特許 6804422 巻回装置

(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】6804422

(24)【登録日】2020年12月4日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】巻回装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20201214BHJP

   H01G 13/02 20060101ALI20201214BHJP

   H01G 13/00 20130101ALI20201214BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALN20201214BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/04 W

   H01G13/02 E

   H01G13/02 H

   H01G13/02 Z

   H01G13/00 381

   !H01M10/0587

【請求項の数】7

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2017-196571(P2017-196571)

(22)【出願日】2017年10月10日

(65)【公開番号】特開2019-71205(P2019-71205A)

(43)【公開日】2019年5月9日

【審査請求日】2020年4月22日

(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】福原 洋平

【審査官】 冨士 美香

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３３２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２３９０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５１０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０２３４２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／０２３４２２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｇ １３／００

Ｈ０１Ｇ １３／０２

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に活物質を有する帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータシートとを回転可能に設けられた巻芯に供給するとともに、前記巻芯が回転することにより前記電極シート及び前記セパレータシートを重ねつつ巻回する巻回装置であって、
前記電極シート及び前記セパレータシートのうちの少なくとも一方である対象シートの搬送経路に沿って設けられるとともに、前記対象シートの搬送経路を挟む位置に配置された２つの把持部を備え、これら把持部の開閉動作により前記対象シートの把持及び把持解除を切換可能であり、把持状態にある前記対象シートを前記巻芯の方へと供給可能なシート供給手段と、
前記搬送経路に沿った前記シート供給手段よりも下流に設けられるとともに、前記対象シートの搬送経路を挟む位置に配置された２つの刃部を備え、これら刃部の開閉動作により前記対象シートを切断する切断手段と、
前記搬送経路に沿った前記切断手段よりも下流に設けられ、自身の回転により不良箇所を含む前記対象シートの一部を巻取可能な棒状の不良巻取巻芯と、
前記不良巻取巻芯による前記対象シートの巻取中に、前記不良巻取巻芯により巻取られた前記対象シートの外径が変動しても、少なくとも前記シート供給手段及び前記切断手段に対応する前記搬送経路を一定位置に維持する経路維持手段とを備えることを特徴とする巻回装置。

【請求項2】

前記経路維持手段は、前記不良巻取巻芯による前記対象シートの巻取時に、前記不良巻取巻芯をその回転軸と直交する方向に沿って移動可能な巻芯移動手段によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の巻回装置。

【請求項3】

前記対象シートのうち少なくとも前記不良巻取巻芯に巻取られる箇所の厚さを検出する厚さ検出手段と、
前記対象シートのうち少なくとも前記不良巻取巻芯に巻取られる箇所の長さを検出する長さ検出手段と、
前記厚さ検出手段及び前記長さ検出手段によるそれぞれの検出結果に基づき、前記巻芯移動手段を制御する移動制御手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載の巻回装置。

【請求項4】

前記不良巻取巻芯は、自身の回転軸方向に沿って前記搬送経路に重なる巻取時位置と前記搬送経路から外れる退避位置との間で移動可能に構成されており、
前記不良巻取巻芯が前記巻取時位置に配置され前記対象シートを巻取るときに、前記不良巻取巻芯の先端部を支持する支持手段と、
前記不良巻取巻芯による前記対象シートの巻取後に、巻取られた前記対象シートと接触し、この状態で前記不良巻取巻芯が前記巻取時位置から前記退避位置へと移動することで、自身に引っ掛かった状態の巻取られた前記対象シートを前記不良巻取巻芯から取外可能な取外手段とを備え、
前記巻芯移動手段は、前記支持手段及び前記取外手段を、前記不良巻取巻芯と同一の移動態様で移動させるように構成されていることを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項に記載の巻回装置。

【請求項5】

前記不良巻取巻芯は、自身の回転軸と直交する断面において外周面が円形状をなすことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の巻回装置。

【請求項6】

前記経路維持手段は、前記不良巻取巻芯よりも上流において前記対象シートと接触する回転可能なパス変更ローラによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の巻回装置。

【請求項7】

前記パス変更ローラは、前記不良巻取巻芯による前記対象シートの巻取時のみに前記対象シートと接触する位置に設けられることを特徴とする請求項６に記載の巻回装置。

【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巻回素子を得るための巻回装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、リチウムイオン電池等の二次電池に用いられる巻回素子は、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、絶縁素材からなるセパレータシートを介して重ね合わされた状態で巻回されることにより製造される。

【0003】

巻回素子を製造する巻回装置においては、ロール状に巻回された原反から供給される両電極シート及びセパレータシートがそれぞれ別個の搬送経路に沿って巻芯へと搬送されるようになっている。また、巻回装置は、各電極シートの搬送経路のそれぞれに対応して配置された電極シートを切断するための切断手段と、前記搬送経路に沿った前記切断手段よりも上流に配置され、電極シートを把持可能なシート供給手段とを備えている。切断手段は、電極シートの搬送経路を挟む位置に配置された２つの刃部を備え、これら刃部の開閉動作に伴い電極シートを切断する。シート供給手段は、電極シートの搬送経路を挟む位置に配置された２つの把持部を備え、これら把持部の開閉動作により電極シートの把持及び把持解除を切換える。また、シート供給手段は、両把持部により電極シートを把持した状態で巻芯側へと接近移動することで、巻芯側へと電極シートを供給する。

【0004】

ところで、電極シートに何らかの不良箇所（例えば、シート同士の継ぎ目など）が存在していることがある。この場合において、巻回素子に前記不良箇所が含まれてしまうと、巻回素子の品質低下を招いてしまうおそれがある。

【0005】

そこで、電極シートにおける前記不良箇所を巻き取って除去するために、電極シートの搬送経路に沿ったシート供給手段及び切断手段よりも下流に、回転可能な不良巻取巻芯を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。当該技術によれば、電極シートの不良箇所が検出された場合に、前記不良巻取巻芯によって前記不良箇所を含む電極シートの一部が巻取られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−２３３２７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、不良巻取巻芯による電極シートの巻取りが進み、巻取られた電極シートの外径が徐々に増大していくと、不良巻取巻芯に対する電極シートの搬送経路が徐々に移動することになる。搬送経路の移動に伴い、万が一搬送される電極シートが切断手段（刃部）やシート供給手段（把持部）に接触してしまうと、切断手段やシート供給手段に異常が生じてしまったり、電極シートから活物質が飛散してしまったりするおそれがある。

【0008】

そこで、搬送経路が移動した場合であっても、電極シートが切断手段やシート供給手段へと接触してしまうことを防止するため、切断手段において開いた状態としたときの両刃部の間隔を十分に大きなものとし、また、シート供給手段において開いた状態としたときの両把持部の間隔を十分に大きなものとすることが考えられる。

【0009】

ところが、この場合には、切断手段やシート供給手段における開閉動作時の動作量が大きなものとなるため、これら手段を配設するために大きなスペースを確保する必要が生じてしまう。そのため、装置の大型化を招いてしまい、ひいては装置の製造等に係るコストの増大を招いてしまうおそれがある。尚、このような不具合は、セパレータシート側に不良巻取巻芯などを設け、当該不良巻取巻芯によってセパレータシートの不良箇所を巻き取って除去する場合においても同様に生じ得る。

【0010】

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、装置の小型化やコストの増大抑制を図ることができる巻回装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

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。

【0012】

手段１．表面に活物質を有する帯状の電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータシートとを回転可能に設けられた巻芯に供給するとともに、前記巻芯が回転することにより前記電極シート及び前記セパレータシートを重ねつつ巻回する巻回装置であって、
前記電極シート及び前記セパレータシートのうちの少なくとも一方である対象シートの搬送経路に沿って設けられるとともに、前記対象シートの搬送経路を挟む位置に配置された２つの把持部を備え、これら把持部の開閉動作により前記対象シートの把持及び把持解除を切換可能であり、把持状態にある前記対象シートを前記巻芯の方へと供給可能なシート供給手段と、
前記搬送経路に沿った前記シート供給手段よりも下流に設けられるとともに、前記対象シートの搬送経路を挟む位置に配置された２つの刃部を備え、これら刃部の開閉動作により前記対象シートを切断する切断手段と、
前記搬送経路に沿った前記切断手段よりも下流に設けられ、自身の回転により不良箇所を含む前記対象シートの一部を巻取可能な棒状の不良巻取巻芯と、
前記不良巻取巻芯による前記対象シートの巻取中に、前記不良巻取巻芯により巻取られた前記対象シートの外径が変動しても、少なくとも前記シート供給手段及び前記切断手段に対応する前記搬送経路を一定位置に維持する経路維持手段とを備えることを特徴とする巻回装置。

【0013】

上記手段１によれば、不良巻取巻芯による対象シートの巻取中に、巻取られた対象シートの外径が変動したとしても、経路維持手段により、少なくともシート供給手段及び切断手段に対応する搬送経路を一定位置に維持することができる。従って、開いた状態としたときの両刃部の間隔を小さなものとしても、対象シートが切断手段（刃部）に接触することを防止でき、また、開いた状態としたときの両把持部の間隔を小さなものとしても、対象シートがシート供給手段（把持部）に接触することを防止できる。そのため、切断手段やシート供給手段に対する対象シートの接触防止を図りつつ、切断手段やシート供給手段における開閉動作時の動作量を小さなものとすることができる。その結果、これら手段の配設に必要なスペースを低減させることができ、装置の小型化を図ることができる。また、装置の製造等に係るコストの増大抑制を図ることができる。

【0014】

尚、「前記搬送経路を一定位置に維持する」とあるのは、不良巻取巻芯による対象シートの巻取中に、前記搬送経路が厳密な意味で一定位置に維持される場合のみならず、不良巻取巻芯による対象シートの巻取中に、前記搬送経路がほぼ一定の範囲内に維持される場合も含む。

【0015】

手段２．前記経路維持手段は、前記不良巻取巻芯による前記対象シートの巻取時に、前記不良巻取巻芯をその回転軸と直交する方向に沿って移動可能な巻芯移動手段によって構成されていることを特徴とする手段１に記載の巻回装置。

【0016】

上記手段２によれば、対象シートの外径変動に合わせて、巻芯移動手段により不良巻取巻芯を移動させることで、シート供給手段や切断手段に対応する搬送経路を一定位置に維持することができる。そのため、対象シートと接触する別の機構を設けることなく、搬送経路を一定位置に維持することができる。これにより、搬送される対象シートと別の機構との接触に伴い対象シートに蛇行が生じてしまい、対象シートの巻取に異常が発生してしまうことをより確実に防止できる。さらに、対象シートが電極シートである場合には、別の機構との接触により電極シートから活物質が飛散することを防ぐことができる。加えて、別の機構を設置するためのスペースを設けなくて済み、装置の小型化やコストの増大抑制をより図ることができる。

【0017】

手段３．前記対象シートのうち少なくとも前記不良巻取巻芯に巻取られる箇所の厚さを検出する厚さ検出手段と、
前記対象シートのうち少なくとも前記不良巻取巻芯に巻取られる箇所の長さを検出する長さ検出手段と、
前記厚さ検出手段及び前記長さ検出手段によるそれぞれの検出結果に基づき、前記巻芯移動手段を制御する移動制御手段とを備えることを特徴とする手段２に記載の巻回装置。

【0018】

上記手段３によれば、対象シートのうち少なくとも不良巻取巻芯に巻取られる箇所の厚さ及び長さに関する検出結果に基づき、巻芯移動手段が制御される。従って、実際に不良巻取巻芯によって巻取られる対象シートの状態に応じて、不良巻取巻芯の移動をより適切に制御することができ、ひいては搬送経路をより確実に一定位置に維持することができる。そのため、開いた状態としたときの両刃部の間隔をより小さなものとすることができ、また、開いた状態としたときの両把持部の間隔をより小さなものとすることができる。これにより、切断手段やシート供給手段における開閉動作時の動作量をより小さなものとすることができ、切断手段やシート供給手段に係る配設スペースの低減をより効果的に図ることができる。その結果、装置の小型化や装置の製造等に係るコストの増大抑制を一層図ることができる。

【0019】

手段４．前記不良巻取巻芯は、自身の回転軸方向に沿って前記搬送経路に重なる巻取時位置と前記搬送経路から外れる退避位置との間で移動可能に構成されており、
前記不良巻取巻芯が前記巻取時位置に配置され前記対象シートを巻取るときに、前記不良巻取巻芯の先端部を支持する支持手段と、
前記不良巻取巻芯による前記対象シートの巻取後に、巻取られた前記対象シートと接触し、この状態で前記不良巻取巻芯が前記巻取時位置から前記退避位置へと移動することで、自身に引っ掛かった状態の巻取られた前記対象シートを前記不良巻取巻芯から取外可能な取外手段とを備え、
前記巻芯移動手段は、前記支持手段及び前記取外手段を、前記不良巻取巻芯と同一の移動態様で移動させるように構成されていることを特徴とする手段２又は３のいずれかに記載の巻回装置。

【0020】

上記手段４によれば、不良巻取巻芯は、対象シートの搬送経路に重なる巻取時位置と前記搬送経路から外れる退避位置との間で移動可能とされている。そのため、不良巻取巻芯を退避位置に配置することで、巻回素子の製造時など、対象シートの不良箇所の巻取時以外のときに、不良巻取巻芯が対象シートに悪影響を及ぼしてしまうことを防止できる。

【0021】

また、上記手段４によれば、不良巻取巻芯による対象シートの巻取時に、不良巻取巻芯と同一の態様で移動する支持手段によって、不良巻取巻芯の先端部を支持することができる。そのため、対象シートの巻取中に、支持手段によって不良巻取巻芯をより安定的に支持することができ、不良巻取巻芯に撓みなどの変形が生じてしまうことをより確実に防止できる。その結果、対象シートをより適切な状態で巻取ることができる。

【0022】

加えて、取外手段が不良巻取巻芯と同一の態様で移動するため、巻取られる対象シートの厚さや長さにより不良巻取巻芯の移動量が変動した場合であっても、巻取完了時には、不良巻取巻芯と取外手段との相対位置関係を常に一定に保つことができる。従って、不良巻取巻芯をその回転軸と直交する方向に沿った元の位置（巻芯移動手段による移動前の位置）に戻したり、前記回転軸と直交する方向に沿った不良巻取巻芯の位置調節を行ったりせずとも、不良巻取巻芯を巻取時位置から退避位置へと移動させることで、取外手段によって不良巻取巻芯から巻取られた対象シートを取外すことができる。また、不良巻取巻芯を元の位置（巻芯移動手段による移動前の位置）に戻す前に、不良巻取巻芯を搬送経路から外れた退避位置へと移動させることができる。従って、不良巻取巻芯を元の位置に戻す前に巻回素子の製造を再開することができ、生産性の向上を図ることができる。

【0023】

さらに、上記手段４によれば、巻芯移動手段によって、支持手段及び取外手段を不良巻取巻芯の移動態様と同一の態様で移動させることができる。従って、巻芯移動手段とは別に、支持手段及び取外手段を移動させるための手段を設ける必要がなくなり、装置の小型化やコストの増大抑制をより効果的に図ることができる。

【0024】

手段５．前記不良巻取巻芯は、自身の回転軸と直交する断面において外周面が円形状をなすことを特徴とする手段２乃至４のいずれかに記載の巻回装置。

【0025】

上記手段５によれば、不良巻取巻芯の回転角度による搬送経路の変動を生じにくくすることができる。従って、巻芯移動手段による不良巻取巻芯の移動制御を容易に行うことができる。尚、上記手段５を下記の手段６又は手段７に適用してもよい。

【0026】

手段６．前記経路維持手段は、前記不良巻取巻芯よりも上流において前記対象シートと接触する回転可能なパス変更ローラによって構成されていることを特徴とする手段１に記載の巻回装置。

【0027】

上記手段６によれば、経路維持手段は、パス変更ローラによって構成されている。従って、経路維持手段を簡素な構成によって実現することができ、装置の製造等に係るコストの増大抑制をより確実に図ることができる。

【0028】

手段７．前記パス変更ローラは、前記不良巻取巻芯による前記対象シートの巻取時のみに前記対象シートと接触する位置に設けられることを特徴とする手段６に記載の巻回装置。

【0029】

上記手段７によれば、パス変更ローラは、不良巻取巻芯による対象シートの巻取時のみに対象シートと接触する位置に設けられている。従って、巻回素子の製造時など、不良巻取巻芯によって対象シートを巻取らないときに、対象シートがパス変更ローラに接触してしまうことを抑制できる。その結果、対象シートとパス変更ローラとが接触することによる不具合（例えば、対象シートの蛇行や、対象シートが電極シートである場合における活物質の飛散など）をより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】電池素子の構成を示す断面模式図である。

【図2】巻回部の概略構成図である。

【図3】巻回装置の概略構成図である。

【図4】電極シートの搬送経路の上流側から見たときにおける不良巻取機構の斜視模式図である。

【図5】電極シートの搬送経路の下流側から見たときにおける不良巻取機構の斜視模式図である。

【図6】制御装置等の電気的構成を示すブロック図である。

【図7】不良検知処理のフローチャートである。

【図8】不良巻取処理のフローチャートである。

【図9】巻取前処理のフローチャートである。

【図10】巻取中処理のフローチャートである。

【図11】巻取開始時処理のフローチャートである。

【図12】不良特定済処理のフローチャートである。

【図13】不良未特定処理のフローチャートである。

【図14】巻取終了時処理のフローチャートである。

【図15】不良巻取巻芯を巻取時位置に配置した状態における不良巻取機構の斜視模式図である。

【図16】スリットに電極シートを配置する際の不良巻取機構の断面模式図である。

【図17】巻取開始時処理における不良巻取巻芯等の移動を示すための断面模式図である。

【図18】巻取開始時処理における不良巻取巻芯等の移動を示すための断面模式図である。

【図19】巻取中処理における不良巻取巻芯等の移動を示すための断面模式図である。

【図20】巻取中処理における不良巻取巻芯等の移動を示すための断面模式図である。

【図21】不良シートロールを取外す際の不良巻取機構の斜視模式図である。

【図22】別の実施形態におけるパス変更ローラを示す不良巻取機構の断面模式図である。

【図23】別の実施形態において、電極シートを巻取る際の不良巻取機構の断面模式図である。

【図24】別の実施形態において、カバー部の一部をパス変更ローラで構成した不良巻取機構の断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

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、巻回装置によって得られる巻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。

【0032】

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枚のセパレータシート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巻回されることにより製造される。尚、２枚のセパレータシート２，３に代えて、折返された１枚のセパレータシートを用いてもよい。また、以下においては、説明の便宜上、セパレータシート２，３及び電極シート４，５を「各種シート２〜５」と称することがある。

【0033】

セパレータシート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。

【0034】

電極シート４，５は、薄板状の金属シートからなり、セパレータシート２，３と略同一の幅を有している。また、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。

【0035】

加えて、本実施形態では、電池素子１ひとつを構成する両電極シート４，５の長さはそれぞれ予め設定された所定の値とされている。本実施形態において、一素子分の負電極シート５の長さは、負電極シート５で正電極シート４をより確実に覆うべく、一素子分の正電極シート４の長さよりも若干大きなものとされている。

【0036】

さらに、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。

【0037】

リチウムイオン電池を得るに際しては、電池素子１が金属製で筒状をなす図示しない電池容器（ケース）内に配設されるとともに、前記正極リード及び前記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、両端子部品を前記電池容器の両端開口に塞ぐように設けることで、リチウムイオン電池を得ることができる。

【0038】

次に、電池素子１を製造するための巻回装置１０について説明する。図３に示すように、巻回装置１０は、各種シート２〜５を巻回するための巻回部１１と、正電極シート４を巻回部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を巻回部１１へ供給するための負電極シート供給機構４１と、セパレータシート２，３をそれぞれ巻回部１１へ供給するためのセパレータ供給機構５１，６１と、制御装置８１とを備えている。尚、上記巻回部１１や各供給機構３１，４１，５１，６１など、巻回装置１０内の各種機構は、制御装置８１により動作制御される構成となっている。

【0039】

正電極シート供給機構３１は、正電極シート４がロール状に巻回されてなる正電極シート原反３２を備えている。正電極シート原反３２は、自由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。また、この例においては、正電極シート原反３２を構成する正電極シート４には、予め継ぎ目等の不良箇所に対応して不良始端マーカＭ１及び不良終端マーカＭ２が付されている。不良始端マーカＭ１は、不良箇所の始端（最上流部）を示すものであり、不良終端マーカＭ２は、不良箇所の終端（最下流部）を示すものである。本実施形態では、正電極シート４における不良始端マーカＭ１から不良終端マーカＭ２までの距離が、１素子分の正電極シート４の長さ未満となるように構成されている。

【0040】

尚、正電極シート原反３２を構成する正電極シート４の厚さは、活物質の塗布厚みが異なる等の理由により、正電極シート原反３２のロットごとに異なる場合がある。また、１の正電極シート原反３２を構成する正電極シート４の各部位で厚みが異なることがある。これらの点は、負電極シート５においても同様である。

【0041】

正電極シート供給機構３１は、シート供給手段としてのシート供給機構７１と、切断手段としての電極カッタ７２と、テンション付与機構７３と、厚さ計測機構７４と、不良巻取機構９１と、不良検知センサ７６とを備えている。

【0042】

シート供給機構７１は、正電極シート４を巻回部１１へ供給するものであり、正電極シート４の搬送経路に沿って、巻回部１１に接近する接近位置と、巻回部１１から離間する離間位置とに移動可能に構成されている。シート供給機構７１は、正電極シート４の搬送経路を挟む位置に配置され、正電極シート４を把持可能な２つの把持部７１ａ，７１ｂを備えている。把持部７１ａ，７１ｂは、図示しない駆動手段により開閉動作可能に構成されており、把持部７１ａ，７１ｂの開閉動作により正電極シート４の把持及び把持解除を切換可能である。そして、把持部７１ａ，７１ｂにより正電極シート４を把持した状態で、シート供給機構７１が巻回部１１に対し接近することで、正電極シート４を巻回部１１の後述する巻芯１３，１４の方へと供給可能となっている。

【0043】

また、本実施形態において、シート供給機構７１は、開放状態としたときの把持部７１ａ，７１ｂの間隔が十分に小さなものとなるように構成されている。これにより、把持部７１ａ，７１ｂの開閉動作時における動作量が十分に小さなものとされている。

【0044】

電極カッタ７２は、正電極シート４を切断するためのものであり、正電極シート４の搬送経路を挟む位置に配置された２つの刃部７２ａ，７２ｂを備えている。刃部７２ａ，７２ｂは、図示しない駆動手段によって開閉動作可能に構成されており、正電極シート４を挟むように位置するシート切断位置と、正電極シート４の搬送経路から離間した退避位置との間を移動可能とされている。尚、正電極シート４の切断は、前記把持部７１ａ，７１ｂにより正電極シート４を把持した状態で行われるようになっている。

【0045】

また、本実施形態において、電極カッタ７２は、開放状態としたときの刃部７２ａ，７２ｂの間隔が十分に小さなものとなるように構成されている。これにより、刃部７２ａ，７２ｂの開閉動作時における動作量が十分に小さなものとされている。

【0046】

テンション付与機構７３は、一対のローラ７３ａ，７３ｂと、両ローラ７３ａ，７３ｂ間において揺動自在に設けられたダンサローラ７３ｃとを有している。ダンサローラ７３ｃは、トルク制御された所定のサーボモータ（図示せず）により動作し、制御装置８１により前記サーボモータが制御されることで、正電極シート４に付与される張力を変更可能に構成されている。また、ダンサローラ７３ｃは、正電極シート４に張力を付与することで、正電極シート４の弛みを防止する役割も果たす。尚、本実施形態では、テンション付与機構７３によって、正電極シート４に対し常に一定の張力が付与されるようになっている。

【0047】

厚さ計測機構７４は、一対のローラ７４ａ，７４ｂと、第一測長ローラ７４ｃと、第二測長ローラ７４ｄとを備えている。第一測長ローラ７４ｃの外周には、両ローラ７４ａ，７４ｂ間に位置する正電極シート４が折り返して曲げられた状態で架けられている。第二測長ローラ７４ｄは、第一測長ローラ７４ｃとの間で正電極シート４の折り返し部分を挟み込むようにして配置されている。

【0048】

また、両測長ローラ７４ｃ，７４ｄは、互いに同径で、かつ、それぞれ自由回転可能な従動ローラであり、正電極シート４の搬送に伴い回転する。そして、第一測長ローラ７４ｃの回転量は、所定の第一エンコーダ７７ａにより把握可能となっており、第二測長ローラ７４ｄの回転量は、所定の第二エンコーダ７７ｂにより把握可能となっている（図６参照）。両測長ローラ７４ｃ，７４ｄの回転量に関する情報は、両エンコーダ７７ａ，７７ｂから制御装置８１へと出力される。

【0049】

加えて、ローラ７４ｂの回転量は、所定の第三エンコーダ７７ｃ（図６参照）により把握可能となっており、ローラ７４ｂの回転量に関する情報が第三エンコーダ７７ｃから制御装置８１へと出力される。

【0050】

尚、両測長ローラ７４ｃ，７４ｄ及び正電極シート４の位置関係が上述のように設定されているため、正電極シート４が両測長ローラ７４ｃ，７４ｄ間を通過しているときに、正電極シート４の内周面（屈曲内側面）に接触する第一測長ローラ７４ｃの回転量と、正電極シート４の外周面（屈曲外側面）に接触する第二測長ローラ７４ｄの回転量とに差が生じることとなる。この回転量の差は、正電極シート４が厚いほど大きく、正電極シート４が薄いほど小さくなる。

【0051】

不良巻取機構９１は、不良箇所を含む正電極シート４の一部を巻き取って除去するための機構である。不良巻取機構９１は、正電極シート４の搬送経路に沿って電極カッタ７２よりも下流に設けられている。不良巻取機構９１の構成については後に説明する。

【0052】

不良検知センサ７６は、所定の光電センサ等により構成されており、不良始端マーカＭ１及び不良終端マーカＭ２を検知するためのものである。不良検知センサ７６は、不良始端マーカＭ１又は不良終端マーカＭ２を検知すると、制御装置８１に対し不良始端マーカＭ１又は不良終端マーカＭ２を検知した旨の信号を送信する。尚、本実施形態において、正電極シート４の搬送経路に沿った電極カッタ７２から不良検知センサ７６までの距離は、１素子分の正電極シート４の長さと同一となるように構成されている。

【0053】

負電極シート供給機構４１は、その最上流側において、負電極シート５がロール状に巻回されてなる負電極シート原反４２を備えている。負電極シート原反４２は、自由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。また、負電極シート原反４２を構成する負電極シート５には、正電極シート４と同様に、予め継ぎ目等の不良箇所に対応して不良始端マーカＭ１及び不良終端マーカＭ２が付されている。本実施形態では、負電極シート５における不良始端マーカＭ１から不良終端マーカＭ２までの距離が、１素子分の負電極シート５の長さ未満となるように構成されている。

【0054】

さらに、負電極シート原反４２から巻回部１１にかけての負電極シート５の搬送経路の途中には、正電極シート４の搬送経路と同様に、シート供給機構７１、電極カッタ７２、テンション付与機構７３、厚さ計測機構７４、不良巻取機構９１、不良検知センサ７６などが設けられている。これらは、負電極シート５を対象として機能する点を除き、正電極シート４の搬送経路に設けられたものと基本的に同様の構成であるため、これらについての詳細な説明は省略する。尚、本実施形態において、負電極シート５の搬送経路に沿った電極カッタ７２から不良検知センサ７６までの距離は、１素子分の負電極シート５の長さと同一となるように構成されている。

【0055】

一方、セパレータ供給機構５１，６１は、それぞれセパレータシート２，３がロール状に巻回されてなるセパレータ原反５２，６２を備えている。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、セパレータシート２，３が引き出されることとなる。

【0056】

さらに、セパレータ供給機構５１，６１は、電極シート供給機構３１，４１と同様に、テンション付与機構７３を備えている。これは、セパレータシート２，３を対象として機能する点を除き、正電極シート供給機構３１に設けられたものと同様である。従って、これについての詳細な説明は省略する。

【0057】

また、各種シート２〜５の搬送経路の途中には、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７８ａ，７８ｂ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。

【0058】

次に、巻回部１１の構成について説明する。図２に示すように、巻回部１１は、図示しない駆動機構により回転可能に設けられた相対向する２枚の円盤状のテーブルからなるターレット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に対し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、セパレータカッタ１６と、巻回終了直前の各種シート２〜５を押さえるための押えローラ１７と、所定の固定用テープを貼付するためのテープ貼付機構１８とを備えている。

【0059】

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。巻芯１３，１４の回転量は、図示しないエンコーダにより把握可能となっており、当該エンコーダから回転量に関する情報が制御装置８１へと入力されるようになっている。

【0060】

また、巻芯１３，１４は、ターレット１２の軸線方向（図２の紙面奥行方向）に沿って、ターレット１２を構成する一方のテーブルに対し出没可能に設けられている。尚、巻芯１３，１４は、前記一方のテーブルから突出した状態となったときに、その先端部が他方のテーブルに形成された受け用の穴に挿通され、両テーブルによって回転可能な状態で支持されるようになっている。

【0061】

さらに、巻芯１３（１４）は、それぞれ自身の軸線方向（図２の紙面奥行方向）に沿って延びる一対の芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）を備えている。芯片１３ａ，１３ｂ（１４ａ，１４ｂ）間には隙間１３ｃ（１４ｃ）が形成されている。

【0062】

加えて、巻芯１３，１４は、ターレット１２が回転することにより、巻回ポジションＰ１と、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。

【0063】

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

【0064】

取外しポジションＰ２は、巻回後の各種シート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（不図示）等が設けられている。

【0065】

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。

【0066】

セパレータカッタ１６は、巻回ポジション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シート２，３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の間で移動可能である。

【0067】

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の間で移動可能に構成されている。

【0068】

テープ貼付機構１８は、取外しポジションＰ２の近傍に配置されており、巻回終了時に、ターレット１２に接近し、セパレータシート２，３の終端部に所定の固定用テープを貼付する機能を備えている。

【0069】

次いで、不良巻取機構９１の構成について説明する。不良巻取機構９１は、電極シート４，５における少なくとも不良始端マーカＭ１から不良終端マーカＭ２までの部位、すなわち、電極シート４，５における不良箇所を含む部位を巻取るためのものである。本実施形態では、正電極シート４及び負電極シート５が対象シートに相当する。尚、不良巻取機構９１は、両電極シート４，５の搬送経路のそれぞれに対応して設けられているが、以下では、正電極シート４の搬送経路に対応して設けられた不良巻取機構９１について説明する。負電極シート５の搬送経路に対応して設けられた不良巻取機構９１は、負電極シート５を対象として機能する点を除き、正電極シート４の搬送経路に対応して設けられた不良巻取機構９１と同様の構成を有する。

【0070】

不良巻取機構９１は、図４及び図５に示すように、巻芯ユニット９２、支持手段としての巻芯支持部９３及び取外手段としての取外機構９４と、これらが固定されるベース部９５と、当該ベース部９５を移動させることで巻芯ユニット９２等を移動させる経路維持手段及び巻芯移動手段としての移動機構９６とを備えている。

【0071】

巻芯ユニット９２は、軸部９２１と、円形基部９２２と、カバー部９２３と、不良巻取巻芯９２４と、駆動部９２５とを備えている。

【0072】

軸部９２１は、円筒状をなしており、駆動部９２５によって自身の軸方向に沿って往復移動可能な状態で支持されている。但し、軸部９２１は、駆動部９２５に対し相対回転不能である。

【0073】

円形基部９２２は、円板状をなしており、軸部９２１の先端部に取付けられている。また、円形基部９２２は、自身の中心部に、軸部９２１の内周空間に連通する孔を備えている。当該孔は、不良巻取巻芯９２４の挿通される部位である。

【0074】

カバー部９２３は、不良巻取巻芯９２４による正電極シート４の巻取時に、活物質が飛散することを防止するために設けられている。カバー部９２３は、円形基部９２２の端面の外周寄りから突出しており、不良巻取巻芯９２４の周囲に設けられている。また、カバー部９２３は、自身の長手方向と直交する断面において、不良巻取巻芯９２４の中心軸を中心とした円弧状をなす一対の部材によって構成されている。

【0075】

不良巻取巻芯９２４は、不良箇所を含む正電極シート４の一部を巻取るためのものである。不良巻取巻芯９２４は、円形基部９２２の中心部に設けられた前記孔と軸部９２１の内周とに挿通されており、駆動部９２５によって、自身の中心軸を回転軸として回転可能とされている。また、不良巻取巻芯９２４は、駆動部９２５によって、自身の中心軸方向に沿って往復移動可能とされている。さらに、不良巻取巻芯９２４は、自身の回転軸と直交する断面において外周面が円形状をなしている。つまり、不良巻取巻芯９２４は、断面円形状をなしている。加えて、不良巻取巻芯９２４は、自身の回転軸方向に延びるスリット９２４ｓを備えている。

【0076】

駆動部９２５は、軸部９２１及び不良巻取巻芯９２４をそれらの中心軸方向に沿って往復移動させる機能と、不良巻取巻芯９２４を回転させる機能とを備えたものである。駆動部９２５によって、軸部９２１及び不良巻取巻芯９２４をこれらの中心軸方向に沿って移動させることにより、軸部９２１、円形基部９２２、カバー部９２３及び不良巻取巻芯９２４を前進位置及び後退位置の間で一体的に往復移動させることが可能である。前進位置に軸部９２１等を配置した状態では、不良巻取巻芯９２４が正電極シート４の搬送経路と重なる位置（「巻取時位置」と称す）に配置される。一方、後退位置に軸部９２１等を配置した状態では、不良巻取巻芯９２４が正電極シート４の搬送経路から外れた位置（「退避位置」と称す）に配置される。すなわち、不良巻取巻芯９２４は、自身の中心軸方向に沿って巻取時位置と退避位置との間で往復移動可能とされている。

【0077】

巻芯支持部９３は、巻取時位置に配置された不良巻取巻芯９２４の先端部を支持するものである。巻芯支持部９３は、不良巻取巻芯９２４の中心軸方向に沿って、不良巻取巻芯９２４と相対する位置に設けられており、円筒状の被挿通部９３１と、当該被挿通部９３１の中心に位置する受けピン９３２とを備えている。不良巻取巻芯９２４が巻取時位置に配置されると、被挿通部９３１に不良巻取巻芯９２４の先端部が挿通されるとともに、スリット部９２４ｓに受けピン９３２が配置された状態となり、巻芯支持部９３によって不良巻取巻芯９２４の先端部が安定的に支持された状態となる。

【0078】

取外機構９４は、不良巻取巻芯９２４によって巻取られた正電極シート４（後述する不良シートロール４Ｆ）を、不良巻取巻芯９２４から取外すためのものである。取外機構９４は、駆動ブロック９４１と、当該駆動ブロック９４１を正電極シート４の搬送方向に沿って往復移動可能な駆動部９４２と、駆動ブロック９４１から突出した板状の取外用爪部９４３とを備えている。取外用爪部９４３の厚さは、スリット９２４ｓの幅よりも小さなものとされており、駆動部９４２によって駆動ブロック９４１を所定の前進位置に配置することで、取外用爪部９４３をスリット９２４ｓへと配置可能である。一方、駆動部９４２によって駆動ブロック９４１を所定の後退位置に配置することで、取外用爪部９４３を不良巻取巻芯９２４から所定距離以上離間した状態とすることが可能である。

【0079】

ベース部９５は、巻芯ユニット９２、巻芯支持部９３及び取外機構９４を支持しつつ、これらを同一の態様で移動させるためのものである。ベース部９５は、鉛直方向に沿って貫通形成された挿通孔（図示せず）を備えており、ベース部９５のうち前記挿通孔を形成する部位には、ねじ孔９５１ａを有するナット９５１が固定されている。ナット９５１のうちねじ孔９５１ａを形成する部位には、図示しない雌ねじが形成されている。また、ナット９５１のねじ孔９５１ａと前記挿通孔とは直列的に連なった状態となっている。

【0080】

さらに、ベース部９５は、巻取時位置に配置された不良巻取巻芯９２４の下方に対応する位置に、不良巻取巻芯９２４によって巻取られた正電極シート４を収容するための窪み状の不良シート収容部９５２を備えている。

【0081】

移動機構９６は、ベース部９５を移動させることで、不良巻取巻芯９２４や巻芯支持部９３等を移動させるための機構である。移動機構９６は、前記ナット９５１に螺合されたボールねじ９６１と、ボールねじ９６１を回転動作可能なモータ９６２とを備えている。モータ９６２は、例えばサーボモータにより構成され、制御装置８１の後述する移動制御部８５によってその回転量や回転速度が制御される。モータ９６２によりボールねじ９６１を回転させることで、ベース部９５は、不良巻取巻芯９２４の回動軸及び正電極シート４の搬送経路のそれぞれと直交する方向（本実施形態では、鉛直方向）に沿って移動する。ベース部９５の移動により、ベース部９５に固定された巻芯ユニット９２、巻芯支持部９３及び取外機構９４が同一の移動態様で鉛直方向に沿って移動する。尚、本実施形態における移動機構９６はあくまで一例であり、移動機構の構成は適宜変更可能である。

【0082】

次いで、制御装置８１について説明する。制御装置８１は、演算手段としてのＣＰＵや、各種プログラムを記憶するＲＯＭ、演算データや入出力データなどの各種データを一時的に記憶するＲＡＭ、演算データ等を長期記憶するハードディスクなどを備えており、上述の通り、巻回部１１や各供給機構３１，４１，５１，６１の動作を制御する。制御装置８１は、図６に示すように、長さ検出手段としての長さ検出部８２と、厚さ検出手段としての厚さ検出部８３と、平均厚さ算出部８４と、移動制御手段としての移動制御部８５とを備えている。

【0083】

長さ検出部８２は、第三エンコーダ７７ｃから入力されたローラ７４ｂの回転量に関する情報に基づき、巻回部１１側に対する電極シート４，５の繰出し量（供給量）を取得する。

【0084】

厚さ検出部８３は、第一エンコーダ７７ａ及び第二エンコーダ７７ｂから入力された両測長ローラ７４ｃ，７４ｄの回転量に関する情報に基づき、電極シート４，５の厚さを検出する。本実施形態において、厚さ検出部８３は、予め設定された、電極シート４，５の厚さと両測長ローラ７４ｃ，７４ｄの回転量の差との関係を示すテーブルを用いて、電極シート４，５の厚さを検出する。また、本実施形態において、厚さ検出部８３は、電極シート４，５におけるその長手方向に沿った全域の厚さを検出する。さらに、厚さ検出部８３は、検出した厚さと長さ検出部８２により得られた電極シート４，５の繰出し量に関する情報に基づき、両測長ローラ７４ｃ，７４ｄよりも下流に位置する電極シート４，５の各部の厚さを得るとともに、得られた各部の厚さに関する情報をＲＡＭやハードディスクに記憶する。

【0085】

平均厚さ算出部８４は、長さ検出部８２により得られた電極シート４，５の繰出し量と厚さ検出部８３により得られた電極シート４，５の厚さとに基づき、電極シート４，５の平均厚さを算出する。

【0086】

移動制御部８５は、平均厚さ算出部８４により得られた平均厚さを用いて、移動機構９６（モータ９６２）の動作を制御する。

【0087】

また、制御装置８１は、通常、ハードディスク等に予め記憶された情報に基づき、各供給機構３１，４１，５１，６１や巻回部１１を制御し、各種シート２〜５を巻芯１３，１４によって巻取ることで電池素子１を製造する。但し、後述する不良検知フラグがオンである場合、制御装置８１は、電池素子１の製造工程を一時的に停止し、不良巻取機構９１の動作を制御して不良巻取処理を行う。不良巻取処理は、電極シート４，５における不良箇所を含む一部を不良巻取機構９１によって巻取り、電極シート４，５の不良箇所を除去する処理である。不良巻取処理については後に説明する。

【0088】

次いで、電池素子１を得る際の巻回装置１０の動作について説明する。尚、巻回ポジションＰ１に配置された一方の巻芯１３（１４）には、セパレータシート２，３が所定量だけ巻き取られた状態となっている。

【0089】

まず、負電極シート供給機構４１のシート供給機構７１により一方の巻芯１３（１４）側に対し負電極シート５を供給する。具体的には、負電極シート５を把持するシート供給機構７１が巻回部１１側に接近し、セパレータシート２，３間に負電極シート５を挿入することで、負電極シート５を供給する。挿入後、シート供給機構７１による負電極シート５の把持を解除するとともに、シート供給機構７１を元の位置に戻す。

【0090】

負電極シート５の供給後、一方の巻芯１３（１４）を所定数回転（例えば、１回転）させた上で、シート供給機構７１により一方の巻芯１３（１４）側に対し、正電極シート４を供給する。具体的には、正電極シート４を把持するシート供給機構７１が巻回部１１側に接近し、セパレータシート２，３間に正電極シート４を挿入することで、正電極シート４を供給する。挿入後、シート供給機構７１による正電極シート４の把持を解除するとともに、シート供給機構７１を元の位置に戻す。

【0091】

そして、一方の巻芯１３（１４）を回転させていき、正電極シート４の繰出し量が予め設定された所定量に到達すると、一方の巻芯１３（１４）の回転を一時停止する。その上で、シート供給機構７１により正電極シート４を把持するとともに、電極カッタ７２により正電極シート４を切断する。尚、正電極シート４の繰出し量は、正電極シート供給機構３１における第三エンコーダ７７ｃからの出力情報に基づき算出される。また、所定量は、電池素子１ひとつ分を構成する正電極シート４の長さに対応するものとされる。正電極シート４が前記所定量だけ一方の巻芯１３（１４）に巻回されることで、一素子分の正電極シート４の終端部が電極カッタ７２に対応して配置された状態となる。

【0092】

その後、一方の巻芯１３（１４）の回転を再開し、負電極シート５の繰出し量が所定量に到達すると、一方の巻芯１３（１４）の回転を一時停止する。その上で、シート供給機構７１により負電極シート５を把持するとともに、電極カッタ７２により負電極シート５を切断する。尚、負電極シート５の繰出し量は、負電極シート供給機構４１における第三エンコーダ７７ｃからの出力情報に基づき算出される。また、所定量は、電池素子１ひとつ分を構成する負電極シート５の長さに対応するものとされる。負電極シート５が前記所定量だけ一方の巻芯１３（１４）に巻回されることで、一素子分の負電極シート５の終端部が電極カッタ７２に対応して配置された状態となる。

【0093】

負電極シート５の切断後、一方の巻芯１３（１４）の回転を再開させることにより電極シート４，５の終端部分（巻残り部分）を巻き取るとともに、セパレータシート２，３を切断することなく、ターレット１２を回転させる。これにより、巻回ポジションＰ１にあった一方の巻芯１３（１４）がセパレータ供給機構５１，６１からセパレータシート２，３を引き出しつつ、取外しポジションＰ２側へと移動していく。

【0094】

そして、一方の巻芯１３（１４）の回転量が予め設定された所定量に到達した時点で、一方の巻芯１３（１４）の回転を停止する。また、ターレット１２の回転により、巻回ポジションＰ１にあった一方の巻芯１３（１４）を取外しポジションＰ２に配置し、取外しポジションＰ２にあった他方の巻芯１４（１３）を巻回ポジションＰ１に配置する。このときには、一方の巻芯１３（１４）とローラ７８ａ，７８ｂとの間において、セパレータシート２，３が一方の支持ローラ１５ｂ（１５ａ）に架けられた状態となる。

【0095】

この状態で、押えローラ１７を一方の巻芯１３（１４）に接近させ、押えローラ１７により各種シート２〜５を押えた上で、セパレータカッタ１６がセパレータシート２，３に接近することにより、セパレータシート２，３を一度に切断する。

【0096】

尚、セパレータシート２，３の切断に先立って、他方の巻芯１４（１３）がターレット１２の一方のテーブルから突出することで、他方の巻芯１４（１３）の隙間１４ｃ（１３ｃ）にセパレータシート２，３を配置する。そして、他方の巻芯１４（１３）を所定量だけ回転させることにより、その外周にセパレータシート２，３を所定量だけ巻き付けられた状態とする。

【0097】

セパレータシート２，３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、一方の巻芯１３（１４）を回転させる。これにより、各種シート２〜５が完全に巻取られる。その後、テープ貼付機構１８により、セパレータシート２，３の終端部を前記固定用テープにより巻止めし、前記取外装置によって巻止めされた電池素子１を一方の巻芯１３（１４）から取外すことで、電池素子１が得られる。

【0098】

上記のような電池素子１の製造工程では、不良検知処理が同時に行われる。不良検知処理では、不良始端マーカＭ１や不良終端マーカＭ２の有無を検知しつつ、検知時に各種処理を行う。次いで、不良検知処理について説明する。尚、以下では、正電極シート４を対象とした不良検知処理について説明するが、負電極シート５側においても同様の処理が行われる。

【0099】

不良検知処理では、図７に示すように、まず、ステップＳ１１において、電池素子１の製造時において、一素子分の正電極シート４が巻回されたか否かを判定する。この判定は、長さ検出部８２により得られた、巻回開始時からの正電極シート４の繰出し量に基づき行われる。ステップＳ１１にて否定判定された場合、すなわち、正電極シート４の供給を続ける必要がある場合には、ステップＳ１２に移行する。

【0100】

ステップＳ１２では、不良検知センサ７６により、不良始端マーカＭ１が検知されたか否かを判定する。ステップＳ１２にて否定判定された場合には、ステップＳ１１へと戻る。一方、ステップＳ１２で肯定判定された場合には、ステップＳ１３に移行し、不良巻取処理を実行すべく、不良検知フラグをオンとし、ステップＳ１４に移行する。不良検知フラグは、不良巻取処理を行うか否かを判定するための識別情報である。

【0101】

一方、ステップＳ１１にて肯定判定された場合、すなわち、不良始端マーカＭ１が検知されることなく、一素子分の正電極シート４の供給が終了した場合には、不良検知処理を終了する。尚、この場合、電極カッタ７２及び不良検知センサ７６間に位置する一素子分の正電極シート４に不良箇所は存在しない。従って、不良巻取処理を行う必要はなく、不良検知フラグはオフである。

【0102】

ステップＳ１４では、一素子分の正電極シート４が巻回されたか否かを判定する。ステップＳ１４にて否定判定された場合、すなわち、正電極シート４の供給を続ける必要がある場合には、ステップＳ１５に移行する。

【0103】

ステップＳ１５では、不良検知センサ７６により、不良終端マーカＭ２が検知されたか否かを判定する。ステップＳ１５にて否定判定された場合には、ステップＳ１４に戻る。

【0104】

一方、ステップＳ１５で肯定判定された場合には、ステップＳ１６において、長さ検出部８２により、不良終端マーカＭ２が検知された時点における、巻回開始時からの正電極シート４の繰出し量を取得する。本実施形態において、取得された繰出し量は、次回の不良巻取処理の開始時における、正電極シート４の始端から不良終端マーカＭ２までの距離に相当する。

【0105】

続くステップＳ１７では、取得された繰出し量を不良巻取距離ＬＡとして制御装置８１におけるＲＡＭやハードディスクに記憶し、不良検知処理を終了する。不良巻取距離ＬＡは、不良巻取巻芯９２４によって巻取る予定の正電極シート４の長さである。尚、不良巻取距離ＬＡの初期値は、予め設定された値（例えば０）とされている。

【0106】

一方、ステップＳ１４で肯定判定された場合、すなわち、一素子分の正電極シート４の供給が終了した場合には、不良検知処理を終了する。このとき、不良始端マーカＭ１は検知された一方、不良終端マーカＭ２は検知されていないため、不良検知フラグはオンであるが、不良巻取距離ＬＡは初期値のままとなる。

【0107】

結果的に、不良検知処理を行うことで、不良検知フラグがオンとされるとともに、初期値以外の不良巻取距離ＬＡが記憶された状態と、不良検知フラグがオンであるとともに、不良巻取距離ＬＡが初期値である状態と、不良検知フラグがオフの状態とのいずれかが生じることになる。

【0108】

次いで、不良巻取処理について説明する。不良巻取処理は、電池素子１の製造工程の終了時に不良検知フラグがオンである場合、不良巻取巻芯９２４によって電極シート４，５の不良箇所を巻取るべく行われる処理である。不良巻取処理では、図８に示すように、ステップＳ２１の巻取前処理と、ステップＳ２２の巻取中処理とがこの順序で行われる。以下では、正電極シート４を対象とした不良巻取処理について説明するが、負電極シート５側においても同様の処理が行われる。

【0109】

巻取前処理は、巻取中処理を行うために必要な情報を取得する処理である。巻取前処理では、図９に示すように、まず、ステップＳ３１において、不良巻取距離ＬＡが初期値であるか否かを判定する。つまり、不良検知処理において不良終端マーカＭ２が既に検知されているか否かを判定する。

【0110】

不良巻取距離ＬＡが既に初期値以外の値に設定されている場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ３２にて、予め得られた正電極シート４の各部の厚さに関する情報から、始端から不良終端マーカＭ２までの正電極シート４の各部の厚さを取得する。次いで、ステップＳ３３において、取得した正電極シート４の各部の厚さと、不良巻取距離ＬＡとを用いて、始端から不良終端マーカＭ２までの正電極シート４の平均厚さを取得する。そして、ステップＳ３４において、取得した平均厚さを単位移動量ＹＭとしてＲＡＭやハードディスクに記憶し、ステップＳ３５に移行する。単位移動量ＹＭは、不良巻取巻芯９２４によって正電極シート４を巻取る際に、移動制御部８５による移動機構９６の制御に用いられるパラメータである。

【0111】

ステップＳ３５では、不良特定済フラグをオンとし、ステップＳ３９に移行する。不良特定済フラグは、不良巻取巻芯９２４による正電極シート４の巻取開始時に、正電極シート４の巻取対象箇所の全域が既に把握されていることを示すための識別情報である。

【0112】

一方、不良巻取距離ＬＡが初期値である場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、つまり、不良終端マーカＭ２が未だ検知されていない場合、ステップＳ３６に移行し、予め得られた正電極シート４の各部の厚さに関する情報から、始端から不良検知センサ７６に対応する部位（以下、「巻取開始時センサ対応部位」と称することがある）までの正電極シート４の各部の厚さを取得する。次いで、ステップＳ３７において、取得した正電極シート４の各部の厚さと、始端から巻取開始時センサ対応部位までの間に位置する正電極シート４の長さ（この長さは、１素子分の正電極シート４の長さと等しい）とを用いて、始端から巻取開始時センサ対応部位までの正電極シート４の平均厚さを取得する。そして、ステップＳ３８において、取得した平均厚さを第一次単位移動量ＹＭ１としてＲＡＭやハードディスクに記憶し、ステップＳ３９に移行する。第一次単位移動量ＹＭ１は、不良巻取巻芯９２４によって正電極シート４を巻取る際に、移動制御部８５による移動機構９６の制御に用いられるパラメータである。但し、第一次単位移動量ＹＭ１は、特に不良巻取巻芯９２４による正電極シート４の巻取開始時に正電極シート４の巻取対象箇所の全域が把握されていない場合において、始端から巻取開始時センサ対応部位までの間に位置する正電極シート４の巻取時に用いられる。

【0113】

そして、ステップＳ３５又はステップＳ３８に続いてステップＳ３９の処理を行い、巻取前処理を終了する。ステップＳ３９では、駆動部９２５により、軸部９２１、円形基部９２２、カバー部９２３及び不良巻取巻芯９２４を後退位置から前進位置へと移動させることで、不良巻取巻芯９２４を退避位置から巻取時位置へと移動させる（図１５参照。尚、図１５ではカバー部９２３を不図示）。前進位置に配置された不良巻取巻芯９２４のスリット９２４ｓは、正電極シート４の搬送経路と平行な状態とされる。

【0114】

次いで、巻取中処理について説明する。巻取中処理は、不良巻取巻芯９２４によって正電極シート４における不良箇所を含む部分の巻取りを実行しつつ、必要に応じて、移動機構９６の制御に用いるパラメータを取得する処理である。巻取中処理では、図１０に示すように、まず、ステップＳ４１において、不良特定済フラグがオンであるか否かを判定する。ステップＳ４１にて肯定判定された場合には、ステップＳ４２に移行し、ステップＳ４１にて否定判定された場合には、ステップＳ４５に移行する。

【0115】

ステップＳ４２では、巻取開始時処理が行われる。巻取開始時処理では、図１１に示すように、まず、ステップＳ５１において、正電極シート４を把持するシート供給機構７１が不良巻取巻芯９２４に接近し、スリット９２４ｓに正電極シート４を挿通することで、不良巻取巻芯９２４に正電極シート４を供給する（図１６参照）。供給後、シート供給機構７１は、把持状態を解除した上で元の位置に戻る。

【0116】

続くステップＳ５２では、不良巻取巻芯９２４の回転を開始させる。このとき、不良巻取巻芯９２４の回転速度はやや低いものとされる。

【0117】

次いで、ステップＳ５３において、不良巻取巻芯９２４における回転開始時からの回転角度θ（但し９０°以下）を取得するとともに、移動機構９６を制御することで、回転角度θに応じた距離だけベース部９５を鉛直下方に移動させる（図１７、１８参照）。

【0118】

例えば、不良巻取巻芯９２４の半径ｒ（ｍｍ）にｓｉｎθで乗じた値（又は当該値の近似値）だけベース部９５を回転開始時の位置から鉛直下方に移動させる。これにより、不良巻取巻芯９２４による正電極シート４の巻取箇所が上方へとずれていくことを防止でき、巻取初期段階において、シート供給機構７１及び電極カッタ７２に対応する正電極シート４の搬送経路を一定位置に維持することができる。尚、「搬送経路が一定位置に維持される」とあるのは、搬送経路が厳密な意味で一定位置に維持される場合のみならず、搬送経路がほぼ一定の範囲内（例えば、理想的な搬送経路と直交する方向に沿って当該搬送経路から±１０ｍｍの範囲内）に維持される場合も含む（以下、同様）。

【0119】

続くステップＳ５４では、回転角度θが９０°に到達したか否かを判定する。ステップＳ５４にて否定判定された場合には、ステップＳ５３へと戻る。結果的に、回転角度θが９０°に至る前には、回転角度θに応じて不良巻取巻芯９２４を徐々に移動させていくことになる。

【0120】

一方、ステップＳ５４にて肯定判定された場合には、ステップＳ５５に移行し、不良巻取巻芯９２４を予め設定された通常速度で回転させ、巻取開始時処理を終了する。

【0121】

図１０に戻り、ステップＳ４２の巻取時開始処理に続いて、ステップＳ４３にて不良特定済処理を行う。不良特定済処理では、図１２に示すように、ステップＳ６１，Ｓ６２，Ｓ６３の処理を行うことで、基本的には、不良巻取巻芯９２４が１回転する度に、移動機構９６によって単位移動量ＹＭだけ不良巻取巻芯９２４等を鉛直下方に移動させる。これにより、巻取中の電極シート４の外径変動に合わせて不良巻取巻芯９２４等が移動し、巻取られた正電極シート４の外径が変動したとしても、少なくともシート供給機構７１及び電極カッタ７２に対応する正電極シート４の搬送経路が一定位置に維持される（図１９，２０参照）。

【0122】

そして、ステップＳ６１において肯定判定されると、つまり、不良巻取巻芯９２４による巻取開始時からの正電極シート４の繰出し量が不良巻取距離ＬＡに到達すると、不良特定済処理を終了する。

【0123】

図１０に戻り、ステップＳ４３の不良特定済処理に続いて、ステップＳ４４にて巻取終了時処理を行う。巻取終了時処理では、図１４に示すように、まず、ステップＳ９１において、不良巻取巻芯９２４の回転を一時停止させる。このとき、不良終端マーカＭ２は、電極カッタ７２の直下流に位置した状態となる。続いてステップＳ９２において、正電極シート４をシート供給機構７１によって把持した上で、電極カッタ７２により切断する。次いで、ステップＳ９３において、不良巻取巻芯９２４を一定数だけ回転させることで正電極シート４の巻残り部分を巻取る。尚、巻取後には、スリット９２４ｓが正電極シート４の搬送経路と平行になるように不良巻取巻芯９２４の位置を調整する。続くステップＳ９４では、取外機構９４を後退位置から前進位置に移動させ、取外用爪部９４３をスリット９２４ｓに配置する。

【0124】

その上で、ステップＳ９５において、不良巻取巻芯９２４やカバー部９２３等を前進位置から後退位置に移動させることで、不良巻取巻芯９２４を巻取時位置から退避位置へと移動させる。これにより、巻取られた正電極シート４（「不良シートロール４Ｆ」と称す）が取外用爪部９４３に接触して移動を規制されつつ、当該不良シートロール４Ｆから不良巻取巻芯９２４が徐々に抜けていく（図２１参照）。そして最終的に、不良シートロール４Ｆは、不良巻取巻芯９２４から外れて落下し、不良シート収容部９５２に収容される。尚、不良巻取処理が両電極シート４，５のうちの一方のみを対象として行われている場合には、不良巻取巻芯９２４を退避位置へと移動させた段階で、電池素子１の製造が再開される。つまり、移動機構９６によって不良巻取巻芯９２４等を元の位置（移動機構９６による移動前の位置）に移動させる前の段階で、電池素子１の製造が再開される。

【0125】

その後、ステップＳ９６にて、巻芯ユニット９２を元の位置に移動させる。すなわち、移動機構９６によってベース部９５（不良巻取巻芯９２４等）を元の位置に戻すとともに、取外機構９４を後退位置に配置する。そして最後に、ステップＳ９７において、各フラグや設定された各種値をリセットし、不良巻取処理を終了する。

【0126】

図１０に戻り、不良特定済フラグがオフである場合、すなわち、ステップＳ４１にて否定判定された場合には、ステップＳ４２と同様に、ステップＳ４５にて巻取開始時処理を行う。さらに、ステップＳ４５の巻取時開始処理に続いて、ステップＳ４６において不良未特定処理を行う。

【0127】

不良未特定処理では、図１３に示すように、まず、ステップＳ７１，Ｓ７２，Ｓ７３，Ｓ７４の処理を行うことで、正電極シート４の繰出し量が電極シート４の始端から巻回開始時センサ対応部位までの距離（すなわち、１素子分）に到達するまで、不良巻取巻芯９２４が１回転する度に、移動機構９６によって第一次単位移動量ＹＭ１だけ不良巻取巻芯９２４等を移動させる。つまり、不良巻取巻芯９２４により電極シート４の始端から巻回開始時センサ対応部位までの部位を巻取っている際には、当該部位の平均厚さを用いて不良巻取巻芯９２４を移動させる。これにより、巻取られた正電極シート４の外径が変動したとしても、シート供給機構７１及び電極カッタ７２に対応する正電極シート４の搬送経路が一定位置に維持される。

【0128】

但し、ステップＳ７１にて肯定判定されると、すなわち、不良検知センサ７６により不良終端マーカＭ２が検知されると、ステップＳ７５に移行し、不良終端マーカＭ２が検知された時点における、不良巻取巻芯９２４による巻取開始時からの正電極シート４の繰出し量を取得する。取得された繰出し量は、正電極シート４の搬送経路に沿った巻取開始時センサ対応部位から不良終端マーカＭ２までの距離に相当する。尚、本実施形態において、不良始端マーカＭ１から不良終端マーカＭ２までの距離は一素子分の正電極シート４の長さ未満とされているため、通常、一素子分の正電極シート４が巻回される前に、つまり、ステップＳ７２にて肯定判定される前に、不良終端マーカＭ２が検知される。また、ステップＳ７１にて肯定判定されると、この不良未特定処理における以降の処理では、ステップＳ７１の処理がスキップされる。つまり、ステップＳ７２，Ｓ７３，Ｓ７４の処理を繰り返し行う状態となる。

【0129】

ステップＳ７５に続くステップＳ７６では、取得した繰出し量を不良巻取距離ＬＢとしてＲＡＭ等に記憶する。不良巻取距離ＬＢは、一素子分の正電極シート４を巻取った後に、すなわち、ステップＳ７２にて肯定判定された後に、不良巻取巻芯９２４によって巻取る予定の正電極シート４の長さである。次に、ステップＳ７７において、巻取開始時センサ対応部位から不良終端マーカＭ２までの間における正電極シート４の各部の厚さを取得する。

【0130】

その後、ステップＳ７８において、取得した各部の厚さと不良巻取距離ＬＢとを用いて、巻取開始時センサ対応部位から不良終端マーカＭ２までの正電極シート４の平均厚さを取得する。そして、ステップＳ７９において、取得した平均厚さを第二次単位移動量ＹＭ２としてＲＡＭやハードディスクに記憶し、ステップＳ７２に戻る。第二次単位移動量ＹＭ２は、不良巻取巻芯９２４によって正電極シート４を巻取る際に、移動制御部８５による移動機構９６の移動制御に用いられるパラメータであり、特に巻取開始時センサ対応部位から不良終端マーカＭ２までの間に位置する正電極シート４の巻取時に用いられる。

【0131】

さらに、ステップＳ７２にて肯定判定されると、すなわち、巻回開始時からの正電極シート４の繰出し量が一素子分の正電極シート４の長さに到達すると、ステップＳ８０，Ｓ８１，Ｓ８２の処理を行うことで、不良巻取巻芯９２４が１回転する度に、移動機構９６によって第二次単位移動量ＹＭ２だけ不良巻取巻芯９２４等を移動させる。つまり、不良巻取巻芯９２４によって電極シート４の巻回開始時センサ対応部位から不良終端マーカＭ２までの部位を巻取っている際には、当該部位の平均厚さを用いて不良巻取巻芯９２４等を移動させる。

【0132】

そして、ステップ８０において肯定判定されると、つまり、一素子分の正電極シート４の巻回が完了した時点からの正電極シート４の繰出し量が不良巻取距離ＬＢに到達すると、不良特定済処理を終了する。その後、ステップＳ４７の巻取終了時処理において、ステップＳ４４と同様の処理を行い（図１０参照）、不良巻取処理を終了する。

【0133】

以上詳述したように、本実施形態によれば、不良巻取巻芯９２４による電極シート４，５の巻取中に、巻取られた電極シート４，５の外径が変動したとしても、少なくともシート供給機構７１及び電極カッタ７２に対応する搬送経路を一定位置に維持することができる。従って、開放状態における両刃部７２ａ，７２ｂの間隔を小さなものとしても、電極シート４，５が電極カッタ７２（刃部７２ａ，７２ｂ）に接触することを防止でき、また、開放状態における両把持部７１ａ，７１ｂの間隔を小さなものとしても、電極シート４，５がシート供給機構７１（把持部７１ａ，７１ｂ）に接触することを防止できる。そのため、電極カッタ７２やシート供給機構７１に対する電極シート４，５の接触防止を図りつつ、電極カッタ７２やシート供給機構７１における開閉動作時の動作量を小さなものとすることができる。その結果、電極カッタ７２やシート供給機構７１の配設に必要なスペースを低減させることができ、巻回装置１０の小型化を図ることができる。また、巻回装置１０の製造等に係るコストの増大抑制を図ることができる。

【0134】

さらに、本実施形態では、電極シート４，５の外径変動に合わせて、移動機構９６により不良巻取巻芯９２４等を移動させることで、搬送経路を一定位置に維持することができる。そのため、電極シート４，５と接触する別の機構を設けることなく、搬送経路を一定位置に維持することができる。これにより、電極シート４，５と別の機構との接触に伴い電極シート４，５に蛇行が生じてしまい、不良巻取巻芯９２４による電極シート４，５の巻取に異常が発生してしまうことをより確実に防止できる。さらに、別の機構との接触により電極シート４，５から活物質が飛散することを防ぐことができる。加えて、別の機構を設置するためのスペースを設けなくて済み、巻回装置１０の小型化やコストの増大抑制をより図ることができる。

【0135】

さらに、電極シート４，５のうち不良巻取巻芯９２４により巻取られる箇所の厚さ及び長さに関する検出結果に基づき、移動機構９６が制御される。従って、実際に不良巻取巻芯９２４によって巻取られる電極シート４，５の状態に応じて、不良巻取巻芯９２４の移動をより適切に制御することができ、ひいては搬送経路をより確実に一定位置に維持することができる。そのため、開放状態における両刃部７２ａ，７２ｂの間隔をより小さなものとすることができ、また、開放状態における両把持部７１ａ，７１ｂの間隔をより小さなものとすることができる。これにより、電極カッタ７２やシート供給機構７１における開閉動作時の動作量をより小さなものとすることができ、電極カッタ７２やシート供給機構７１に係る配設スペースの低減をより効果的に図ることができる。その結果、巻回装置１０の小型化や巻回装置１０の製造等に係るコストの増大抑制を一層図ることができる。

【0136】

さらに、不良巻取巻芯９２４は、電極シート４，５の搬送経路に重なる巻取時位置と搬送経路から外れる退避位置との間で移動可能とされている。そのため、不良巻取巻芯９２４を退避位置に配置することで、電池素子１の製造時など、電極シート４，５の不良箇所の巻取時以外のときに、不良巻取巻芯９２４が電極シート４，５に悪影響を及ぼしてしまうことを防止できる。

【0137】

また、不良巻取巻芯９２４による電極シート４，５の巻取時に、不良巻取巻芯９２４と同一の態様で移動する巻芯支持部９３によって、不良巻取巻芯９２４の先端部を支持することができる。そのため、電極シート４，５の巻取中に、巻芯支持部９３によって不良巻取巻芯９２４をより安定的に支持することができ、不良巻取巻芯９２４に撓みなどの変形が生じてしまうことをより確実に防止できる。その結果、電極シート４，５をより適切な状態で巻取ることができる。

【0138】

加えて、取外機構９４が不良巻取巻芯９２４と同一の態様で移動するため、巻取られる電極シート４，５の厚さや長さにより不良巻取巻芯９２４の移動量が変動した場合であっても、巻取完了時には、不良巻取巻芯９２４と取外機構９４との相対位置関係を一定に保つことができる。従って、不良巻取巻芯９２４をその回転軸と直交する方向に沿った元の位置に戻したり、前記回転軸と直交する方向に沿った不良巻取巻芯９２４の位置調節を行ったりせずとも、不良巻取巻芯９２４を巻取時位置から退避位置へと移動させることで、取外機構９４によって不良巻取巻芯９２４から不良シートロール４Ｆを取外すことができる。

【0139】

また、不良巻取巻芯９２４を自身の回転軸と直交する方向に沿った元の位置に戻す前に、不良巻取巻芯９２４を退避位置へと移動させることができるため、本実施形態のように、不良巻取巻芯９２４を元の位置に戻すことなく退避位置へと移動させた段階で、電池素子１の製造を再開することができる。従って、不良巻取巻芯９２４を元の位置に戻すとともに退避位置へと移動させた後に電池素子１の製造を再開する場合と比較して、生産性の向上を図ることができる。

【0140】

さらに、移動機構９６によって、巻芯支持部９３及び取外機構９４を不良巻取巻芯９２４の移動態様と同一の態様で移動させることができる。従って、移動機構９６とは別に、巻芯支持部９３及び取外機構９４を移動させるための機構を設ける必要がなくなり、巻回装置１０の小型化やコストの増大抑制をより効果的に図ることができる。

【0141】

加えて、不良巻取巻芯９２４は断面円形状をなすため、不良巻取巻芯９２４の回転角度による搬送経路の変動を生じにくくすることができる。従って、移動機構９６による不良巻取巻芯９２４の移動制御を容易に行うことができる。

【0142】

また、不良巻取処理では、不良巻取巻芯９２４によって電極シート４，５における不良終端マーカＭ２までの部位を巻取るため、不良巻取巻芯９２４によって巻取られる良品の電極シート４，５を減らすことができる。これにより、電池素子１の製造に係るコストの増大抑制をより確実に図ることができる。
［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。

【0143】

上記第１実施形態では、不良巻取巻芯９２４等を移動させる移動機構９６によって、経路維持手段が構成されている。これに対し、本第２実施形態では、図２２，２３に示すように、正電極シート４の搬送経路に沿って設けられたパス変更ローラ９７によって、経路維持手段が構成されている。パス変更ローラ９７は、電極カッタ７２よりも下流であって不良巻取巻芯９２４よりも上流に設けられている。パス変更ローラ９７は、自由回転可能なローラ（プーリ）により構成されている。尚、以下では、正電極シート供給機構３１に設けられたパス変更ローラ９７について説明するが、負電極シート供給機構４１にも同様のパス変更ローラ９７が設けられている。

【0144】

パス変更ローラ９７は、電池素子１の製造時における正電極シート４の搬送経路から若干だけ離間した位置に設けられており、不良巻取巻芯９２４による巻取に伴い正電極シート４の搬送経路が若干移動したときに正電極シート４と接触する。このように不良巻取巻芯９２４による巻取時に、パス変更ローラ９７及び正電極シート４が接触するため、不良巻取巻芯９２４により巻取られた正電極シート４の外径が変動しても、少なくともシート供給機構７１及び電極カッタ７２に対応する正電極シート４の搬送経路を一定位置に維持することが可能である。一方、本第２実施形態において、電池素子１の製造時には、例えば正電極シート４が大きく振れる等の不具合が生じない限り、パス変更ローラ９７及び正電極シート４が接触しないようになっている。

【0145】

以上、本第２実施形態によれば、パス変更ローラ９７によって経路維持手段が構成されている。従って、経路維持手段を簡素な構成によって実現することができ、巻回装置１０の製造等に係るコストの増大抑制をより確実に図ることができる。

【0146】

さらに、パス変更ローラ９７は、不良巻取巻芯９２４による電極シート４，５の巻取時のみに電極シート４，５と接触する位置に設けられており、電池素子１の製造時など、不良巻取巻芯９２４によって電極シート４，５を巻取らないときには、電極シート４，５及びパス変更ローラ９７の接触が抑制される。その結果、電極シート４，５とパス変更ローラ９７とが接触することによる不具合（例えば、電極シート４，５の蛇行や、活物質の飛散など）をより確実に防止することができる。

【0147】

また、不良巻取巻芯９２４が断面円形状をなすため、パス変更ローラ９７及び不良巻取巻芯９２４間における搬送経路のばたつきを抑えることができ、電極シート４，５の蛇行や、活物質の飛散などを一層確実に防止することができる。

【0148】

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。

【0149】

（ａ）上記第１実施形態において、厚さ検出部８３は、電極シート４，５におけるその長手方向に沿った全域の厚さを検出するように構成されている。これに対し、厚さ検出部によって、電極シート４，５のうち少なくとも不良巻取巻芯９２４によって巻取られる箇所の厚さのみを検出するように構成してもよい。

【0150】

（ｂ）上記第１実施形態では、電極シート４，５のうち不良巻取巻芯９２４によって巻取られる箇所の平均厚さを取得し、この平均厚さを用いて不良巻取巻芯９２４等の移動を制御するように構成されている。これに対し、予め設定された一定値（例えば、入力値）や一箇所のみの厚さの測定値を用いて不良巻取巻芯９２４の移動制御を行うこととしてもよい。

【0151】

また、電極シート４，５のうち不良巻取巻芯９２４によってちょうど巻取られている部位の厚さを用いて、不良巻取巻芯９２４の移動を制御してもよい。

【0152】

さらに、不良巻取巻芯９２４によって既に巻取られた電極シート４，５の厚さを考慮して、不良巻取巻芯９２４の移動量を調節してもよい。また、電極シート４，５に付与される張力を考慮して、不良巻取巻芯９２４の移動量を調節してもよい。

【0153】

加えて、上記第１実施形態では、不良巻取巻芯９２４を一回転させる度に不良巻取巻芯９２４を移動させるように構成されている。つまり、不良巻取巻芯９２４を段階的に移動させるように構成されている。これに対し、不良巻取巻芯９２４を連続的に移動させるように構成してもよい。

【0154】

また、不良巻取巻芯９２４を一定時間毎に移動させるように構成してもよいし、不良巻取巻芯９２４を電極シート４，５の巻取長さに応じて移動させるように構成してもよい。

【0155】

（ｃ）上記実施形態では、不良巻取巻芯９２４によって巻取られる電極シート４，５の長さが変化するように構成されているが、予め設定された、不良箇所を十分に巻取ることができる程度の一定長さの電極シート４，５を不良巻取巻芯９２４によって巻取ることとしてもよい。

【0156】

（ｄ）上記第２実施形態において、パス変更ローラ９７は、不良巻取巻芯９２４による電極シート４，５の巻回時のみ電極シート４，５と接触するように構成されているが、パス変更ローラ９７が常に電極シート４，５と接触するように構成してもよい。

【0157】

（ｅ）上記実施形態において、不良巻取巻芯９２４による巻取対象は、正電極シート４及び負電極シート５とされている。これに対し、不良巻取巻芯による巻取対象をセパレータシート２，３としてもよい。つまり、セパレータシート２，３が対象シートに相当するように構成してもよい。

【0158】

（ｆ）上記第２実施形態において、カバー部９２３及びパス変更ローラ９７は別々に設けられているが、図２４に示すように、パス変更ローラ９８がカバー部９２６の一部を構成してもよい。この場合には、各種装置（例えば、シート供給機構７１や電極カッタ７２等）の設置に係るスペースの増大を図ることができる。

【0159】

また、カバー部９２３で囲まれた範囲内にパス変更ローラを設けてもよい。この場合には、仮にパス変更ローラと電極シート４，５との接触に伴い活物質が飛散したとしても、活物質がカバー部９２３外へと拡散してしまうことをより確実に防止できる。

【0160】

（ｇ）上記実施形態では、電極シート４，５における不良始端マーカＭ１及び不良終端マーカＭ２間の部位が電極シート４，５の不良箇所として扱われるように構成されている。これに対し、例えば、電極シート４，５に対し不良箇所の始端を示す不良始端マーカのみを付し、当該不良始端マーカから下流側に所定の範囲を電極シート４，５の不良箇所として扱うように構成してもよい。

【0161】

また、電極シート４，５に対し、必ずしも不良箇所を示すマーカを設けなくてもよい。従って、例えば、電極シート４，５を撮像する撮像装置と、当該撮像装置により得られた画像に基づき電極シート４，５の不良箇所を検出する検査装置とを設け、当該検査装置により検出された不良箇所を不良巻取巻芯９２４によって巻取ることとしてもよい。

【0162】

（ｈ）上記実施形態では、電極シート４，５の不良箇所を検知するための不良検知センサ７６が設けられているが、必ずしも不良検知センサ７６を設ける必要はない。例えば、原反３１，４１の製造時など、巻芯１３，１４側へと電極シート４，５を搬送する前の段階で電極シート４，５の不良箇所に関する情報を予め取得しておき、その情報に従い、電極シート４，５の不良箇所を巻取るように構成してもよい。また、例えば、不良箇所が電極シート４，５の長手方向に沿って一定の間隔で存在する場合には、この間隔に応じた一定のタイミングで、電極シート４，５の不良箇所の巻取処理を行うようにしてもよい。

【0163】

（ｉ）上記第１実施形態では、不良巻取巻芯９２４による電極シート４，５の巻取初期に、回転角度θに応じて不良巻取巻芯９２４を移動させるように構成されているが、例えば不良巻取巻芯９２４が十分に細い場合には、回転角度θに応じた不良巻取巻芯９２４の移動を行わないこととしてもよい。

【0164】

（ｊ）上記実施形態において、巻回部１１は、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、１つ又は３つ以上の巻芯を備えた構成であってもよい。勿論、巻芯の形状なども適宜変更可能である。

【0165】

（ｋ）上記実施形態では、巻回装置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、巻回装置１０によって製造される巻回素子はこれに限定されるものではなく、例えば、電解コンデンサの巻回素子等を製造することとしてもよい。

【0166】

（ｌ）セパレータシート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、セパレータシート２，３の材質としてＰＰを挙げているが、他の絶縁性材料によってセパレータシート２，３を形成してもよい。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。

【符号の説明】

【0167】

１…電池素子（巻回素子）、２，３…セパレータシート、４…正電極シート、５…負電極シート、１０…巻回装置、１３，１４…巻芯、７１…シート供給機構（シート供給手段）、７１ａ，７１ｂ…把持部、７２…電極カッタ（シート切断手段）、７２ａ，７２ｂ…刃部、８２…長さ検出部（長さ検出手段）、８３…厚さ検出部（厚さ検出手段）、８５…移動制御部（移動制御手段）、９３…巻芯支持部（支持手段）、９４…取外機構（取外手段）、９６…移動機構（経路維持手段、巻芯移動手段）、９７，９８…パス変更ローラ（経路維持手段）、９２４…不良巻取巻芯。

【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】