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課題

残留した電極用活物質合剤を回収できる混練装置電極製造装置、及び電極製造ステムを提供すること。

解決手段

活物質合剤貯留槽10と、活物質S1、バインダS2、及び溶媒S3を含む原材料Rが投入され、原材料Rを撹拌する混練機20と、混練機20と活物質合剤貯留槽10とを接続し、混練機20により撹拌された原材料Rが通過する混練配管23と、活物質合剤貯留槽10に接続されるとともに活物質合剤貯留槽10の内部の空気を外部に排出する混練用真空ポンプ30と、を備える。

概要

背景

従来、特許文献1,2に記載されるような混練装置が知られている。混練装置は、混練機と、配管混練用配管)と、保管タンク活物質合剤貯留槽)とを備えている。混練機は、活物質バインダ、及び溶媒を含む原材料撹拌することにより電極用活物質合剤(撹拌された原材料)を製造する。混練機で製造された電極用活物質合剤は、混練用配管を通過して保管タンクに送出される。

また、特許文献2には混練装置を有する電極製造装置が開示されている。電極製造装置は、塗工タンクと、配管(塗工用配管)とを備えている。塗工タンクは、蓄電装置電極を構成する電極材料に対して電極用活物質合剤を塗工する塗工装置に接続されるものである。また、混練装置の保管タンクと塗工タンクとは、塗工用配管により接続されている。塗工タンクには、保管タンクから塗工用配管を通過して電極用活物質合剤が移され、保管される。塗工タンクに保管される電極用活物質合剤は塗工装置に供給され、塗工装置は電極材料に対して電極用活物質合剤を塗工する。

概要

残留した電極用活物質合剤を回収できる混練装置、電極製造装置、及び電極製造ステムを提供すること。活物質合剤貯留槽10と、活物質S1、バインダS2、及び溶媒S3を含む原材料Rが投入され、原材料Rを撹拌する混練機20と、混練機20と活物質合剤貯留槽10とを接続し、混練機20により撹拌された原材料Rが通過する混練用配管23と、活物質合剤貯留槽10に接続されるとともに活物質合剤貯留槽10の内部の空気を外部に排出する混練用真空ポンプ30と、を備える。

目的

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、残留した電極用活物質合剤を回収できる混練装置、電極製造装置、及び電極製造システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

活物質合剤貯留槽と、活物質バインダ、及び溶媒を含む原材料投入され、前記原材料を撹拌する混練機と、前記混練機と前記活物質合剤貯留槽とを接続し、前記混練機により撹拌された前記原材料が通過する配管と、前記活物質合剤貯留槽に接続されるとともに前記活物質合剤貯留槽の内部の空気を外部に排出する真空ポンプと、を備えることを特徴とする混練装置

請求項2

請求項1に記載される混練装置を有する電極製造装置であって、蓄電装置電極を構成する電極材料に対して前記混練機により撹拌された前記原材料を塗工する塗工装置に接続される塗工用貯留槽と、前記配管を混練用配管としたとき、前記活物質合剤貯留槽と前記塗工用貯留槽とを接続する塗工用配管と、前記真空ポンプを混練用真空ポンプとしたとき、前記塗工用貯留槽に接続されるとともに前記塗工用貯留槽の内部の空気を外部に排出する塗工用真空ポンプと、を更に備えることを特徴とする電極製造装置。

請求項3

活物質合剤貯留槽と、活物質、バインダ、及び溶媒を含む原材料が投入され、前記原材料を撹拌する混練機と、前記混練機と前記活物質合剤貯留槽とを接続し、前記混練機により撹拌された前記原材料が通過する混練用配管と、前記活物質合剤貯留槽に接続されるとともに前記活物質合剤貯留槽の内部の空気を外部に排出する混練用真空ポンプと、蓄電装置の電極を構成する電極材料に対して前記混練機により撹拌された前記原材料を塗工する塗工装置に接続される塗工用貯留槽と、前記活物質合剤貯留槽と前記塗工用貯留槽とを接続する塗工用配管と、前記塗工用貯留槽に接続されるとともに前記塗工用貯留槽の内部の空気を外部に排出する塗工用真空ポンプと、を備え、前記混練機の内部、前記混練用配管の内部、及び前記塗工用配管を溶媒により洗浄する電極製造ステムであって、前記混練機の内部、前記混練用配管の内部、及び前記塗工用配管の内部を洗浄する前に、前記混練用真空ポンプにより前記活物質合剤貯留槽の内部の空気を外部に排出した後、前記塗工用真空ポンプにより前記塗工用貯留槽の内部の空気を外部に排出することを特徴とする電極製造システム。

技術分野

0001

本発明は、混練装置電極製造装置、及び電極製造ステムに関する。

背景技術

0002

従来、特許文献1,2に記載されるような混練装置が知られている。混練装置は、混練機と、配管混練用配管)と、保管タンク活物質合剤貯留槽)とを備えている。混練機は、活物質バインダ、及び溶媒を含む原材料撹拌することにより電極用活物質合剤(撹拌された原材料)を製造する。混練機で製造された電極用活物質合剤は、混練用配管を通過して保管タンクに送出される。

0003

また、特許文献2には混練装置を有する電極製造装置が開示されている。電極製造装置は、塗工タンクと、配管(塗工用配管)とを備えている。塗工タンクは、蓄電装置電極を構成する電極材料に対して電極用活物質合剤を塗工する塗工装置に接続されるものである。また、混練装置の保管タンクと塗工タンクとは、塗工用配管により接続されている。塗工タンクには、保管タンクから塗工用配管を通過して電極用活物質合剤が移され、保管される。塗工タンクに保管される電極用活物質合剤は塗工装置に供給され、塗工装置は電極材料に対して電極用活物質合剤を塗工する。

先行技術

0004

特開2018−98098号公報
特開2016−103358号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上記の混練装置では、ポンプにより混練用配管を通じて保管タンクに電極用活物質合剤を送出したとき、混練用配管の内部に電極用活物質合剤が残留してしまうことがある。そのため、例えば上記の混練装置では、電極用活物質合剤を製造した後、混練機に溶媒を投入することにより混練機の内部及び混練用配管の内部を洗浄することが考えられる。

0006

上記の電極製造装置では、保管タンクと塗工タンクとの間の塗工用配管に電極用活物質合剤が残留してしまうことがある。そのため、例えば上記の電極製造装置においても、保管タンクから塗工タンクを介して塗工装置まで電極用活物質合剤が供給された後、塗工用配管を溶媒により洗浄することが考えられる。

0007

ところで、上記の混練装置及び上記の電極製造装置では、混練用配管の内部及び塗工用配管の内部に残留した電極用活物質合剤が溶媒により洗浄されてしまい、使用可能な電極用活物質合剤が廃棄されてしまう。

0008

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、残留した電極用活物質合剤を回収できる混練装置、電極製造装置、及び電極製造システムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決する混練装置は、活物質合剤貯留槽と、活物質、バインダ、及び溶媒を含む原材料が投入され、前記原材料を撹拌する混練機と、前記混練機と前記活物質合剤貯留槽とを接続し、前記混練機により撹拌された前記原材料が通過する配管と、前記活物質合剤貯留槽に接続されるとともに前記活物質合剤貯留槽の内部の空気を外部に排出する真空ポンプと、を備える。

0010

これによれば、活物質合剤貯留槽の内部の空気が真空ポンプにより外部に排出されると、活物質合剤貯留槽の内部の圧力は、配管の内部の圧力よりも小さくなる。よって、配管の内部に残留した混練機により原材料が撹拌されることで製造される電極用活物質合剤を活物質合剤貯留槽に向けて引き込むことができる。したがって、配管の内部に残留した電極用活物質合剤を回収できる。

0011

上記の混練装置を有する電極製造装置であって、蓄電装置の電極を構成する電極材料に対して前記混練機により撹拌された前記原材料を塗工する塗工装置に接続される塗工用貯留槽と、前記配管を混練用配管としたとき、前記活物質合剤貯留槽と前記塗工用貯留槽とを接続する塗工用配管と、前記真空ポンプを混練用真空ポンプとしたとき、前記塗工用貯留槽に接続されるとともに前記塗工用貯留槽の内部の空気を外部に排出する塗工用真空ポンプと、を更に備えるとよい。

0012

これによれば、塗工用貯留槽の内部の空気が塗工用真空ポンプにより外部に排出されると、塗工用貯留槽の内部の圧力は、塗工用配管の内部の圧力よりも小さくなる。よって、塗工用配管の内部に残留した電極用活物質合剤を塗工用貯留槽に向けて引き込むことができる。したがって、混練装置の混練用配管の内部に残留した電極用活物質合剤を回収でき、且つ電極製造装置の塗工用配管の内部に残留した電極用活物質合剤を回収できる。

0013

上記課題を解決する電極製造システムは、活物質合剤貯留槽と、活物質、バインダ、及び溶媒を含む原材料が投入され、前記原材料を撹拌する混練機と、前記混練機と前記活物質合剤貯留槽とを接続し、前記混練機により撹拌された前記原材料が通過する混練用配管と、前記活物質合剤貯留槽に接続されるとともに前記活物質合剤貯留槽の内部の空気を外部に排出する混練用真空ポンプと、蓄電装置の電極を構成する電極材料に対して前記混練機により撹拌された前記原材料を塗工する塗工装置に接続される塗工用貯留槽と、前記活物質合剤貯留槽と前記塗工用貯留槽とを接続する塗工用配管と、前記塗工用貯留槽に接続されるとともに前記塗工用貯留槽の内部の空気を外部に排出する塗工用真空ポンプと、を備え、前記混練機の内部、前記混練用配管の内部、及び前記塗工用配管を溶媒により洗浄する電極製造システムであって、前記混練機の内部、前記混練用配管の内部、及び前記塗工用配管の内部を洗浄する前に、前記混練用真空ポンプにより前記活物質合剤貯留槽の内部の空気を外部に排出した後、前記塗工用真空ポンプにより前記塗工用貯留槽の内部の空気を外部に排出する。

0014

これによれば、混練機の内部、混練用配管の内部、及び塗工用配管の内部を洗浄する前に、混練用配管に残留した電極用活物質合剤を混練用真空ポンプにより活物質合剤貯留槽に向けて引き込む。その後、塗工用配管に残留した電極用活物質合剤を塗工用真空ポンプにより塗工用貯留槽に向けて引き込む。よって、電極製造システムでは、電極製造システムの上流から下流に向けて残留した電極用活物質合剤を塗工用貯留槽に向けて引き込むことができるため、残留した電極用活物質合剤をより効率よく回収することができる。

発明の効果

0015

この発明によれば、残留した電極用活物質合剤を回収できる。

図面の簡単な説明

0016

混練装置、電極製造装置、及び電極製造システムの概略図。
変形例における混練装置、電極製造装置、及び電極製造システムの概略図。

実施例

0017

以下、電極製造装置、混練装置、及び電極製造システムを具体化した実施形態を図1にしたがって説明する。本実施形態では、例えば蓄電装置としてのリチウムイオン電池の正極に使用される電極用活物質合剤を電極製造装置の混練装置により製造するとともに製造された電極用活物質合剤を用いてリチウムイオン電池の正極を製造する。

0018

図1に示すように、この実施形態の電極製造装置1は、混練装置2と、塗工用貯留槽3と、塗工用配管4と、塗工用真空ポンプ5と、を備えている。
混練装置2は、活物質合剤貯留槽10と、混練機20と、混練用配管23と、混練用ポンプ24と、分散機25と、混練用真空ポンプ30とを備えている。活物質合剤貯留槽10は、電極用活物質合剤Emを貯留する。活物質合剤貯留槽10は、電極用活物質合剤Emの品質確認のために一時的に電極用活物質合剤Emを貯留するタンクである。混練機20は、撹拌器21を備えている。撹拌器21は、活物質S1、バインダS2、及び溶媒S3を含む原材料Rを投入する撹拌槽21aと、撹拌槽21aの内部で原材料Rを撹拌する撹拌体21bとを有している。撹拌器21(混練機20)は、撹拌槽21aの内部で撹拌体21bにより原材料Rを撹拌している。撹拌槽21aの内部において撹拌体21bによる原材料Rの撹拌を荒混合という。撹拌体21bは、モータにより撹拌槽21aの内部で回転可能である。なお、溶媒S3は、例えばN−メチル−2−ピロリドン(NMP)が採用されている。

0019

混練用真空ポンプ30と活物質合剤貯留槽10とは、接続用配管61により接続されている。接続用配管61は、活物質合剤貯留槽10の側面に接続されている。混練用真空ポンプ30は、活物質合剤貯留槽10の内部の空気を外部に排出する機能を有している。混練用真空ポンプ30は、活物質合剤貯留槽10の内部を真空状態にする機能を有している。接続用配管61の経路上には、接続用配管61を開閉する電磁バルブ71が設けられている。

0020

混練用配管23は、撹拌槽21a(混練機20)と活物質合剤貯留槽10とに接続されるとともに混練機20により撹拌された原材料Rが通過する。混練用配管23は、撹拌槽21aと混練用ポンプ24とを接続する第1混練用配管23aと、混練用ポンプ24と撹拌槽21aとを接続する第2混練用配管23bと、混練用ポンプ24と活物質合剤貯留槽10とを接続する第3混練用配管23cとを有している。第2混練用配管23bの経路上には、分散機25が設けられている。分散機25では、撹拌槽21aにより荒混合された原材料Rを更に細かく混合する精混合が実施される。分散機25には、例えばロータリーキルンが採用されている。第3混練用配管23cの経路上には、第3混練用配管23cを開閉する電磁バルブ72が設けられている。

0021

塗工用配管4は、塗工用貯留槽3と活物質合剤貯留槽10とを接続している。塗工用配管4は、活物質合剤貯留槽10の側面に接続されている。塗工用配管4の活物質合剤貯留槽10への開口部と、接続用配管61の活物質合剤貯留槽10への開口部とは、活物質合剤貯留槽10の高さ方向において重ならないように配置されている。接続用配管61の活物質合剤貯留槽10への開口部は、塗工用配管4の活物質合剤貯留槽10への開口部よりも上寄りに位置している。塗工用配管4の経路上には、塗工用ポンプ41及び電磁バルブ73が設けられている。塗工用配管4の経路上において、電磁バルブ73は塗工用ポンプ41と塗工用貯留槽3との間に設けられている。塗工用貯留槽3には、活物質合剤貯留槽10に貯留されている電極用活物質合剤Emが塗工用ポンプ41により移されることで電極用活物質合剤Emが貯留される。

0022

塗工用真空ポンプ5と塗工用貯留槽3とは、接続用配管62により接続されている。塗工用真空ポンプ5は、塗工用貯留槽3の内部の空気を外部に排出する機能を有している。塗工用真空ポンプ5は、塗工用貯留槽3の内部を真空状態にする機能を有している。接続用配管62は、塗工用貯留槽3の側面に接続されている。接続用配管62の経路上には、接続用配管62を開閉する電磁バルブ74が設けられている。また、塗工用貯留槽3には、接続用配管63を介して塗工装置70が接続されている。接続用配管63は、塗工用貯留槽3の側面に接続されている。接続用配管63の塗工用貯留槽3への開口部と、接続用配管62の塗工用貯留槽3への開口部とは、塗工用貯留槽3の高さ方向において重ならないように配置されている。接続用配管62の塗工用貯留槽3への開口部は、接続用配管63の塗工用貯留槽3の開口部よりも上寄りに位置している。接続用配管63の経路上には、供給用ポンプ42が設けられている。塗工装置70は、リチウムイオン電池の電極を構成する電極材料80に対して電極用活物質合剤Emを塗工する装置である。塗工装置70には、塗工用貯留槽3に貯留されている電極用活物質合剤Emが供給用ポンプ42により供給される。塗工装置70は、供給された電極用活物質合剤Emを電極材料80に塗工する。

0023

このように構成された電極製造装置1及び混練装置2では、撹拌槽21aの内部で撹拌体21bにより原材料Rが撹拌され、撹拌された原材料Rを混練用ポンプ24の動力により第1混練用配管23a、第2混練用配管23b(分散機25)、及び撹拌槽21aの順に循環させることで電極用活物質合剤Emを製造している。また、所定時間かけて原材料Rが撹拌器21及び分散機25により混合されると、混練用ポンプ24の動力により撹拌器21から第1混練用配管23a、及び第3混練用配管23cを介して電極用活物質合剤Emは活物質合剤貯留槽10に送出される。活物質合剤貯留槽10に貯留された電極用活物質合剤Emは、塗工用ポンプ41により塗工用配管4を通過して塗工用貯留槽3の内部に貯留される。塗工用貯留槽3に貯留された電極用活物質合剤Emは、供給用ポンプ42により塗工装置70に供給され、塗工装置70は、電極材料80に対して電極用活物質合剤Emを塗工することでリチウムイオン電池の正極を製造する。

0024

上記したように本実施形態では、電極製造装置1の混練装置2により電極用活物質合剤Emを製造するとともに製造された電極用活物質合剤Emを用いてリチウムイオン電池の正極を製造する電極製造システム6が構築されている。

0025

電極製造システム6は、混練工程と洗浄工程とを有している。混練工程は、電極用活物質合剤Emを製造する工程である。混練工程は、製造された電極用活物質合剤Emを活物質合剤貯留槽10に貯留する工程までを含む。洗浄工程は、活物質合剤貯留槽10に貯留されている電極用活物質合剤Emが塗工用貯留槽3を介して塗工装置70に供給された後、混練機20の撹拌槽21aに溶媒S3を投入することにより混練機20の内部、混練用配管23の内部、及び塗工用配管4の内部を洗浄する工程である。詳しくは、洗浄工程では、撹拌槽21aに投入された溶媒S3を混練用ポンプ24の動力により第1混練用配管23a、第2混練用配管23b(分散機25)、及び撹拌槽21aの順に循環させた後、撹拌槽21aから第1混練用配管23a及び第3混練用配管23cを介して活物質合剤貯留槽10に向けて流動させる。その後、活物質合剤貯留槽10に貯留される溶媒S3を塗工用ポンプ41の動力により塗工用配管4を介して塗工用貯留槽3に向けて流動させる。なお、洗浄工程において、活物質合剤貯留槽10に貯留されている電極用活物質合剤Emは、塗工用貯留槽3に既に移されており、且つ塗工用貯留槽3に移された電極用活物質合剤Emは、塗工装置70に既に移されている。そのため、洗浄工程において活物質合剤貯留槽10の内部及び塗工用貯留槽3の内部は空の状態である。なお、活物質合剤貯留槽10の空の状態とは、電極用活物質合剤Emの界面が第3混練用配管23c及び接続用配管61の活物質合剤貯留槽10への開口部よりも下寄りに位置している状態である。すなわち、活物質合剤貯留槽10における第3混練用配管23c及び接続用配管61との接続部分が電極用活物質合剤Emにより塞がれていない状態である。塗工用貯留槽3の空の状態とは、電極用活物質合剤Emの界面が塗工用配管4及び接続用配管62の塗工用貯留槽3への開口部よりも下寄りに位置している状態である。すなわち、塗工用貯留槽3における塗工用配管4及び接続用配管62との接続部分が電極用活物質合剤Emの界面よりも上寄りに位置している状態である。

0026

また、電極製造システム6は、制御装置40を備えている。制御装置40は、各ポンプ5,24,30,41,42の動作を制御する。制御装置40は、各電磁バルブ71,72,73,74の開閉を制御する。制御装置40は、電極製造システム6の混練工程において混練用ポンプ24を動作させることで第1混練用配管23a、第2混練用配管23b(分散機25)、及び撹拌槽21aの内部で原材料Rを循環させることで電極用活物質合剤Emを製造させる。制御装置40は、所定時間かけて原材料Rが撹拌器21及び分散機25により混合されると、電磁バルブ72を開く。制御装置40は、電磁バルブ72を開いた状態で混練用ポンプ24を動作させることで第1混練用配管23a、及び第3混練用配管23cを介して電極用活物質合剤Emを活物質合剤貯留槽10に送出させる。活物質合剤貯留槽10に電極用活物質合剤Emが貯留されたとき、混練工程が完了する。

0027

以下に混練工程後の制御装置40の動作について説明する。混練工程後の制御装置40の動作は、電極製造システム6の洗浄工程前であって活物質合剤貯留槽10の内部及び塗工用貯留槽3の内部が空の状態で実施することを前提としている。

0028

制御装置40は、撹拌槽21aの内部に溶媒S3を投入することにより混練機20の内部、混練用配管23の内部、及び塗工用配管4の内部を洗浄する前に、電磁バルブ72を閉めるとともに電磁バルブ71を開く。制御装置40は、電磁バルブ71を開いた状態で混練用真空ポンプ30を所定時間動作させる。当該所定時間とは、活物質合剤貯留槽10のサイズ及び混練用真空ポンプ30の性能に応じて混練用真空ポンプ30により活物質合剤貯留槽10が真空状態となるまでの時間を予め実験的に確認したものである。制御装置40は、混練用真空ポンプ30を動作させた後、電磁バルブ72を開く。制御装置40は、電磁バルブ72を所定時間開いた状態に維持し、その後、電磁バルブ72を閉める。当該所定時間とは、活物質合剤貯留槽10のサイズ、第3混練用配管23cの径のサイズ、及び第3混練用配管23cの長さに応じて第3混練用配管23c及び活物質合剤貯留槽10の内部の圧力が均一となるまでの時間を予め実験的に確認したものである。

0029

その後、制御装置40は、電磁バルブ73を閉めるとともに電磁バルブ74を開く。制御装置40は、電磁バルブ74を開いた状態で塗工用真空ポンプ5を所定時間動作させる。当該所定時間とは、塗工用貯留槽3のサイズ及び塗工用真空ポンプ5の性能に応じて塗工用真空ポンプ5により塗工用貯留槽3が真空状態となるまでの時間を予め実験的に確認したものである。制御装置40は、塗工用真空ポンプ5を動作させた後、電磁バルブ73を開く。制御装置40は、電磁バルブ73を所定時間開いた状態に維持し、その後、電磁バルブ73を閉める。当該所定時間とは、塗工用貯留槽3のサイズ、塗工用配管4の径のサイズ、及び塗工用配管4の長さに応じて塗工用配管4及び塗工用貯留槽3の内部の圧力が均一となるまでの時間を予め実験的に確認したものである。

0030

その後、制御装置40は、電磁バルブ72,73を開いた状態に維持し、電極製造システム6の洗浄工程が実施される。
次に、本実施形態の作用について説明する。

0031

電極製造システム6の混練工程後の洗浄工程前において、電磁バルブ72を閉じるとともに電磁バルブ71を開いた状態で混練用真空ポンプ30を動作させ、活物質合剤貯留槽10の内部を真空状態とする。よって、活物質合剤貯留槽10の内部の圧力は、第3混練用配管23cの内部の圧力よりも小さくなる。この状態で電磁バルブ72を開くため、例えば混練機20の第3混練用配管23cの内部に電極用活物質合剤Emが残留していたとしても、残留した電極用活物質合剤Emが活物質合剤貯留槽10に向けて引き込まれる。

0032

また、電極製造システム6において、電磁バルブ73を閉じるとともに電磁バルブ74を開いた状態で塗工用真空ポンプ5を動作させ、塗工用貯留槽3の内部を真空状態とする。よって、塗工用貯留槽3の内部の圧力は、塗工用配管4の内部の圧力よりも小さくなる。この状態で電磁バルブ73を開くため、例えば電極製造装置1の塗工用配管4の内部に電極用活物質合剤Emが残留していたとしても、残留した電極用活物質合剤Emが塗工用貯留槽3に向けて引き込まれる。

0033

本実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、活物質合剤貯留槽10の内部の空気が混練用真空ポンプ30により外部に排出されると、活物質合剤貯留槽10の内部の圧力は、混練用配管23の内部の圧力よりも小さくなる。よって、混練用配管23の内部に残留した混練機20により原材料Rが撹拌されることで製造される電極用活物質合剤Emを活物質合剤貯留槽10に向けて引き込むことができる。したがって、混練用配管23の内部に残留した電極用活物質合剤Emを回収できる。

0034

(2)本実施形態では、塗工用貯留槽3の内部の空気が塗工用真空ポンプ5により外部に排出されると、塗工用貯留槽3の内部の圧力は、塗工用配管4の内部の圧力よりも小さくなる。よって、塗工用配管4の内部に残留した電極用活物質合剤Emを塗工用貯留槽3に向けて引き込むことができる。したがって、混練装置2の混練用配管23の内部に残留した電極用活物質合剤Emを回収でき、且つ電極製造装置1の塗工用配管4の内部に残留した電極用活物質合剤Emを回収できる。

0035

(3)本実施形態の電極製造システム6では、混練機20の内部、混練用配管23の内部、及び塗工用配管4の内部を洗浄する前に、混練用配管23に残留した電極用活物質合剤Emを混練用真空ポンプ30により活物質合剤貯留槽10に向けて引き込む。その後、塗工用配管4に残留した電極用活物質合剤Emを塗工用真空ポンプ5により塗工用貯留槽3に向けて引き込む。よって、電極製造システム6では、電極製造システム6の上流から下流に向けて残留した電極用活物質合剤Emを塗工用貯留槽3に向けて引き込むことができるため、残留した電極用活物質合剤Emをより効率よく回収することができる。

0036

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
〇 本実施形態の課題として、混練用配管23の内部及び塗工用配管4の内部に残留した電極用活物質合剤Emが洗浄工程において溶媒S3により廃棄されてしまう旨を記載したが、これに限らない。例えば、本実施形態の電極製造システム6における混練工程において、撹拌槽21aに投入した原材料Rの量に対して活物質合剤貯留槽10の内部に貯留される電極用活物質合剤Emが少なくなってしまうこと、すなわち電極用活物質合剤Emの歩留まりが低下してしまうことを課題としてもよい。この課題に対しての本実施形態は、次のように変更してもよい。

0037

例えば、混練装置2による混練工程後において、活物質合剤貯留槽10に貯留された電極用活物質合剤Emを一時的に別のタンクに保存した状態で、混練用真空ポンプ30により第3混練用配管23cの内部に残留した電極用活物質合剤Emを活物質合剤貯留槽10に引き込むように変更してもよい。この場合、混練用真空ポンプ30による引き込みが完了したときに別のタンクに保存した電極用活物質合剤Emを再度貯留し直す。このように構成することで、撹拌槽21aに投入した原材料Rに対する活物質合剤貯留槽10に貯留される電極用活物質合剤Emの歩留まりを向上させることができる。

0038

〇 上記変更例と同様に、活物質合剤貯留槽10に貯留された電極用活物質合剤Emを塗工用貯留槽3に貯留させた場合、活物質合剤貯留槽10の電極用活物質合剤Emの量に対して塗工用貯留槽3の電極用活物質合剤Emの量が少なくなってしまう。すなわち、電極用活物質合剤Emの歩留まりが低下してしまうことが考えられる。この課題に対して、次のように変更してもよい。

0039

例えば、電極用活物質合剤Emを塗工用貯留槽3に貯留した後において、塗工用貯留槽3に貯留された電極用活物質合剤Emを一時的に別のタンクに保存する。その状態で、塗工用真空ポンプ5によって塗工用配管4の内部に残留した電極用活物質合剤Emを塗工用貯留槽3に引き込むように変更してもよい。この場合、塗工用真空ポンプ5による引き込みが完了したときに別のタンクに保存した電極用活物質合剤Emを再度貯留し直す。このように構成することで、活物質合剤貯留槽10に貯留された電極用活物質合剤Emの量に対する塗工用貯留槽3に貯留される電極用活物質合剤Emの歩留まりを向上させることができる。なお、上記変更例及び本変更例において、電極用活物質合剤Emを一時的に保存するタンクは共用してもよいし、活物質合剤貯留槽10及び塗工用貯留槽3のそれぞれに個別に採用してもよい。

0040

〇 本実施形態の電極製造システム6において、混練用真空ポンプ30を所定時間動作させた後、電磁バルブ72を開くと同時に混練用ポンプ24を駆動させてもよい。このように変更することにより、第1混練用配管23a及び第2混練用配管23bに残留した電極用活物質合剤Emを第3混練用配管23cに引き込みながら、第3混練用配管23cの内部に残留した電極用活物質合剤Emを活物質合剤貯留槽10に向けて引き込むことができる。よって、より効率よく第3混練用配管23cに残留した電極用活物質合剤Emを回収できる。

0041

〇 本実施形態及び上記変更例において、電極製造システム6の洗浄工程前に活物質合剤貯留槽10に回収された電極用活物質合剤Emの界面が、活物質合剤貯留槽10における塗工用配管4の接続部分よりも上寄りに位置するまで電極用活物質合剤Emが回収された場合を考える。すなわち、活物質合剤貯留槽10における塗工用配管4の接続部分を塞ぐほどの量の電極用活物質合剤Emが回収された場合を考える。この場合、本実施形態の電極製造システム6は、塗工用真空ポンプ5を所定時間動作させた後、電磁バルブ73を開くと同時に塗工用ポンプ41を駆動させてもよい。このように変更することにより、塗工用ポンプ41により活物質合剤貯留槽10から塗工用貯留槽3に電極用活物質合剤Emを引き込みながら塗工用配管4の内部に残留した電極用活物質合剤Emを塗工用貯留槽3に引き込める。

0042

また、洗浄工程前に活物質合剤貯留槽10に回収された電極用活物質合剤Emの界面が、活物質合剤貯留槽10における塗工用配管4の接続部分よりも下寄りであったとしても、電磁バルブ73を開きながら塗工用ポンプ41を駆動させてもよい。このような構成を採用した場合、塗工用配管4における活物質合剤貯留槽10と塗工用ポンプ41との間の部分に残留した電極用活物質合剤Emを回収できる。

0043

〇混練用真空ポンプ30により活物質合剤貯留槽10の内部を真空状態とすることで第3混練用配管23cの内部に残留した電極用活物質合剤Emを活物質合剤貯留槽10に引き込むようにしていたが、以下のように変更してもよい。

0044

図2に示すように、混練用配管23として第4混練用配管23dを追加してもよい。第4混練用配管23dは、第1混練用配管23aと第3混練用配管23cとを接続している。第4混練用配管23dの経路上には、第4混練用配管23dを開閉する電磁バルブ75,76がそれぞれ設けられている。電磁バルブ75は、第4混練用配管23dにおける第1混練用配管23a側に設けられている。電磁バルブ76は、第4混練用配管23dにおける第3混練用配管23c側に設けられている。電磁バルブ75,76は、電極製造システム6の混練工程時には、制御装置40により閉じた状態に維持されている。なお、このとき撹拌槽21aは密閉状態となるように構成が変更されている。

0045

制御装置40は、混練用真空ポンプ30を所定時間動作させることにより活物質合剤貯留槽10を真空状態にする。この状態で、制御装置40は電磁バルブ72,75,76を開く。このように変更することで、第3混練用配管23cに残留した電極用活物質合剤Emだけでなく、第1混練用配管23a、第2混練用配管23b、及び撹拌槽21aに残留した電極用活物質合剤Emを活物質合剤貯留槽10に向けて引き込むことができる。

0046

〇 本実施形態では、混練用真空ポンプ30及び塗工用真空ポンプ5により活物質合剤貯留槽10及び塗工用貯留槽3の内部を真空状態にしたが、これに限らない。例えば、活物質合剤貯留槽10及び塗工用貯留槽3の内部の圧力が混練用配管23の内部の圧力よりも小さくなるのであれば、真空状態でなくてもよい。

0047

〇 本実施形態及び上記変更例の電磁バルブ71,72,73,74,75,76は、制御装置40により制御されなくてもよい。この場合、電磁バルブ71,72,73,74,75,76は、手動で配管を開閉させるバルブに変更するとよい。

0048

〇混練装置2は、リチウムイオン電池の正極に使用される電極用活物質合剤Emを製造する装置であったが、例えばリチウムイオン電池の負極に使用される電極用活物質合剤Emを製造する装置としてもよい。

0049

〇混練装置2は、リチウムイオン電池以外の蓄電装置の電極用活物質合剤Emを製造するための装置に適用してもよい。
〇 上記の混練装置2の変更に伴って、電極製造装置1は、リチウムイオン電池以外の蓄電装置の電極を製造する装置に適用してもよい。

0050

〇 本実施形態では、撹拌槽21aの内部で原材料Rが撹拌され、撹拌された原材料Rを混練用ポンプ24の動力により第2混練用配管23b(分散機25)、第1混練用配管23a、及び撹拌槽21aの順に循環させることにより電極用活物質合剤Emを製造してもよい。また、所定時間かけて原材料Rが撹拌器21及び分散機25により混合されると、混練用ポンプ24の動力により撹拌器21から第2混練用配管23b(分散機25)、及び第3混練用配管23cを介して電極用活物質合剤Emを活物質合剤貯留槽10に送出してもよい。

0051

〇電極製造システム6の洗浄工程で使用される溶媒S3は他の種類に変更してもよい。この場合、電極用活物質合剤Emの品質に影響を与えないように電極製造装置1の内部に溶媒が残留しないようにすることが好ましい。

0052

〇混練装置2は、活物質合剤貯留槽10、混練機20、混練用配管23、及び混練用ポンプ24により構成され、分散機25を備えていない構成としてもよい。このように構成されることにより分散機25による原材料Rの精混合が実施されない構成となるが、ポンプ24の動力により撹拌器21、第1混練用配管23a、及び第2混練用配管23bを循環させる時間を本実施形態よりも長く設定し、撹拌器21における原材料Rの撹拌により電極用活物質合剤Emを製造するように変更する。

0053

〇混練装置2は、活物質合剤貯留槽10、混練機20、及び混練用配管23により構成され、混練用ポンプ24及び分散機25を備えていない構成としてもよい。この構成を採用したとき、活物質合剤貯留槽10を撹拌槽21aの鉛直方向の下側に設けるように変更し、撹拌槽21aと活物質合剤貯留槽10とを混練用配管23としての1つの配管で接続するように変更する。このように構成された混練装置2では、撹拌器21で製造した電極用活物質合剤Emは、自重により1つの配管を介して活物質合剤貯留槽10に送出される。

0054

〇電極製造装置1は、混練装置2と、塗工用貯留槽3、塗工用配管4、及び塗工用真空ポンプ5により構成され、塗工用ポンプ41及び供給用ポンプ42を備えていない構成としてもよい。この構成を採用したとき、塗工用貯留槽3を活物質合剤貯留槽10の鉛直方向の下側に設けるように変更し、塗工用貯留槽3と活物質合剤貯留槽10とを塗工用配管4で接続するようにしてもよい。また、塗工装置70を塗工用貯留槽3の鉛直方向の下側に設け、塗工装置70と塗工用貯留槽3とは接続用配管63により接続される。このように構成された電極製造装置1では、活物質合剤貯留槽10に貯留された電極用活物質合剤Emは、自重により塗工用配管4を介して塗工用貯留槽3に送出される。また、塗工用貯留槽3に貯留された電極用活物質合剤Emは、自重により接続用配管63を介して塗工装置70に供給される。

0055

1…電極製造装置、2…混練装置、3…塗工用貯留槽、4…塗工用配管、5…塗工用真空ポンプ、6…電極製造システム、10…活物質合剤貯留槽、20…混練機、23…混練用配管、30…混練用真空ポンプ、70…塗工装置、80…電極材料、S1…活物質、S2…バインダ、S3…溶媒、R…原材料、Em…電極用活物質合剤。

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