JP5670930B2 - 捲回装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば二次電池等に内蔵される捲回素子を得るための捲回装置に関するものである。

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、絶縁材からなる２枚のセパレータを介して重ね合わされた状態で捲回されて製造される。

当該電池素子を製造する捲回装置においては、ロール状に捲回された原反から供給される上記各電極シート及び各セパレータがそれぞれ別個の搬送路に沿って捲回部へと搬送され、当該捲回部にて各電極シート及び各セパレータが重ね合わされた状態で捲回される。

捲回部の構成としては、例えば回転可能に設けられたターレットと、当該ターレットの回転方向に沿って所定間隔をあけて配置されると共に自身も回転可能に設けられた複数の巻芯とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

かかる構成においては、まず第１ポジション（捲回ポジション）にある第１巻芯に対し２枚のセパレータをある程度巻き付けた後、両セパレータ間にそれぞれ正負両電極シートを挿入し、正負両電極シートの捲回を開始する。

そして、各電極シートが所定長捲回されたところで一旦捲回を停止し、所定の把持手段により各電極シートを把持した上で、各電極シートを切断する。

その後、セパレータを切断することなく、ターレットを回転させることで、セパレータが繋がったままの状態の第１巻芯を第２ポジション（取外しポジション）へと移動させると共に、何も捲回されていない第２巻芯を新たに第１ポジションへ移動させる。

ここで、セパレータは、第２ポジションへ移動した第１巻芯と、第１ポジションへ移動した第２巻芯との間に架け渡された状態となる。そして、例えば当該セパレータを第２巻芯に幾分巻付ける等して固定すると共に、両巻芯間においてセパレータを切断する。その後、セパレータの終端部分（巻き残し部分）を第１巻芯に巻取ることで、当該第１巻芯についての一連の電池素子の捲回作業が完了する。

特開２００９−２８９６６１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来技術では、セパレータの切断後、セパレータの終端部分を第１巻芯に巻取るにあたり、当該セパレータの終端部分が何らの保持もされておらず、自由な状態となっている。このため、セパレータ自体のクセや静電気等の影響により、セパレータが巻きズレ（幅方向への位置ズレ）を起こすおそれがあり、製品の品質低下が懸念される。

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、セパレータの巻きズレを抑制し、得られる捲回素子の品質低下を抑制することのできる捲回装置を提供することにある。

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．活物質の塗布された帯状の正負両電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとを重ね合わせて捲回する捲回装置であって、
自身の中心軸を回転軸として回転可能に設けられたターレットと、
前記ターレットの回転方向に所定間隔をあけて配置されると共に、それぞれ自身の中心軸を回転軸として回転し前記電極シート及びセパレータを捲回可能な複数の巻芯と、
前記複数の巻芯のうち第１ポジションにある第１巻芯に対し、所定の供給機構から連続供給される前記電極シート及びセパレータを所定長捲回した後、前記ターレットを回転させ、当該第１巻芯を第２ポジションへと移動させると共に、当該第１巻芯とは異なる第２巻芯を前記第１ポジションへ移動させるターレット制御手段と、
少なくとも前記第１巻芯が前記第２ポジションへ移動する前段階に、当該第１巻芯に捲回された前記電極シートの終端部を切断するシート切断手段と、
前記第１ポジションへ移動した前記第２巻芯に対し前記セパレータを固定する固定手段と、
前記第２ポジションに位置する第１巻芯と、前記第１ポジションに位置する第２巻芯との間に繋がった前記セパレータを把持可能な一対の把持手段と、
前記把持手段により把持された位置と、前記第２巻芯に固定された位置との間で、前記セパレータを切断可能なセパレータ切断手段と、
前記セパレータの切断後、前記第２ポジションに位置する第１巻芯により前記セパレータの巻き残し部分を巻取るにあたり、当該巻き残し部分を把持した前記把持手段を前記第１巻芯の方に向かって移動可能とするガイド手段と、
前記把持手段が前記第１巻芯の方に向かって移動するにあたり、前記セパレータの巻き残し部分に対しその巻取方向と反対方向へ所定の張力を付与する張力付与手段とを備えたことを特徴とする捲回装置。

上記手段１によれば、まず第１ポジションにある第１巻芯に対し電極シート及びセパレータを捲回し、電極シート及びセパレータが所定長捲回されたところで、電極シートを切断する。その後、セパレータを切断することなく、ターレットを回転させることで、セパレータが繋がった状態のまま、第１巻芯が第２ポジションへと移動すると共に、何も捲回されていない第２巻芯が新たに第１ポジションへと移動する。ここで、セパレータは、第２ポジションへ移動した第１巻芯と、第１ポジションへ移動した第２巻芯との間に架け渡された状態となる。そして、当該セパレータを第２巻芯に溶着等して固定すると共に、第１巻芯と第２巻芯との間で把持手段によりセパレータを把持した上で切断する。セパレータの切断後、第２ポジションに位置する第１巻芯によりセパレータの巻き残し部分の巻取りを開始する。この際、セパレータの巻き残し部分は、把持手段により把持された状態のまま、巻取り方向とは反対方向への張力を付与されながら、ガイド手段に沿って第１巻芯に巻取られていくこととなる。

結果として、セパレータの巻きズレを抑制し、得られる捲回素子の品質低下を抑制することができる。

さらに、本手段によれば、複数の巻芯を移動させ順次捲回を行う構成となっている。つまり、第１巻芯に対しセパレータの巻き残し部分を巻取ると同時に、第２巻芯に対し新たな捲回を行うことができる。結果として、１つの巻芯のみを備えた捲回装置に比べ、生産性の向上を図ることができる。

手段２．前記第１巻芯及び第２巻芯の２つの巻芯が、前記ターレットの回転方向に１８０°間隔で設けられた構成であることを特徴とする手段１に記載の捲回装置。

近年では、リチウムイオン電池素子など、捲回素子が大型化する傾向にあるため、１つの巻芯に、より大きな捲回素子を捲回できるよう、生産効率の良い複数の巻芯を備えた装置の中でも、巻芯数が比較的少ない装置が求められている。しかし、巻芯数が減り、第１ポジションと第２ポジションとの間が長くなればなるほど、セパレータの巻き残し部分の長さも長くなり、上記不具合がより顕著となるおそれがある。つまり、巻芯を複数備えた装置の中でも、巻芯が２つの場合に最も上記不具合が現れやすい。従って、手段２の構成の下で、上記手段１の作用効果がより奏効することとなる。

手段３．前記一対の把持手段は、前記ターレットに配置されたターレット側把持手段と、当該ターレット側把持手段に対し進退可能に設けられた可動把持手段とからなり、
前記複数の巻芯に対応して、前記ターレットに前記ターレット側把持手段を複数設けたことを特徴とする手段１又は２に記載の捲回装置。

上記手段３によれば、ターレットにおいて、各巻芯に対応したターレット側把持手段が設けられることにより、各巻芯が各ポジションへ移動するごとに、セパレータに合せて各ターレット側把持手段の位置を調節したり、セパレータの位置をセンサにより検知等する必要もない。結果として、部品点数の増加や構成の複雑化を抑制することができる。

捲回装置を示す概略正面図である。 電極シートの切断後の捲回部等を示す部分拡大正面図である。 ターレット回転中の捲回部等を示す部分拡大正面図である。 取外しポジションの巻芯と、捲回ポジションの巻芯との間にセパレータが掛け渡された状態の捲回部等を示す部分拡大正面図である。 把持機構によりセパレータが把持された状態の捲回部等を示す部分拡大正面図である。 セパレータ切断時の捲回部等を示す部分拡大正面図である。 取外しポジションの巻芯にセパレータの終端部分を巻取っている状態の捲回部等を示す部分拡大正面図である。 押えローラによりセパレータの終端部分が押えられたい状態の捲回部等を示す部分拡大正面図である。 電池素子の構成を示す断面模式図である。

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態の捲回装置によって得られる捲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９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捲回されることで製造される。尚、図９においては、説明の便宜上、セパレータ２，３及び電極シート４，５（以下、これらを総称する場合は「各種シート２〜５」という）の相互の間隔をあけて示している。

セパレータ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。

電極シート４，５は、薄板状の金属シートよりなり、セパレータ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が塗布されている。そして、当該活物質を介して、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。

また、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。

リチウムイオン電池を得るに際しては、捲回された電池素子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、前記正極リード及び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、両端子部品が前記電気容器の両端開口に塞ぐように設けられることで、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を製造するための捲回装置１０について説明する。

図１に示すように、捲回装置１０は、各種シート２〜５を捲回するための捲回部１１と、正電極シート４を捲回部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を捲回部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２，３をそれぞれ捲回部１１へ供給するためのセパレータ供給機構５１，６１とを備えている。尚、上記捲回部１１や各供給機構３１，４１，５１，６１など、捲回装置１０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。

正電極シート供給機構３１は、正電極シート４がロール状に捲回されてなる正電極シート原反３２と、正電極シート４を捲回部１１へ供給するためのシート挿入手段３３と、正電極シート４を切断するためのシート切断手段としてのシート切断カッタ３４とを備えている。

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。

シート挿入手段３３は、正電極シート４の供給経路に沿って、捲回部１１に接近する接近位置と、捲回部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。シート挿入手段３３の先端部には、正電極シート４を挟持可能な一対のチャック３３Ｒを備えている。

そして、正電極シート４を捲回部１１へ供給する際には、チャック３３Ｒにより正電極シート４の始端部近傍を挟持した上で、シート挿入手段３３を捲回部１１に対して接近させることで、後述する巻芯１３，１４に固定された両セパレータ２，３の間に正電極シート４の始端部が挿入されることとなる。

シート切断カッタ３４は、正電極シート４の上下に位置する一対の刃部からなる。シート切断カッタ３４は、その一対の刃部が正電極シート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の供給経路外へ退避する退避位置との間を移動可能に設けられている。そして、捲回部１１へ正電極シート４を供給すべく、シート挿入手段３３が捲回部１１側へ接近移動する際には、正電極シート４の供給経路から離間することで、シート挿入手段３３の移動を阻害しないようになっている。尚、正電極シート４の切断は、チャック３３Ｒにより正電極シート４が挟持された状態で行われる。

負電極シート供給機構４１は、正電極シート供給機構３１と同様、負電極シート原反４２、シート挿入手段４３（一対のチャック４３Ｒ）、シート切断カッタ４４などを備えている。尚、シート挿入手段４３やシート切断カッタ４４など、負電極シート供給機構４１の各種構成は、正電極シート供給機構３１と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

一方、セパレータ供給機構５１，６１は、それぞれセパレータ２，３がロール状に捲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２，３が引き出されることとなる。

また、各種シート２〜５の供給経路の途中には、それぞれ各種シート２〜５の弛みを防止するためのテンション付与機構（図示略）や、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）等も設けられている。

図２等に示すように、捲回部１１は、図示しない駆動機構により回転可能に設けられた円盤状のターレット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、セパレータ２，３を把持するための把持機構１５と、セパレータ２，３を切断するためのセパレータ切断手段としてのセパレータカッタ１６とを備えている。

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。また、巻芯１３，１４は、ターレット１２の軸線方向に沿って、当該ターレット１２に対し出没可能に設けられている。

巻芯１３，１４は、それぞれ自身の軸線方向に沿って延びる一対の芯片から構成されており、当該一対の芯片間にセパレータ２，３を挟持可能に構成されている。当該セパレータ２，３を挟持する機能が本実施形態における固定手段を構成する。

巻芯１３，１４は、ターレット１２が回転することにより、第１ポジションとしての捲回ポジションＰ１と、第２ポジションとしての取外しポジションＰ２との間を旋回移動可能に構成されている。従って、当該ターレット１２を制御する上記制御装置の機能により、本実施形態におけるターレット制御手段が構成されることとなる。

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

取外しポジションＰ２は、捲回後の各種シート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、捲回後の各種シート２〜５がばらけるのを抑えるための押えローラ１７（図８参照）や、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（図示略）等が設けられている。

把持機構１５は、図示しない駆動機構により動作可能に設けられた可動把持部２１と、ターレット１２と共に回転するよう当該ターレット１２に対し固着された一対の固定把持部２２Ａ，２２Ｂとから構成されている。

可動把持部２１は、ターレット１２の径方向（本実施形態では水平及び鉛直方向に対し斜め４５°に傾斜した方向）に沿って、ターレット１２の中心部に接近する把持位置と、ターレット１２の中心部から離間する退避位置とに移動可能に構成されている。

一対の固定把持部２２Ａ，２２Ｂは、ターレット１２の回転軸を中心として互いに点対称となるように配置されている。

可動把持部２１及び一対の固定把持部２２Ａ，２２Ｂは、それぞれセパレータ２，３を把持するための把持手段としての把持片１３１と、当該把持片１３１を直線スライド移動させるためのガイド手段としてのガイドレール１３２と、把持片１３１をガイドレール１３２の一端側へ付勢する張力付与手段としてのコイルばね１３３とを備えている。ここで、可動把持部２１の把持片１３１が可動把持手段を構成し、固定把持部２２Ａ，２２Ｂの各把持片１３１がターレット側把持手段を構成する。

固定把持部２２Ａ，２２Ｂのガイドレール１３２は、それぞれ巻芯１３と巻芯１４とを結ぶ直線と略平行に設けられている。これにより、各把持片１３１は、巻芯１３へ接近する位置と、巻芯１４へ接近する位置との間をスライド移動することとなる。本実施形態では、通常、一方の固定把持部２２Ａの把持片１３１が巻芯１３側へ付勢され、他方の固定把持部２２Ｂの把持片１３１が巻芯１４側へ付勢された状態となっている。

そして、巻芯１３，１４が捲回ポジションＰ１又は取外しポジションＰ２に位置した状態で、可動把持部２１が固定把持部２２Ａ，２２Ｂに接近することによって、可動把持部２１の把持片１３１と、固定把持部２２Ａ，２２Ｂのうちの一方の把持片１３１とにより、セパレータ２，３を把持可能となる。ここで、セパレータ２，３を把持した両把持片１３１は、捲回ポジションＰ１側へ付勢された状態となる。

さらに、各把持片１３１は、それぞれ一定の把持力を得るために、コイルばね１３４により自身の把持面側へ付勢されている。

セパレータカッタ１６は、捲回ポジションＰ１の近傍において上下動し、ターレット１２に接近しセパレータ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へ移動可能に構成されている。尚、セパレータ２，３を切断する切断位置は、セパレータ２，３の長手方向に対し、捲回ポジションＰ１よりも下流側でかつ把持機構１５よりも上流側に設定されている。

次に、上記捲回装置１０を用いた電池素子１の製造方法について、第１巻芯としての一方の巻芯１３に対し電池素子１ひとつ分の各種シート２〜５の捲回がほぼ完了した段階から、第２巻芯としての他方の巻芯１４に対し各種シート２〜５を捲回し始めるまでの過程に沿って詳しく説明する。

図１に示すように、捲回ポジションＰ１にある一方の巻芯１３に対し各種シート２〜５が所定長、捲回されると、巻芯１３による捲回動作が一旦停止する。かかる状態で、シート挿入手段３３，４３（チャック３３Ｒ，４３Ｒ）により電極シート４，５が把持された上で、シート切断カッタ３４，４４により切断される。

電極シート４，５の切断が終了すると、巻芯１３が所定量回転し、セパレータ２，３と共に電極シート４，５の終端部分（巻き残し部分）を巻取る（図２参照）。

電極シート４，５の終端部分の巻取りが完了すると、セパレータ２，３を切断することなく、ターレット１２が回転する。これにより、一方の巻芯１３がセパレータ２，３を引き出しつつ、取外しポジションＰ２側へと移動すると共に、他方の巻芯１４がターレット１２に対し没入した状態で捲回ポジションＰ１側へと移動する（図３参照）。

そして、巻芯１３，１４がそれぞれ取外しポジションＰ２，捲回ポジションＰ１に達すると、ターレット１２が停止すると共に、捲回ポジションＰ１にてターレット１２から巻芯１４が突出し、セパレータ２，３をまとめて把持する（図４参照）。

当該把持により巻芯１４に対しセパレータ２，３が固定されると、把持機構１５の可動把持部２１が固定把持部２２Ｂに接近し、可動把持部２１の把持片１３１と、固定把持部２２Ｂの把持片１３１とにより、セパレータ２，３を把持する（図５参照）。これにより、セパレータ２，３が、取外しポジションＰ２の巻芯１３と、捲回ポジションＰ１の巻芯１４との間に掛け渡された状態となる。

この状態でセパレータカッタ１６が下降し、把持機構１５（両把持片１３１）と、捲回ポジションＰ１の巻芯１４との間でセパレータ２，３を切断する（図６参照）。

当該切断後、取外しポジションＰ２の巻芯１３が回転し、セパレータ２，３の終端部分の巻取りを開始する。この際、巻芯１３に巻取られていくセパレータ２，３の終端部分を把持した可動把持部２１の把持片１３１と、固定把持部２２Ｂの把持片１３１は、それぞれ当該セパレータ２，３の動きに従動し、コイルばね１３３に付勢力に抗して巻芯１３（取外しポジションＰ２）側へ移動していく（図７参照）。これにより、セパレータ２，３の終端部分に張力を付与しつつ、当該セパレータ２，３の終端部分を巻取ることができる。

可動把持部２１の把持片１３１と、固定把持部２２Ｂの把持片１３１が巻芯１３（取外しポジションＰ２）側のスライド限界位置まで達すると、押えローラ１７によりセパレータ２，３の終端部近傍を押える（図８参照）。

尚、本実施形態における押えローラ１７は、セパレータ２，３の終端部分を巻止めする固定テープ（図示略）を貼付するテープ貼付手段の機能も兼ね備えている。例えば、本実施形態では、押えローラ１７の外周面に、所定の吸引装置と連通する吸引孔を備え、当該吸引孔にて固定テープを吸着保持可能に構成されている。

そして、押えローラ１７により、吸引保持した固定テープと共にセパレータ２，３の終端部近傍を押えた状態で、可動把持部２１を固定把持部２２Ｂから離間させる。これにより、可動把持部２１の把持片１３１と、固定把持部２２Ｂの把持片１３１による把持を終了し、セパレータ２，３の終端部分を開放する。ここで、可動把持部２１の把持片１３１と、固定把持部２２Ｂの把持片１３１は、それぞれコイルばね１３３の付勢力により、巻芯１４（捲回ポジションＰ１）側へと戻る。

続けて、押えローラ１７により、吸着保持した固定テープと共にセパレータ２，３の終端部近傍を押えた状態のまま、巻芯１３を回転させる。これにより、押えローラ１７が従動し、セパレータ２，３の終端部分がばらけることなく完全に巻取られると共に、当該セパレータ２，３の終端部分に固定テープが貼付されていく。

このようにセパレータ２，３が巻止めされることにより、各種シート２〜５の捲回作業が完了し、電池素子１が完成する。当該電池素子１は、図示しない取外装置により巻芯１３から取り外される。

尚、上記セパレータ２，３の切断後には、上述した取外しポジションＰ２におけるセパレータ２，３の終端部分の巻取作業を行う同時に、捲回ポジションＰ１において、巻芯１４を回転させ、当該巻芯１４が把持したセパレータ２，３の始端部分の巻取りを開始する（図７参照）。

そして、所定タイミングが到来したならば、電極シート供給機構３１，４１にて、電極シート４，５を把持したシート挿入手段３３，４３（チャック３３Ｒ，４３Ｒ）が捲回ポジションＰ１の巻芯１４の方に向けて移動することで、各電極シート４，５の始端部分がそれぞれセパレータ２，３間に挿し込まれる。

同時に、チャック３３Ｒ，４３Ｒが開かれることで、各電極シート４，５は、セパレータ２，３間に巻き込まれていき、捲回が開始されることとなる（図８参照）。

以降、上述した工程が繰り返し行われ、巻芯１３，１４に対し各種シート２〜５が交互に捲回されることにより、電池素子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、本実施形態によれば、セパレータ２，３の切断後、取外しポジションＰ２に位置する巻芯１３によりセパレータ２，３の終端部分の巻取るにあたり、当該セパレータ２，３の終端部分は、可動把持部２１の把持片１３１と、固定把持部２２Ｂの把持片１３１とにより把持された状態のまま、巻取り方向とは反対方向への張力を付与されながら、ガイドレール１３２に沿って巻芯１３に巻取られていくこととなる。

結果として、セパレータ２，３の巻きズレを抑制し、得られる電池素子１の品質低下を抑制することができる。

さらに、本実施形態によれば、複数の巻芯１３，１４を移動させ順次捲回を行う構成となっている。つまり、巻芯１３に対しセパレータ２，３の終端部分を巻取ると同時に、巻芯１４に対し新たな捲回を行うことができる。結果として、１つの巻芯のみを備えた捲回装置に比べ、生産性の向上を図ることができる。

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、捲回装置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、捲回装置１０によって製造される捲回素子はこれに限定されるものではなく、例えば、電解コンデンサの捲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、巻芯コアを有しないタイプの電池素子１を得る場合について具体化されているが、電池素子１が巻芯コアを具備する場合について具体化してもよい。つまり、巻芯コアを巻芯１３，１４に取着し、当該巻芯コアの周囲に各種シート２〜５を捲回する構成としてもよい。

（ｃ）上記実施形態では、断面略円形状の巻芯１３，１４を採用しているが、巻芯１３，１４の形状はこれに限定されるものではなく、例えば断面楕円形状、断面長円形状、断面多角形状、断面扁平状など、断面非円形状の巻芯を採用してもよい。

（ｄ）セパレータ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２，３をＰＰにより形成することとしているが、他の絶縁性材料によってセパレータ２，３を形成することとしてもよい。

（ｅ）上記実施形態において、捲回部１１が、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、３つ以上の巻芯を備えた構成としてもよい。

（ｆ）上記実施形態では、巻芯１３，１４が一対の芯片により構成され、当該一対の芯片によりセパレータ２，３を挟持する構成となっているが、セパレータ２，３を固定する固定手段は、かかる構成に限定されるものではない。

例えば、棒状の巻芯にスリットを形成し、当該スリットにセパレータ２，３を挿し込んだ上で巻芯を幾分回転させることでセパレータ２，３を固定する構成としてもよい。また、セパレータ２，３が樹脂材料等により構成されている場合には、巻芯コア等に対し当該セパレータ２，３を熱溶着等してもよい。勿論、巻芯コアに対しテープ接着してもよい。

（ｇ）上記実施形態では、把持機構１５が、図示しない駆動機構により動作可能に設けられた可動把持部２１と、ターレット１２と共に回転するよう当該ターレット１２に対し固着された一対の固定把持部２２Ａ，２２Ｂとから構成されている。把持機構１５の構成は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、セパレータ２，３を把持可能な一対のチャックを、ターレット１２と独立して設けた構成としてもよい。かかる構成によれば、セパレータ２，３を把持するチャックが、ターレット１２と共に回転変位しないため、位置合せ精度等を高めることができる。

（ｈ）上記実施形態におけるガイドレール１３２は、各把持片１３１が直線スライド移動するよう構成されているが、ガイド手段の構成はこれに限定されるものではない。例えば、各把持片１３１が、取外しポジションＰ２に向けて円弧状に移動するような構成としてもよい。

（ｉ）上記実施形態では、セパレータ２，３に対する張力付与手段としてコイルばね１３３が採用されているが、これに限らず、例えば空圧、排気抵抗、磁気等を利用した張力付与手段を採用してもよい。

（ｊ）上記実施形態では、押えローラ１７が、セパレータ２，３の終端部分を巻止めする固定テープを貼付するテープ貼付手段の機能も兼ね備えた構成となっているが、これに限らず、テープ貼付手段を別途設けた構成としてもよい。

（ｋ）上記実施形態では、電極シート４，５の切断が終了すると、捲回ポジションＰ１にて巻芯１３が所定量回転し、セパレータ２，３と共に電極シート４，５の終端部分を巻取る構成となっているが、これに限らず、例えば巻芯１３が取外しポジションＰ２へ移動し、セパレータ２，３を切断した後、当該セパレータ２，３の終端部分と共に、電極シート４，５の終端部分を巻取る構成としてもよい。かかる構成により、生産性のさらなる向上を図ることができる。

１……電池素子、２，３…セパレータ、４…正電極シート、５…負電極シート、１０…捲回装置、１１…捲回部、１２…ターレット、１３，１４…巻芯、１５…把持機構、１６…セパレータカッタ、２１…可動把持部、２２Ａ，２２Ｂ…固定把持部、３１…正電極シート供給機構、４１…負電極シート供給機構、３４，４４…シート切断カッタ、５１，６１…セパレータ供給機構、１３１…把持片、１３２…ガイドレール、１３３…コイルばね、Ｐ１…捲回ポジション、Ｐ２…取外しポジション。

Claims (3)

1. 活物質の塗布された帯状の正負両電極シートと、絶縁素材からなる帯状のセパレータとを重ね合わせて捲回する捲回装置であって、
   自身の中心軸を回転軸として回転可能に設けられたターレットと、
   前記ターレットの回転方向に所定間隔をあけて配置されると共に、それぞれ自身の中心軸を回転軸として回転し前記電極シート及びセパレータを捲回可能な複数の巻芯と、
   前記複数の巻芯のうち第１ポジションにある第１巻芯に対し、所定の供給機構から連続供給される前記電極シート及びセパレータを所定長捲回した後、前記ターレットを回転させ、当該第１巻芯を第２ポジションへと移動させると共に、当該第１巻芯とは異なる第２巻芯を前記第１ポジションへ移動させるターレット制御手段と、
   少なくとも前記第１巻芯が前記第２ポジションへ移動する前段階に、当該第１巻芯に捲回された前記電極シートの終端部を切断するシート切断手段と、
   前記第１ポジションへ移動した前記第２巻芯に対し前記セパレータを固定する固定手段と、
   前記第２ポジションに位置する第１巻芯と、前記第１ポジションに位置する第２巻芯との間に繋がった前記セパレータを把持可能な一対の把持手段と、
   前記把持手段により把持された位置と、前記第２巻芯に固定された位置との間で、前記セパレータを切断可能なセパレータ切断手段と、
   前記セパレータの切断後、前記第２ポジションに位置する第１巻芯により前記セパレータの巻き残し部分を巻取るにあたり、当該巻き残し部分を把持した前記把持手段を前記第１巻芯の方に向かって移動可能とするガイド手段と、
   前記把持手段が前記第１巻芯の方に向かって移動するにあたり、前記セパレータの巻き残し部分に対しその巻取方向と反対方向へ所定の張力を付与する張力付与手段とを備えたことを特徴とする捲回装置。
2. 前記第１巻芯及び第２巻芯の２つの巻芯が、前記ターレットの回転方向に１８０°間隔で設けられた構成であることを特徴とする請求項１に記載の捲回装置。
3. 前記一対の把持手段は、前記ターレットに配置されたターレット側把持手段と、当該ターレット側把持手段に対し進退可能に設けられた可動把持手段とからなり、
   前記複数の巻芯に対応して、前記ターレットに前記ターレット側把持手段を複数設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の捲回装置。

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