JP6708949B2 - 積層パレット搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、積層パレット搬送装置に関する。

特許文献１には、積層型二次電池に用いられる正極体及び負極体を案内積層手段に交互に積層してなる積層体を作製する装置が開示されている。そのような積層体を作製するためには、案内積層手段を積層位置まで搬送し、積層体を作製した後、積層体が収容された案内積層手段を所定の場所まで搬送する必要がある。案内積層手段に相当する積層パレットを搬送する手法としては、例えば特許文献２に記載されているようにコンベアを使用することが広く知られている。

特開２０１２−９１３７２号公報 特開２０１２−５６６４８号公報

しかしながら、上記従来技術においては、例えば電極搬送部により正極及び負極が左右両側から水平方向に搬送されて積層パレットに積層される方式では、積層パレットを搬送する際に、以下の不具合が発生する。即ち、電極搬送部を含む搬送ラインが平行に並んで複数存在する場合、電極が積層されていない空の状態の積層パレットを何れか１つの搬送ラインの積層位置に供給したり、電極が積層された状態の積層パレットを何れか１つの搬送ラインの積層位置から取り出す際に、積層パレットが他の搬送ラインの電極搬送部に干渉してしまうことがある。

本発明の目的は、積層パレットを積層位置に供給する際または積層パレットを積層位置から取り出す際に、電極搬送部への積層パレットの干渉を防止することができる積層パレット搬送装置を提供することである。

本発明の一態様は、電極搬送部により左右両側から搬送される電極が積層される積層パレットを搬送する積層パレット搬送装置において、積層パレットを昇降させる昇降ユニットと、昇降ユニットの前後一方側に配置され、昇降ユニットに積層パレットを供給する供給ユニットと、昇降ユニットの前後一方側における供給ユニットの上方または下方に配置され、積層パレットを搬出する搬出ユニットとを備えることを特徴とする。

このような積層パレット搬送装置においては、供給ユニットにより空の状態の積層パレットを昇降ユニットに供給し、昇降ユニットにより積層パレットを昇降させることで、電極を積層する積層位置に積層パレットを移動させ、積層パレットに電極が積層された後、昇降ユニットにより積層状態の積層パレットを積層位置から昇降させ、搬出ユニットにより積層パレットを搬出する。これにより、電極を左右両側から積層パレットに向けて搬送する電極搬送部を含む搬送ラインが平行に並んで複数存在する場合でも、積層パレットを積層位置に供給する際または積層パレットを積層位置から取り出す際に、電極搬送部への積層パレットの干渉を防止することができる。

積層パレットは、電極を位置決めする断面Ｕ字状の壁部を有し、昇降ユニットは、上下方向に延びるように配置されたループ状の循環部材と、循環部材の外周面に取り付けられ、壁部の開放部が上側を向くように積層パレットを傾斜させた状態で、積層パレットを支持する支持部とを有し、積層パレットの両側面における壁部の開放部側には、支持部と係合する第１回転体がそれぞれ設けられ、積層パレットの両側面における壁部の開放部とは反対側には、第２回転体がそれぞれ設けられていてもよい。このように支持部は、壁部の開放部が上側を向くように積層パレットを傾斜させた状態で、積層パレットを支持する。従って、電極が積層パレットに積層される際に、電極の自重によって電極が容易に積層パレットに位置決めされる。また、積層パレットの両側面における壁部の開放側に設けられた第１回転体が支持部と係合するので、簡単な構成によって積層パレットを傾斜させた状態で支持することができる。

第１回転体は、積層パレットの両側面における壁部の開放部側の下部にそれぞれ設けられ、第２回転体は、積層パレットの両側面における壁部の開放部とは反対側の上部にそれぞれ設けられ、支持部は、循環部材の外周面の両側縁部にそれぞれ取り付けられた１対の支持体を有し、支持体は、支持体の基端側から先端側に向かって下がるように傾斜し第１回転体と係合する傾斜面を有し、昇降ユニットの前後一方側には、上下方向に延び第２回転体と係合する１対のアームが配置されていてもよい。この場合には、積層パレットの第１回転体が支持体の傾斜面に係合すると共に、積層パレットの第２回転体がアームに係合することにより、昇降ユニットにより積層パレットを昇降させたときに、積層パレットが支持部の傾斜面を下がることなく、積層パレットを確実に傾斜させた状態で支持することができる。

供給ユニットは、積層パレットが水平状態を維持したままで第１回転体が傾斜面と係合するように、積層パレットを昇降ユニットに供給する第１ベルトコンベアを有し、搬出ユニットは、第１ベルトコンベアに平行に配置された第２ベルトコンベアを有してもよい。この場合には、積層パレットが昇降ユニットに供給されるときは、積層パレットが水平状態になっているので、供給ユニットによる昇降ユニットへの積層パレットの供給をスムーズに行うことができる。

支持部は、循環部材の外周面の両側縁部に取り付けられ、第１回転体と係合する切欠部を有する１対の支持体と、循環部材の外周面に取り付けられ、積層パレットを傾斜させるストッパとを有してもよい。この場合には、積層パレットの第１回転体が支持体の切欠部に係合すると共に、積層パレットがストッパに当たることにより、昇降ユニットにより積層パレットを昇降させたときに、積層パレットを確実に傾斜させた状態で支持することができる。

供給ユニットは、積層パレットが水平状態を維持したままで第１回転体が支持体の切欠部と係合するように、積層パレットを昇降ユニットに供給する第１ベルトコンベアを有し、搬出ユニットは、第１ベルトコンベアに平行に配置された第２ベルトコンベアと、第２ベルトコンベアに取り付けられ、第２回転体に引っ掛かるフック部とを有してもよい。この場合には、積層パレットが昇降ユニットに供給されるときは、積層パレットが水平状態になっているので、供給ユニットによる昇降ユニットへの積層パレットの供給をスムーズに行うことができる。また、第２ベルトコンベアに取り付けられたフック部が積層パレットの第２回転体に引っ掛かることで、積層パレットがフック部に押されて支持体から離れるように移動するため、搬出ユニットによる積層パレットの搬出をスムーズに行うことができる。

第１回転体は、積層パレットの両側面における壁部の開放部側の下部にそれぞれ設けられ、第２回転体は、積層パレットの両側面における壁部の開放部とは反対側の上部にそれぞれ設けられ、支持部は、支持部の基端側から先端側に向かって下がるように傾斜し第１回転体と係合する傾斜領域を有し、昇降ユニットの前後一方側には、上下方向に延び第２回転体と係合する１対のアームが配置されており、供給ユニットは、積層パレットを傾斜領域に沿って押し上げるように昇降ユニットに供給してもよい。この場合には、積層パレットが支持部の傾斜領域に沿って押し上げられた状態で、昇降ユニットにより積層パレットを昇降させると、積層パレットの第２回転体がアームに係合する。従って、積層パレットが傾斜領域を下がることなく、積層パレットを確実に傾斜させた状態で支持することができる。

本発明によれば、積層パレットを積層位置に供給する際または積層パレットを積層位置から取り出す際に、電極搬送部への積層パレットの干渉を防止することができる積層パレット搬送装置が提供される。

本発明の実施形態に係る積層パレット搬送装置を適用して製造される蓄電装置の内部構成を示す断面図である。 図１のII−II線断面図である。 本発明の第１実施形態に係る積層パレット搬送装置を備えた製造設備を示す概略平面図である。 図３に示された電極積層装置を本発明の第１実施形態に係る積層パレット搬送装置と共に示す斜視図である。 図４に示された積層パレットの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る積層パレット搬送装置を示す斜視図である。 図６に示された積層パレット搬送装置の側面図である。 本発明の第２実施形態に係る積層パレット搬送装置を示す側面図である。 図８に示された積層パレットの斜視図である。 図８に示された昇降ユニットの正面図である。 図８に示された積層パレット搬送装置の動作を示す側面図である。 図８に示されたストッパの変形例を示す側面図である。 本発明の第１及び第２実施形態に係る積層パレット搬送装置の変形例の一部を示す斜視図である。 本発明の第１及び第２実施形態に係る積層パレット搬送装置の変形例を示す側面図である。 本発明の第１及び第２実施形態に係る積層パレット搬送装置の他の変形例を示す側面図である。 本発明の第１及び第２実施形態に係る積層パレット搬送装置の更に他の変形例を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る積層パレット搬送装置を適用して製造される蓄電装置の内部構成を示す断面図である。図２は、図１のII−II線断面図である。図１及び図２において、蓄電装置１は、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池である。

蓄電装置１は、例えば略直方体形状のケース２と、このケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。ケース２は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。ケース２の内部には、図示はしないが、例えば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。ケース２上には、正極端子４及び負極端子５が互いに離間して配置されている。正極端子４は、絶縁リング６を介してケース２に固定され、負極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定されている。また、図示はしないが、ケース２の内側の側面及び底面と電極組立体３との間には絶縁フィルムが配置されており、絶縁フィルムによってケース２と電極組立体３との間が絶縁されている。図１では便宜上、電極組立体３の下端とケース２の内側の底面との間には僅かな隙間が設けられているが、実際には電極組立体３の下端が絶縁フィルムを介してケース２の内側の底面に接触している。なお、電極組立体３とケース２との間にスペーサを配置することにより、電極組立体３とケース２との間に隙間を形成してもよい。

電極組立体３は、複数の正極８と複数の負極９とが袋状のセパレータ１０を介して交互に積層された構造を有している。正極８は、袋状のセパレータ１０に包まれている。袋状のセパレータ１０に包まれた状態の正極８は、セパレータ付き正極１１として構成されている。従って、電極組立体３は、複数のセパレータ付き正極１１と複数の負極９とが交互に積層された構造を有している。なお、電極組立体３の両端に位置する電極は、負極９である。

正極８は、例えばアルミニウム箔からなる金属箔１４と、この金属箔１４の両面に形成された正極活物質層１５とを有している。金属箔１４は、平面視矩形状の箔本体部１４ａと、この箔本体部１４ａと一体化されたタブ１４ｂとを有している。タブ１４ｂは、箔本体部１４ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。そして、タブ１４ｂは、セパレータ１０を突き抜けている。タブ１４ｂは、導電部材１２を介して正極端子４に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１４ｂを省略している。

正極活物質層１５は、箔本体部１４ａに形成されている。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとが含まれる。

負極９は、例えば銅箔からなる金属箔１６と、この金属箔１６の両面に形成された負極活物質層１７とを有している。金属箔１６は、平面視矩形状の箔本体部１６ａと、この箔本体部１６ａと一体化されたタブ１６ｂとを有している。タブ１６ｂは、箔本体部１６ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。タブ１６ｂは、導電部材１３を介して負極端子５に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１６ｂを省略している。

負極活物質層１７は、箔本体部１６ａに形成されている。負極活物質層１７は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。

セパレータ１０は、平面視矩形状を呈している。セパレータ１０の形成材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、或いはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。

以上のように構成された蓄電装置１を製造する場合は、まずセパレータ付き正極１１及び負極９を製作した後、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層し、セパレータ付き正極１１及び負極９を固定することで電極組立体３を得る。そして、正極８のタブ１４ｂを導電部材１２を介して正極端子４に接続すると共に、負極９のタブ１６ｂを導電部材１３を介して負極端子５に接続した後、電極組立体３をケース２内に収容する。

図３は、本発明の第１実施形態に係る積層パレット搬送装置を備えた製造設備を示す概略平面図である。製造設備２０は、平行に並んで設置された２本の搬送ライン２１においてセパレータ付き正極１１及び負極９をそれぞれ積層パレット３２（後述）に向けて水平方向に搬送し、セパレータ付き正極１１及び負極９を積層パレット３２に積層する。製造設備２０は、正極製造装置２２と、セパレータ付き正極製造装置２３と、負極製造装置２４と、２つの反転装置２５と、２つの反転装置２６と、２つの電極積層装置２７と、２つの積層パレット搬送装置２８とを備えている。

正極製造装置２２は、特に詳述はしないが、帯状の金属箔１４の表面に形成された正極活物質層１５をロールによりプレスした後、打ち抜き機を用いて、正極活物質層１５が形成された金属箔１４を所定の形状に打ち抜くことにより、正極８を製造する。正極製造装置により製造された正極８は、２つのベルトコンベア２９によってセパレータ付き正極製造装置２３に順次搬送される。正極製造装置２２は、多条取り（本実施形態では二条取り）に対応した装置である。帯状の金属箔１４は正極８の２枚分に相当する幅を有し、一度の打ち抜きで２枚の正極８が形成される。

セパレータ付き正極製造装置２３は、特に詳述はしないが、帯状の１対のセパレータ１０間に正極８を配置し、正極８の縁部に沿って１対のセパレータ１０同士を溶着することで、１対のセパレータ１０により正極８を包み込み、その後セパレータ１０を所定の寸法に切断することにより、セパレータ付き正極１１を製造する。セパレータ付き正極製造装置２３により製造されたセパレータ付き正極１１は、２つのベルトコンベア３０によって反転装置２５に順次搬送される。

負極製造装置２４は、特に詳述はしないが、帯状の金属箔１６の表面に形成された負極活物質層１７をロールによりプレスした後、打ち抜き機を用いて、負極活物質層１７が形成された金属箔１６を所定の形状に打ち抜くことにより、負極９を製造する。負極製造装置２４により製造された負極９は、２つのベルトコンベア３１によって反転装置２６に順次搬送される。負極製造装置２４も、多条取り（本実施形態では二条取り）に対応した装置である。帯状の金属箔１６は負極９の２枚分に相当する幅を有し、一度の打ち抜きで２枚の負極９が形成される。

反転装置２５は、セパレータ付き正極１１の表裏を反転させる。反転装置２６は、負極９の表裏を反転させる。

図４は、電極積層装置２７を積層パレット搬送装置２８と共に示す斜視図である。図３及び図４において、電極積層装置２７は、セパレータ付き正極１１と負極９とを高速で交互に積層する装置である。電極積層装置２７は、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層される積層パレット３２と、この積層パレット３２を挟んで互いに対向するように配置され、左右両側からセパレータ付き正極１１及び負極９をそれぞれ搬送する正極搬送部（電極搬送部）３３及び負極搬送部（電極搬送部）３４とを備えている。

積層パレット３２は、図５に示されるように、セパレータ付き正極１１及び負極９を位置決めする断面Ｕ字状の壁部３５を有している。積層パレット３２の両側面３２ａにおける壁部３５の開放部３５ａ側の端部下部には、回転体３６（第１回転体）が積層パレット３２の外側に突出するように設けられている。開放部３５ａは、壁部３５の一側面に開放している。積層パレット３２の両側面３２ａにおける壁部３５の開放部３５ａとは反対側の端部上部には、回転体３７（第２回転体）が積層パレット３２の外側に突出するように設けられている。なお、積層パレット３２の上下方向は、セパレータ付き正極１１及び負極９の積層方向に相当する。回転体３６，３７は、積層パレット３２の両側面３２ａにフリー回転自在に取り付けられたローラである。

積層パレット３２は、壁部３５の開放部３５ａが上側に位置するように水平方向に対して所定の角度で傾斜している（図６参照）。セパレータ付き正極１１及び負極９が積層される積層パレット３２は、正極搬送部３３及び負極搬送部３４の上端よりも低い位置に配置されている。

正極搬送部３３は、セパレータ付き正極１１を積層パレット３２に向けて水平方向に搬送する。正極搬送部３３は、載置台３８の上に載置されている。負極搬送部３４は、負極９を積層パレット３２に向けて水平方向に搬送する。負極搬送部３４は、載置台３９の上に載置されている。正極搬送部３３及び負極搬送部３４は、ベルト駆動式またはチェーン駆動式のローラコンベアで構成されている。なお、正極搬送部３３及び負極搬送部３４は、ベルトコンベア等で構成されていてもよい。また、セパレータ付き正極１１の搬送方向は水平であるが、正極搬送部３３の搬送面は他の方向に傾斜していてもよい。

正極搬送部３３により積層パレット３２に向けて搬送されたセパレータ付き正極１１は、正極搬送部３３から落下して積層パレット３２に積層される。負極搬送部３４により積層パレット３２に向けて搬送された負極９は、負極搬送部３４から落下して積層パレット３２に積層される。これにより、セパレータ付き正極１１と負極９とが交互に積層された積層体４０（図３参照）が得られる。

図６は、本発明の第１実施形態に係る積層パレット搬送装置を示す斜視図である。図７は、図６に示された積層パレット搬送装置の側面図である。図４〜図７において、本実施形態の積層パレット搬送装置２８は、積層パレット３２を昇降させる昇降ユニット４１と、この昇降ユニット４１の前後一方側に配置され、昇降ユニット４１に積層パレット３２を供給する供給ユニット４２と、昇降ユニット４１の前後一方側（供給ユニット４２と同じ側）における供給ユニット４２の上方に配置され、積層パレット３２を搬出する搬出ユニット４３とを備えている。なお、昇降ユニット４１の前後一方側は、セパレータ付き正極１１及び負極９の搬送方向に垂直な方向の一方側である。セパレータ付き正極１１及び負極９が積層パレット３２に積層される位置（積層位置）は、供給ユニット４２と搬出ユニット４３との間のほぼ中間である。

昇降ユニット４１は、上下方向に延びるように配置されたループ状の循環部材４４と、この循環部材４４の外周面に取り付けられ、壁部３５の開放部３５ａが上側を向くように積層パレット３２を傾斜させた状態で、積層パレット３２を支持する複数組（ここでは６組）の支持部４５とを有している。循環部材４４は、無端状のベルトコンベアで構成されている。循環部材４４は、載置台３８，３９に支持されている。

支持部４５には、積層パレット３２の回転体３６，３７が係合する。支持部４５は、循環部材４４の外周面の両側縁部に取り付けられた１対の支持体４６を有している。支持体４６は、昇降ユニット４１の前後一方側（供給ユニット４２及び搬出ユニット４３と面した側）において支持体４６の基端側から先端側に向かって下がるように傾斜し、積層パレット３２の回転体３６が回転するように係合する傾斜面４６ａを有している。

供給ユニット４２は、積層パレット３２を搬送する無端状のベルトコンベア４７Ａ，４７Ｂ（第１ベルトコンベア）を有している。ベルトコンベア４７Ａ，４７Ｂは、直列に配置されている。ベルトコンベア４７Ａ，４７Ｂは、図示しない支持台に支持されていると共に、正極搬送部３３及び負極搬送部３４の下方において水平方向に配置されている。ベルトコンベア４７Ａ，４７Ｂによる積層パレット３２の搬送方向は、セパレータ付き正極１１及び負極９の搬送方向に対して直交している。供給ユニット４２は、積層パレット３２が水平状態を維持したままで積層パレット３２の回転体３６が支持体４６の傾斜面４６ａと係合するように、積層パレット３２を昇降ユニット４１に供給する。なお、供給ユニット４２は、１つの無端状のベルトコンベアで構成されていてもよい。

搬出ユニット４３は、積層パレット３２を搬送する無端状のベルトコンベア４８（第２ベルトコンベア）を有している。ベルトコンベア４８は、図示しない支持台に支持されていると共に、正極搬送部３３及び負極搬送部３４の上方において水平方向に配置されている。従って、ベルトコンベア４８は、ベルトコンベア４７Ａ，４７Ｂに平行に配置されていることとなる。ベルトコンベア４８による積層パレット３２の搬送方向は、セパレータ付き正極１１及び負極９の搬送方向に対して直交している。

昇降ユニット４１の前後一方側（供給ユニット４２及び搬出ユニット４３と面した側）には、上下方向に延びる１対のアーム４９が配置されている。各アーム４９は、載置台３８，３９に支持されている。アーム４９には、積層パレット３２の回転体３７が回転するように係合する。アーム４９の下端位置は、積層パレット３２が昇降ユニット４１に供給可能となるように設定されている。

アーム４９の上端部には、積層パレット３２を昇降ユニット４１から搬出ユニット４３に案内する側面視三角形状のガイド部５０が設けられている。ガイド部５０は、昇降ユニット４１側から搬出ユニット４３側に向かって下がるように傾斜し、積層パレット３２の回転体３６，３７が回転するように係合する傾斜面５０ａを有している。

アーム４９の下部には、昇降ユニット４１の反対側に突出した取付部５１が固定されている。取付部５１には、側面視三角形状の押さえ具５２がバネ５３を介して取り付けられている（図６では不図示）。押さえ具５２は、積層パレット３２の回転体３７と係合し、積層パレット３２を支持体４６に対して押さえる。押さえ具５２は、昇降ユニット４１の反対側に向かって上がるように傾斜したテーパ面５２ａを有している。バネ５３は、押さえ具５２を下側に付勢している。

以上のような積層パレット搬送装置２８において、上下３組の支持部４５が供給ユニット４２及び搬出ユニット４３と面した側に突出するように配置された状態で、循環部材４４の回転が停止している。このとき、一番下の支持部４５は、昇降ユニット４１に積層パレット３２が供給される位置（積層パレット供給位置）に配置されている。中間の支持部４５は、積層パレット３２にセパレータ付き正極１１及び負極９が積層される位置（積層位置）に配置されている。一番上の支持部４５は、積層パレット３２が搬出される位置（積層パレット搬出位置）に配置されている。

セパレータ付き正極１１及び負極９が積層されていない空の状態の積層パレット３２は、昇降ユニット４１のベルトコンベア４７Ａ，４７Ｂにより昇降ユニット４１に向けて搬送される。そして、空の状態の積層パレット３２は、バネ５３の付勢力に抗して押さえ具５２を押し上げながら昇降ユニット４１に供給される。このとき、積層パレット３２が水平になっている状態で、積層パレット３２の回転体３６が一番下の支持体４６の傾斜面４６ａに載る。また、バネ５３の付勢力により押さえ具５２が初期状態に戻ることで、積層パレット３２の回転体３７が押さえ具５２に当接する。

次いで、循環部材４４を回転させることで、支持部４５を空の状態の積層パレット３２と共に積層位置まで上昇させる。このとき、積層パレット３２の回転体３７がアーム４９の側面上を回転しながら、支持部４５が上昇する。すると、積層パレット３２の自重によって積層パレット３２が水平状態から傾斜した状態となり、積層パレット３２の回転体３７も支持体４６の傾斜面４６ａに載る。

空の状態の積層パレット３２が積層位置に達すると、上述したように、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層パレット３２に交互に積層されることで、積層体４０（図３参照）が得られる。

次いで、循環部材４４を回転させることで、支持部４５をセパレータ付き正極１１及び負極９が積層された状態（積層状態）の積層パレット３２と共に積層パレット搬出位置まで上昇させる。このとき、積層パレット３２の回転体３７がアーム４９の側面上を回転しながら、支持部４５が上昇する。積層状態の積層パレット３２が積層パレット搬出位置に達すると、積層状態の積層パレット３２は、自重によって支持体４６の傾斜面４６ａ及びガイド部５０の傾斜面５０ａに沿って搬出ユニット４３のベルトコンベア４８まで下りる。このとき、積層パレット３２の回転体３６，３７が傾斜面４６ａ，５０ａ上を回転しながら、積層パレット３２が下がる。そして、積層状態の積層パレット３２は、ベルトコンベア４８により所定の位置まで搬送される。

ところで、電極積層装置２７は、図３に示されるように、平行に並んで設置された２本の搬送ライン２１に設けられている。このため、空の状態の積層パレット３２を一方の搬送ライン２１の積層位置に供給したり、積層状態の積層パレット３２を一方の搬送ライン２１の積層位置から取り出す際に、積層パレット３２を単に積層位置に対して水平方向に移動させると、他の搬送ライン２１の正極搬送部３３及び負極搬送部３４に積層パレット３２が干渉してしまう。

これに対し本実施形態では、供給ユニット４２により空の状態の積層パレット３２を昇降ユニット４１に供給し、昇降ユニット４１により積層パレット３２を積層パレット供給位置から積層位置に上昇させ、積層位置において積層パレット３２にセパレータ付き正極１１及び負極９が積層された後、昇降ユニット４１により積層状態の積層パレット３２を積層位置から積層パレット搬出位置に上昇させ、搬出ユニット４３により積層パレット３２を搬出する。これにより、セパレータ付き正極１１及び負極９を左右両側から積層パレット３２に向けてそれぞれ搬送する正極搬送部３３及び負極搬送部３４を含む搬送ライン２１が平行に並んで２本存在する場合でも、積層パレット３２を積層位置に供給する際または積層パレット３２を積層位置から取り出す際に、正極搬送部３３及び負極搬送部３４への積層パレット３２の干渉を防止することができる。

また、支持部４５は、積層パレット３２の壁部３５の開放部３５ａが上側を向くように積層パレット３２を傾斜させた状態で、積層パレット３２を支持する。従って、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層パレット３２に積層される際に、セパレータ付き正極１１及び負極９の自重によってセパレータ付き正極１１及び負極９が容易に積層パレット３２に位置決めされる。また、積層パレット３２の両側面３２ａにおける壁部３５の開放部３５ａ側に設けられた回転体３６が支持部４５と係合するので、簡単な構成によって積層パレット３２を傾斜させた状態で支持することができる。

さらに、積層パレット３２の回転体３６が支持体４６の傾斜面４６ａに係合すると共に、積層パレット３２の回転体３７がアーム４９に係合するので、昇降ユニット４１により積層パレット３２を上昇させたときに、積層パレット３２が支持体４６の傾斜面４６ａを下がることなく、積層パレット３２を確実に傾斜させた状態で支持することができる。

また、積層パレット３２が昇降ユニット４１に供給されるときは、積層パレット３２が水平状態になっているので、供給ユニット４２による昇降ユニット４１への積層パレット３２の供給をスムーズに行うことができる。

なお、本実施形態では、積層パレット３２の両側面３２ａにおける壁部３５の開放部３５ａ側の端部下部に回転体３６が設けられ、積層パレット３２の両側面３２ａにおける壁部３５の開放部３５ａとは反対側の端部上部に回転体３７が設けられているが、積層パレット３２の両側面３２ａにおける壁部３５の開放部３５ａとは反対側の端部下部にも回転体が設けられていてもよい。この場合には、循環部材４４の回転に伴って支持体４６が上昇する際に、回転体３７が支持体４６の傾斜面４６ａを擦ることが防止される。

図８は、本発明の第２実施形態に係る積層パレット搬送装置を示す側面図である。図８において、本実施形態の積層パレット搬送装置６０は、積層パレット６１を昇降させる昇降ユニット６２と、この昇降ユニット６２の前後一方側に配置され、昇降ユニット６２に積層パレット６１を供給する供給ユニット６３と、昇降ユニット６２の前後一方側（供給ユニット６３と同じ側）における供給ユニット６３の上方に配置され、積層パレット６１を搬出する搬出ユニット６４とを備えている。

積層パレット６１は、図９に示されるように、上記第１実施形態における積層パレット３２と同様に、壁部３５及び回転体３６，３７を有している。回転体３６は、積層パレット６１の両側面６１ａにおける壁部３５の開放部３５ａ側の上部に積層パレット６１の外側に突出するように設けられている。回転体３７は、積層パレット６１の両側面６１ａにおける壁部３５の開放部３５ａとは反対側の端部上部に積層パレット６１の外側に突出するように設けられている。

昇降ユニット６２は、図８及び図１０に示されるように、上記の循環部材４４と、この循環部材４４の外周面に取り付けられ、壁部３５の開放部３５ａが上側を向くように積層パレット６１を傾斜させた状態で、積層パレット６１を支持する複数組（ここでは６組）の支持部６５とを有している。

支持部６５には、積層パレット６１の回転体３６が係合する。支持部６５は、循環部材４４の外周面の両側縁部にそれぞれ取り付けられた１対の支持体６６と、循環部材４４の外周面における各支持体６６の間に取り付けられ、積層パレット６１を傾斜させる三角柱形状のストッパ６７とを有している。支持体６６には、積層パレット６１の回転体３６と係合する切欠部６８が設けられている。切欠部６８は、支持体６６の先端面に開口している。ストッパ６７は、各支持体６６に挟まれるように配置されている。ストッパ６７は、昇降ユニット６２の前後一方側（供給ユニット６３及び搬出ユニット６４と面した側）においてストッパ６７の先端側から基端側に向けて下がるように傾斜し、積層パレット６１の傾斜角を決定する傾斜面６７ａを有している。

供給ユニット６３は、積層パレット６１を搬送する無端状のベルトコンベア６９（第１ベルトコンベア）を有している。供給ユニット６３は、積層パレット６１が水平状態を維持したままで積層パレット６１の回転体３６が支持体６６の切欠部６８と係合するように、積層パレット６１を昇降ユニット６２に供給する。

搬出ユニット６４は、積層パレット６１を搬送する無端状のベルトコンベア７０（第２ベルトコンベア）と、このベルトコンベア７０の外周面に取り付けられ、積層パレット６１の回転体３７に引っ掛かる側面視Ｌ字形のフック部７１とを有している。ベルトコンベア７０は、ベルトコンベア６９に平行に配置されている。

昇降ユニット６２の前後一方側（供給ユニット６３及び搬出ユニット６４と面した側）には、積層パレット６１を搬出するときに、積層パレット６１の回転体３６を案内するガイド部材７２が配置されている。ガイド部材７２は、図示しない支持台に支持されている。

以上のような積層パレット搬送装置６０において、まず図１１（ａ）に示されるように、供給ユニット６３のベルトコンベア６９により空の状態の積層パレット６１が搬送されて昇降ユニット６２に供給される。このとき、積層パレット６１が水平になっている状態で、積層パレット６１の回転体３６が支持体６６の切欠部６８に入り込む。なお、図１１では、支持部６５を便宜上１組のみ示している。

次いで、循環部材４４を回転させることで、図１１（ｂ）に示されるように、支持部６５を空の状態の積層パレット６１と共に積層位置まで上昇させる。このとき、積層パレット６１がベルトコンベア６９から離れると、積層パレット６１はストッパ６７に当たって傾斜する。つまり、積層パレット６１は、支持部６５によって傾斜した状態で支持される。そして、上述したように、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層パレット６１に交互に積層される。

次いで、循環部材４４を回転させることで、図１１（ｃ）に示されるように、支持部６５をセパレータ付き正極１１及び負極９が積層された状態（積層状態）の積層パレット６１と共に積層パレット搬出位置まで上昇させる。

その状態で、搬出ユニット６４のフック部７１がベルトコンベア７０の上部に達すると、図１１（ｄ）に示されるように、フック部７１が積層状態の積層パレット６１の回転体３７に引っ掛かる。そして、ベルトコンベア７０の回転によるフック部７１の移動に伴って、積層状態の積層パレット６１の回転体３７がフック部７１に押されることで、積層パレット６１が水平方向に移動し、積層パレット６１の回転体３６が支持体６６の切欠部６８から抜け出る。このとき、積層パレット６１の回転体３６がガイド部材７２上を回転しながら、積層パレット６１が支持体６６から離れるように移動する。そして、積層状態の積層パレット６１は、ベルトコンベア７０により所定の位置まで搬送される。

以上のような本実施形態においても、セパレータ付き正極１１及び負極９を左右両側から積層パレット６１に向けてそれぞれ搬送する正極搬送部３３及び負極搬送部３４を含む搬送ライン２１が平行に並んで２本存在する場合でも、積層パレット６１を積層位置に供給する際または積層パレット６１を積層位置から取り出す際に、正極搬送部３３及び負極搬送部３４への積層パレット６１の干渉を防止することができる。

また、積層パレット６１の回転体３６が支持体６６の切欠部６８に係合すると共に、積層パレット６１がストッパ６７に当たることにより、昇降ユニット６２により積層パレット６１を上昇させたときに、積層パレット６１を確実に傾斜させた状態で支持することができる。

さらに、積層パレット６１が昇降ユニット６２に供給されるときは、積層パレット６１が水平状態になっているので、供給ユニット６３による昇降ユニット６２への積層パレット６１の供給をスムーズに行うことができる。また、ベルトコンベア７０に取り付けられたフック部７１が積層パレット６１の回転体３７に引っ掛かることで、積層パレット６１がフック部７１に押されて支持体６６から離れるように移動するため、搬出ユニット６４による積層パレット６１の搬出をスムーズに行うことができる。

なお、本実施形態では、積層パレット６１の傾斜角を決定する傾斜面６７ａを有するストッパ６７が循環部材４４に取り付けられているが、特にその形態には限られず、例えば図１２に示されるように、循環部材４４の外周面における支持体６６の下方位置に直方体形状のストッパ７５を取り付けてもよい。この場合には、積層パレット６１がストッパ７５の上角部に当たることで、積層パレット６１が傾斜した状態で支持されることとなる。また、上記第１実施形態のようにアーム４９を配置し、積層パレット６１をガイドしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記実施形態には限定されない。

例えば上記第１実施形態では、昇降ユニット４１は、積層パレット３２の回転体３６と係合する１対の支持体４６からなる支持部４５を有しているが、積層パレット３２を傾斜させた状態で支持する支持部の構造としては、特にその形態には限られない。例えば図１３に示されるように、昇降ユニット８０は、循環部材４４の外周面に取り付けられ、先端側から基端側に向けて上がるように傾斜した傾斜面８１ａ（傾斜領域）をもった支持部８１を有していてもよい。なお、図１３では、循環部材４４を省略している。

図１４は、支持部８１を有する昇降ユニット８０を備えた積層パレット搬送装置を示す側面図である。図１３及び図１４（ａ）に示される積層パレット搬送装置８２は、昇降ユニット８０に積層パレット３２を供給する供給ユニット８３と、積層パレット３２を搬出する搬出ユニット８４とを備えている。供給ユニット８３は、積層パレット３２が載置される板状部材８５と、この板状部材８５の左右両側に配置され、板状部材８５上に載置された積層パレット３２の回転体３７を支持部８１に向けて押すための１対のバー８６とを有している。搬出ユニット８４は、ベルトコンベア８７と、このベルトコンベア８７の外周面に取り付けられ、積層パレット３２の回転体３７に引っ掛かるフック部８８とを有している。なお、板状部材８５の上面には、ローラが配置されていてもよい。

供給ユニット８３により積層パレット３２を昇降ユニット８０に供給するときは、板状部材８５上に載置された積層パレット３２の回転体３７をバー８６により押すことで、積層パレット３２を支持部８１に向けて移動させて支持部８１の傾斜面８１ａに沿って押し上げる。その後、搬出ユニット８４により積層パレット３２を搬出するときは、フック部８８が積層パレット３２の回転体３７に引っ掛かっている状態で、ベルトコンベア８７の回転によるフック部８８の移動に伴って、積層パレット３２が支持部８１の傾斜面８１ａを降りてベルトコンベア８７に移載される。

供給ユニット８３は、図１４（ｂ）に示されるように、上記第１実施形態と同様に、ベルトコンベア８９を有していてもよい。この場合には、ベルトコンベア８９により積層パレット３２が支持部８１の傾斜面８１ａに沿って上がっていく。

なお、支持部８１は、傾斜面８１ａの代わりに、複数のローラが支持部８１の先端側から基端側に向けて上がるように並んで配置されていてもよい。この場合には、複数のローラが傾斜領域を構成することになり、積層パレット３２が支持部８１を上がりやすくなる。

また、上記実施形態では、搬出ユニット４３が供給ユニット４２の上方に配置され、搬出ユニット６４が供給ユニット６３の上方に配置されているが、特にその形態には限られず、例えば図１５に示されるように、搬出ユニット８４が供給ユニット８３の下方に配置されていてもよい。図１５（ａ）は、図１４（ａ）に対応する図であり、図１５（ｂ）は、図１４（ｂ）に対応する図である。この場合には、供給ユニット８３により空の状態の積層パレット３２が昇降ユニット８０に供給された後、昇降ユニット８０が積層位置まで下降する。そして、セパレータ付き正極１１及び負極９が積層パレット３２に積層された後、昇降ユニット８０が積層パレット搬出位置まで下降し、搬出ユニット４３により積層状態の積層パレット３２が搬出される。

また、図１４及び図１５に示される変形例では、昇降ユニット８０の支持部８１は、先端側から基端側に向けて上がるように傾斜した傾斜面８１ａを有しているが、特にその形態には限られない。昇降ユニット８０は、図１６に示されように、先端側から基端側に向けて下がるように傾斜した傾斜面９１ａをもった支持部９１を有していてもよい。傾斜面９１ａの下部には、積層パレット３２を停止させるストッパ９２が突設されている。

図１６（ａ）は、図１４（ｂ）に対応する図である。図１６（ａ）において、供給ユニット８３により積層パレット３２を昇降ユニット８０に供給するときは、供給ユニット８３のベルトコンベア８９により積層パレット３２を支持部９１に向けて搬送して支持部９１の傾斜面９１ａに沿って滑り下ろす。そして、昇降ユニット８０を上昇させる。その後、搬出ユニット８４により積層パレット３２を搬出するときは、フック部材９３を積層パレット３２の回転体３６に引っ掛けた状態で、フック部材９３を搬出ユニット８４側に移動させることにより、積層パレット３２を支持部９１の傾斜面９１ａに沿って押し上げて搬出ユニット８４に移載する。

図１６（ｂ）は、図１５（ｂ）に対応する図である。図１６（ｂ）において、まず図１６（ａ）に示される変形例と同様に、積層パレット３２を昇降ユニット８０に供給する。そして、昇降ユニット８０を下降させる。その後、図１６（ａ）に示される変形例と同様に、積層パレット３２を搬出する。

さらに、上記実施形態では、積層パレット３２，６１は、セパレータ付き正極１１及び負極９を位置決めする断面Ｕ字状の壁部３５を有すると共に、積層位置において水平方向に対して傾斜するように配置されるが、積層パレット３２，６１がセパレータ付き正極１１及び負極９を位置決めする壁部を有していれば、積層パレット３２，６１は積層位置において水平方向に対して傾斜していなくてもよい。

また、上記実施形態では、電極積層装置２７を含む搬送ライン２１が平行に並んで２本設置されているが、電極積層装置２７を含む搬送ライン２１の本数としては、３本以上あってもよい。

また、上記実施形態では、正極８が袋状のセパレータ１０に包まれた状態であるセパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層パレット３２，６１に積層しているが、特にその形態には限られず、正極と負極が袋状のセパレータに包まれた状態であるセパレータ付き負極とを交互に積層パレット３２，６１に積層してもよい。このとき、正極搬送部３３により正極が搬送され、負極搬送部３４によりセパレータ付き負極が搬送される。

さらに、上記実施形態では、蓄電装置１がリチウムイオン二次電池であるが、本発明は、特にリチウムイオン二次電池には限られず、例えばニッケル水素電池等の他の二次電池、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタ等の蓄電装置における電極の積層にも適用可能である。

９…負極（電極）、１１…セパレータ付き正極（電極）、２８…積層パレット搬送装置、３２…積層パレット、３３…正極搬送部（電極搬送部）、３４…負極搬送部（電極搬送部）、３５…壁部、３６…回転体（第１回転体）、３７…回転体（第２回転体）、４１…昇降ユニット、４２…供給ユニット、４３…搬出ユニット、４４…循環部材、４５…支持部、４６…支持体、４６ａ…傾斜面、４７Ａ，４７Ｂ…ベルトコンベア（第１ベルトコンベア）、４８…ベルトコンベア（第２ベルトコンベア）、４９…アーム、６０…積層パレット搬送装置、６１…積層パレット、６２…昇降ユニット、６３…供給ユニット、６４…搬出ユニット、６５…支持部、６６…支持体、６７…ストッパ、６８…切欠部、６９…ベルトコンベア（第１ベルトコンベア）、７０…ベルトコンベア（第２ベルトコンベア）、７１…フック部、８０…昇降ユニット、８１…支持部、８１ａ…傾斜面（傾斜領域）、８２…積層パレット搬送装置、８３…供給ユニット、８４…搬出ユニット。

Claims (6)

1. 電極搬送部により左右両側から搬送される電極が積層される積層パレットを搬送する積層パレット搬送装置において、
   前記積層パレットを昇降させる昇降ユニットと、
   前記昇降ユニットの前後一方側に配置され、前記昇降ユニットに前記積層パレットを供給する供給ユニットと、
   前記昇降ユニットの前後一方側における前記供給ユニットの上方または下方に配置され、前記積層パレットを搬出する搬出ユニットとを備え、
   前記積層パレットは、前記電極を位置決めする断面Ｕ字状の壁部を有し、
   前記昇降ユニットは、上下方向に延びるように配置されたループ状の循環部材と、前記循環部材の外周面に取り付けられ、前記壁部の開放部が上側を向くように前記積層パレットを傾斜させた状態で、前記積層パレットを支持する支持部とを有し、
   前記積層パレットの両側面における前記壁部の開放部側には、前記支持部と係合する第１回転体がそれぞれ設けられ、
   前記積層パレットの両側面における前記壁部の開放部とは反対側には、第２回転体がそれぞれ設けられていることを特徴とする積層パレット搬送装置。
2. 前記第１回転体は、前記積層パレットの両側面における前記壁部の開放部側の下部にそれぞれ設けられ、
   前記第２回転体は、前記積層パレットの両側面における前記壁部の開放部とは反対側の上部にそれぞれ設けられ、
   前記支持部は、前記循環部材の外周面の両側縁部にそれぞれ取り付けられた１対の支持体を有し、
   前記支持体は、前記支持体の基端側から先端側に向かって下がるように傾斜し前記第１回転体と係合する傾斜面を有し、
   前記昇降ユニットの前後一方側には、上下方向に延び前記第２回転体と係合する１対のアームが配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層パレット搬送装置。
3. 前記供給ユニットは、前記積層パレットが水平状態を維持したままで前記第１回転体が前記傾斜面と係合するように、前記積層パレットを前記昇降ユニットに供給する第１ベルトコンベアを有し、
   前記搬出ユニットは、前記第１ベルトコンベアに平行に配置された第２ベルトコンベアを有することを特徴とする請求項２記載の積層パレット搬送装置。
4. 前記支持部は、前記循環部材の外周面の両側縁部に取り付けられ、前記第１回転体と係合する切欠部を有する１対の支持体と、前記循環部材の外周面に取り付けられ、前記積層パレットを傾斜させるストッパとを有することを特徴とする請求項１記載の積層パレット搬送装置。
5. 前記供給ユニットは、前記積層パレットが水平状態を維持したままで前記第１回転体が前記支持体の前記切欠部と係合するように、前記積層パレットを前記昇降ユニットに供給する第１ベルトコンベアを有し、
   前記搬出ユニットは、前記第１ベルトコンベアに平行に配置された第２ベルトコンベアと、前記第２ベルトコンベアに取り付けられ、前記第２回転体に引っ掛かるフック部とを有することを特徴とする請求項４記載の積層パレット搬送装置。
6. 前記第１回転体は、前記積層パレットの両側面における前記壁部の開放部側の下部にそれぞれ設けられ、
   前記第２回転体は、前記積層パレットの両側面における前記壁部の開放部とは反対側の上部にそれぞれ設けられ、
   前記支持部は、前記支持部の基端側から先端側に向かって下がるように傾斜し前記第１回転体と係合する傾斜領域を有し、
   前記昇降ユニットの前後一方側には、上下方向に延び前記第２回転体と係合する１対のアームが配置されており、
   前記供給ユニットは、前記積層パレットを前記傾斜領域に沿って押し上げるように前記昇降ユニットに供給することを特徴とする請求項１記載の積層パレット搬送装置。

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