JP2012056754A - 巻取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を極力低下させることなく、電極シートの切断部に対し適切に保護テープを貼付することのできる巻取装置を提供する。
【解決手段】巻取装置では、原反から繰り出され、連続的に搬送される帯状の電極シート６を、巻回機構による巻回に先立ち、巻取られる所定長分の区切り位置Ｘ１で一旦切断する。続いて、切断された電極シート６の上流側部分６ａと下流側部分６ｂとを離間させ、両者間に隙間６ｃを形成する。この状態で、当該隙間６ｃ部分において、上流側部分６ａと下流側部分６ｂとをつなぐように電極シート６の表裏両面からそれぞれ保護テープ１００を貼付し、各切断面を両保護テープ１００により覆う。その後は、電極シート６が所定長ごと巻回機構により巻取られていき、巻取り後には、その繋ぎ目となる保護テープ１００部分を切断する。
【選択図】 図４

Description

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取装置に関する。

例えば、リチウムイオン電池等の二次電池として用いられる電池素子は、正極活物質が塗布された正極シートと、負極活物質が塗布された負極シートとが、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て製造される。

当該電池素子を製造する巻取装置においては、ロール状に巻回された原反から供給される上記各シートがそれぞれ別個の搬送路に沿って搬送され、最終的には各搬送路に設けられた供給機構によって随時、巻回機構へと送り出される。そして、当該巻回機構によって電池素子１つ分の巻回がほぼ完了したところで、巻回機構の回転が一旦停止され、前記各供給機構の把持手段により各シートを把持した上で、各搬送路に設けられたカッタ機構により各シートが切断される。その後、各シートの巻き残りの部分が完全に巻き取られることで、電池素子の巻回が完了する。

この際、電極シートの切断部に生じるバリやエッジによりセパレータシートが傷つき、短絡の原因となるおそれがある。また、電極シートの切断部では、切断時の衝撃等により活物質が剥がれやすくなるおそれもある。

これに対し、近年では、電極シートの切断部に保護テープを貼付したものも見受けられる。かかる保護テープを貼付する方法としては、例えば電極シートの切断部となる予定位置に対し予め保護テープを貼っておき、当該保護テープごと当該部位を切断するといった技術（例えば、特許文献１参照）や、電極テープを切断した後、その切断部の表裏両面から一対の保護テープを貼付する技術（例えば、特許文献２参照）などが知られている。

特開２００２−４２８８１号公報 特開２００９−２４５６８３号公報

しかしながら、上記特許文献１のように保護テープを貼ってから切断するのでは、電極シートの切断面が露出してしまうため、依然としてバリやエッジによりセパレータシートが傷つけられるおそれが残る。

一方、上記特許文献２のように電極シートを切断してから保護テープを貼り付ける構成であっても、当該貼付け工程を電極シートの巻回後に行う場合には、その分、生産性が低下するおそれがある。また、巻回に先立って予め電極シートを所定長に切断しておくとともに、保護テープを貼り付けておくことも考えられるが、短冊状に切断された電極シートを巻回することは、当該電極シートを巻取装置にセットするのに時間がかかる、テンションをかけづらい、蛇行補正が難しい、ひいては巻取装置が複雑化する等の種々の不具合が生じるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、生産性を極力低下させることなく、シートの切断部に対し適切に保護テープを貼付することのできる巻取装置を提供することを主たる目的の一つとしている。

以下、上記課題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。

手段１．ロール状の原反から繰り出され、連続的に搬送される帯状のシートを所定の巻回機構により所定長ごとに巻取る巻取装置であって、
前記巻回機構により巻取られる所定長ごとの区切りとなる位置において前記シートを切断するシート切断手段と、
前記シート切断手段による前記シートの切断に際し、当該切断手段の上流側にて当該シートを把持可能な上流側把持部と、当該切断手段の下流側にて当該シートを把持可能な下流側把持部とを有するとともに、シート切断後には当該各把持部が当該シートを把持したまま、シート搬送方向に沿って互いに離間する方向へ相対移動するように構成されたシート把持手段と、
前記シート把持手段により離間させられた前記シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐように前記シートの表裏両面からそれぞれ保護テープを貼付し、前記シートの上流側部分と下流側部分との隙間において前記両保護テープを互いに接着させるように構成されたテープ貼付手段と、
前記巻回機構により巻取られた所定長のシートの終端部と、当該巻回機構により次回巻取られる所定長のシートの始端部との間に位置する前記両保護テープを切断するテープ切断手段とを備えたことを特徴とする巻取装置。

上記手段１によれば、まず、ロール状の原反から繰り出され、連続的に搬送される帯状のシートを、巻回機構による巻取りに先立ち、巻取られる所定長のシートの区切りとなる位置で一旦切断する。続いて、切断されたシートの上流側部分と下流側部分とを離間させ、両者間に隙間を形成する。この状態で、当該隙間部分において、シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐようにシートの表裏両面からそれぞれ保護テープを貼付し、再び一本の帯状体とする。その後は、当該帯状体が所定長ごと巻回機構により巻取られていき、巻取り後には、その繋ぎ目となる保護テープ部分を切断する。その結果、巻回機構により巻取られる所定長のシートの両端（始端部と終端部）の切断面がそれぞれ表裏両面側から貼付された保護テープにより覆われ保護された状態で巻き取られることとなる。

上記のとおり、本手段１の構成によれば、例えば巻回機構の動作に同期させる等して、予めシートに保護テープを貼付しておくことができるため、生産性を極力低下させることなく、シートの切断部に対し適切に保護テープを貼付することができる。

また、原反から連続的にシートを搬送できるため、短冊状のシートをその都度セットするといった手間もかからない。さらに、テンションもかけやすく、蛇行補正等も行いやすくなる。

手段２．前記シート切断手段よりも下流側位置かつ前記テープ切断手段よりも上流側位置において、上流側における前記シートの搬送量と、下流側における前記シートの搬送量との差を吸収するためのバッファ機構を備えたことを特徴とする手段１に記載の巻取装置。

上記手段２によれば、バッファ機構を備えることで、巻回機構によるシートの巻取り動作と、シート切断及びテープ貼付等の一連の動作とを同期して行う必要がなくなるため、例えばシート巻取り中に、シート切断及びテープ貼付等の一連の動作を行うことができるなど、保護テープの貼付作業等をより効率よく行うことができ、さらなる生産性の低下抑制を図ることができる。

手段３．前記バッファ機構の下流側において、前記シートを下流側へ繰出す第１繰出しローラを備えるとともに、
前記バッファ機構の上流側において、前記シートを下流側へ繰出す第２繰出しローラを備えたことを特徴とする手段２に記載の巻取装置。

上記手段３によれば、バッファ機構の前後に個別に繰出しローラを備えることにより、保護テープの貼付位置の位置決めや、バッファ機構の前後におけるシート搬送をより適切かつ円滑に行うことができ、上記手段２の作用効果をより高めることができる。

手段４．前記シートは、活物質が塗布された電極シートであることを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の巻取装置。

活物質の塗布された電極シートを巻回機構の近傍において切断する場合には、シート巻取り時に、金属シートの切り屑や活物質の粉等を巻き込むおそれがあるが、上記手段１等の構成によれば、シート自体の切断位置を巻回機構の直前ではなく、巻回機構から十分に離れた上流位置とすることができるため、前記不具合の発生を抑制することができる。

一実施形態における電池素子の構成を示すための断面模式図である。 巻回機構を示す正面模式図である。 巻取装置や電極シート搬送機構の概略構成を示す模式図である。 （ａ）〜（ｅ）は、保護テープの貼付過程等における電極シートの状態を示す模式図である。 切断貼付装置の概略構成を示す模式図である。 シート切断時における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。 シート切断後における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。 テープ貼付時における切断貼付装置の動きを説明するための模式図である。

以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態の巻取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。

図１に示すように、リチウムイオン電池素子（以下、「電池素子」と称す）１は、筒状の巻芯コア２に対して、２枚のセパレータシート３，４と正電極シート５と負電極シート６とによって構成される帯状体７が巻回されることで構成されている。尚、図１においては、説明の便宜上、セパレータシート３，４、正電極シート５、及び、負電極シート６の相互の間隔をあけて示している箇所がある。

本実施形態において、巻芯コア２は、十分な剛性を有する材料（例えば、アルミニウム等の金属素材やポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂素材）により形成されている。また、当該巻芯コア２は、断面非円形状（本実施形態では、断面正方形状）の挿通孔８を有している。

セパレータシート３，４は、巻芯コア２の長手方向に沿った長さと同一の幅を有するものであり、異なる電極シート５，６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絶縁体、特に本実施形態ではＰＰにより構成されている。

電極シート５，６もまた、セパレータシート３，４と同様、巻芯コア２の長手方向に沿った長さとほぼ同一の幅を有するものである。電極シート５，６は、薄板状の金属シート（図４参照）よりなり、その表裏両面には一定の間隔で活物質（図示略）が塗布されている。具体的には、正極シート５には例えばアルミニウム箔シートが用いられ、その表裏両面に一定の間隔で正極活物質が塗布されている。負極シート６には例えば銅箔シートが用いられ、その表裏両面に一定の間隔で負極活物質が塗布されている。また、電極シート５，６にはリード（図示略）が溶接される。

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電池容器（図示せず）内に配設されるとともに、正極側のリード及び負極側のリードがそれぞれまとめられる。そして、まとめられた正極側の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側の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気容器の両端開口に設けることで、リチウムイオン電池を得ることができる。

次に、電池素子１を製造するための巻取装置について説明する。

図３に示すように、巻取装置６０は、正極シート５を搬送する電極シート搬送機構６１、負極シート６を搬送する電極シート搬送機構６２、及び、セパレータシート３，４を搬送するセパレータシート搬送機構６３，６４を備えている。各シート搬送機構６１〜６４によって搬送された各シートは、巻回機構６５において各シートが重なるように巻取られる。

図２に示すように、巻回機構６５は、回転可能に設けられたターレット１２を備えている。該ターレット１２は、２枚の円盤状のテーブル１４，１５が相対向するようにして構成されており、両テーブル１４，１５間に跨って、回転部２０が、テーブル１４，１５の中心を対称中心として２つ設けられている。尚、両テーブル１４，１５（ターレット１２）は時計回りに回転可能に構成されているとともに、両テーブル１４，１５が同期回転するように設定されている。これにより、各回転部２０（巻芯２１）が着脱ポジションＰ１及び巻取ポジションＰ２間を移動することができるようになっている。尚、両テーブル１４，１５は、１８０°ずつ反転可能となっていてもよい。

また、本実施形態では、着脱ポジションＰ１に対応して、巻芯コア２の取付及び電池素子１の取外を行うための着脱装置１３が設けられている。

一方、巻取ポジションＰ２は、巻芯コア２に対し帯状体７を巻回するポジションであって、当該巻取ポジションＰ２に位置する回転部２０に対し、上記各シート搬送機構６１〜６４から各シートが供給される。

本実施形態では、巻取ポジションＰ２に対応して、図示しないセパレータ固着手段が設けられている。セパレータ固着手段は、巻回の初期段階において、例えば、熱溶着により、セパレータシート３，４の先端部分を巻芯コア２の表面に対し取着可能に構成されている。勿論、単に接着テープ等を用いてセパレータシート３，４の先端部分を巻芯コア２の表面に対し貼付ける構成であっても差し支えない。

各シート搬送機構６１〜６４においては、ロール状に巻回された原反から各シートを引き出して、回転部２０の方へ供給することができるよう構成されているが、本実施形態では、正極シート５を搬送する電極シート搬送機構６１及び負極シート６を搬送する電極シート搬送機構６２に特徴を有するため、以下、電極シート搬送機構６２を例にして詳しく説明する。

電極シート搬送機構６２の最上流側においては、負極シート６がロール状に巻回された原反７０が回転可能に支持されている。原反７０から巻回機構６５（回転部２０）にかけての負極シート６の搬送路の途中には、張力付与手段７２が設けられている。本実施形態における張力付与手段７２は、一対のローラ７３，７４と、両ローラ７３，７４間に設けられた段差ローラ７５とを具備している。

また、張力付与手段７２から巻回機構６５にかけての負極シート６の搬送路の途中には、上流側より順に、シート供給手段としてのシート供給機構８０、検出手段としての検出センサ８１、テープ切断手段としてのテープカッタ８２が設けられている。

シート供給機構８０は、把持部として上下一対のチャック８０ａ，８０ｂを具備している。シート供給機構８０は、図示しないチャック用アクチュエータ（例えばモータやシリンダ）を備え、これによりチャック８０ａ，８０ｂが開閉動作可能となっている。

また、シート供給機構８０は、負極シート６の搬送路に沿って進退可能に構成されている。より詳しくは、シート供給機構８０は、図示しないアクチュエータ（例えばモータ）により、巻回機構６５から相当距離離間した退避位置と、巻回機構６５に最も接近した最接近位置との間を移動可能に構成されている。当該最接近位置は、チャック８０ａ，８０ｂにより把持された負極シート６の先端部を、回転部２０の回転に基づき巻取開始可能な程度に十分に近い位置である。

検出センサ８１は、負極シート６に貼付された後述する保護テープ１００を検出するものである。

テープカッタ８２は、負極シート６の上側に位置する上刃８２ａと、負極シート６の下側に位置する下刃８２ｂとから構成され、前記保護テープ１００を切断する機能を有する。

一方、張力付与手段７２の上流側には、下流側より順に、巻取り制御用の第１繰出しローラ８４、バッファ機構８５、保護テープ１００の貼付位置決め用の第２繰出しローラ８６、負極シート６の切断や保護テープ１００の貼付等を行う切断貼付装置８７が設けられている。

第１繰出しローラ８４は、図示しないモータに連結された上下一対のローラ８４ａ，８４ｂを有し、両ローラ８４ａ，８４ｂにより負極シート６を挟持しつつ、巻回機構６５の巻回動作に合せて負極シート６を繰り出すよう構成されている。

一方、第２繰出しローラ８６は、図示しないモータに連結された上下一対のローラ８６ａ，８６ｂや、図示しないエンコーダ等を有し、両ローラ８６ａ，８６ｂにより負極シート６を挟持しつつ、エンコーダの計測値に基づき、巻回機構６５により巻取られる所定長ごとに間欠的に負極シート６を繰り出すよう構成されている。

バッファ機構８５は、一対の従動ローラ８５ａ，８５ｂと、両ローラ８５ａ，８５ｂ間において上下方向に変位可能に設けられた段差ローラ８５ｃとを有し、第１繰出しローラ８４による負極シート６の繰出し量と、第２繰出しローラ８６による負極シート６の繰出し量との差を吸収する役割を果たす。

図５等に示すように、切断貼付装置８７は、負極シート６を切断するシート切断手段としてのカッタ機構９０と、カッタ機構９０による負極シート６の切断に際し負極シート６を把持するシート把持手段としての把持機構９１と、負極シート６の切断部位に対し保護テープ１００〔図４（ｃ）等参照〕を貼付するテープ貼付手段としてのテープ貼付機構９２とを備えている。

カッタ機構９０は、負極シート６の上側に位置する上刃９０ａと、負極シート６の下側に位置する下刃９０ｂとから構成されるとともに、当該各刃９０ａ，９０ｂが負極シート６の搬送経路外へ退避可能に構成されている。

把持機構９１は、カッタ機構９０の上流側にて負極シート６を把持可能な上流側把持部９１ａと、カッタ機構９０の下流側にて負極シート６を把持可能な下流側把持部９１ｂとを有するとともに、上流側把持部９１ａが下流側把持部９１ｂに対し負極シート６の搬送路に沿って進退可能に構成されている。

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

テープ貼付機構９２は、負極シート６の上方位置にて保護テープ１００を保持可能な上保持部９２ａと、負極シート６の下方位置にて保護テープ１００を保持可能な下保持部９２ｂとを有し、図示しないアクチュエータにより各保持部９２ａ，９２ｂがそれぞれ上下方向に沿って昇降動作を行うように構成されている。

以上が電極シート搬送機構６２の説明であるが、正極シート５を搬送する電極シート搬送機構６１についても上記同様の構成を具備している。なお、上記巻回機構６５や各シート搬送機構６１〜６４など、巻取装置６０内の各種機構は、図示しない制御装置により動作制御される構成となっている。

次に、上述した巻取装置６０による電池素子１の製造方法について説明する。

先ずは、各電極シート５，６への保護テープ１００の貼付手順について、負極シート６の場合を例に詳しく説明する。

巻回機構６５による１素子分の巻回動作が終了すると、第１繰出しローラ８４が停止する一方、第２繰出しローラ８６は回転動作を続け、これより上流側の負極シート６が繰出される。この間、バッファ機構８５では、段差ローラ８５ｃが降下し、繰出された分の負極シート６が貯留される。ここでは、少なくとも後述する保護テープ１００の貼付作業中（第２繰出しローラ８６の停止中）に、第１繰出しローラ８４により繰出される量が貯留されることとなる。つまり、〔バッファ機構８５のバッファ量〕＝〔切断貼付装置８７によるテープ貼付作業時間〕×〔巻回機構６５の巻き速度〕となる。

そして、巻回機構６５により次の１素子分の巻回動作が開始されると、第１繰出しローラ８４及び第２繰出しローラ８６が同期して回転し、原反７０から巻回機構６５へ負極シート６が順次搬送される。

そして、第２繰出しローラ８６に設けられたエンコーダの計測値に基づき、巻回機構６５により巻取られる所定長の負極シート６の区切り位置Ｘ１〔図４（ａ）参照〕が切断貼付装置８７（カッタ機構９０）の位置に達したと判断されると、第２繰出しローラ８６が停止する。一方、第１繰出しローラ８４は回転動作を続け、巻回機構６５による巻回作業は継続して行われる。従って、第２繰出しローラ８６が停止し、第１繰出しローラ８４が回転している間、バッファ機構８５では、段差ローラ８５ｃが上昇し、貯留されていた負極シート６が繰出されていくことなる。

第２繰出しローラ８６が停止し、これより上流側の負極シート６の搬送が停止されると、図６に示すように、把持機構９１の上流側把持部９１ａ及び下流側把持部９１ｂが駆動し、カッタ機構９０の上流側及び下流側にて負極シート６を把持する。そして、このように負極シート６を把持した状態で、カッタ機構９０を駆動させ、負極シート６を区切り位置Ｘ１にて切断する。

シート切断後は、カッタ機構９０の各刃９０ａ，９０ｂが負極シート６の搬送経路外へ退避するとともに、把持機構９１の各把持部９１ａ，９１ｂが負極シート６を把持したまま、図７に示すように、上流側把持部９１ａだけがシート搬送方向上流側（図７の右側）へ移動する。これにより、切断された負極シート６の上流側部分６ａと下流側部分６ｂとの間には隙間６ｃが形成される〔図４（ｂ）参照〕。この間に、テープ貼付機構９２の両保持部９２ａ，９２ｂに対し、所定の供給装置から事前に保護テープ１００が供給される。

負極シート６の上流側部分６ａと下流側部分６ｂとの間に隙間６ｃが形成された後、図８に示すように、保護テープ１００を保持したテープ貼付機構９２の両保持部９２ａ，９２ｂがそれぞれ負極シート６側へ駆動する。これにより、負極シート６の上流側部分６ａと下流側部分６ｂとをつなぐように負極シート６の表裏両面からそれぞれ保護テープ１００が貼付されるとともに、隙間６ｃ部分においては、両保護テープ１００が互いに接着した状態となる〔図４（ｃ）参照〕。

そして、カッタ機構９０、把持機構９１及びテープ貼付機構９２がそれぞれ元の状態（図５参照）に戻り、保護テープ１００の貼付作業が終了すると、再び第１繰出しローラ８４及び第２繰出しローラ８６が同期して回転する。そして、負極シート６は、シート切断前と同様、再び一本の帯状体として、保護テープ１００により繋がれた上流側部分６ａと下流側部分６ｂとが連続して下流側へと搬送されていくこととなる。

次に、巻回機構６５による巻回手順について説明する。

まず、ターレット１２を時計回りに半回転させることで、一方の回転体２０を着脱ポジションＰ１へと移動させる。このとき、他方の回転体２０は巻取ポジションＰ２に位置することとなる。例えば、それまで巻取ポジションＰ２に位置しており帯状体７の巻回がほぼ完了した回転体２０が、着脱ポジションＰ１へと移動させられる。一方、それまで着脱ポジションＰ１に位置しており新たな巻芯コア２の装着された回転体２０が巻取ポジションＰ２へと移動させられる。

かかる巻取ポジションＰ２に位置する回転体２０においては、巻芯コア２が装着されているのであるが、当初、当該巻芯コア２には何も巻き付けられていない。この状態において、先ず上述したセパレータ固着手段により、セパレータシート３，４の先端部分が巻芯コア２の表面に対し取着固定される。

続いて、当該巻取ポジションＰ２においては、回転体２０（巻芯２１）の回転が行われる。そして、所定タイミングが到来したならば、電極シート搬送機構６１，６２の各シート供給機構８０が作動させられ、各電極シート５，６が巻芯コア２の方に向けて供給される。

より詳しくは、それまでチャック８０ａ，８０ｂによって先端部が把持された各電極シート５，６が、シート供給機構８０（チャック８０ａ，８０ｂ）が回転体２０の方へ移動させられることで、巻芯コア２の方に向けて供給される。これにより、各電極シート５，６の先端が、各セパレータシート３，４で挟み込まれることとなり、各電極シート５，６が、それぞれ各セパレータシート３，４を介して互いに絶縁状態で巻き取られ始めることとなる。

そして、各電極シート５，６の巻取りが開始されたならば、チャック８０ａ，８０ｂが開かれる。これにより、各電極シート５，６は、張力付与手段７２にて所定の張力を付与されながら、セパレータシート３，４とともに巻き取られることとなる。

尚、チャック８０ａ，８０ｂの開放に伴い、シート供給機構８０は幾分上流側（回転体２０から離間する側）まで移動し、巻回中においては、当該位置において待機する。

帯状体７の巻回がほぼ完了したならば、回転部２０の回転が一旦停止される。当該停止されるタイミングは、検出センサ８１の検出結果、すなわち保護テープ１００の検出結果に基づいて決定される。これにより、各電極シート５，６に貼付された保護テープ１００の切断位置Ｘ２〔図４（ｄ）参照〕がテープカッタ８２の位置に位置決めされるタイミングで、回転部２０の回転が停止されることとなる。

回転部２０の回転が一旦停止されると、シート供給機構８０のチャック８０ａ，８０ｂにより各電極シート５，６を把持した上で、巻回機構６５により巻取られた所定長の各電極シート５，６の終端部６ｅと、巻回機構６５により次回巻取られる所定長の各電極シート５，６の始端部６ｆとの間に位置する両保護テープ１００がテープカッタ８２により切断される〔図４（ｅ）参照〕。

その後、回転部２０を幾らか回転させた後、セパレータシート３，４についても切断する。そして、切断された残りの帯状体７（各シート３〜６）が完全に巻き取られ、外周側のセパレータシート３，４に関しテープ止めが施されることで巻回が完了する。

そして、回転体２０等を着脱ポジションＰ１へと移動させた上で、帯状体７の巻回された巻芯コア２ごと取り外すことで電池素子１が得られる。

上述した手順を繰り返すことにより、電子素子１が順次製造されていくこととなる。

以上詳述したように、本実施形態では、巻回機構６５による巻回に先立ち、予め電極シート５，６を切断し、その切断部に対し保護テープ１００を貼付しておくため、生産性を極力低下させることなく、保護テープ１００の貼付を行うことができる。

また、原反７０から連続的に電極シート５，６を搬送でき、短冊状の電極シート５，６をその都度セットするといった手間もかからない。さらに、テンションもかけやすく、蛇行補正等も行いやすくなる。

さらに、バッファ機構８５を備えることで、巻回機構６５による電極シート５，６の巻回動作と、電極シート５，６の切断及び保護テープ１００の貼付などの一連の動作とを同期して行う必要がなくなるため、電極シート５，６の巻回中に、保護テープ１００の貼付作業等をより効率よく行うことができ、さらなる生産性の低下抑制を図ることができる。

加えて、バッファ機構８５の前後に個別に繰出しローラ８４，８６を備えることにより、保護テープ１００の貼付位置の位置決めや、バッファ機構８５の前後におけるシート搬送をより適切かつ円滑に行うことができる。

なお、活物質の塗布された電極シート５，６を巻回機構８５の近傍において切断する場合には、シート巻回時に、金属シートの切り屑や活物質の粉等を巻き込むおそれがあるが、本実施形態の構成によれば、電極シート５，６自体の切断位置を巻回機構８５の直前ではなく、巻回機構８５から十分に離れた上流位置とすることができるため、前記不具合の発生を抑制することができる。

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。

（ａ）上記実施形態では、巻取装置６０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、巻取装置６０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。

（ｂ）上記実施形態では、電池素子１が、巻芯コア２を具備する場合について具体化されているが、当該巻芯コア２を有しないタイプの電池素子を得る場合について具体化することとしてもよい。また、巻芯コア２の外周形状が例えば扁平な断面非円形状のものであってもよい。

（ｃ）上記実施形態における巻取装置６０（電極シート搬送機構６１，６２、巻回機構６５等）の構成はあくまでも一例であって、他の構成を採用してもよい。

例えば、上記実施形態では、シート切断手段としてのカッタ機構９０と、シート把持手段としての把持機構９１と、テープ貼付手段としてのテープ貼付機構９２とを一体に備えた切断貼付装置８７を採用しているが、これに限らず、カッタ機構９０、把持機構９１及びテープ貼付機構９２のうち少なくとも１つを独立して備えた構成としてもよい。

また、上記実施形態では、上流側把持部９１ａが下流側把持部９１ｂに対し負極シート６の搬送路に沿って進退可能に構成されているが、これに限らず、下流側把持部９１ｂ又は両把持部９１ａ，９１ｂが移動することにより、両把持部９１ａ，９１ｂが相対移動する構成としてもよい。

（ｄ）バッファ機構８５や繰出しローラ８４，８６等を省略し、巻回機構６５による電極シート５，６の巻回動作と、電極シート５，６の切断及び保護テープ１００の貼付などの一連の動作とを同期して行う構成としてもよい。

（ｅ）原反７０と切断貼付装置８７との間に、第２のバッファ機構を設けた構成としてもよい。第２繰出しローラ８６では位置制御を行う必要があるため、トルク制御等できず、適切なテンションをかけて電極シート５，６を搬送することが困難となるおそれがあるが、前記第２のバッファ機構を設けることにより、原反７０の繰出し量と第２繰出しローラ８６の繰出し量との差を吸収し、前述したような不具合の発生を抑制することができる。

１…電池素子、３，４…セパレータシート、５…正電極シート、６…負電極シート、７…帯状体、６０…巻取装置、６１，６２…電極シート搬送機構、６５…巻回機構、７０…原反、８０…シート供給機構、８１…検出センサ、８２…テープカッタ、８４…第１繰出しローラ、８５…バッファ機構、８６…第２繰出しローラ、８７…切断貼付装置、９０…カッタ機構、９１…把持機構、９１ａ…上流側把持部、９１ｂ…下流側把持部、９２…テープ貼付機構、１００…保護テープ、Ｘ１…区切り位置、Ｘ２…保護テープの切断位置。

Claims (4)

1. ロール状の原反から繰り出され、連続的に搬送される帯状のシートを所定の巻回機構により所定長ごとに巻取る巻取装置であって、
   前記巻回機構により巻取られる所定長ごとの区切りとなる位置において前記シートを切断するシート切断手段と、
   前記シート切断手段による前記シートの切断に際し、当該切断手段の上流側にて当該シートを把持可能な上流側把持部と、当該切断手段の下流側にて当該シートを把持可能な下流側把持部とを有するとともに、シート切断後には当該各把持部が当該シートを把持したまま、シート搬送方向に沿って互いに離間する方向へ相対移動するように構成されたシート把持手段と、
   前記シート把持手段により離間させられた前記シートの上流側部分と下流側部分とをつなぐように前記シートの表裏両面からそれぞれ保護テープを貼付し、前記シートの上流側部分と下流側部分との隙間において前記両保護テープを互いに接着させるように構成されたテープ貼付手段と、
   前記巻回機構により巻取られた所定長のシートの終端部と、当該巻回機構により次回巻取られる所定長のシートの始端部との間に位置する前記両保護テープを切断するテープ切断手段とを備えたことを特徴とする巻取装置。
2. 前記シート切断手段よりも下流側位置かつ前記テープ切断手段よりも上流側位置において、上流側における前記シートの搬送量と、下流側における前記シートの搬送量との差を吸収するためのバッファ機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の巻取装置。
3. 前記バッファ機構の下流側において、前記シートを下流側へ繰出す第１繰出しローラを備えるとともに、
   前記バッファ機構の上流側において、前記シートを下流側へ繰出す第２繰出しローラを備えたことを特徴とする請求項２に記載の巻取装置。
4. 前記シートは、活物質が塗布された電極シートであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の巻取装置。

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