特開 2022-157566 電池用電極製造装置および電池用電極製造装置内作業機構の位置検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022157566

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】電池用電極製造装置および電池用電極製造装置内作業機構の位置検出方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/04 20060101AFI20221006BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20221006BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20221006BHJP

   B05C 13/02 20060101ALI20221006BHJP

   B05C 15/00 20060101ALI20221006BHJP

   B05C 9/12 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

H01M4/04 Z

H01M4/139

G01B11/00 C

B05C13/02

B05C15/00

B05C9/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021061860

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】519100310

【氏名又は名称】ＡＰＢ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002288

【氏名又は名称】三洋化成工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀江 英明

(72)【発明者】

【氏名】榎 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 勇輔

【テーマコード（参考）】

2F065

4F042

5H050

【Ｆターム（参考）】

2F065AA02

2F065AA07

2F065AA19

2F065HH04

2F065JJ01

4F042AA22

4F042AB00

4F042BA06

4F042BA08

4F042DC03

4F042DE01

4F042DE09

4F042DF23

4F042DH09

5H050AA19

5H050BA15

5H050BA17

5H050CA07

5H050CB07

5H050CB11

5H050GA03

5H050GA27

5H050GA29

5H050HA12

(57)【要約】

【課題】減圧時における搬送方向に隣り合う作業機構の相対位置情報を外部に出力することで、電池用電極製造装置の作動時におけるチャンバーの変形に基づいた搬送方向に隣り合う作業機構の相対位置の変化を外部に出力する電池用電極製造装置を提供すること。
【解決手段】電池用電極製造装置１００は、内部空間Ｓが大気圧よりも減圧されたチャンバー２００と、内部空間Ｓに配置され、外部から搬送される帯状の基材フィルム（集電体２１Ｘ）に対して作業を行う複数の作業機構と、チャンバー２００に固定され、帯状の集電体２１Ｘの搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００に向けて光Ｌ１～Ｌ４を出射する投光器４００と、光Ｌ１～Ｌ４を受光する受光センサ５００と、光Ｌ１～Ｌ４に基づいて、減圧時における搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００の相対位置に関する情報である相対位置情報Ｐ１～Ｐ３を外部に出力する出力部６００と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間が大気圧よりも減圧されたチャンバーと、
前記内部空間に配置され、外部から搬送される帯状の基材フィルムに対して作業を行う複数の作業機構と、
前記チャンバーに固定され、前記複数の作業機構のうち、少なくとも前記帯状の基材フィルムの搬送方向において隣り合う対象作業機構に向けて光を出射する投光器と、
前記投光器からの光を受光する受光センサと、
前記受光センサにより受光した前記投光器からの光に基づいて、減圧時における前記搬送方向において隣り合う前記対象作業機構の相対位置に関する情報である相対位置情報を外部に出力する出力部と、
を備える、
ことを特徴とする電池用電極製造装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電池用電極製造装置において、
前記投光器は、前記搬送方向において隣り合う前記対象作業機構の間に配置され、かつ、上流側の前記対象作業機構および下流側の前記対象作業機構に向けて光を出射するものであり、
前記受光センサは、前記搬送方向において隣り合う前記対象作業機構にそれぞれ設けられている、
電池用電極製造装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の電池用電極製造装置において、
前記投光器は、前記搬送方向の上流側または下流側の少なくとも一方側に向かって複数の光を出射するものであり、
前記受光センサは、前記投光器よりも前記一方側に複数設置された前記搬送方向において隣り合う前記対象作業機構にそれぞれ設けられ、かつ複数の光の出射方向から見た場合に、互いに離間して設けられている、
電池用電極製造装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の電池用電極製造装置において、
前記搬送方向において隣り合う前記対象作業機構は、
搬送された前記帯状の基材フィルムに対して活物質を供給する活物質供給機構と、
前記内部空間のうち、前記活物質供給機構よりも下流側に配置され、かつ、搬送された前記帯状の基材フィルム上の前記活物質を圧縮するロールプレス機構と、
である、
電池用電極製造装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の電池用電極製造装置において、
前記対象作業機構は、前記チャンバーに対する前記対象作業機構の高さを調節する高さ調節機構を有する、
電池用電極製造装置。

【請求項6】

請求項５に記載の電池用電極製造装置において、
前記高さ調節機構は、前記相対位置情報に基づいて、前記搬送方向において隣り合う前記対象作業機構の高さの差を減少するように、チャンバーに対する前記対象作業機構の高さを調節する、
電池用電極製造装置。

【請求項7】

内部空間が大気圧よりも減圧されたチャンバーと、
前記内部空間に配置され、外部から搬送される帯状の基材フィルムに対して作業を行う複数の作業機構と、
前記チャンバーに固定され、複数の前記作業機構のうち、少なくとも前記帯状の基材フィルムの搬送方向において隣り合う対象作業機構に対して光を出射する投光器と、
前記投光器からの光を受光する受光センサと、
前記受光センサにより受光した前記投光器からの光に基づいて、前記搬送方向において隣り合う前記対象作業機構の相対位置に関する情報である相対位置情報を外部に出力する出力部と、
を備える電池用電極製造装置の位置検出方法であって、
前記チャンバーを減圧する工程と、
前記出力部により、前記相対位置情報を外部に出力する工程と、
を含む、ことを特徴とする電池用電極製造装置内作業機構の位置検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池用電極製造装置および電池用電極製造装置内作業機構の位置検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年注目されているリチウムイオン電池は、一般に、集電体の表面に活物質層が形成された複数の電極を、セパレータを介して積層させることで構成される。このようなリチウムイオン電池用の電極は、例えば、特許文献１に示すように、帯状の部材の搬送経路上に配置された複数の作業機構により、搬送される帯状の部材、例えば帯状の集電体に対して作業を行うことで製造される。

【0003】

上記リチウムイオン電池用の電極の製造においては、作業機構による作業により、活物質の微粒子等が飛散することで製造設備を汚染してしまうおそれがある。これに対して、複数の作業機構を大気圧よりも減圧されたチャンバーの内部空間に配置し、減圧環境下でリチウムイオン電池用の電極の製造を行うことが考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－２７０４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

減圧時、すなわち作動時のチャンバーは、大気圧であるチャンバーの外部と減圧時の内部空間との気圧差に基づいて、非作動時におけるチャンバーに対して変形することとなる。作動時におけるチャンバーの変形は、搬送方向に隣り合う作業機構の相対位置関係に影響を与えるため、製造される電池用電極の品質にも影響を与える可能性がある。

【0006】

本発明の目的は、減圧時における搬送方向に隣り合う作業機構の相対位置情報を外部に出力することで、作動時におけるチャンバーの変形に基づいた搬送方向に隣り合う作業機構の相対位置の変化を外部に出力することができる電池用電極製造装置および電池用電極製造装置内作業機構の位置検出方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の電池用電極製造装置は、内部空間が大気圧よりも減圧されたチャンバーと、前記内部空間に配置され、外部から搬送される帯状の基材フィルムに対して作業を行う複数の作業機構と、前記チャンバーに固定され、複数の前記作業機構のうち、少なくとも前記帯状の基材フィルムの搬送方向において隣り合う２つの対象作業機構に向けて光を出射する投光器と、前記投光器からの光を受光する受光センサと、前記受光センサにより受光した前記投光器からの光に基づいて、減圧時における前記搬送方向において隣り合う前記対象作業機構の相対位置に関する情報である相対位置情報を外部に出力する出力部と、を備えることを特徴とする。

【0008】

また、上記の課題を解決するために、本発明の電池用電極製造装置の位置検出方法は、内部空間が大気圧よりも減圧されたチャンバーと、前記内部空間に配置され、外部から搬送される帯状の基材フィルムに対して作業を行う複数の作業機構と、前記チャンバーに固定され、複数の前記作業機構のうち、少なくとも前記帯状の基材フィルムの搬送方向において隣り合う２つの対象作業機構に対して光を出射する投光器と、前記投光器からの光を受光する受光センサと、前記受光センサにより受光した前記投光器からの光に基づいて、前記搬送方向において隣り合う前記対象作業機構の相対位置に関する情報である相対位置情報を外部に出力する出力部と、を備える電池用電極製造装置の位置検出方法であって、前記チャンバーを減圧する工程と、前記出力部により、前記相対位置情報を外部に出力する工程と、を含む、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る電池用電極製造装置および電池用電極製造装置内作業機構の位置検出方法は、減圧時における搬送方向に隣り合う作業機構の相対位置情報を外部に出力することで、電池用電極製造装置の作動時におけるチャンバーの変形に基づいた搬送方向に隣り合う作業機構の相対位置の変化を外部に出力することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、単電池の概略構成図である。

【図2】図２は、実施形態に係る電池用電極製造装置の概略構成図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電池用電極製造装置の要部概略構成図である。

【図4】図４は、実施形態に係る電池用電極製造装置による電池用電極製造装置内作業機構の位置検出方法をしめすフローチャート図である。

【図5】図５は、実施形態の変形例に係る電池用電極製造装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明の実施形態に係る電池用電極製造装置および電池用電極製造装置内作業機構の位置検出方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0012】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0013】

［実施形態］
図２に示す本実施形態に係る電池用電極製造装置１００は、図１に示す単電池１に適用される電極２を製造するための電池用電極製造装置である。以下では、まず、図１を参照して単電池１、電極２の基本的な構成について説明した後、図２等を参照して電池用電極製造装置１００について詳細に説明する。

【0014】

＜単電池＞
単電池１は、本実施形態では、非水電解質二次電池の１種である双極型リチウムイオン二次電池である。双極型リチウムイオン二次電池とは、双極型電極を含み、正極２ａと負極２ｂとの間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池である。なお、以下の説明では、「正極２ａ」と「負極２ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極２」という場合がある。

【0015】

単電池１は、図１に示すように、正極２ａと、負極２ｂと、セパレータ３と、枠体４とを有する。正極２ａは、単電池１を構成する２つの電極（電池用電極）２のうち、一方の電極２である。負極２ｂは、単電池１を構成する２つの電極２のうち、他方の電極２である。セパレータ３は、正極２ａと負極２ｂとの間に配置される板状の部材である。枠体４は、セパレータ３の周縁部を囲う枠状の部材である。単電池１は、正極２ａ、セパレータ３、負極２ｂの順番で積層され、かつ、枠体４がセパレータ３の周縁部を囲う位置関係で一体化される。

【0016】

正極２ａは、正極集電体層２１ａと、正極活物質層２２ａとを有し、正極集電体層２１ａの両面のうち、一方の面に正極活物質層２２ａが電気的に結合している。一方、負極２ｂは、負極集電体層２１ｂと、負極活物質層２２ｂとを有し、負極集電体層２１ｂの両面のうち、一方の面に負極活物質層２２ｂが電気的に結合している。正極２ａおよび負極２ｂは、全体として双極型電極を構成する。本実施形態における正極２ａおよび負極２ｂは、矩形板状に形成されている。

【0017】

セパレータ３は、正極２ａと負極２ｂとの間の隔壁として機能し、正極活物質層２２ａと負極活物質層２２ｂとが互いに接触することを抑制するものである。本実施形態におけるセパレータ３は、正極集電体層２１ａおよび負極集電体層２１ｂよりも小さい矩形板状に形成されている。

【0018】

枠体４は、単電池１の骨格を形成するものである。枠体４は、正極集電体層２１ａとセパレータ３との間で正極活物質層２２ａを封止し、負極集電体層２１ｂとセパレータ３との間で、負極活物質層２２ｂを封止するものである。本実施形態における枠体４は、セパレータ３の外周を囲う額縁状に形成されている。

【0019】

単電池１は、正極集電体層２１ａ、正極活物質層２２ａ、セパレータ３、負極活物質層２２ｂ、負極集電体層２１ｂの順番で積層される。つまり、単電池１は、正極集電体層２１ａ及び負極活物質層２ｂが最外層に配置、すなわち単電池１の外部に露出する。

【0020】

なお、図１は、セパレータ３の一部が枠体４に入り込むように構成される場合を示している。すなわち、図１では、セパレータ３は、枠体４に周縁部を囲まれる正極活物質層２ａ、負極活物質層２ｂと比較して、幅が若干大きくなっており、その一部が枠体４に食い込んでいる。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、正極活物質層２２ａ、負極活物質層２２ｂ、セパレータ３０の幅が同じになるように構成してもよい。また、図１に示す枠体４は、一体的に製造されてもよいし、例えば、正極２ａ側の枠体４と負極２ｂ側の枠体４とを別個に製造して結合させることにより製造されてもよい。

【0021】

また、以下の説明では、「正極集電体層２１ａ」と「負極集電体層２１ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「集電体層２１」という場合がある。同様に、「正極活物質層２２ａ」と「負極活物質層２２ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極活物質層２２」という場合がある。

【0022】

＜組電池＞
単電池１は、複数組み合わせて、電圧及び容量を調節した組電池、すなわち電池パックの形態で使用することが可能である。組電池は、平板状の複数の単電池１を厚さ方向において積層して構成されている。厚さ方向において隣り合う単電池１は、互いの異なる電極２が接触、すなわち一方の正極２ａと他方の負極２ｂとが接触するように積層される。組電池は、可撓性を有する絶縁材料で構成される外層フィルム、例えばラミネートフィルムにより、内部の単電池１が覆われている。組電池は、複数の単電池１の厚さ方向における両端に位置する正極２ａおよび負極２ｂにそれぞれ電気的に接続される取り出し部が設けられる。取り出し部は、一部が外装フィルムの外部に露出しており、外部において電気的に接続された電気機器に電力が供給される。

【0023】

＜正極集電体の具体例＞
正極集電体層２１ａを構成する正極集電体としては、公知のリチウムイオン単電池に用いられる集電体を用いることができ、例えば、公知の金属集電体及び導電材料と樹脂とから構成されてなる樹脂集電体（特開２０１２－１５０９０５号公報及び国際公開第２０１５－００５１１６号等に記載の樹脂集電体等）を用いることができる。正極集電体層２１ａを構成する正極集電体は、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。

【0024】

金属集電体としては、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン及びこれらの金属を１種以上含む合金、並びに、ステンレス合金からなる群から選択される一種以上の金属材料が挙げられる。これらの金属材料は、薄板や金属箔等の形態で用いてもよい。また、上記金属材料以外で構成される基材表面にスパッタリング、電着、塗布等の方法により上記金属材料を形成したものを金属集電体として用いてもよい。

【0025】

樹脂集電体としては、導電性フィラーとマトリックス樹脂とを含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）等が挙げられるが、特に限定されない。導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択されれば特に限定されない。例えば、導電性フィラーは、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。

【0026】

樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーのほかに、その他の成分（分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等）を含んでいてもよい。また、複数の樹脂集電体を積層して用いてもよく、樹脂集電体と金属箔とを積層して用いても良い。

【0027】

正極集電体層２１ａの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。複数の樹脂集電体を積層して正極集電体層２１ａとして用いる場合には、積層後の全体の厚さが５～１５０μｍであることが好ましい。正極集電体層２１ａは、例えば、マトリックス樹脂、導電性フィラー及び必要により用いるフィラー用分散剤を溶融混練して得られる導電性樹脂組成物を公知の方法でフィルム状に成形することにより得ることができる。

【0028】

＜正極活物質の具体例＞
正極活物質層２２ａは、正極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。ここで、非結着体とは、正極活物質層中において正極活物質の位置が固定されておらず、正極活物質同士及び正極活物質同士及び正極活物質と集電体とが不可逆的に固定されていないことを意味する。正極活物質層２２ａが非結着体である場合、正極活物質同士は不可逆的に固定されていないため、正極活物質同士の界面を機械的に破壊することなく分離することができ、正極活物質層２２ａに応力がかかった場合でも正極活物質が移動することで正極活物質層２２ａの破壊を防止することができ好ましい。非結着体である正極活物質層２２ａは、正極活物質層２２ａを、正極活物質と電解液とを含みかつ結着剤を含まない正極活物質層２２ａにする等の方法で得ることができる。なお、本明細書において、結着剤とは、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン－ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。これらの結着剤は、溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで表面が粘着性を示すことなく固体化するので正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない。

【0029】

正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属元素が２種である複合酸化物及び金属元素が３種類以上である複合酸化物等が挙げられるが、特に限定されない。

【0030】

正極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆正極活物質であってもよい。正極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、正極の体積変化が緩和され、正極の膨張を抑制することができる。

【0031】

被覆材を構成する高分子化合物としては、特開２０１７－０５４７０３号公報及び国際公開第２０１５－００５１１７号等に活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。

【0032】

被覆材には、導電剤が含まれていてもよい。導電剤としては、正極集電体層２１ａに含まれる導電性フィラーと同様のものを好適に用いることができる。

【0033】

正極活物質層２２ａには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調節したもの、及び、特開平１０－２５５８０５公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極用バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。したがって、上述した結着剤（溶液乾燥型の電極バインダー）と粘着性樹脂とは、異なる材料である。

【0034】

正極活物質層２２ａには、電解質と非水溶媒を含む電解液が含まれていてもよい。電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用できる。非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの（例えば、リン酸エステル、ニトリル化合物等及びこれらの混合物等）が使用できる。例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合液、又は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合液を用いることができる。

【0035】

正極活物質層２２ａには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極集電体層２１ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

【0036】

正極活物質層２２ａの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

【0037】

＜負極集電体の具体例＞
負極集電体層２１ｂを構成する負極集電体としては、正極集電体で記載した構成と同様のものを適宜選択して用いることができ、同様の方法により得ることができる。負極集電体層２１ｂは、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。負極集電体層２１ｂの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。

【0038】

＜負極活物質の具体例＞
負極活物質層２２ｂは、負極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。負極活物質層が非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である負極活物質層２２ｂを得る方法等は、正極活物質層２２ａが非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である正極活物質層２２ａを得る方法と同様である。

【0039】

負極活物質としては、例えば、炭素系材料、珪素系材料及びこれらの混合物などを用いることができるが、特に限定されない。

【0040】

負極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆負極活物質であってもよい。負極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、負極の体積変化が緩和され、負極の膨張を抑制することができる。

【0041】

被覆材としては、被覆正極活物質を構成する被覆材と同様のものを好適に用いることができる。

【0042】

負極活物質層２２ｂは、電解質と非水溶媒を含む電解液を含有する。電解液の組成は、正極活物質層２２ａに含まれる電解液と同様の電解液を好適に用いることができる。

【0043】

負極活物質層２２ｂには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極活物質層２２ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

【0044】

負極活物質層２２ｂには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、正極活物質層２２ａの任意成分である粘着性樹脂と同様のものを好適に用いることができる。

【0045】

負極活物質層２２ｂの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

【0046】

＜セパレータの具体例＞
セパレータ３に保持される電解質としては、例えば、電解液又はゲルポリマー電解質などが挙げられる。セパレータ３は、これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータ３の形態としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム等が挙げられるが、特に限定されない。

【0047】

＜枠体の具体例＞
枠体４としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、例えば、高分子材料が好ましく、熱硬化性高分子材料がより好ましい。枠体４を構成する材料としては、絶縁性、シール性（液密性）、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよく、樹脂材料が好適に採用される。より具体的には、枠体４としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリフッ化ビニリデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。

【0048】

＜製造装置＞
次に、電池用電極製造装置１００について説明する。本実施形態に係る電池用電極製造装置１００は、図３に示すように、外部から帯状の集電体２１Ｘが供給され、正極２ａおよび負極２ｂのいずれかの電極２を製造するものでる。帯状の集電体２１Ｘは、基材フィルムであり、分割されることで集電体層２１を形成するものであり、ロール状に巻かれており、図示しないロール保持部により回転自在に支持された状態で、集電体ロール２１Ｘ´として電池用電極製造装置１００の外部に設置されている。

【0049】

電池用電極製造装置１００は、チャンバー２００と、チャンバー２００の内部空間Ｓに配置され、外部から搬送される帯状の集電体２１Ｘに対して作業を行う作業機構に含まれる複数の対象作業機構３００と、投光器４００と、受光センサ５００と、出力部６００と、外部機器７００とを備える。ここで、本実施形態における対象作業機構３００は、電池用電極製造装置１００に用いられる作業機構のすべてである。枠体供給機構３１０、活物質供給機構３２０、ロールプレス機構３３０およびカット機構３４０である。電池用電極製造装置１００は、帯状の集電体２１Ｘの搬送方向Ｘにおいて、枠体供給機構３１０、活物質供給機構３２０、ロールプレス機構３３０、カット機構３４０の順番で内部空間Ｓに設置されている。なお、内部空間Ｓには、帯状の集電体２１Ｘを搬送するための図示しない搬送ローラ機構（帯状の集電体２１Ｘを挟んで駆動ローラと従動ローラとを含む）が、搬送方向Ｘにおいて離間して複数設置されている。ここで、搬送方向Ｘは、例えば、高さ方向Ｚに対して直交する方向である。

【0050】

チャンバー２００は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバー２００は、閉空間を形成するチャンバー本体２０１を有する。チャンバー２００の内部空間Ｓは、減圧ポンプ２０２により大気圧よりも減圧される。内部空間Ｓの圧力は、大気圧よりも減圧されていれば任意の値でよいが、例えば、大気圧から１×１０^－１～１×１０^－２Ｐａまでの低真空環境となるように調節されていてもよいし、１×１０^－６～１×１０^－７Ｐａの高真空環境となるように調節されていてもよいし、それ以上の超高真空や１０^－８～１０^－９Ｐａレベルの極高真空であってもよい。なお、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０^５Ｐａ）である。

【0051】

チャンバー本体２０１は、スリット２０３を有する。スリット２０３は、外部から内部空間Ｓに帯状の集電体２１Ｘを導入するものである。チャンバー本体２０１の搬送方向における上流側の側壁２０４に形成されている。スリット２０３は、搬送方向Ｘに側壁２０４を貫通して形成されている。なお、スリット２０３の開口面積は、チャンバー２００の減圧時、減圧状態に極力影響を与えないように、小さく形成されている。なお、チャンバー本体２０１は、本実施形態では１つで形成されているが、複数のチャンバー本体２０１を連結してもよい。

【0052】

枠体供給機構３１０は、帯状の集電体２１Ｘに対して枠体４を供給することで、集電層２１に対して枠体４を積層するものである。枠体供給機構３１０は、搬送方向Ｘにおいて最上流に設置される。枠体供給機構３１０は、枠体供給テーブル３１１と、ロボットアーム３１２と、高さ調節機構３１３とを有する。枠体供給テーブル３１１は、チャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、帯状の集電体２１Ｘに対して枠体４が供給される際に、帯状の集電体２１Ｘを支持するものである。ロボットアーム３１２は、例えば、空気圧により吸着した枠体４を帯状の集電体２１Ｘ上まで搬送し、空気圧による吸着を解除することで、帯状の集電体２１Ｘに枠体４を供給するものである。ここで、枠体４は、図示しない接着層により帯状の集電体２１Ｘに固定される。ロボットアーム３１２が搬送する枠体４は、高さ方向Ｚから見た場合に、帯状の集電体２１Ｘの外側において、高さ方向Ｚに積み上げられている。本実施形態におけるロボットアーム３１２は、枠体供給テーブル３１１に設置されている。高さ調節機構３１３は、枠体供給機構３１０の高さを調節するものである。本実施形態における高さ調節機構３１３は、チャンバー本体２１０の床部２０５に対する枠体供給テーブル３１１およびロボットアーム３１２の高さを調節するものである。本実施形態における高さ調節機構３１３は、例えば、リンク式、ねじ式、シリンダー式などであり、手動により動作するものでもよいし、駆動源が駆動することで動作するものであってもよい。

【0053】

活物質供給機構３２０は、帯状の集電体２１Ｘに対して活物質２２Ｘを供給することで、集電体２１Ｘに対して活物質２２Ｘを塗設するものである。活物質供給機構３２０は、枠体供給機構３１０よりも搬送方向Ｘにおいて下流側に設置され、搬送方向Ｘにおいて枠体供給機構３１０と隣り合う。活物質供給機構３２０は、活物質供給テーブル３２１と、塗設機構３２２と、高さ調節機構３２３とを有する。活物質供給テーブル３２１は、チャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、帯状の集電体２１Ｘに固定された枠体４の枠内に対して活物質２２Ｘが供給される際に、帯状の集電体２１Ｘが載置され、帯状の集電体２１Ｘおよび枠体４を支持するものである。活物質供給テーブル３２１は、帯状の集電体２１Ｘが載置される載置面に図示しない吸引孔が複数形成されており、図示しない減圧ポンプにより吸引孔から内部空間Ｓの気体が吸引されることで、帯状の集電体２１Ｘが支持されるとともに、飛散した活物質を吸引する。塗設機構３２２は、チャンバー２００の外部に設置されている図示しない活物質供給タンクから活物質２２Ｘが供給され、枠体４の枠内に向かって活物質２２Ｘを一定量吐出することで、帯状の集電体２１Ｘに固定された枠体４の枠内に活物質を塗設するものである。塗設機構３２２は、例えば、塗設機構３２２の内部に貯留される活物質２２Ｘを図示しない開口から吐出させるための吐出機構と、貯留されている活物質２２Ｘと、枠体４の枠内に塗設された活物質２２Ｘとを分断する分断機構とを有する。高さ調節機構３２３は、活物質供給機構３２０の高さを調節するものである。本実施形態における高さ調節機構３２３は、チャンバー本体２１０の床部２０５に対する活物質供給テーブル３２１および塗設機構３２２の高さを調節するものであり、構成は上記高さ調節機構３１３と同様の構成である。

【0054】

ロールプレス機構３３０は、搬送された帯状の集電体２１Ｘ上の活物質２２Ｘを圧縮するものである。ロールプレス機構３３０は、活物質供給機構３２０よりも搬送方向Ｘにおいて下流側に設置され、搬送方向Ｘにおいて活物質供給機構３２０と隣り合う。ロールプレス機構３３０は、第１圧縮ローラ３３１と、第２圧縮ローラ３３２と、高さ調節機構３２３とを有する。第１圧縮ローラ３３１は、ローラ支持部３３４によりチャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、帯状の集電体２１Ｘと接触するものである。第２圧縮ローラ３３２は、ローラ支持部３３４によりチャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、第１圧縮ローラ３３２と隙間が形成された状態で、第１圧縮ローラと高さ方向Ｚにおいて対向して配置され、帯状の集電体２１Ｘ上の活物質２２Ｘと接触するものである。第１圧縮ローラ３３１および第２圧縮ローラ３３２は、図示しない駆動源により、帯状の集電体２１Ｘを搬送方向Ｘに移動させる方向に回転するものであり、帯状の集電体２１Ｘ上の活物質２２Ｘを圧縮することで、活物質２２Ｘ内の空気などを外部に放出させて、活物質２２Ｘを帯状の集電体２１Ｘに定着させる。本実施形態におけるロールプレス機構３３０は、帯状の集電体２１Ｘに固定された枠体４の枠内全域において活物質２２Ｘを充填させる。第１圧縮ローラ３３１と第２圧縮ローラ３３２との間の隙間は、図示しない隙間調節機構により調節することができる。高さ調節機構３３３は、ロールプレス機構３３０の高さを調節するものである。本実施形態における高さ調節機構３３３は、チャンバー本体２１０の床部２０５に対する第１圧縮ローラ３３１および第２圧縮ローラ３３２の高さを調節するものであり、構成は上記高さ調節機構３１３と同様の構成である。

【0055】

カット機構３４０は、帯状の集電体２１Ｘを切断し、帯状の集電体２１Ｘから枠体４の枠内に活物質２２Ｘが充填された単体の集電体２１Ｘを生成、すなわち電極２を製造するものである。カット機構３４０は、ロールプレス機構３３０よりも搬送方向Ｘにおいて下流側に設置され、搬送方向Ｘにおいてロールプレス機構３３０と隣り合う。カット機構３４０は、搬送台載置テーブル３４１と、カット治具３４２と、高さ調節機構３４３とを有する。搬送台載置テーブル３４１は、チャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、帯状の集電体２１Ｘがカットされる際に、搬送台３４４を介して帯状の集電体２１Ｘを支持するものである。カット治具３４２は、例えば、搬送方向における両端部に帯状の集電体２１Ｘをカットするための刃が設けられており、図示しない駆動源により、搬送台３４４上の帯状の集電体２１Ｘに向かって接近することで、枠体４を搬送台３４４側に押圧しつつ、刃により帯状の集電体２１Ｘを枠体４の搬送方向における両端部において切断するものである。本実施形態におけるカット治具３４２は、搬送台載置テーブル３４１に設置されている。高さ調節機構３４３は、カット機構３４０の高さを調節するものである。本実施形態における高さ調節機構３４３は、チャンバー本体２１０の床部２０５に対する搬送台載置テーブル３４１およびカット治具３４２の高さを調節するものであり、構成は上記高さ調節機構３１３と同様の構成である。なお、製造された電極２は、搬送台３４４に載置された状態で、図示しない搬送台搬送機構により、カット機構３４０の下流側に位置する図示しない保管部まで搬送され、図示しないロボットアームなどにより、保管部において保管される。搬送台３４４は、保管部において電極２が保管されると、搬送台搬送機構により再びカット機構３４０の搬送台載置テーブル３４１に空の状態で載置される。

【0056】

投光器４００は、搬送方向Ｘにおいて隣り合う２つの対象作業機構３００に向けて光を出射するものである。本実施形態における投光器４００は、搬送方向Ｘにおいて隣り合う活物質供給機構３２０とロールプレス機構３３０との間に配置され、チャンバー本体２０１の床部２０５に固定されている。投光器４００は、図３に示すように、枠体供給機構３１０、活物質供給機構３２０、ロールプレス機構３３０およびカット機構３４０に対して光を出射するものである。投光器４００は、発光部４０１～４０４を有し、チャンバー本体２０１の床部２０５に固定されている。発光部４０１～４０４は、枠体供給機構３１０、活物質供給機構３２０、ロールプレス機構３３０およびカット機構３４０にそれぞれ対応するものである。発光部４０１は枠体供給機構３１０に向けて光Ｌ１を出射し、発光部４０２は活物質供給機構３２０に向けて光Ｌ２を出射し、発光部４０３はロールプレス機構３３０に向けて光Ｌ３を出射し、発光部４０４はカット機構３４０に向けて光Ｌ４を出射するものである。本実施形態における発光部４０１～４０４は、例えばレーザー発光素子を有しており、指向性を有するレーザー光を光として出射するものである。発光部４０１，４０２は、搬送方向Ｘにおいて投光器４００の上流側の対象作業機構３００に向けて複数の光Ｌ１，Ｌ２を出射するものであり、投光器４００の搬送方向Ｘと反対方向における側面に設けられている。発光部４０３，４０４は、搬送方向Ｘにおいて投光器４００の下流側の対象作業機構３００に向けて複数の光Ｌ３，Ｌ４を出射するものであり、投光器４００の搬送方向Ｘにおける側面に設けられている。

【0057】

受光センサ５００は、投光器４００からの光を受光するものである。本実施形態における受光センサ５００は、投光器４００から出射される光が図示しない受光面に対して高さ方向Ｚにおいてどの位置で受光されているかを検出することができる。受光センサ５００は、図２に示すように、出力部６００と電気的に接続されており、受光センサ５００の検出信号が出力部６００に入力される。受光センサ５００は、各対象作業機構３００にそれぞれ設けられている。受光センサ５０１は、図３に示すように、枠体供給機構３１０、本実施形態ではセンサ支持部３１４を介して枠体供給テーブル３１１に設けられており、発光部４０１からの光Ｌ１を受光し、投光器４００に対する枠体供給機構３１０の高さ方向Ｚにおけるずれ量Ｈ１（非減圧時に対する減圧時の変化量）を出力信号として出力部６００に出力する。受光センサ５０２は、活物質供給機構３２０、本実施形態ではセンサ支持部３１４よりも幅方向Ｙの長さが短いセンサ支持部３２４を介して活物質供給テーブル３２１に設けられており、発光部４０２からの光Ｌ２を受光し、投光器４００に対する活物質供給機構３２０の高さ方向Ｚにおけるずれ量Ｈ２を出力信号として出力部６００に出力する。受光センサ５０３は、ロールプレス機構３３０、本実施形態ではセンサ支持部３３５を介してローラ支持部３３４に設けられており、発光部４０３からの光Ｌ３を受光し、投光器４００に対するロールプレス機構３３０の高さ方向Ｚにおけるずれ量Ｈ３を出力信号として出力部６００に出力する。受光センサ５０４は、カット機構３４０、本実施形態ではセンサ支持部３３５よりも幅方向Ｙの長さが長いセンサ支持部３４５を介して搬送台載置テーブル３４１に設けられており、発光部４０４からの光Ｌ４を受光し、投光器４００に対するカット機構３４０の高さ方向Ｚにおけるずれ量Ｈ４を出力信号として出力部６００に出力する。受光センサ５０１～５０４は、非減圧状態の内部空間Ｓにおいて、同一平面上に配置されている。受光センサ５０１，５０２は、複数の光Ｌ１，Ｌ２の出射方向、すなわち搬送方向Ｘと反対方向から見た場合に、幅方向Ｙにおいて離間して設けられている。受光センサ５０３，５０４は、複数の光Ｌ３，Ｌ４の出射方向、すなわち搬送方向Ｘと反対方向から見た場合に、幅方向Ｙにおいて離間して設けられている。従って、上流側において搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００（枠体供給機構３１０、活物質供給機構３２０）に対して投光器４００が出射する複数の光Ｌ１，Ｌ２が互いに干渉することなく、光Ｌ１，Ｌ２を受光センサ５０１，５０２により受光することができる。また、下流側において搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００（ロールプレス機構３３０、カット機構３４０）に対して投光器４００が出射する複数の光Ｌ３，Ｌ４が互いに干渉することなく、光Ｌ３，Ｌ４を受光センサ５０３，５０４により受光することができる。従って、対象作業機構３００ごとに投光器４００を設けずに、１つの投光器４００により上流側の複数の対象作業機構３００に向けて光Ｌ１，Ｌ２を出射することができ、１つの投光器４００により下流側の複数の対象作業機構３００に向けて光Ｌ３，Ｌ４を出射することができる。これにより、内部空間Ｓに配置する投光器４００の数を減らすことができ、電池用電極製造装置１００の製造コストを抑制することができる。

【0058】

出力部６００は、受光センサ５００により受光した投光器４００からの光Ｌ１～Ｌ４に基づいて、減圧時における搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００の相対位置に関する情報である相対位置情報Ｐをチャンバー２００の外部に出力するものである。出力部６００は、外部機器７００と有線または無線の少なくともいずれか一方により電気的に接続されている。本実施形態における出力部６００は、減圧時における搬送方向Ｘにおいて隣り合う枠体供給機構３１０および活物質供給機構３２０の相対位置情報Ｐ１、減圧時における搬送方向Ｘにおいて隣り合う活物質供給機構３２０およびロールプレス機構３３０の相対位置情報Ｐ２、減圧時における搬送方向Ｘにおいて隣り合うロールプレス機構３３０およびカット機構３４０の相対位置情報Ｐ３を外部に出力するものである。本実施形態における相対位置情報Ｐ１は、搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構の高さ方向Ｚにおけるずれ量である。出力部６００は、受光センサ５０１および受光センサ５０２から入力されたずれ量Ｈ１およびずれ量Ｈ２に基づいて、枠体供給機構３１０および活物質供給機構３２０の高さ方向Ｚにおける相対ずれ量Ｈ１２を算出し、相対ずれ量Ｈ１２を相対位置情報Ｐ１として外部機器７００に出力する。出力部６００は、受光センサ５０２および受光センサ５０３から入力されたずれ量Ｈ２およびずれ量Ｈ３に基づいて、活物質供給機構３２０およびロールプレス機構３３０の高さ方向Ｚにおける相対ずれ量Ｈ２３を算出し、相対ずれ量Ｈ２３を相対位置情報Ｐ２として外部機器７００に出力する。出力部６００は、受光センサ５０３および受光センサ５０４から入力されたずれ量Ｈ３およびずれ量Ｈ４に基づいて、ロールプレス機構３３０およびカット機構３４０の高さ方向Ｚにおける相対ずれ量Ｈ３４を算出し、相対ずれ量Ｈ３４を相対位置情報Ｐ３として外部機器７００に出力する。なお、出力部６００のハードウェア構成は、通信部、処理部などを備える既知のハードウェア構成と同等であるのでその説明は省略する。

【0059】

外部機器７００は、相対位置情報Ｐをチャンバー２００の外部にいる作業員に報知するものである。本実施形態における外部機器７００は、相対位置情報Ｐ１～Ｐ３を作業員が視認可能なように表示する図示しない表示部を有する。なお、外部機器７００のハードウェア構成は、表示部、通信部、処理部などを備える既知のハードウェア構成と同等であるのでその説明は省略する。

【0060】

次に、電池用電極製造装置１００内の作業機構の位置検出方法について説明する。ここで、対象作業機構３００は、非減圧状態の内部空間Ｓにおいて、搬送方向Ｘにおいて帯状の集電体２１Ｘが一直線状すなわち平坦となるように、チャンバー２００に対して設置されている。つまり、対象作業機構３００は、チャンバー２００が非作動状態において、ずれ量Ｈ１～Ｈ４が０、および相対ずれ量Ｈ１２～Ｈ３４が０となるように、内部空間Ｓに設置されている。

【0061】

まず、電池用電極製造装置１００は、減圧工程を実行する（ＳＴ１）。ここでは、チャンバー２００の内部空間Ｓは、減圧ポンプ２０２により大気圧よりも減圧され、チャンバー２００が減圧状態となる。なお、電池用電極製造装置１００は、チャンバー２００が減圧状態であれば、チャンバー２００が電極２を製造していない状態でも、電極２を製造している状態であってもよい。

【0062】

次に、電池用電極製造装置１００は、相対位置検出工程を実行する（ＳＴ２）。ここでは、減圧状態の内部空間Ｓに配置されている投光器４００は、光Ｌ１～Ｌ４を出射し、受光センサ５００が光Ｌ１～Ｌ４を受光する。受光センサ５００は、光Ｌ１～Ｌ４を受光することで、減圧時におけるずれ量Ｈ１～Ｈ４が出力部６００に出力する。

【0063】

次に、電池用電極製造装置１００は、相対位置情報出力工程を実行する（ＳＴ３）。ここでは、出力部６００は、ずれ量Ｈ１～Ｈ４に基づいて、相対ずれ量Ｈ１２である相対位置情報Ｐ１、相対ずれ量Ｈ２３である相対位置情報Ｐ２、および相対ずれ量Ｈ２３である相対位置情報Ｐ３を算出し、算出された各相対位置情報Ｐ１～Ｐ３を外部機器７００に出力する。

【0064】

次に、作業員は、作業機構校正工程を実行する（ＳＴ４）。ここでは、作業員は、各相対位置情報Ｐ１～Ｐ３を視認し、搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００の相対ずれ量が０となるように修正する。具体体には、作業員は、減圧時における相対ずれ量Ｈ１２が０ではない場合に、減圧ポンプ２０２による減圧が終了されたのち、枠体供給機構３１０の高さ調節機構３１３および活物質供給機構３２０の高さ調節機構３２３の少なくともいずれか１を操作することで、減圧時における相対ずれ量Ｈ１２が０となるように、枠体供給機構３１０および活物質供給機構３２０の少なくとも一方のチャンバー２００に対する高さを調節する。また、作業員は、減圧時における相対ずれ量Ｈ２３が０ではない場合に、減圧ポンプ２０２による減圧が終了されたのち、活物質供給機構３２０の高さ調節機構３２３およびロールプレス機構３３０の高さ調節機構３３３の少なくともいずれか１を操作することで、減圧時における相対ずれ量Ｈ２３が０となるように、活物質供給機構３２０およびロールプレス機構３３０の少なくとも一方のチャンバー２００に対する高さを調節する。また、作業員は、減圧時における相対ずれ量Ｈ３４が０ではない場合に、減圧ポンプ２０２による減圧が終了されたのち、ロールプレス機構３３０の高さ調節機構３３３およびカット機構３４０の高さ調節機構３４３の少なくともいずれか１を操作することで、減圧時における相対ずれ量Ｈ３４が０となるように、ロールプレス機構３３０およびカット機構３４０の少なくとも一方のチャンバー２００に対する高さを調節する。

【0065】

以上のように、本実施形態では、チャンバー２００の減圧時における搬送方向Ｘに隣り合う対象作業機構３００の相対位置情報Ｐ、すなわち隣り合う対象作業機構３００の高さ方向Ｚにおける相対ずれ量Ｈ１２～Ｈ３４を外部に出力することができる。つまり、電池用電極製造装置が電極２を製造する作動時におけるチャンバー２００の変形に基づいた搬送方向Ｘに隣り合う対象作業機構３００の相対位置の変化を外部に出力することができる。これにより、相対位置情報Ｐに基づいて搬送方向Ｘに隣り合う対象作業機構３００の相対位置の変化を減少させるように、搬送方向Ｘに隣り合う対象作業機構３００の相対位置を修正することで、内部空間Ｓにおいて帯状の集電体２１Ｘを安定的に搬送することができ、製造される電極２の歩留まり向上を図ることができる。

【0066】

また、本実施形態では、搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００、活物質供給機構３２０およびロールプレス機構３３０の間に投光器４００が配置され、かつ、上流側の活物質供給機構３２０および下流側のロールプレス機構３３０に向けて光Ｌ２，Ｌ３を出射する。従って、対象作業機構３００ごとに投光器４００を設けずに、１つの投光器４００により複数の対象作業機構３００に向けて光Ｌ２，Ｌ３を出射することができる。これにより、内部空間Ｓに配置する投光器４００の数を減らすことができ、電池用電極製造装置１００の製造コストを抑制することができる。

【0067】

また、本実施形態では、搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構に活物質供給機構３２０およびロールプレス機構３３０が含まれ、電極２の製造において電極２の品質に最も影響を与える活物質供給機構３２０およびロールプレス機構３３０間で、帯状の集電体２１Ｘを安定的に搬送することができることになるので、製造される電極２の歩留まり向上をさらに図ることができる。

【0068】

また、本実施形態では、各対象作業機構３１０～３４０にそれぞれ高さ調節機構３１３～３４３が設けられ、各対象作業機構３１０～３４０のチャンバー２００に対する高さをそれぞれ個別に調節することができる。従って、相対ずれ量Ｈ１２～Ｈ３４に基づいた各対象作業機構３１０～３４０の高さの微調節を行うことができる。

【0069】

なお、本実施形態における各高さ調節機構３１３～３４３は、手動により各対象作業機構３１０～３４０のチャンバー２００に対する高さを調節するがこれに限定されるものではない。例えば、高さ調節機構３１３～３４３は、図示しないアクチュエータにより、各対象作業機構３００の高さを調節してもよい。この場合、各高さ調節機構３１３～３４３の図示しないアクチュエータは、出力部６００と電気的に接続されており、相対位置情報Ｐ１に基づいて枠体供給機構３１０および活物質供給機構３２０のずれ量Ｈ１２が減少するように、相対位置情報Ｐ２に基づいて活物質供給機構３２０およびロールプレス機構３３０のずれ量Ｈ２３が減少するように、相対位置情報Ｐ３に基づいてロールプレス機構３３０およびカット機構３４０のすれ量Ｈ３４が減少するように、チャンバー２００に対する各対象作業機構３１０～３４０の高さを調整してもよい。各高さ調節機構３１３～３４３は、電池用電極製造装置１００の作動時において常時、または定期的（所定時間、所定期間）にチャンバー２００に対する各対象作業機構３１０～３４０の高さを調整してもよい。

【0070】

また、本実施形態における各受光センサ５０１～５０４は、各対象作業機構３１０～３４０にそれぞれ１つ設けられているが、これに限定されるものではなく、図５に示すように、各対象作業機構３１０～３４０に対して複数の受光センサ５０１～５０８が設けられていてもよい。

【0071】

投光器４００は、発光部４０１～４０４と、さらに発光部４０５～４０８を有する。発光部４０５は枠体供給機構３１０に向けて光Ｌ５を出射し、発光部４０６は活物質供給機構３２０に向けて光Ｌ６を出射し、発光部４０７はロールプレス機構３３０に向けて光Ｌ７を出射し、発光部４０８はカット機構３４０に向けて光Ｌ８を出射するものである。発光部４０５，４０６は、幅方向から見た場合において、投光器４００の搬送方向Ｘと反対方向における側面のうち、帯状の集電体２１Ｘを挟んで、発光部４０１，４０２と対向して設けられている。発光部４０７，４０８は、幅方向から見た場合において、投光器４００の搬送方向Ｘにおける側面のうち、帯状の集電体２１Ｘを挟んで、発光部４０３，４０４と対向して設けられている。

【0072】

受光センサ５０５は、枠体供給機構３１０、本実施形態ではセンサ支持部３１５を介してロボットアーム３１２に設けられており、発光部４０５からの光Ｌ５を受光し、枠体供給機構３１０の高さ方向Ｚにおけるずれ量Ｈ５を出力信号として出力部６００に出力する。受光センサ５０６は、活物質供給機構３２０、本実施形態ではセンサ支持部３１５よりも幅方向Ｙの長さが短いセンサ支持部３２５を介して塗設機構３２２に設けられており、発光部４０６からの光Ｌ６を受光し、投光器４００に対する活物質供給機構３２０の高さ方向Ｚにおけるずれ量Ｈ６を出力信号として出力部６００に出力する。受光センサ５０７は、ロールプレス機構３３０、本実施形態ではセンサ支持部３３６を介して、ローラ支持部３３４のうち、幅方向から見た場合において受光センサ５０３が設けられている側と反対側に設けられており、発光部４０７からの光Ｌ７を受光し、投光器４００に対するロールプレス機構３３０の高さ方向Ｚにおけるずれ量Ｈ７を出力信号として出力部６００に出力する。受光センサ５０８は、カット機構３４０、本実施形態ではセンサ支持部３３６よりも幅方向Ｙの長さが長いセンサ支持部３４６を介してカット治具３４２に設けられており、発光部４０８からの光Ｌ８を受光し、投光器４００に対するカット機構３４０の高さ方向Ｚにおけるずれ量Ｈ８を出力信号として出力部６００に出力する。受光センサ５０５～５０９は、非減圧状態の内部空間Ｓにおいて、同一平面上に配置されている。受光センサ５０５，５０６は、搬送方向Ｘと反対方向から見た場合に、幅方向Ｙにおいて離間して設けられている。受光センサ５０７，５０８は、幅方向Ｙにおいて離間して設けられている。

【0073】

出力部６００は、受光した投光器４００からの光Ｌ１～Ｌ８に基づいて、各相対位置情報Ｐ１～Ｐ３をチャンバー２００の外部に出力するものである。出力部６００は、ずれ量Ｈ１およびずれ量Ｈ２に基づいて算出された相対ずれ量Ｈ１２と、ずれ量Ｈ５およびずれ量Ｈ６に基づいて算出された相対ずれ量Ｈ５６とに基づいて算出（例えば、平均化）された相対ずれ量Ｈ１２５６を算出し、相対ずれ量Ｈ１２５６を相対位置情報Ｐ１として外部機器７００に出力する。出力部６００は、ずれ量Ｈ２およびずれ量Ｈ３に基づいて算出された相対ずれ量Ｈ２３と、ずれ量Ｈ６およびずれ量Ｈ７に基づいて算出された相対ずれ量Ｈ６７とに基づいて算出（例えば、平均化）された相対ずれ量Ｈ２３６７を算出し、相対ずれ量Ｈ２３６７を相対位置情報Ｐ２として外部機器７００に出力する。出力部６００は、ずれ量Ｈ３およびずれ量Ｈ４に基づいて算出された相対ずれ量Ｈ３４と、ずれ量Ｈ７およびずれ量Ｈ８に基づいて算出された相対ずれ量Ｈ７８とに基づいて算出（例えば、平均化）された相対ずれ量Ｈ３４７８を算出し、相対ずれ量Ｈ３４７８を相対位置情報Ｐ３として外部機器７００に出力する。出力部６００は、１つの対象作業機構３００に対して、複数の受光センサ５００を設け、複数の受光センサ５００から受光した投光器４００からの光Ｌ１～Ｌ８に基づいた相対位置情報Ｐ１～Ｐ３を外部に出力するので、電池用電極製造装置が電極２を製造する作動時におけるチャンバー２００の変形に基づいた搬送方向Ｘに隣り合う対象作業機構３００の相対位置の詳細な変化を外部に出力することができる。

【0074】

また、本実施形態における各相対位置情報Ｐ１～Ｐ３は、搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００の高さ方向Ｚにおけるずれ量であるが、これに限定されるものではなく、搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００の幅方向Ｙにおけるずれ量を含めてもよい。この場合、高さ調節機構３１３～３４３は、各対象作業機構３１０～３４０のチャンバー２００に対する高さを調節するだけではなく、各相対位置情報Ｐ１～Ｐ３に基づいて搬送方向Ｘにおいて隣り合う対象作業機構３００の幅方向における相対位置を調整してもよい。

【0075】

また、本実施形態における枠体供給機構３１０は、内部空間Ｓに配置されるがこれに限定されるものではなく、チャンバー２００の外部に設けられていてもよい。この場合、帯状の集電体２１Ｘは、枠体４が固定された状態で、内部空間Ｓに搬入される。

【0076】

また、本実施形態における出力部６００は、相対位置情報Ｐ１～Ｐ３を表示する図示しない表示部を有していてもよい。チャンバー２００には、出力部６００の図示しない表示部を外部から視認できる窓が形成されており、作業員は外部機器７００を用いずに、窓を介して、出力部６００が出力する相対位置情報Ｐ１～Ｐ３を視認することができる。

【0077】

また、本実施形態においては、基材フィルムとして集電体２１Ｘの場合を説明したが、これに限定されるものではない。基材フィルムは、集電体２１Ｘの他に、セパレータ３、または、転写用のフィルムであってもよい。基材フィルムがセパレータ３の場合は、帯状のセパレータ３がチャンバー２００内に搬入され、枠体供給機構３１０により枠体４が固定され、活物質供給機構３２０により活物質２２Ｘが枠体４の枠内に供給され、ロールプレス機構３３０により搬送された帯状のセパレータ３上の活物質２２Ｘが圧縮され、カット機構３４０により帯状のセパレータ３が切断され、帯状のセパレータ３から枠体４の枠内に活物質２２Ｘが充填された単体のセパレータ３を生成することとしてもよい。また、基材フィルムが転写フィルムの場合は、帯状の転写フィルムがチャンバー２００内に搬入され、転写フィルム上にマスクなど内部に活物質を形成できる空間のあるものが載置され、その内部に活物質供給機構３２０により活物質２２Ｘが供給され、ロールプレス機構３３０により搬送された帯状の転写フィルム上の活物質２２Ｘが圧縮され、カット機構３４０により帯状の転写フィルムが切断される、としてもよい。転写フィルム上に形成された活物質層（電極）が、集電体又は枠体４が載置された集電体（枠付き集電体）上に転写されることで、集電体上に電極が形成される。その際の枠体４の設置は、電極形成前又は電極形成後のいずれであってもよい。

【符号の説明】

【0078】

１：単電池、 ２：電極、 ２ａ：正極、 ２ｂ：負極 ２１：集電体層、
２１ａ：正極集電体層、 ２１ｂ：負極集電体層、 ２１Ｘ：集電体、
２２：電極活物質層、 ２２ａ：正極活物質層、 ２２ｂ：負極集電体層、
２２Ｘ：活物質、 ３：セパレータ、 ４：枠体
１００：電池用電極製造装置、 ２００：チャンバー、３００：対象作業機構、
３１０：枠体供給機構、 ３２０：活物質供給機構、 ３３０：ロールプレス機構、
３４０：カット機構、 ４００：投光器、 ５００：受光センサ、 ６００：出力部、
７００：外部端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】