方向の一端である。同様に、負極２２の先端とは、負極供給部１４に配置された時の負極ロールＲ_２の外周面に位置する負極２２の長手方向の一端である。

【0080】

具体的に、正極検出部１７１は、正極ロールＲ_１の径の変化に基づき、正極供給部１３から送り出される正極２１の先端からの長さを検出する。詳しくは、正極検出部１７１は、正極ロールＲ_１の直径を計測し、前記直径の変化から、正極ロールＲ_１から送り出された正極２１の先端からの長さを検出する。同様に、負極検出部１７２も、負極ロールＲ_２の径の変化に基づき、負極供給部１４から送り出される負極２２の先端からの長さを検出する。各検出部１７１，１７２は、検出結果を長さ検出信号として制御部９にそれぞれ出力する。

【0081】

正極検出部１７１及び負極検出部１７２の具体的な構成は限定されない。例えば、正極検出部１７１は、正極ロールＲ_１の回転量、正極搬送部３１での正極２１の搬送距離、正極搬送部３１での正極２１の搬送速度等に基づいて、正極ロールＲ_１から送り出される正極２１における先端からの長さを検出してもよい。また、正極検出部１７１は、正極ロールＲ_１の直径の変化、正極搬送部３１での搬送距離、正極搬送部３１での搬送速度等の複数のパラメータに基づいて正極２１の先端からの長さを検出してもよい。負極検出部１７２においても同様である。

【0082】

制御部９は、捲回機１の全体制御を行い、例えば、マイクロプロセッサやメモリ等を備えるマイクロコンピュータを有する。図５に示すように、制御部９は、メモリ等に格納されている、例えば、ずれ抑制プログラム（電極２及びセパレータ４を捲回して形成した電極体２３において捲回軸方向の電極２の位置のずれが抑えられるプログラム）が実行されることで、機能的に、位置制御部９１と、湾曲検出部９２と、速度制御部９３と、を備える。また、本実施形態の制御部９は、前記ずれ抑制プログラムが実行されることで、機能的に、捲回量測定部９６も備える。具体的に、制御部９は、位置調整部８（詳しくは、正極調整部８１、負極調整部８２、及びセパレータ調整部８３）及び各ロール調整部１３２（以下、単に「調整部８１〜８３，１３２」とも称する。）を制御する位置制御部９１と、電極２の湾曲量を検出する湾曲検出部９２と、電極２及びセパレータ４の搬送速度を調整（制御）する速度制御部９３と、を備える。詳しくは、以下の通りである。

【0083】

位置制御部９１は、センサ部７からのセンサ検出信号に基づいて各調整部８１〜８３，１３２に指示信号をそれぞれ出力する。これにより、位置制御部９１は、各調整部８１〜８３，１３２での電極２又はセパレータ４の短手方向への調整幅（移動距離）を制御する。この位置制御部９１は、第一〜第五の位置制御部９１１〜９１５を有する。

【0084】

第一の位置制御部９１１は、第一センサ部７１からのセンサ検出信号に基づいて、該第一センサ部７１に対応する正極調整部８１に対し、該正極調整部８１よって調整する正極２１の短手方向の距離（第一センサ部７１での検出位置における正極２１の搬送経路からの短手方向へのずれに相当する距離）を指示信号として出力する。

【0085】

第二の位置制御部９１２は、正極供給部１３と対応する第一センサ部（本実施形態の例では、正極搬送部３１の搬送経路において正極供給部１３に最も近い第一センサ部）７１からのセンサ検出信号に基づいて、正極供給部１３のロール調整部１３２に対し、該ロール調整部１３２によって移動させる（進退させる）正極ロールＲ_１の中心軸方向の距離を指示信号として出力する。

【0086】

第三の位置制御部９１３は、第二センサ部７２からのセンサ検出信号に基づいて、該第二センサ部７２に対応する負極調整部８２に対し、該負極調整部８２よって調整する負極２２の短手方向の距離（第二センサ部７２での検出位置における負極２２の搬送経路からの短手方向へのずれに相当する距離）を指示信号として出力する。

【0087】

第四の位置制御部９１４は、負極供給部１４と対応する第二センサ部（本実施形態の例では、負極搬送部３２の搬送経路において負極供給部１４に最も近い第二センサ部）７２からのセンサ検出信号に基づいて、負極供給部１４のロール調整部１３２に対し、該ロール調整部１３２によって移動させる（進退させる）負極ロールＲ_２の中心軸方向の距離を指示信号として出力する。

【0088】

第五の位置制御部９１５は、第三センサ部７３からのセンサ検出信号に基づいて、該第三センサ部７３に対応するセパレータ調整部８３に対し、該セパレータ調整部８３よって調整するセパレータ４１，４２の短手方向の距離（第三センサ部７３での検出位置におけるセパレータ４１，４２の搬送経路からの短手方向へのずれに相当する距離）を指示信号として出力する。

【0089】

湾曲検出部９２は、センサ部７からのセンサ検出信号に基づいて電極２における長手方向に対する短手方向への湾曲量（以下、単に「湾曲量」とも称する。）を検出する。この湾曲検出部９２は、第一及び第二湾曲検出部９２１，９２２を有する。ここで、湾曲検出部９２において検出される電極２の湾曲量とは、電極２の長手方向に対する短手方向への湾曲、即ち、図６に示すような、電極２の長手方向と短手方向とを含む面に沿った湾曲の度合い（湾曲量）をいう。例えば、エッジ２０に所定間隔をおいて二カ所の基準点（図６の三角参照）を設け、二つの基準点を結ぶ線αに対する、該線αの中央位置とエッジ２０との距離βを、電極２の湾曲量として用いもよく、また、電極２のエッジ２０の曲率等を湾曲量として用いてもよい。尚、図６では、電極２の湾曲を説明するために、湾曲量を実際の電極２の湾曲よりも誇張して表現している。

【0090】

第一湾曲検出部９２１は、第一センサ部７１からのセンサ検出信号に基づいて正極２１における湾曲量を検出する。具体的に、第一湾曲検出部９２１は、第一センサ部７１による正極２１の検出位置において、第一センサ部７１によって検出された搬送中の正極２１における短手方向の一方のエッジの位置変化から正極２１の湾曲量を求める。そして、第一湾曲検出部９２１は、求めた湾曲量を出力信号として速度制御部９３に出力する。本実施形態の第一湾曲検出部９２１は、複数の第一センサ部７１のうちの少なくとも一つの第一センサ部７１からのセンサ検出信号を用いて正極２１の長手方向の各位置における湾曲量をそれぞれ求めるが、この構成に限定されない。第一湾曲検出部９２１は、各第一センサ部７１からのセンサ検出信号を用い、各第一センサ部７１における検出位置での正極２１の湾曲量をそれぞれ求めるように構成されてもよい。

【0091】

第二湾曲検出部９２２は、第二センサ部７２からのセンサ検出信号に基づいて負極２２における湾曲量を検出する。具体的に、第二湾曲検出部９２２は、第一湾曲検出部９２１と同様に、搬送中の負極２２における短手方向の一方のエッジの位置変化から、負極２２の湾曲量を求め、求めた湾曲量を出力信号として速度制御部９３に出力する。本実施形態の第一湾曲検出部９２１は、複数の第二センサ部７２のうちの少なくとも一つの第二センサ部７２からのセンサ検出信号を用いて負極２２の長手方向の各位置における湾曲量をそれぞれ求めるが、この構成に限定されない。第二湾曲検出部９２２は、各第二センサ部７２からのセンサ検出信号を用い、各第二センサ部７２における検出位置での負極２２の湾曲量をそれぞれ求めるように構成されてもよい。

【0092】

速度制御部９３は、検出部１７からの長さ検出信号と湾曲検出部９２からの出力信号とに基づいて電極搬送部３における電極２の搬送速度、及びセパレータ搬送部５におけるセパレータ４の搬送速度を制御（調整）する。速度制御部９３は、電極２における先端を含む部位（先端部位）が供給部に配置されたロールＲ_１，Ｒ_２から送り出されるときの電極搬送部３における電極２の搬送速度を制御する前期制御部９４と、検出部１７での検出結果に基づき、先端部位を除く電極２の残りの部位がロールから送り出されるときの電極搬送部３における電極２の搬送速度を制御する後期制御部９５と、を有する。この速度制御部９３は、先端部位がロールＲ_１，Ｒ_２から送り出された後、電極の搬送速度を大きくする。即ち、速度制御部９３は、前期制御部９４によって制御される搬送速度（電極２の先端部位が搬送されるときの搬送速度：初期速度）を低く抑え（小さくし）、後期制御部９５によって制御される搬送速度（先端部位が搬送された後に電極２の搬送速度）を通常速度まで大きくする。具体的には、以下の通りである。

【0093】

前期制御部９４は、検出部１７からの長さ検出信号に基づいて、電極２の先端部位が電極搬送部３で搬送されている間、各搬送部（正極搬送部３１、負極搬送部３２、第一搬送部５１、及び第二搬送部５２）での搬送速度を制御する。詳しくは、前期制御部９４は、正極２１における先端を含む部位（正極２１の先端部位）が正極ロールＲ_１から送り出されるとき、及び、負極２２における先端を含む部位（負極２２の先端部位）が負極ロールＲ_２から送り出されるとき、の少なくとも一方において、各搬送部（正極搬送部３１、負極搬送部３２、第一搬送部５１、及び第二搬送部５２）での搬送速度を制御する。前期制御部９４は、初期速度（予め設定された一定の速度：後述する設定速度より小さい速度）で電極２及びセパレータ４が搬送されるように、各搬送部３１，３２，５１，５２を制御する。即ち、前期制御部９４は、各搬送部３１，３２，５１，５２を低速搬送モードで作動させる。これにより、電極２の先端部位は、捲回部６において、残りの部位（各ロール（正極ロールＲ_１，負極ロールＲ_２）を構成する電極２における前記先端部位を除いた部位）に比べ、低速で捲回される。このとき、先端部位は、所定（一定）の張力で捲回部６に供給され、該張力が加わった状態で捲回される。

【0094】

また、後期制御部９５は、正極２１における残りの部位（正極ロールＲ_１を構成する正極２１における前記正極の先端部位を除いた部位）が正極ロールＲ_１から送り出され、且つ、負極２２における残りの部位（負極ロールＲ_２を構成する負極２２における前記負極の先端部位を除いた部位）が負極ロールＲ_２から送り出されるときに、各搬送部３１，３２，５１，５２での搬送速度を制御する。後期制御部９５は、設定速度（予め設定された一定の速度であって、初期速度より大きな速度）で電極２及びセパレータ４が搬送されるように、各搬送部３１，３２，５１，５２を制御する。即ち、後期制御部９５は、各搬送部３１，３２，５１，５２を通常搬送モードで作動させる。本実施形態の後期制御部９５は、第一センサ部７１及び第二センサ部７２からの検出信号に基づいて正極２１又は負極２２において湾曲量の大きい部位が検出されたときに、各搬送部３１，３２，５１，５２における搬送速度を小さくする。即ち、後期制御部９５は、湾曲量の大きな部位が検出されると、各搬送部３１，３２，５１，５２を低速搬送モードで作動させる。詳しくは、後期制御部９５は、通常、各搬送部３１，３２，５１，５２を通常搬送モードで作動させ、湾曲量が所定の大きさ以上になると、各搬送部３１，３２，５１，５２の搬送モードを通常搬送モードから低速搬送モードに切り替える。そして、後期制御部９５は、正極ロールＲ_１及び負極ロールＲ_２の直径及び回転量、電極搬送部３での電極２の搬送距離及び搬送速度等から算出した電極２の搬送距離（以下、「トータル搬出距離」とも言う。）が所定値（予め設定された値）となったときに、各搬送部３１，３２，５１，５２の搬送モードを低速搬送モードから通常搬送モードに戻す（切り替える）。

【0095】

ここで、正極２１の先端部位とは、正極２１における先端を含む部位であって、以下の第一部位と、第二部位とを合わせた部位である。先端部位は、通常、正極供給部１３に配置された正極ロールＲ_１から捲回部６の捲回軸６１までの正極２１の搬送経路の長さよりも、十分大きな長さを有する。この先端部位の長さは、正極ロールＲ_１から送り出される正極２１全体の長さの少なくとも０．６％以上であることが好ましい。これにより、正極２１の先端部位（大きく湾曲している可能性の高い部位）を捲回して形成された電極体においても、捲回軸６１方向の正極２１の位置のずれを確実に抑えることができる。詳しくは、以下の通りである。

【0096】

後述のように、正極２１の製造時に加わる熱によって、ロールＲ_１の外周面に近い部位ほど、該ロールＲ_１を構成する正極２１の湾曲量が大きくなる。そして、蓄電素子１００（図８参照）の電極体を形成するための正極２１において、捲回機１での電極調整部８０による正極２１の短手方向の位置調整が追従できなくなるほど湾曲量の大きな部位は、通常、ロールＲ_１を構成する正極２１の先端から全長の０．６％以内の部位である。このため、前記先端部位の長さを前記０．６％以上とすることで、正極２１において大きく湾曲している可能性の高い部位である先端部位を捲回して形成された電極体においても、捲回軸６１方向の正極２１の位置のずれが確実に抑えられる。

【0097】

第一部位は、正極２１の先端から所定長さの部位であって、正極２１の製造方法に起因した湾曲の湾曲量が大きい部位（即ち、湾曲量が所定の大きさ以上の部位）である。この湾曲量の大きい部は、以下の理由から生じる。

【0098】

正極２１の製造工程の一つである前記真空乾燥では、正極２１を構成する金属箔２１１（図２参照）が熱によって伸びる。このとき、正極２１において、正極活物質層２１２が形成された部位と正極活物質層２１２が形成されていない部位とで、伸び率が異なる。また、前記伸びによって、正極ロールＲ_１の内周面から外周面に向かって捲回された正極２１がほどけようとするが、真空乾燥時には該正極ロールＲ_１の外周面において正極２１の端部（先端）が固定されているため、正極ロールＲ_１の外周面に近い部位ほど、前記ほどけようとする力が累積されて大きな力が加わる。その結果、正極ロールＲ_１において、正極２１の第一部位は、活物質の塗工されていない側端部を内にして大きく湾曲し、即ち、湾曲量が大きくなる。また、正極２１の製造工程において、ロールプレスの際にも、正極２１が湾曲する場合がある。

【0099】

尚、前記の「湾曲量が所定の大きさ以上の部位」における「所定の大きさ」につては後述する。

【0100】

第二部位は、第一部位が正極ロールＲ_１から送り出された後、捲回部６で該第一部位が捲回され終わったときの第一部位の終端（先端と反対側の端）から正極ロールＲ_１までの部位である。

【0101】

本実施形態の後期制御部９５は、第一〜第三速度制御部９３１〜９３３を有する。

【0102】

第一速度制御部９３１は、第一湾曲検出部９２１からの出力信号に基づいて、正極搬送部３１における正極２１の搬送速度を制御（調整）する。具体的に、第一速度制御部９３１は、正極２１が一定速度（設定速度）で搬送されるように正極搬送部３１を制御する。そして、第一速度制御部９３１は、入力される出力信号において湾曲量が所定の大きさ（予め設定された湾曲量の大きさ）以上になると、正極搬送部３１における正極２１の搬送速度を設定速度より小さくする。即ち、第一速度制御部９３１は、正極搬送部３１の搬送モードを通常搬送モードから、該通常搬送モードより小さな搬送速度で正極２１が搬送される低速搬送モードに、切り替える。続いて、第一速度制御部９３１は、通常搬送モードから低速搬送モードに切り替えた時点から、正極２１のトータル搬出距離（正極ロールＲ_１の直径及び回転量、正極搬送部３１での正極２１の搬送距離及び搬送速度等から算出した正極２１の搬送距離）が前記所定値となるまで正極２１が正極ロールＲ_１から送り出されると、正極搬送部３１における正極２１の搬送速度を設定速度に戻す。即ち、第一速度制御部９３１は、正極搬送部３１の搬送モードを低速搬送モードから、該低速搬送モードより大きな搬送速度で正極２１が搬送される通常搬送モードに、切り替える。

【0103】

第二速度制御部９３２は、第二湾曲検出部９２２からの出力信号に基づいて、負極搬送部３２における負極２２の搬送速度を制御（調整）する。具体的に、第二速度制御部９３２は、負極２２が一定速度（前記設定速度）で搬送されるように負極搬送部３２を制御する。本実施形態の第二速度制御部９３２は、負極２２が正極搬送部３１での正極２１の搬送速度と同じ速度（設定速度）で搬送されるように負極搬送部３２を制御する。第二速度制御部９３２は、入力される出力信号において湾曲量が所定の大きさ（予め設定された湾曲量の大きさ）以上になると、負極搬送部３２における負極２２の搬送速度を設定速度より小さくする。即ち、第二速度制御部９３２は、負極搬送部３２の搬送モードを通常搬送モードから低速搬送モードに切り替える。続いて、第二速度制御部９３２は、通常搬送モードから低速搬送モードに切り替えた時点から、負極２２のトータル搬出距離（負極ロールＲ_２の直径及び回転量、負極搬送部３２での負極２２の搬送距離及び搬送速度等から算出した負極２２の搬送距離）が前記所定値となるまで負極２２が負極ロールＲ_２から送り出されると、負極搬送部３２における負極２２の搬送速度を設定速度に戻す。即ち、第二速度制御部９３２は、負極搬送部３２の搬送モードを低速搬送モードから通常搬送モードに切り替える。

【0104】

ここで、第一及び第二速度制御部９３１，９３２が正極搬送部３１及び負極搬送部３２の搬送モードを切り替える閾値となる「所定の大きさ」とは、正極２１及び負極２２が設定速度で搬送された状態において湾曲に起因する正極２１又は負極２２の短手方向の位置のずれが生じたときに、このずれに正極調整部８１又は負極調整部８２が追随できなくなる（即ち、正極２１の短手方向のずれが修正できなくなる）湾曲量の範囲の最小値である。

【0105】

以上の第一速度制御部９３１及び第二速度制御部９３２では、第一速度制御部９３１が正極搬送部３１の搬送モードを切り替えると、同時に、第二速度制御部９３２も負極搬送部３２の搬送モードを正極搬送部３１の搬送モードと同じになるように切り替える。また、第二速度制御部９３２が負極搬送部３２の搬送モードを切り替えると、同時に、第一速度制御部９３１も正極搬送部３１の搬送モードを負極搬送部３２の搬送モードと同じになるように切り替える。

【0106】

第三速度制御部９３３は、セパレータ搬送部５におけるセパレータ４の搬送速度を制御（調整）する。具体的に、第三速度制御部９３３は、セパレータ４１，４２が設定速度で搬送されるように第一搬送部５１及び第二搬送部５２を制御する。即ち、第三速度制御部９３３は、セパレータ４１，４２が正極搬送部３１における正極２１の搬送速度と同じ速度（設定速度）で搬送されるように第一搬送部５１及び第二搬送部５２を制御する。また、第三速度制御部９３３は、電極搬送部３（正極搬送部３１及び負極搬送部３２）の搬送モードが切り替えられると、同時に、第一搬送部５１及び第二搬送部５２の搬送モードを電極搬送部３の搬送モードと同じになるように切り替える。

【0107】

以上のように、電極搬送部３とセパレータ搬送部５とが同じ搬送モードとなるように同じタイミングで切り替えられることで、捲回部６に対して、正極２１、負極２２、及びセパレータ４１，４２が同じ速度で供給される。

【0108】

捲回量測定部９６は、捲回部６からの捲回信号に基づいて捲回部６における電極２（正極２１及び負極２２）及びセパレータ４（第一セパレータ４１及び第二セパレータ４２）の捲回量を測定し、所定の長さの電極２及びセパレータ４が捲回された（捲回軸６１によって巻き取られた）ことを検出すると、停止信号を速度制御部９３等に出力する。

【0109】

以上のように構成される捲回機１では、図７及び以下のようにして電極２及びセパレータ４が捲回される。

【0110】

正極ロールＲ_１、負極ロールＲ_２、第一ロールＲ_３及び第二ロールＲ_４が、供給部１０に配置される。各ロールＲ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，Ｒ_４から引き出された正極２１、負極２２、第一セパレータ４１、及び第二セパレータ４２は、各搬送部３１，３２，５１，５２における搬送経路上に配置される（図１参照）。このとき、捲回部６の捲回軸６１には、筒状の巻芯が取り付けられている。この状態で、制御部９は、捲回部６の捲回軸６１を回転させると共に、各供給部１３〜１６の回転軸１３１をそれぞれ回転させる。また、制御部９は、捲回軸６１及び各回転軸１３１を回転させると同時に、各搬送部３１，３２，５１，５２も作動させる（ステップＳ１）。これにより、捲回軸６１に取り付けられた巻芯の周囲に、正極２１、負極２２、第一セパレータ４１、及び第二セパレータ４２が捲回され始める。また、制御部９の捲回量測定部９６は、各搬送部３１，３２，５１，５２が作動した時から、捲回信号に基づいて、捲回部６における電極２（正極２１、負極２２）及びセパレータ４（第一セパレータ４１、第二セパレータ４２）の捲回量を測定し始める。このとき、正極２１及び負極２２の先端部位が正極搬送部３１及び負極搬送部３２で搬送されているため、前期制御部９４が各搬送部３１，３２，５１，５２を制御する。また、検出部１７（正極検出部１７１及び負極検出部１７２）が、正極ロールＲ_１及び負極ロールＲ_２から送り出される正極２１及び負極２２の先端からの長さをそれぞれ検出する。

【0111】

続いて、前期制御部９４は、正極搬送部３１、負極搬送部３２、第一搬送部５１、及び第二搬送部５２における正極２１、負極２２、第一セパレータ４１、第二セパレータ４２（以下、単に「正極２１等」とも称する。）の搬送速度を、初期速度までそれぞれ上昇させる。そして、前期制御部９４は、各搬送部３１，３２，５１，５２での搬送速度が初期速度まで上昇すると、各搬送部３１，３２，５１，５２での搬送速度を初期速度で維持させる（ステップＳ２）。即ち、速度制御部９３は、各搬送部３１，３２，５１，５２を低速搬送モードで運転させる。このように、電極２（正極２１及び負極２２）において湾曲している可能性の高い部位（先端部位）が正極ロールＲ_１及び負極ロールＲ_２から送り出されるときの電極２の搬送速度（初期速度）を設定速度より小さくすることで、搬送中の電極２において前記湾曲に起因する短手方向へのずれが生じたときの正極調整部８１及び負極調整部８２による電極２の短手方向の位置調整が前記ずれに追従できなくなることを防いでいる。

【0112】

各搬送部３１，３２，５１，５２において正極２１等が搬送されている間は、センサ部７（第一〜第三センサ部７１，７２，７３）は、正極２１等の短手方向の位置をそれぞれ検出し続ける。

【0113】

第一〜第五の位置制御部９１１〜９１５は、各センサ部７１，７２，７３からのセンサ検出信号に基づいて各調整部８１，８２，８３，１３２を制御し、各搬送経路における正極２１等の短手方向の位置をそれぞれ調整する。具体的に、各位置制御部９１１〜９１５は、正極２１等が各搬送部３１，３２，５１，５２において搬送経路から短手方向にずれたときに、各調整部８１，８２，８３，１３２を作動させて正極２１等の短手方向の位置を調整し、搬送経路に戻す。このように、捲回機１では、正極２１等の搬送中は、各センサ部７１，７２，７３での検出結果に基づき、正極２１、負極２２、第一セパレータ４１、及び第二セパレータ４２の短手方向の位置がそれぞれ調整され続ける。

【0114】

尚、複数の搬送ローラ３１１によって高速で帯状の正極２１等を搬送すると、正極２１等の湾曲に関係なく搬送経路において正極２１等の短手方向への位置ずれが生じる場合があり、この場合も、前記短手方向の位置の調整によって前記ずれが修正される。

【0115】

制御部９が、検出部１７からの長さ検出信号によって、正極２１及び負極２２の少なくとも一方の先端部位が各ロールＲ_１，Ｒ_２から送り出されたと判断する（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、即ち、正極２１及び負極２２の少なくとも一方の第一部位（所定長さの部位）が捲回部６において低速で捲回されたと判断すると、各搬送路３１，３２，５１，５２の速度制御が、前期制御部９４による制御から後期制御部９５による制御に切り替わる。これにより、各搬送部３１，３２，５１，５２での正極２１等の搬送速度が初期速度より大きくなる。即ち、各搬送部３１，３２，５１，５２の搬送モードが、低速搬送モードから通常搬送モードに切り替わる（ステップＳ４）。このとき、制御部９は、捲回部６での捲回速度を正極２１等の搬送速度の上昇に応じて上昇させるように、回転数信号を捲回部６に向けて出力する。即ち、制御部９は、捲回部６の捲回軸６１の回転数を上げる。尚、低速搬送モードで電極２が搬送されている間、所定の張力が加わった状態で電極２の第一部位（所定長さの部位）が捲回部６において捲回されている。

【0116】

この後期制御部９５による制御に切り替わった後も、各位置制御部９１１〜９１５は、各センサ部７１，７２，７３での検出結果に基づいて各調整部８１，８２，８３，１３２を制御し、正極２１等の短手方向の位置調整を続ける。

【0117】

一方、制御部９が、正極２１及び負極２２の両方の先端部位が各ロールＲ_１，Ｒ_２から、未だ、送り出されていないと判断する（ステップＳ３：Ｎｏ）と、捲回機１は、ステップＳ２に戻って低速搬送モードでの電極２等の捲回動作を続ける。即ち、前期制御部９４が、各搬送部３１，３２，５１，５２を制御し続ける。

【0118】

各搬送部３１，３２，５１，５２の制御が前期制御部から後期制御に切り替わった後、捲回量測定部９６は、捲回部６において所定の長さの正極２１等が捲回されたと判断する（ステップＳ５：Ｙｅｓ）と、即ち、所定の長さの正極２１等が捲回されたことを検出すると、停止信号を出力し、捲回機１における正極２１等の捲回動作を停止させる（ステップＳ１２）。一方、捲回量測定部９６は、捲回部６において所定の長さの正極２１等が捲回されていないと判断すると（ステップＳ５：Ｎｏ）、即ち、所定の長さの正極２１等が捲回されたことを検出していなければ、停止信号を出力しない。このため、捲回機１は、正極２１等の捲回動作を続ける。

【0119】

また、各搬送部３１，３２，５１，５２の制御が前期制御部から後期制御に切り替わると、湾曲検出部９２が、第一センサ部７１及び第二センサ部７２での検出結果に基づいて、正極２１及び負極２２の長手方向の各位置における湾曲量（湾曲量）を求め始める。

【0120】

通常搬送モードに切り替わった後、湾曲検出部９２が、検出された湾曲量（正極２１及び負極２２の少なくとも一方の湾曲量）が所定の大きさ未満でないと判断する（ステップＳ６：Ｎｏ）と、第一〜第三速度制御部９３１〜９３３は、各搬送部３１，３２，５１，５２を制御して、正極２１等の搬送速度を設定速度より小さくする。本実施形態の第一〜第三速度制御部９３１〜９３３は、正極２１等の搬送速度を設定速度から初期速度まで下げる。即ち、第一〜第三速度制御部９３１〜９３３は、各搬送部３１，３２，５１，５２の搬送モードを、通常搬送モードから低速搬送モードに切り替える（ステップＳ７）。このとき、制御部９は、捲回部６での捲回速度を正極２１等の搬送速度の低下に応じて低下させるように、回転数信号を捲回部６に向けて出力する。即ち、制御部９は、捲回部６の捲回軸６１の回転数を下げる。この低速搬送モードの間も、各位置制御部９１１〜９１５は、各センサ部７１，７２，７３での検出結果に基づいて各調整部８１，８２，８３，１３２を制御し、正極２１等の短手方向の位置調整を続ける。

【0121】

このように、搬送モードが低速搬送モードに切り替えられることで、搬送ローラ３１１，３２１による「搬送によって生じる（即ち、湾曲に関係なく生じる）短手方向の位置ずれ」より大きくずれる場合の多い「湾曲に起因する位置ずれ」が生じても、正極調整部８１及び負極調整部８２による正極２１及び負極２２の短手方向の位置調整が前記ずれに追従できなくなることが防がれる。

【0122】

一方、湾曲検出部９２が、検出された湾曲量が所定の大きさより小さい（所定の大きさ未満である）と判断している間は（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、捲回機１は、通常搬送モードでの電極２等の捲回動作を続ける。

【0123】

低速搬送モードでの運転中に、捲回量測定部９６が、捲回部６において所定の長さの正極２１等が捲回されたと判断する（ステップＳ８：Ｙｅｓ）と、停止信号を出力し、捲回機１における正極２１等の捲回動作を停止させる（ステップＳ１２）。一方、捲回量測定部９６は、捲回部６において所定の長さの正極２１等が捲回されていないと判断すると（ステップＳ８：Ｎｏ）、停止信号を出力しない。このため、捲回機１は、正極２１等の捲回動作を続ける。

【0124】

続いて、後期制御部９５が、低速搬送モードでの運転開始時点から、正極２１及び負極２２の少なくとも一方のトータル搬出距離が所定値（予め設定された値）になるまで正極２１及び負極２２がロールＲ１，Ｒ２から送り出されたと判断すると（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、第一〜第三速度制御部９３１〜９３３は、各搬送部３１，３２，５１，５２の搬送モードを、低速搬送モードから通常搬送モードに切り替える（ステップＳ１０）即ち、第一〜第三速度制御部９３１〜９３３は、各搬送部３１，３２，５１，５２での正極２１等の搬送速度を設定速度まで上昇させる。このとき、制御部９は、捲回部６での捲回速度も、前記搬送速度の上昇と共に上昇させるように、回転数信号を捲回部６に向けて出力する。

【0125】

一方、後期制御部９５が、低速搬送モードでの運転開始時点から、正極２１及び負極２２のいずれのトータル搬送距離も所定値になっていないと判断している間は（ステップＳ９：Ｎｏ）、捲回機１は、低速搬送モードでの正極２１等の捲回動作を続ける。

【0126】

以上のように、制御部９は、第一〜第三速度制御部９３１〜９３３によって、通常（湾曲量が所定の大きさより小さい状態では）、各搬送部３１，３２，５１，５２を通常搬送モードで作動させる。そして、制御部９は、所定の大きさ以上の湾曲量が検出されると、その後、電極２が各ロールＲ_１，Ｒ_２から送り出されてトータル搬出距離が所定値になるまで、各搬送部３１，３２，５１，５２を低速搬送モードで作動させる。

【0127】

低速搬送モードから通常搬送モードに切り替わった後、該通常搬送モードでの運転中に、捲回量測定部９６が、捲回部６において所定の長さの正極２１等が捲回されたと判断する（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）と、停止信号を出力し、捲回機１における正極２１等の捲回動作を停止させる（ステップＳ１２）。一方、捲回量測定部９６は、捲回部６において所定の長さの正極２１等が捲回されていないと判断すると（ステップＳ１１：Ｎｏ）、捲回機１は、ステップＳ６に戻り、湾曲量を検出しつつ通常搬送モードでの正極２１等の捲回動作を続ける。

【0128】

捲回量測定部９６によって、捲回部６において所定の長さの正極２１等が捲回されたと判断された場合、制御部９は、各搬送部３１，３２，５１，５２、各供給部１３〜１６、及び捲回部６を停止させる（ステップＳ１２）。続いて、捲回部６では、正極２１、負極２２、及びセパレータ４１，４２が切断され（ステップＳ１３）、電極体２３が完成する。

【0129】

このようにして製造された電極体２３がケースに組み込まれることで、図８に示すような非水電解質二次電池等の蓄電素子１００が形成される。尚、前記蓄電素子１００は、電極体２３、電極体２３を収容するケース１０３、及びケース１０３の外側に配置される外部端子１０４等、を備える。また、蓄電素子１００は、ケース１０３の内部に、電極体２３と外部端子１０４とを導通させる集電体等も備える。

【0130】

捲回機１では、完成した（所定の長さの正極２１等が捲回された）電極体２３が捲回軸６１から外されると、捲回軸６１に、再度、巻芯が取り付けられた後、捲回軸６１による巻芯周囲への正極２１、負極２２、及びセパレータ４１，４２の捲回が始まってステップＳ５に戻る。このとき、速度制御部９３は、後期制御部９５によって各搬送部３１，３２，５１，５２を制御する。

【0131】

尚、各ステップにおいて、供給部１０の正極ロールＲ_１又は負極ロールＲ_２がなくなると、捲回機１は一旦停止する。そして、新たな正極ロールＲ_１又は負極ロールＲ_２が供給部１０に配置されると、捲回機１は、ステップＳ１に戻って作動し始める。即ち、各搬送部３１，３２，５１，５２は、正極２１及び負極２２の少なくとも一方の先端部位を搬送している状態では、速度制御部９３の前期制御部９４によって制御され、正極２１の先端部位以外の部位（残りの部位）を搬送し且つ負極２２の先端部位以外の部位（残りの部位）を搬送している状態では、速度制御部９３の後期制御部９５によって制御されている。

【0132】

以上の捲回機１によれば、電極体２３の生産効率を向上させるために電極２が、通常、搬送されるときの搬送速度（設定速度）が高く設定されても、電極２（詳しくは、正極２１及び負極２２）において湾曲している可能性の高い部位（先端部位）がロールＲ_１，Ｒ_２から送り出された後に電極２の搬送速度を大きくする、即ち、先端部位が搬送されるときの搬送速度（初期速度）を低く抑え（小さくし）、先端部位が搬送された後に電極の搬送速度を通常速度まで大きくする。これにより、捲回機１では、搬送中の電極２において前記湾曲に起因する短手方向へのずれが生じたときに電極調整部８０（詳しくは、正極調整部８１及び負極調整部８２）による電極２の短手方向の位置調整が前記ずれに追従できなくなることを防いでいる。このため、電極２の先端部位（大きく湾曲している可能性の高い部位）を捲回して形成された電極体２３においても、捲回軸方向の電極２の位置のずれが抑えられる。

【0133】

しかも、本実施形態の捲回機１では、電極２の先端部位を除いた部位（途中位置）の搬送中において、湾曲量が所定値（所定の大きさ）を超えたときに電極２の搬送速度を小さくする（即ち、搬送モードを切り替える）といった簡単な制御によって、搬送される電極２が途中位置に湾曲している部位を含んでいても、捲回部６において形成された電極体２３における捲回軸方向の電極２の位置のずれが好適に抑えられる。

【0134】

本実施形態の捲回機１では、電極調整部８０（詳しくは、正極調整部８１及び負極調整部８２）は、電極２の搬送経路に沿って複数設けられている。このため、搬送経路上の複数の位置において搬送中の電極２が短手方向の位置を調整され、これにより、捲回部６へ供給（搬送）される電極２の短手方向の位置のずれがより抑えられる。その結果、形成された電極体２３における捲回軸方向の電極２の位置のずれがより好適に抑えられる。

【0135】

また、本実施形態の捲回機１では、第一センサ部７１及び第二センサ部７２によって検出された電極２の短手方向の位置のずれを、該第一センサ部７１及び該第二センサ部７２と対応する正極調整部８１及び負極調整部８２が調整する。このため、各調整位置（各正極調整部８１及び各負極調整部８２が正極２１及び負極２２の短手方向の位置調整を行う位置）での電極２の位置調整の精度が向上する。これにより、捲回部６において形成された電極体２３における捲回軸方向の位置のずれがより効果的に抑えられる。

【0136】

また、本実施形態の捲回機１では、電極供給部１１（詳しくは、正極供給部１３及び負極供給部１４）が、回転軸１３１を該回転軸１３１の軸芯方向に駆動するロール調整部１３２をそれぞれ有している。このため、電極供給部１１における電極２（詳しくは正極２１及び負極２２）の送り出し位置においても、該電極２の短手方向の位置が調整される。これにより、捲回部６で形成された電極体２３における捲回軸方向の電極２の位置のずれがより抑えられる。

【0137】

尚、本発明の捲回機及び電極の捲回方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【0138】

捲回機１において、通常搬送モードでの正極２１等の搬送速度の具体的な制御は、限定されない。即ち、上記実施形態の捲回機１における通常搬送モードでは、正極２１等の搬送速度は、一定であるが、これに限定されず、正極２１等の搬送速度は、変化してもよい。例えば、捲回機１において、搬送中の電極２における短手方向の位置以外の可変要素等を検出可能なセンサ部が設けられ、このセンサ部での検出結果に基づいて電極２等の搬送速度を変化させるフィードバック制御等が行われてもよい。

【0139】

また、上記実施形態の捲回機１の後期制御部９５は、検出された湾曲量が所定の大きさを超えたときに、正極２１等を、設定速度より小さな所定の速度（低速搬送モード）で搬送し、低速搬送モードに切り替わった時点から正極２１等がトータル搬出距離だけ供給部１０から送り出された後、搬送モードを切り替えて正極２１等を設定速度（通常搬送モード）で搬送するが、この構成に限定されない。例えば、後期制御部９５は、検出した湾曲量に基づいて正極２１等の搬送速度が変化する構成であってもよい。具体的に、後期制御部９５は、検出された湾曲量が大きくなるのに応じて正極２１等の搬送速度を小さくする構成であってもよい。この場合、後期制御部９５は、検出された湾曲量が小さくなるのに応じて正極２１等の搬送速度を大きくする。

【0140】

かかる構成によれば、湾曲量が大きい部位ほど、より小さな搬送速度で搬送されるため、搬送中の電極２において前記湾曲に起因する短手方向へのずれが生じたときに電極調整部８０による電極の短手方向の位置調整が追従できなくなることを、より確実に防ぐことができる。

【0141】

また、後期制御部９５は、電極２の湾曲量が所定の大きさ未満でない（即ち、所定の大きさ以上である）と判断したときに、この判断結果を、当該判断結果が得られたときに捲回部６で形成されている（捲回されている）電極体２３でなく、該電極体２３の次に形成される電極体２３における正極２１等の捲回時に反映させる構成であってもよい。即ち、後期制御部９５は、前記所定の大きさ以上の湾曲量が検出されても、正極２１等を捲回部６に通常搬送モードで搬送し続け、前記所定の大きさ以上の湾曲量が検出されたときに捲回部６で形成されていた電極体２３の次に形成される電極体２３の形成時に、最初（捲き始め）から最後（巻き終わり）まで、低速搬送モードで電極２を捲回部６に搬送する構成でもよい。かかる構成によれば、捲回部６における正極２１等の捲き始めから捲き終わりまでの間、正極２１等が捲回部６に供給されるときの該正極２１等に加わる張力、及び該正極２１等の搬送速度がそれぞれ一定（同じ）となるため、形成される電極体２３の品質がより向上する。

【0142】

上記実施形態の捲回機１では、先端部位を搬送するときの搬送速度と、電極２の先端部位を除いた部位（他の部位）における湾曲量の大きな部位（湾曲量が所定の大きさ以上の部位）を搬送するときの搬送速度とが同じであるが、異なっていてもよい。即ち、捲回機１において、先端部位を搬送する速度より、他の部位を搬送する速度の方が大きい、又は小さくてもよい。

【0143】

上記実施形態の捲回機１では、正極２１及び負極２２のいずれの先端部位も正極搬送部３１及び負極搬送部３２において搬送されていないときに、正極２１及び負極２２の長手方向の各位置における湾曲量を求め、湾曲量が所定の大きさ以上のときに、各搬送部３１，３２，５１，５２の搬送モードを低速搬送モードに切り替える構成（制御）であるが、この構成に限定されない。即ち、捲回機１は、正極２１及び負極２２の少なくとも一方の先端部位が搬送部３１，３２において搬送されているとき以外は、各搬送部３１，３２，５１，５２の搬送モードが通常搬送モードとなるように構成（制御）されてもよい。

【0144】

上記実施形態の捲回機１における捲回部６は、捲回軸６１が軸芯６１０回りに回転し、軸芯６１０方向に移動しない構成であるが、この構成に限定されない。捲回部６は、捲回軸６１の軸芯６１０方向の位置を調整する軸調整部を有してもよい。例えば具体的に、軸調整部は、センサ部７（第一〜第三センサ部７１〜７３）での検出結果に基づいて、捲回軸６１を軸芯６１０方向に移動させる。詳しくは、軸調整部は、正極２１、負極２２、及びセパレータ４１，４２を捲回している状態（即ち、軸芯６１０回りに回転している状態）の捲回軸６１を、制御部９からの指示信号に基づいて軸芯６１０方向に移動させる。かかる構成によれば、捲回部６において、捲回体（捲回軸６１に捲回された状態の電極２及びセパレータ４）に対する該捲回体に供給される電極２及びセパレータ４の短手方向の位置（相対位置）が調整されるため、捲回部６で形成される電極体２３における捲回軸方向の電極２及びセパレータ４の位置のずれが抑えられる。

【0145】

上記実施形態の捲回機１に設けられた各センサ部（第一〜第三センサ部）７１〜７３は、電極２又はセパレータ４の短手方向における一方のエッジ（端縁）の位置を検出するが、この構成に限定されない。例えば、各センサ部７１〜７３は、ラインセンサ等のように短手方向における両方のエッジの位置を検出する構成でもよく、撮像素子等のように電極２等の画像を取得する構成でもよい。

【0146】

上記実施形態の捲回機１では、正極２１及び負極２２の両方の湾曲量を検出している（求めている）が、正極２１及び負極２２の少なくとも一方の湾曲量を検出する構成でもよい。かかる構成によっても、捲回部６で形成された電極体２３において、正極２１及び負極２２の少なくとも一方の捲回軸方向における位置のずれを抑えることができる。

【0147】

上記実施形態の捲回機１の供給部１０、詳しくは、正極供給部１３、負極供給部１４、第一供給部１５、及び第二供給部１６は、正極２１等が送り出されてロールＲ_１〜Ｒ_４が無くなると、新たなロールＲ_１〜Ｒ_４を補充する（配置する）構成であるが、この構成に限定されない。例えば、正極供給部１３は、複数の正極ロールＲ_１が配置され、一つの正極ロールＲ_１が無くなると、自動的に別の正極ロールＲ_１から正極２１が送り出される構成でもよい。具体的に、正極供給部１３は、一つの正極ロールＲ_１が無くなるときに、該正極ロールＲ_１を構成する正極２１の終端（正極ロールＲ_１の内周面側にある正極２１の端部）と、他の正極ロールＲ_１を構成する正極２１の始端（正極ロールＲ_１の外周面側にある正極２１の端部と、が自動で接続され、前記一つの正極ロールＲ_１に引き続き前記他の正極ロールＲ_１から正極２１を送り出す構成でもよい。他の供給部（負極供給部１４、第一供給部１５、第二供給部１６）も同様である。

【0148】

この場合、正極ロールＲ_１及び負極ロールＲ_２のいずれかのロールが交換されたときに、速度制御部９３は、各搬送部３１，３２，５１，５２の制御を後期制御部９５から前期制御部９４に切り替える（即ち、捲回機１は、上記の動作フローにおいてステップＳ１に戻る）。

【0149】

上記実施形態の捲回機１では、各調整部（正極調整部８１、負極調整部８２、及びセパレータ調整部８３）は、正極２１等の搬送経路において、対応するセンサ部（第一〜第三センサ部７１〜７３）での検出位置（センシング位置）より下流位置に設けられているが、この構成に限定されない。例えば、各調整部８１，８２，８３は、正極２１等の搬送経路において、対応するセンサ部７１，７２，７３による検出位置より上流位置に設けられてもよい。

【0150】

上記実施形態の捲回機１では、例えば、一つの第一センサ部７１での検出結果に基づいて一つの正極調整部８１が正極２１の短手方向の位置を調整（修正）するが、この構成に限定されない。例えば、捲回機は、少なくとも一つの第一センサ部７１での検出結果に基づいて、複数（第一センサ部７１の数より大きい数）の正極調整部８１が正極２１の短手方向の位置を修正する構成であってもよく、複数の第一センサ部での検出結果に基づいて、少なくとも一つ（第一センサ部７１の数より小さい数）の正極調整部８１が正極２１の短手方向の位置を修正する構成であってもよい。

【符号の説明】

【0151】

１…捲回機、２…電極、２０…エッジ、２１…正極、２１１…金属箔、２１２…正極活物質層、２２…負極、２２１…金属箔、２２２…負極活物質層、２３…電極体、３…電極搬送部、３１…正極搬送部、３１１…搬送ローラ、３２…負極搬送部、３２１…搬送ローラ、４…セパレータ、４１…第一セパレータ、４２…第二セパレータ、５…セパレータ搬送部、５１…第一搬送部、５１１…搬送ローラ、５２…第二搬送部、６…捲回部、６１…捲回軸、６１０…軸芯、７…センサ部、７１…第一センサ部、７２…第二センサ部、７３…第三センサ部、８…位置調整部、８０…電極調整部、８１…正極調整部、８１１…ローラ、８１２…駆動部、８２…負極調整部、８３…セパレータ調整部、９…制御部、９１…位置制御部、９１１…第一の位置制御部、９１２…第二の位置制御部、９１３…第三の位置制御部、９１４…第四の位置制御部、９１５…第五の位置制御部、９２…湾曲検出部、９２１…第一湾曲検出部、９２２…第二湾曲検出部、９３…速度制御部、９３１…第一速度制御部、９３２…第二速度制御部、９３３…第三速度制御部、９４…前期制御部、９５…後期制御部、１０…供給部、１１…電極供給部、１２…セパレータ供給部、１３…正極供給部、１３１…回転軸、１３２…ロール調整部、１４…負極供給部、１５…第一供給部、１６…第二供給部、１７…検出部、１７１…正極検出部、１７２…負極検出部、Ｒ_１…正極ロール（ロール）、Ｒ_２…負極ロール（ロール）、Ｒ_３…第一ロール、Ｒ_４…第二ロール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】