JPS6188465A - 電極集成体を巻装する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は再充電可能な電気化学的電池用の電極集成体
を巻装する方法、更に具体的に云えば、未巻装の（すな
わら、未だ巻装していない）電極集成体を巻装して円筒
形の巻装済みの電極集成体を形成し、その後巻装済みの
円筒形の電極集成体を電池容器内に挿入する方法に関す
る。 この業界では、負及び正の電極条片と両条片間を隔てる
レバレータ材料とで構成される未巻装の電極集成体を巻
装して円筒形の完全な巻装済みの電極集成体を形成し、
その後この巻装済みの電極集成体を容器の中に入れるこ
とにより、再充電可能な電気化学的電池を作ることがよ
く知られている。電極集成体の巻装並びに容器への電極
集成体の挿入を自動化する為に多大の努力が払われてい
る。この様な１つの装置が米国特許第４，２０３゜２０
６号に記載されていＣ１効率的でコスト効果のある巻装
と電池容器内への巻装済みの電１を集成体の挿入を達成
するのに特に適していることが実証された。この米国特
許に記載されている装置では、負及び正の電極が、両電
極間にあるレバレータと共に、装置内の単一の入れ子（
ｎｅｓｔ）部位に導入され、１対のアーバ・セグメント
を用いて、この部位で円筒形の電極集成体に巻装される
。電極集成体全体の巻装は単一の入れ子部位で行なわれ
る。どんな時も、一度に１つの巻装部しか利用すること
が出来ないので、何時でも一度に１つの電極集成体しか
巻装することが出来ず、従って、この装置の全体的な出
力速度は、電極集成体全体を巻装するのに要する期間に
よって制限される。 云い方を変えれば、巻装済みの電極集成体をその中に挿
入した電池容器が装置から送出される速度は、電極集成
体全体を円筒形の巻き体に巻装する速度よりも低い速度
に制限される。こういう装置を１台持っている工場の生
産ラインの出力を増加するには、生産ラインに同様な装
置を１台又は更に多く追加するか或いはその実質的な部
分を追加するしかない。勿論、これは費用がかヽり経済
的な負担が大きい。 従って、この発明の目的は、電極集成体を巻装し、この
集成体を電池容器に挿入する効率のよいコスト効果のあ
る方法を提供することである。 この発明の別の目的は、電極集成体の巻装が従来の方法
並びに装置で行なわれていた速度よりも速い速度で行な
われる様にして、電極集成体をぴ装し且つ巻装済みの電
極集成体を電池容器に挿入する方法を提供することであ
る。 発　　明　　の　　要　　約 簡単に云うと、上記並びに以下の説明から明らかになる
その他の目的や利点が、この発明によって達成される。 この発明の１形式では、電気化学的電池の未巻装の第１
及び第２の電極集成体を同時に円筒形に巻装する方法を
提供づ−る。各々の゛心極東成体は負の電極条片、正の
電極条片及びその間に配置されたセパレータで構成され
ている。この方法は、第１及び第２の巻装ステーション
を用意し、第１の巻装ステーションで、未洛装の第１の
電極集成体を一部分巻装して部分巻ぎの第１の電極集成
体を形成し、部分巻きの第１の電極集成体を第１の巻装
ステーションから第２の巻装ステーションへ移送し、該
第２の巻装ステーションで部分巻きの第１の電極集成体
を更に巻装するＩ　ｉｆｆから成る。更にこの方法は、
第２の巻装ステーションで部分巻きの第１の電極集成体
を更に巻装するのと同時に、第１の巻装ステーションで
、未巻装の第２の電極集成体を一部分巻装して部分巻き
の第２の電極集成体を形成することを含む。電極集成体
の少なくとも一部分が常に別の電極集成体と同時に巻装
されているから、この発明の方法は、従来の方法並びに
装置で現在慣行となっている様に、同じ所定の数の電極
集成体を逐次的に巻装する場合に要する時間よりも短い
時間で、任意の所定の数の電極集成体を巻装することが
出来る。 この発明の要旨は特許請求の範囲に具体的に且つ明確に
記載しであるが、この発明は以下図面について好ましい
実施例を説明する所から、更によく理解されよう。 好ましい実施例の説明 第１図及び第２図にはこの発明の方法を実施するのに役
立つ装置１０が図式的に示されている。 装置１０は不動の枠部材１２を持ち、これに全体的に円
形の複数個のホイール１４．１６及び軌道ホイール集成
体１８が枠部材１２に対して選択的に回転出来る様に取
付けられている。 キャニング（ｃａｎｎｉｎｇ　）ホイール１４は、枠部
材１２に設けた軸受２２によって回転出来る様に支持さ
れた第１の軸２０により、枠部材１２に対し、選択的に
回転出来る様に取付けられている。 キャニング・ホイール１４の周縁に複数個の凹部２４が
配置されていて、各々両端が開放していて、円筒形の電
池容器２６を受入れる。 キャニング・ホイール１４の回転は、各々の凹部２４を
複数個のキャニング・ホイール割出し位置３２．３４．
３６．３８へ移動させる様に作用する。キャニング・ホ
イール割出し位置３２にある凹部２４が、電池容器２６
の供給源（図に示してない）から電池容器２６を受取る
様になっている。電池容器２６をその中に持つ凹部２４
は、キヤニング・ホイール割出し位置３２から、キ１！
二ング・ホイール１４の選択的な回転により、キャニン
グ・ホイール割出し位置３４へ移動づ−ることが出来る
が、この割出し位置３４では、完全に窪装汎みの電極集
成体４０を電池容器２６内に挿入することが出来る。そ
の態様は後で詳しく説明する。完全に巻装済みの電極集
成体４０を収容している電池容器がその中に入っている
凹部２４は、キャニング・ホイール割出し位置３４から
、キャニング・ホイール１４の選択的な回転によってキ
ャニング・ホイール割出し位置３６へ移動し得る。 この割出し位置３６では、電池容器２６を凹部２４から
取出ずことが出来る。凹部２４はキャニング・ホイール
割出し位置３６からキャニング・ホイール１４の選択的
な回転により、キャニング・ホイール割出し位置３８へ
移動し得る。この割出し位置３８では、凹部２４はキャ
ニング・ホイール割出し位置３２に再び配置されるのを
持つ。この割出し位置３２で凹部２４がもう１つの電池
容器２６を受取ることが出来る。 ホイール１６は、移送ホイールとも呼ぶが、軸受４４に
よって回転出来る様に支持された第２の軸４２により、
枠部材１２に対し選択的に回転出来る様に取付けられて
いる。移送ホイール１６の周縁には複数個の電極集成体
受入れ溝路４６が設けられている。各々の溝路４６は移
送ホイール１６の回転により、複数個の移送ホイール割
出し位置４８．５０．５２．５４へ移動し１■る。移送
ホイール割出し位置４８では、各々の溝路４６

【よ部分
巻きの電極集成体５６を受取る。そのやり方は後で詳し
く説明するが、部分巻きの電極集成体５６が（溝路４６
が割出し位置４８にある間に）溝路４６内で更に巻装さ
れて、完全に巻装済みの電極集成体４０を形成する。完
全に巻装済みの電極集成体４０がその中に入っている溝
路４６は、移送ホイール割出し位置４８から移送ホイー
ル１６の選択的な回転により、割出し位置５０（保持位
＠）、次いで、割出し位置５２へと移動し得る。 移送ホイール１６及びキャニング・ホイール１４は、互
いに平行な別々の軸線の周りに回転し得る様に相対的に
配置されている。移送ホイール１６の回転軸線は、移送
ホイール割出し位置５２がキャニング・ホイール割出し
位置３４と整合し又は巾なり合うことが出来る位の距離
だけ、キＸ！ニング・ホイール１４の回転軸線から離れ
ている。第１図に一番よく示されているが、更にキャニ
ング・ホイール１４及び移送ホイール１６は、夫々の平
行な回転軸線に対して垂直な相異なる平面内に来る様に
配置されている。キャニング・ホイール１４及び移送ホ
イール１６がこの様に配置されていると、溝路４６が凹
部２４と小なり、それと整合する。従って、完全に巻装
済みの電極集成体４０を（図に示してない手段によって
）溝路４６ｈ）ら押出して、凹部２４に入っている電池
容器２６内に入れることが出来る。電極集成体４０をこ
の様にして溝路４６から取出した後、溝路４６は割出し
位置５２から割出し位置５４へ移動し得る。 υ１出し位置５４では、溝路４６が部分巻きのもう゛　
１つの電極集成体５６を受取るために割出し位置４８に
移送されるのを待つ。 軌道ホイール集成体１８は第１図に断面で示しであるが
、互いに軸方向に隔たっていて、中心駆動軸６２に対し
て垂直に、それから半径方向外向きに伸びる全体的に円
形の１対のホイール５８．６０で構成されている。ホイ
ール５８．６０は平行な平面内に配置されているが、駆
動軸６２に固定されていて、軸線×−×の周りに選択的
に回転する。枠１２に取付けられた軸受６４が中心駆動
軸６２を支持して、（図に示してない手段によって）中
心駆動軸を回転させて、軸線Ｘ−Ｘの周りに軌道ホイー
ル集成体１８の選択的なＶｌ道連動が出来る様にするが
、そのやり方並びに目的は後で説明する。 今述べた様に円形のホイール５８．６０ｔよ軸線Ｘ−Ｘ
に沿って相隔たって互いに平行に配置されている。移送
ホイール割出し位置４８が相隔たる円形のホイール５８
．６０の間の空間に入り込む様に、軌道ホイール集成体
１８が移送ホイール１６に対して位置ぎめされる。＋）
１道小イ一ル集成体１８に取付けられた第１の対の１６
アーバ６６．６８が、移送ホイール割出し位置４已に配
置された溝路４６の中に進入し且つそこから後退する仔
になっている。アーバ６６がホイール５８に１７付けら
れた軸受７０により、（図に示してない手段によって）
選択的に回転出来る様に支持されている。アーバ６６は
、軸線ｙ−ｙの周りに回転自在である他に、軸線ｙ−ｙ
に沿って（図に示してない手段によって）並進可能であ
り、この為、移送ホイール割出し位置４８に配置された
溝路４６内にアーバ６６を選択的に進入させ且つそれか
ら後退させることが出来る。 アーバ６８は軌道ホイール集成体１８のホイール６０に
装着された軸受７２により、（図に示してない手段によ
って）選択的に回転出来る様に支持されている。アーバ
６８も、軸線ｙ−ｙの周りに回転自在である他に、軸線
ｙ−ｙに沿って（図に示してない手段によって）並進可
能であり、この為、アーバ６８は移送ホイール割出し位
置４８に配置された溝路４６内に進入し且つそれから後
退せることが出来る。 第２の対の巻装アーバ７４．７６が、軌道ホイール集成
体１８上のアーバ６６．６８の円周方向の位置から１８
０°ずらして、軌道ホイール集成体１８に取付けられて
いる。詳しく云うと、巻装アーバ７４が、アーバ６６か
ら１８０°ずれ、且つ軸線Ｘ−Ｘからアーバ６６と同じ
距離だけげ（れだ円形のホイール５８上の点で、選択的
に回転出来る様に取付けられている。ホイール５８に８
６された軸受７８がアーバ７４を軸線２−２の周りに回
転出来る様に支持する。同様に、巻装アーバ７６が、ア
ーバ６８から１８０°ずれ且つ軸線Ｘ−Ｘからアーバ６
８と同じ距離だけ離れた円形のホイール６０上の点で、
選択的に回転出来る様に取付けられている。ホイール６
０に装着された軸受８０がアーバ７６を軸線２−２の周
りに回転出来る様に支持する。各々の巻装アーバ７４．
７６は、軸線２−２の周りに回転自在であると共に、軸
線２−２に沿って並進可能である。詳しく云うと、アー
バ７４．７６は、何れも第１図に示した位置から、アー
バ７４．７６が重なり合わない位置へ、軸線２−２に沿
って（図に示してない手段によって）並進可能である。 巻装アーバ７４．７６は、第１図に示す位置にある時、
＠１の巻装ステーション８２まで伸びる９第１の巻装ス
テーション８２は、アーバ７４．７６の他に、未巻装の
電極集成体の部品を（後で説明する様な形で）受取る様
になっている。アーバ７４．７６が軸線２−２の周りに
回転することにより、未巻装の電極集成体が巻装ステー
ション８２で一部分巻装されて部分巻きの電極集成体５
６になる。 第２の巻装ステーション８４が移送ホイール割出し位置
４８と一致して限定されている。具体的に云うと、割出
し位置４８にある溝路４６がアーバ６６．６８及び部分
巻きの電極集成体５６を受取る様になっている。アーバ
６６．６８が’ｉｔ　１ｆ；Ａｙ−ｙの周りに回転する
ことにより、巻装ステーション８４で、部分巻きの電極
集成体５６が完全に巻装済みの電極集成体４０へと更に
巻装される。 前に述べた様に、巻装アーバー５６．６８が軸線ｙ−ｙ
の周りに回転自在であり、巻装アーバ７４．７６が軸線
２−２の周りに回転自在である。これらの軸線の周りの
回転が電極集成体を巻装する様に作用する。アーバ７４
．７６の回転は部分巻ぎの電極集成体５６を作る様に作
用し、アーバ６６．６８の回転は完全に巻装済みの電極
集成体４０を作る様に作用する。今述べたアーバ６６．
６８．７４．７６の回転の他に、軌道ホイール集成体１
８の全体が軸６２の回転により、＠Ｘ−Ｘの周りに回転
自在である。軸線Ｘ−Ｘの周りに軌道ホィール集成体１
８全体が回転することは、対のアーバ６６．６８が巻装
ステーション８４に来て、対のアーバ７４．７６が巻装
ステーション８２に来るまで、対の７−バ６６．６８及
び対のアーバ７４．７６を軸線Ｘ−Ｘの周りにその位置
を変える様に作用する。具体的に云うと、部分巻きの電
極集成体５６が巻装ステーション８２で作られた後、軌
道ホイール集成体１８の全体を軸線Ｘ−Ｘの周りに回転
させることにより部分巻きの電極集成体とアーバ７４．
７６とが、巻装ステーション８２から巻装ステーション
８４に移送される。軸線×−×の周りの軌道ホイール集
成体１８の同じ回転により、同時に巻装アーバ６６．６
８が巻装ステーション８４から巻装ステーション８２に
移送される。こうして、後で詳しく説明する様に、対の
アーバ６６．６８及び７４．７６を巻装ステーション８
２から巻装ステーション８４へ、そして再び巻装ステー
ション８２へと逐次的に変位させて、複数個の電極集成
体の巻装を行なうことが出来る。 第２図はこの発明の方法に於ける第１の位置にある前述
の巻装装置を図式的に示している。真体的に云うと、第
２図では、軌道ホイール集成体１８が反時計廻りに回転
して、対のアーバ６６．６８及び部分巻きの電極集成体
５６を巻装ステーション８２から巻装ステーション８４
へ変位させた直後の状態が示されている。更に第２図に
示す様に、対のアーバ６６．６８及び部分巻きの電極集
成体５６が移送ホイール割出し位置４８にある溝路４６
内に入る。部分巻きの電極集成体５６の未だ巻装されて
いない部分８６が溝路４６の外へ伸出すことが第２図に
示されている。第１の空気シリンダ作動圧力機構８８が
巻装ステーション８４にある部分巻きの電極集成体５６
に若干の力を加えて、部分巻きの電極集成体５６が巻き
解けない様にする。同様に、第２のばね作動圧力機構９
０が巻装ステーション８２にある未巻装の電極集成体に
若干の力を加える。セパレータ切断８１横９２が加熱ワ
イヤ９４を用いている。この加熱ワイヤは、空気シリン
ダ９６により、１対のセパレータ条片９８と接触する様
に可動であって、セパレータ材料の１対の連続的なリー
ル（図に示してない）から来るセパレータ条片９８を切
断する。空気シリンダ９６による作動の代りとして、セ
パレータ切断機構９２は、このｄ構９２と軌道ホイール
集成体１８の間にカム及び従動機構を設けることによっ
て、カム作動にすることが出来る。そのやり方は後で説
明するが、第３のばね作動圧力門構９７がセパレータ条
片９８に若干の圧力をかけることにより、切断作業の間
、セパレータ条片９８はびい−んと張った状態にと望ま
る。ばね作動圧力機構９７は、この発明の工程の間、レ
バレータ条片９８が確実に位置ぎめされた状態に保たれ
る様にする。第２図に示す場合、レバレータは既に切断
されている。 セパレータ条片９８が供給リールに接続されたよ）でい
る間に、この条片に後向きの張力を加えるのが有利であ
ることが判った。そうしないと、旋回する供給リールの
慣性により、リールから過剰のセパレータ条片材料が送
出され、こうしてリール９８と対のアーバ７４．７６の
間のセパレータ条片９８に弛みが生ずる傾向がある。後
向きの張力を加えることは、供給リールに制動力を加え
ることによって容易に達成することが出来る。この代り
に、供給リールとアーバ７４．７６の中間の場所で、セ
パレータ条片９８に直接的に制動力を加えることによっ
て、後向きの張力を加えることが出来る。この別の方式
では、張力を生ずる力は、アーバ７４．７６と制動力を
加える場所との中間の場所で、セパレータ条片９８に直
接的に加えることが出来る。この別の方式では、制動力
は、上に述べた弛みを確実に避け、張力を生ずる力は、
アーバ７４．７６による巻装が達成される様にするのに
十分な張力がセパレータ条片９８に得られる様に保証す
る。 第２図は巻装ステーション８４にある部分巻きの電極集
成体５６と、巻装ステーション８２でアーバ７６．７４
の間を通り越す１対のセパレータ条片９８とを示してい
る。この発明の方法の最初の工程は、負の電極１０２及
び正の電極１０４を巻装ステーション８２にごく接近す
る様に導入する。電極１０２．１０４をその供給源から
ビック・アップし、電極１０２．１０４を巻装ステーシ
ョン８２の近辺まで持って来る為のシャトルＵ】描にこ
れらの電極をのせるのに、ビック・アンド・プレース（
ｐｉｃｋ　ａｎｄ　ｐｌａｃｅ）機構の様な業界Ｔ　Ｗ
通見受けられる自動送り別描く図に示してない）を用い
ることが好ましい。自動送りＵｌ　＋ｉ４は少なくとも
２つの部位を持つ回転自在のカルーゼル（Ｃａｒｏｕｓ
ｅｌ）で構成することが出来る。一方の部位を使って巻
装装置１０に電極を（Ｊｔ給する間、他方の部位に機械
のオペレータが電極を装入することか出来る。第１の部
位にある電極の供給源を使い切った時、カルーゼルを回
転し、今装入したばかりの部位から巻装礪緘へ電極を供
給することが出来、この時空の部位には機械のオペレー
タが電極の新しい供給源を装入することが出来る。 電極１０２．１０４が巻装ステーション８２にごく接近
して導入される間、アーバ７４．７６を大体手回転させ
て、アーバ７４．７６が１対のセパレータ条片９８を捕
捉する様にする。アーバ７４．７６の回転が同時に行な
われる様にする為に、１台の駆動機構によって各々のア
ーバ７４．７６を軸線２−２の周りに回転させるのが非
常に有利であることが判った。これは、１ｆ１Ｍの中心
駆動軸又は同じ遊星歯車にアーバ７４．７６を結合する
という様な従来公知の技術を用いることによって）ヱ成
し得る。各々のアーバ６６．６８を軸線ｙ−ｙの周りに
回転させるために、軸線２−２の周りのアーバ７４．７
６の回転を行なわせるのと同じ駆動機構を用いるのが非
常に有利であることも判った。この為、１個の駆動機構
によって対のアーバ７４．７６及び対のアーバ６６．６
８を回転させ、全てのアーバ６６．６８．７４．７６の
回転が同時に起る様にすることが好ましい。その為゛、
前に述べた様に、アーバ７４．７６がセパレータ条片９
８を捕捉することが出来る様にする為に、アーバ７４．
７６を半回転させる時、アーバ６６．６８も半回転させ
、こうして巻装ステーション８４で部分巻きの電極集成
体６６を更に若干巻装する。 第３図は、前に述べたアーバ７４．７６の半回転の後、
並びに巻装ステーションの近くに電極１０２．１０４を
導入した後の巻装装置の位置を図式的に示している。第
３図で見ると、セパレータ条片の一部分１０６がアーバ
７４．７６を通越していて、電極集成体の最初の内側の
ターンを形成するために電極１０２及び電極１０４の間
にセパレータ材料の追加の層が配置される。 この方法の次の工程は、第３図に示す状態から、巻装ス
テーション８２に負の電極１０２を導入して、電極１０
２がセパレータ条片９８の間に配置され、且つその前縁
がアーバ７４．７６の直ぐ近くに来る様にすることであ
る。この位置にある時、ばね作動圧力機構９０は圧力ホ
イール１０８を介してビ「用して、セパレータ条片９８
及び電ｆｆ１１０２の前縁で構成されたサンドインチ体
に十分な力を加えて、アーバ７４．７６が更に回転した
とき電換１０２の前縁がアーバ７４．７６の周りに曲げ
られる様にする。今述べた様にアーバ７４．７６に対し
て電極１０２が差し向けられた時、アーバ７４．７６が
更に１．５回転して、第４図に示す位置に来る。前に述
べた様に、アーバ７４．７６がアーバ６６．６８と同じ
駆動機構によって駆動されるので、アーバ７４．７６が
１．５回転すると、アーバ６６．６８も１．５回転し、
こうして部分巻きの電極集成体５６が更に若干巻装され
る。 第４図では、今述べた様に、更に１．５タ一ン回転した
後の巻装ステーション８２にあるアーバ７６．７４が示
されている。第４図と共に第４ａ図を見れば、その両側
にセパレータ条片９８を持つ電極１０２が、アーバ７４
．７６の周りに約１゜５回答表されていることが判る。 この位置にある時、セパレータ条片９８の部分１０６は
その一部が電極１０２のごく最初の部分と共に巻装され
ていて、部分１０６の内の未だ巻装されていない短いセ
グメントが残っている。更に、部分１０６の未だ巻装さ
れていないセグメント（普通分割テールと呼ばれる）及
びセパレータ条片９８により、電極１０２の片側に各セ
パレータ条片９８の３倍の厚さのセパレータ材料が存在
することが認められる。この後、残りの正の電極１０４
を巻装ステーション８２に挿入して、電極１０４及び電
極１０２の前縁の間にセパレータ条片９８の３倍の厚さ
ができる様にする。３倍の厚さにするのは、電極１０２
及び電極１０４の前縁の間の電気的な接触によって起る
倶れのある電気的な短絡に対する保護として、追加のセ
パレータ材料を付は加える為である。電極集成体のこの
区域は電気的な短絡を生じ易い。これは電極１０４を最
初に巻装する時、その前縁がセパレータ条片９８の中に
食い込んで、電極１０２と接触する傾向を持つからであ
る。３倍の厚さのセパレータ材料がこの接触を防止する
のに適切な障壁となる。 今述べた様に電（Ｍ　１０４を挿入した時、アーバ７４
．７６を軸ｔａｚ−ｚの周りに所要の回数だけ回転させ
て、巻装ステーション８２で電極１０２．１０４とセパ
レータ条片９８を一部分４Ｈして部分巻きの電極集成体
５６を作る。この場合も、アーバ７４．７６がアーバ６
６．６８と同じ駆動敢構によって駆動されるから、この
駆動機構はアーバ７４．７６を回転させて、巻装ステー
ション８２で未巻装の電極集成体を一部分巻装して部分
巻きの電極集成体５６を形成する様に作用するだけでな
く、巻装ステーション８４で、アーバ６６．６８も回転
させて、別の部分巻き電極集成体５６を完全に巻装済み
の電極集成体４０に形成する仕上げ巻装をも同時に行な
う様に作用する。 巻装ステーション８２で一部分巻装して部分巻きの電極
集成体５６を形成するのに費やす時間が、巻装ステーシ
ョン８４で仕上げ巻装を行って完全に巻装済みの電極集
成体４０を形成するのに費す時間と等しいことが理想的
である。電極集成体の巻装が進むにつれて電極集成体の
直径が大きくなるから、巻装ステーション８２．８４の
５５装時間が等しければ、巻装ステーション８２よりも
巻装ステーション８４では、電極集成体のより多くの部
分が＠装されることになる。 第５図は、巻装ステーション８２に於ける一部分の巻装
と巻装ステーション８４に於ける仕上げ巻装とを今述べ
た様に同時に行なった直ぐ後の巻装装置を示している。 この為、完全に巻装済みの電極集成体４０が巻装ステー
ション８４に示されており、部分巻きの電極集成体５６
が巻装ステーション８４に示されている。この発明の方
法の次の工程は、部分巻きの電（セ集成体５６を巻装ス
テーション８２から巻装ステーション８４に移送するこ
とである。更に詳しく云うと、アーバ６６．６日を移送
ホイール割出し位置４８にある溝路４６から引き抜いた
後、軸４２によって移送ホイール１６を反時計廻りに回
転し、こうして完全に巻装済みの電極集成体を移送ホイ
ール割出し位置４８から移送ホイール割出し位置５０へ
移動する。 この様に移送ホイール１６を回転すると、空の溝路４６
が移送ホイール割出し位置５４から移送ホイール割出し
位置４８へ移動し、そこで空の溝路４６は部分巻きの電
極集成体５６が挿入されるのを待つ。最後に、移送ホイ
ール１６の回転がそれまでに完全に巻装された巻装済み
の電極集成体４０を割出し位置５０から割出し位置５２
へ移送し、そこでこの電極集成体４０は電池容器２６に
装入されるのを待つ。 移送ホイール１６の回転後、軌道ホイール集成体１８が
軸６２によって軸線Ｘ−Ｘの周りに１８０°回転し、こ
うしてアーバ６６．６８を巻装ステーション８４から巻
装ステーション８２に持って来る。この様に軌道ホイー
ル集成体１８が回転すると、アーバ７４．７６が依然と
してその中に装入されたま）になっている部分巻きの電
極集成体５６が巻装ステーション８２から巻装ステーシ
ョン８４に移動する。このため、巻装ステーション８４
で、部分巻きの電極集成体５６が移送ホイール１６の空
き溝路４６に入る。云い換えれば、軸６２の回転により
、アーバ６６．６８及び７４．７６と部分巻きの’Ｉ　
＋４集成体５６とを会む軌道ホイール集成体１８が回転
する。この回転により、部分巻きの電極集成体５６が、
巻装ステーション８２から巻装ステーション８４に移送
され、次いでこの巻装ステーション８４で、この発明の
方法の次の工程の間、この電極集成体が完全に巻装され
て巻装済みの電極集成体４０となる。今述べた様に軌道
ホイール集成体１８が回転した後、アーバ６６．６８を
軸線ｙ−ｙ（この時巻装ステーション８２にある）に沿
って接近する向きに並進させ、セパレータ条片９８がア
ーバ６６．６８の間に来る様にする。 第６図は今述べた様にホイール１６及び１Ｂが回転した
直後の巻装装置を示している。第６図から判る様に、部
分巻きの電極集成体が割出し位置４８の溝路４６内にあ
る。完全に巻装済みの電ｉ千集成体４０は移送ボイール
ｐＪ出し位置５０．５２の溝路４６にある。セパレーク
条片９８は依然として夫々の連続的なロール（図に示し
てない）に接続されたよ）である。この発明の手数な１
面は、前に述べた様に、セパレータ条片９８を連続的な
供給源のロールから切断する前に、ヒバレータ条片９８
の各々の側にアーバ６６．６８を挿入することである。 更に、ばね作動圧力機構９７が、セパレータ条片を切断
する際にセパレータ条片を捕捉して確実に位置ぎめする
。更に詳しく云うと、この発明の方法では、第１及び第
２の巻装ステーションの間の場所でばね作動圧力機構９
７によってセパレータ条片９８を捕捉する手段を設けて
いる。、ｔ？パレータ条片９８の切断は、往復動する様
にセパレータ切断機構９２をｒ「動することによって行
なわれる。この時、加熱ワイヤ９４をばね作動圧方間（
１η９７によりセパレータ条片９８を捕捉する場所と第
２の巻装ステーションとの間の所で、セパレータ条片９
８と接触させる。 セパレータ条片９８の切断と略同時に、完全に’６　ｂ
済みの電極集成体４０（図に示してない手段により）移
送ホイール割出し位動５２にある溝路４６から電池容器
２６へ押込む。この発明の方法の残りの工程が完了した
時、巻装装置１０は第２図に示す位置にあり、この発明
の方法の工程を裸返して、別の電極集成体を巻装する。 この後、こうして相次ぐ電極集成体を第１及び第２の巻
装ステーションで巻装して、電池容器に装入する。電極
集成体の初期の一部分の巻Ｋが第１の巻装ステーション
８２で、前に第１の巻装ステーションで一部分巻装され
た別の電極集成体の最終的な巻装が第２の巻装ステーシ
ョン８４で同時に行なわれるので、この発明の方法は従
来公知の方法よりも一層速い。詳しく云うと、この発明
による完全に巻装済みの電極集成体の出力は、１つの巻
装ステーションで電極集成体全体を逐次的に巻装する従
来の方法よりも（ホイール１８の軌道を廻る時間を考慮
しなければ）２倍の速さにすることが出来る。 Ｔ１極集成体がら旋形になるのを避ける為に、巻装アー
バに電極の前縁を差し向けるのは、精度に注意を払って
行なわなければならないことが判った。詳しく云うと、
巻装アーバに差し向ける時に、電極条片にスキューがあ
ると、電極を巻装することにより、電極の相次ぐターン
が互いにずれる。 云い換えれば、電極の任意の所定のターンがその前に巻
装されたターン（１つ又は複数）と正確に巾ならなくな
る。この様な望ましくない結果を普通ら旋形と呼ぶ。ら
旋形になることを防止しようとした従来の方式は、巻装
アーバに対して電（乍を移動し且つ差し向けるのに、シ
ャトル又は支持体■侶を用いていた。こういう方式では
、電極をシャトル内の固定空所内に入れ、この空所は電
極の周りにごくぴったりとはまる様な寸法にしていた。 こういう方式は巻装アーバに対して電ｌ枢を正しく差し
向１プる点では成功したが、空所と電極の間の密なはめ
合せの結果、電庫をシャトル門ｔ：４に装入するのにか
なりの困難さがあった。自動装入装置は、シャトル１１
　＋ｉ６の空所に対して電極を配置する場所を狂わせる
・場合が多く、その結果電極にスキューが生じ、巻装ア
ーバに対し′Ｃ電極が正しくない形で差し向けられた。 この発明の次に）ホベる１！ｆ徴は、この難点を取上げ
るものである。 第７図及び第８図には、電極の供給源から電極１０２を
受取って、この電極を移動して巻装アーバ６６．６８及
び７４．７６に差、し向けるシャトル又は支持体機構１
１０が図式的に示されている。 シャトルｔｉ［１１０はＵ字形断面を持つ細長いシャト
ル案内部材１１２と、この案内部材１１２上で、それに
沿って、アーバ７４．７６に接近する向き及び遠ざかる
向きに往復動する様に装着されたシャトル又は支持体部
材１１４とを右する。シャトル案内部材１１２はＵ字形
断面の底を形成する細長い基部１１６を持ち、これから
１対の相隔たるレール１１８．１２０が伸びていて、Ｕ
字形断面の脚部を構成している。レール１１８．１２０
が互いに向い合う案内面１２２．１２４を持ら、これら
が平行に伸びている。案内部材１１２はその１端を巻装
アーバ７４．７６に接近する様に配置して、面１２２．
１２４が巻装アーバ７４．７６の回転軸線に対して垂直
に配置される様にザる。 シャトル部材１１４が案内面１２２．１２４と平行な方
向に往復動する様にシャトル案内部Ｉｔ　１１２の上に
取付けられる。シャトル部材１１４は反対向きの面１２
８．１３０を持つシｔｒ　トル基部１２６で構成される
。シャトル部材１１４の而１２８が案内部材１１２の支
持面１３２と回動係合する様になっており、この為シャ
トル部材１１４が前に述べた往復動が出来る様に支持さ
れている。 シャトル部材１１４の面１３０が電ｆｆ１１０２と係合
して、それを支持する様になっている。第１の固定壁要
素１３４がシャトル部材１１４と基部１２６から外向き
に伸びていて、第２の可動型要素１３６及び面１２８と
協動して、シャトル部材１１４の中に端が開放した凹部
１３８を限定し、その中に電極１０２を受入れる。可動
壁要素１３６はビン１４０の周りに、壁要素１３６が電
極１０２の幅Ｗより実質的に大きな距離だけ固定壁要素
１３４から隔たる第１の位置から、電極１０２の幅Ｗに
略等しい距離だけ固定壁要素１３４から隔たる第２の位
置へと旋回し得る。この為、固定壁要素１３４及び可動
壁要素１３６が、可動壁要素１３６の位置に従って可変
の幅を持つ凹部１３８を構成する。可動壁要素１３６が
前述の第１の位置にある時、可変の凹部１３８の幅は電
極１０２の幅より実質的に大きい。可動壁要素１３６が
前述の第２の位置にあると、可変の凹部１３８の幅は電
極１０２の幅と略等しい。従って、電（ル条片１０２を
受入れて、電極条片を巻装アーバ７４．７６に差し向け
る為に整合させる、壁要素１３４．１３６の形をした手
段が設けられている。 可動型要素１３６が前述の第１の位置にあるＩＩ、ｌ、
、可変の凹部１３４の幅は十分大きく、自動ビック・ア
ンド・プレース傭構によっても、電極１０２を容易に凹
部１３８に配置することが出来る。凹部と電極の間のき
つい又はぴったりしたはめ合せを必要とする従来の方式
で起った難点が避けられる。電極１０２を凹部１３８に
装入した後、シャトル部材１１４を作動棒１４０の形を
したシｉ？トル部材移動手段又は並進手段により、案内
部材１１２に沿って左へ（第７図で見て〉並進させる。 作動棒１４０がカム従動礪構又は空気動カシリンダの様
な普通の動力源に接続される。案内部材１１２の案内面
１２２．１２４がシャトル部材１１４の相捕的な面１４
２．１４４に摺動係合する。 こうしてシャトル部材１１４が、面１２２．１２４と平
行な線に沿って、従って、アーバ７４．７６の回転軸線
に対して垂直な線に沿って移動する様に案内される。 第９図には、シャトル部材１１４が、電極１０２の前縁
をアーバ７４．７６に差し向ける位置まで並進した後の
、シャトルは構１１０が図式的に示されている。作動棒
１４０によってシャトル部材１１４が第７図に示す位置
から第９図に示す位置まで移動したことにより、壁要素
１３６が第１の位置から第２の位置へ移動していること
が容易に認められる。壁要素１３６の移動は、可動型要
素１３６を移動して凹部１３８の幅を変える手段によっ
てｉテなわれる。更に詳しく云うと、可ｖＪ壁要素１３
６を移動する手段が、案内部材１１２に固定されたカム
１４８のカム面１４６、及び可動型要素１３６に固定さ
れたカム従動体１５２のカム従動面１５０の形で設（プ
られている。前に述べたシャトル部材１１４の左向きの
移動により、カム従動面１５０がカム面１４６と係合し
て、このカム面にのり上げ、こうして可動壁要素１３６
を時計廻り（第９図で見て）に枢軸１４０の周りに回転
させて、可！７１壁要素１３６が前述の第２の位置に来
る様にすることにより、凹部１３８の幅を変えることが
出来る。この位置で、可動型要素１３６は電極１０２の
幅に略等しい距離だ（）、固定壁要素１３４から隔たっ
ている。この第２の位置では、固定壁要素１３４の整合
面１５４及び１Ｊ動！要素１３６の整合面１５６が夫々
霜囲１０２の縁１５５．１５７と係合している。整合面
１５４．１５６は案内部材１１２の案内面１２２．１２
４と平行であり、従ってアーバ７４．７６の回転軸線に
対して垂直である。従って、可動壁要素１３６が第２の
位Ｖ？に移動したことにより、電極１０２が整合して、
それが巻装アーバ７４．７６の回転軸線に対して略垂直
に伸びる様になる。こうして、電極１０２がスギューの
ない向きで巻装アーバ７４．７６に差し向けられ、電（
船を渦巻形にすることなく、巻装する。電沙１０２の前
縁がアーバフ４．７６によって捕捉された後、シャトル
部材１１４を右（第９図で見て）に移動することにより
、ＩＰ”＋０２は凹部１３８から出ると共に、可動壁要
素１３６は、カム従動体１５２がカム１４８から離脱す
る為、並びに張力ばね１６０によって加えられる力の為
、その第１の位置へと反時：ｉｙ！Ａりに旋回する。ア
ーバ７４．７６に電極１０２を差し向けるシャトルＩ＋
Ｍ１１０について説明したが、アーバ７４．７６に電憧
１０４を差し向ける為の同一のシャトル機構も設けられ
ていることを承知されたい。 この発明の考えが適切に理解される様に、この発明の好
ましい実施例を詳しく説明したが、この発明の範囲内で
、種々の変更が可能であることを承知されｌζい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するのに役立つ巻装装置
を示ず略図、第２図はこの発明の方法を実施する時、第
１の位置に配置された第１図に示した装置の略図、第３
図はこの発明の方法を実施する際、第２の位置に配置さ
れた第２図の装置を示す略図、第４図は、この発明の方
法を実施する時、第３の位置に配置された第２の装置を
示す略図、第４ａ図は第４図に示した位置にある第１の
巻装ステーションに配置されている最初に巻装された電
極集成体の拡大図、第５図はこの発明の方法を実施する
時、第４の位置に配置される第２図の装置の略図、第６
図は、この発明の方法を実施する時、第５の位置に配置
される第２図の装置の略図、第７図はこの発明に従って
巻装装置の巻装アーバに電極条片を送出すシャトル機構
の簡略平面図、第８図は第７図の線８−８で切った断面
図、第９図は第２の位置にある第７図に示したシャトル
機構の略図である。 （主な符号の説明） １４：キャニング・ホイール １６：移送ホイール １８：軌道ホイール集成体 ４０：完全に巻装済みの電極集成体 ５６：部分巻きの電極集成体 ６６．６８：巻装アーバ ７４．７６：巻装アーバ ８２．８４：第１及び第２の巻装ステーション８６：Ｉ
？パレータ条片 １０２．１０４：電極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）何れも負の電極条片、正の電極条片及びこれらの条
   片の間に配置されたセパレータで構成された、電気化学
   的電池の未巻装の第１及び第２の電極集成体を同時に円
   筒形に巻装する方法に於て、（イ）第１及び第２の巻装
   ステーションを用意し、（ロ）前記第１の巻装ステーシ
   ョンで未巻装の第１の電極集成体を一部分巻装して第１
   の部分巻きの電極集成体を形成し、（ハ）前記第１の部
   分巻きの電極集成体を前記第１の巻装ステーションから
   前記第２の巻装ステーションへ移送し、（ニ）前記第２
   の巻装ステーションで前記第１の部分巻きの電極集成体
   を更に巻装し、（ホ）前記第１の部分巻きの電極集成体
   を前記第２の巻装ステーションで更に巻装するのと同時
   に、未巻装の前記第２の電極集成体を前記第１の巻装ス
   テーションで一部分巻装して第２の部分巻きの電極集成
   体を形成する各工程を有することを特徴とする方法。 ２）特許請求の範囲第１項に記載した方法に於て、電池
   容器を用意し、前記更に巻装した電極集成体を前記容器
   の中に挿入するための第３のステーションを用意し、前
   記更に巻装した電極集成体を前記第３のステーションへ
   移動し、該第３のステーションで前記更に巻装した電極
   集成体を前記容器の中に挿入し、前記更に巻装した電極
   集成体を収容した前記電池容器を前記第３のステーショ
   ンから取去る工程を含む方法。 ３）特許請求の範囲第２項に記載した方法に於て、セパ
   レータ材料の連続的なロールから、前記第１の巻装ステ
   ーションで前記セパレータを未巻装の電極集成体に供給
   する工程を含む方法。 ４）特許請求の範囲第３項に記載した方法に於て、前記
   移送する工程（ハ）が、前記セパレータが前記連続的な
   ロールに接続されている間に、前記第１の部分巻きの電
   極集成体を前記第２の巻装ステーションへ移送すること
   を含む方法。 ５）特許請求の範囲第４項に記載した方法に於て、前記
   第１の部分巻きの電極集成体が前記第１の巻装ステーシ
   ョンから移送された後に前記セパレータを前記ロールか
   ら切断する工程を含む方法。 ６）特許請求の範囲第５項に記載した方法に於て、前記
   切断する工程の前に、前記第１及び第２の巻装ステーシ
   ョンの間の場所で前記セパレータを捕捉する捕捉手段を
   用意する工程を含む方法。 ７）特許請求の範囲第６項に記載した方法に於て、前記
   切断する工程が、前記場所と前記第２の巻装ステーショ
   ンの間で、前記セパレータを前記ロールから切断するこ
   とを含む方法。 ８）何れも負の電極条片、正の電極条片及び両条片間に
   配置された隔離板で構成される、電気化学的電池の未巻
   装の第１及び第２の電極集成体を同時に円筒形に巻装す
   る方法に於て、（イ）第１及び第２の巻装ステーション
   を用意し、（ロ）夫々前記第１及び第２の巻装ステーシ
   ョンに配置された第１の対及び第２の対の巻装アーバを
   持つ第１の軌道ホイールを設け、該アーバは前記第１の
   軌道ホィールに対して回転出来るように装着され、（ハ
   ）一方の対の前記アーバを用いて、前記第１の巻装ステ
   ーションで未巻装の第１の電極集成体を一部分巻装して
   第１の部分巻きの電極集成体を形成し、（ニ）前記軌道
   ホイールを回転して、前記一方の対のアーバ及び前記第
   １の部分巻きの電極集成体を前記第１の巻装ステーショ
   ンから前記第２の巻装ステーションへ移送すると同時に
   、他方の１対のアーバを前記第２の巻装ステーションか
   ら前記第１の巻装ステーションへ移送し、（ホ）前記他
   方の１対のアーバを用いて、前記第１の巻装ステーショ
   ンで未巻装の第２の電極集成体を一部分巻装して第２の
   部分巻きの電極集成体を形成し、（へ）該第１の巻装ス
   テーションでの前記第２の部分巻きの電極集成体を形成
   するための巻装と同時に、前記一方の対のアーバを用い
   て、前記第２の巻装ステーションで前記第２の部分巻き
   の電極集成体を更に巻装して巻装済みの電極集成体を形
   成する各工程を含む方法。 ９）特許請求の範囲第８項に記載した方法に於て、前記
   第１の部分巻きの電極集成体を受入れる溝路を持つ回転
   自在の第２の移送ホィールを用意し、前記溝路内で前記
   更に巻装する工程（ヘ）を行ない、前記第２の移送ホィ
   ールを回転して、前記溝路及び前記巻装済みの電極集成
   体を、該巻装済みの電極集成体を該溝路から取出す為の
   割出し位置へ移送し、該割出し位置で前記巻装済みの電
   極集成体を電池容器内に挿入する工程を含む方法。 １０）特許請求の範囲第９項に記載した方法に於て、前
   記電池容器を受入れる凹部を持つ第３のキヤニング・ホ
   ィールを用意し、該凹部内に電池容器を供給し、前記凹
   部及び前記電池容器を前記割出し位置と隣接して整合す
   る様に位置ぎめし、該割出し位置に於て前記巻装済みの
   電極集成体を前記溝路から取出して前記電池容器内に入
   れ、前記第３のキヤニング・ホイールを回転して、前記
   巻装済みの電極集成体を収容した前記電池容器を前記割
   出し位置から、前記電池容器を前記凹部から取出す位置
   へ移動する工程を含む方法。