(57)【要約】【課題】粉体の混合及び粉体と液体との混練を行う混合装置により混練されて得られたスラリーあるいはペースト中に粉体が不純物として混入するのを防止することができる混合方法を提供する。【解決手段】開口部を有するタンク１１と、タンク１１内で攪拌を行う攪拌位置及びタンク１１内から退出した待機位置に相対移動可能な攪拌部１２と、攪拌部１２が攪拌位置に配置された状態において、タンク１１の開口部を閉塞する閉塞位置及び攪拌部１２が待機位置に配置された状態において開口部を開放するカバー１３とを備えた混合装置により粉体を混合する。そして、タンク１１内で攪拌部１２により粉体の混合を行い、粉体混合終了後、攪拌部１２を待機位置へ相対移動させる際、攪拌部１２あるいはカバー１３に付着している粉体がタンク１１内に落下可能に混合装置にバイアス電圧を印加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するタンクと、
前記タンク内で攪拌を行う攪拌位置及び前記タンク内から退出した待機位置に相対移動可能な攪拌部と、
前記攪拌部が前記攪拌位置に配置された状態において、前記タンクの開口部を閉塞する閉塞位置及び前記攪拌部が前記待機位置に配置された状態において前記タンクから離間して前記開口部を開放する開放位置に相対移動可能なカバーとを備えた混合装置による混合方法であって、
前記タンク内で前記攪拌部により粉体の混合を行い、粉体混合終了後、前記攪拌部を待機位置へ相対移動させる際、前記攪拌部あるいは前記カバーに付着している粉体が前記タンク内に落下可能に前記混合装置にバイアス電圧を印加する混合方法。
【請求項２】
前記バイアス電圧の印加は、前記タンクに対して前記粉体に帯電された電荷と異極性の電荷のバイアス電圧を印加し、前記攪拌部及び前記カバーに対して前記粉体に帯電された電荷と同極性の電荷のバイアス電圧を印加する請求項１に記載の混合方法。
【請求項３】
前記バイアス電圧の印加は、前記タンクと前記攪拌部との導電状態が解除された時点から行われる請求項１又は請求項２に記載の混合方法。
【請求項４】
さらに前記タンク内に粉体を投入するときに前記タンクにバイアス電圧を印加する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の混合方法。
【請求項５】
混合された前記粉体を混練工程で液体と混練するため、前記液体が入れられた前記タンク内に、混合された前記粉体を投入するときに、前記タンクに前記粉体に帯電された電荷と異極性の電荷のバイアス電圧を印加する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の混合方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の混合方法の構成を備えた活物質混合方法。
【請求項７】
開口部を有するタンクと、
前記タンク内に挿入される攪拌位置と、前記タンク内から退出した待機位置とに前記タンクに対して相対移動可能な攪拌部と、
前記タンク及び前記攪拌部に対して、互いに異極性のバイアス電圧を印加可能なバイアス電圧印加手段と
を備えた混合装置。
【請求項８】
前記攪拌部が前記攪拌位置に配置された状態において前記タンクの開口部を閉塞する閉塞位置及び前記攪拌部が前記待機位置に配置された状態において前記タンクから離間して前記開口部を開放する開放位置に相対移動可能なカバーを備え、
前記バイアス電圧印加手段は、前記タンク及び前記カバーに対して、互いに異極性のバイアス電圧を印加可能である請求項７に記載の混合装置。
【請求項９】
前記タンクと前記攪拌部との相対移動量測定手段を有する請求項７又は請求項８に記載の混合装置。
【請求項１０】
前記タンク及び前記攪拌部の少なくとも一方はアース可能である請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の混合装置。
【請求項１１】
請求項７〜請求項１０のいずれか一項に記載の混合装置の構成を備えた活物質混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合方法、活物質混合方法及び混合装置並びに活物質混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉体と液体とを分散、攪拌、混練等するための捏和型分散機として、複数本のブレードをタンク内で遊星運動させるプラネタリーミキサーが知られている（例えば、特許文献１参照）。一般的に、プラネタリーミキサーは、昇降可能な攪拌ヘッドに駆動軸を設け、その下方にブレード軸を遊星運動させる歯車等の駆動部材を収納したロータを取り付け、上記攪拌ヘッドを降下させ、上記ブレード軸の下端に取り付けたブレードをタンク内に挿入し、上記駆動軸によりロータを回転させてブレードを遊星運動させている。この際、タンク上面を覆ってタンク内を密閉できるよう上記ロータの周囲にフード（カバー）を設けたプラネタリーミキサーも広く用いられている。
【０００３】
粉体には静電気が帯電するが、その帯電は混合時だけでなく、購入した時点で粉体に静電気が帯電しており、粉体のタンクへの投入時にも帯電する。そのため、前述したようなプラネタリーミキサーを粉体同士の混合に使用した場合、混合すべき粉体をタンクに投入する際に舞い上がった粉体の一部がブレードを備えた攪拌ヘッドやフードに付着した状態になる。また、粉体の混合が終了した後、攪拌ヘッドをタンク内から待機位置へ移動させるときに、粉体に帯電した静電気により粉体の一部が攪拌ヘッドやフードに付着した状態になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６３０３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
粉体の混合に使用したプラネタリーミキサーは、混合した粉体を液体と混練する場合にも使用される。そのため、攪拌ヘッドやフードに粉体が付着した状態で、粉体と液体との混練を行った場合、混練により完成したスラリーあるいはペースト中に、攪拌ヘッドやフードに静電気により付着していた粉体が落下する場合がある。そして、完成したスラリーあるいはペースト中に混入した粉体は不純物になる。特に粉体が二次電池で使用される活物質の場合に、その影響が大きい。また、二次電池に限らず、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタの活物質でも同様である。
【０００６】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、粉体の混合及び粉体と液体との混練を行う混合装置により混練されて得られたスラリーあるいはペースト中に粉体が不純物として混入するのを防止することができる混合方法、活物質混合方法及び混合装置並びに活物質混合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、開口部を有するタンクと、前記タンク内で攪拌を行う攪拌位置及び前記タンク内から退出した待機位置に相対移動可能な攪拌部と、前記攪拌部が前記攪拌位置に配置された状態において、前記タンクの開口部を閉塞する閉塞位置及び前記攪拌部が前記待機位置に配置された状態において前記タンクから離間して前記開口部を開放する開放位置に相対移動可能なカバーとを備えた混合装置による混合方法である。そして、前記タンク内で前記攪拌部により粉体の混合を行い、粉体混合終了後、前記攪拌部を待機位置へ相対移動させる際、前記攪拌部あるいは前記カバーに付着している粉体が前記タンク内に落下可能に前記混合装置にバイアス電圧を印加する。
【０００８】
粉体を攪拌部で攪拌混合する際に粉体が帯電する。また、攪拌中、カバーはタンクの開口部を覆うため、攪拌時にカバーにも粉体が付着する。そして、攪拌後に攪拌部がタンク内から待機位置へ移動する際、帯電した粉体が攪拌部あるいはカバーに付着した状態で攪拌部及びカバーと共に待機位置へ移動する。カバーや攪拌部に粉体が付着していると、混合装置で別の粉体を攪拌する際、粉体がタンク内に落下し、不純物になる。また、混合装置が混合した粉体を液体と混練する場合もあるが、その際、混練終了後に、粉体がペーストやスラリー中に落下すると不純物になる。この発明では、粉体混合後、攪拌部が待機位置へ移動する際、混合装置にバイアス電圧が印加され、攪拌部あるいはカバーに付着している粉体がタンク内に落下する。したがって、粉体の混合及び粉体と液体との混練を行う混合装置により混練されて得られたスラリーあるいはペースト中に粉体が不純物として混入するのを防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記バイアス電圧の印加は、前記タンクに対して前記粉体に帯電された電荷と異極性の電荷のバイアス電圧を印加し、前記攪拌部及び前記カバーに対して前記粉体に帯電された電荷と同極性のバイアス電圧を印加する。
【００１０】
この発明では、攪拌部及びカバーには粉体の帯電電荷と同極性の電荷のバイアス電圧が印加されるため、攪拌部に付着されている粉体は、攪拌部及びカバーから離れて浮遊、落下状態になる。一方、タンクには粉体の帯電電荷と異極性の電荷のバイアス電圧が印加されるため、浮遊落下中の粉体がタンクに引きつけられてタンク内に落下する。そのため、攪拌部及びカバーに付着した粉体を攪拌部及びカバーから除去して、タンク内に収容することが容易になる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記バイアス電圧の印加は、前記タンクと前記攪拌部との導電状態が解除された時点から行われる。攪拌部がカバーと共に待機位置へ移動する際、カバーとタンクとの接触状態が解除されても、粉体の量によっては、攪拌部は粉体の一部と接触した状態にある。粉体によっては、例えば、活性炭のように導電性を有する。攪拌部が導電性の粉体に接触した状態では、攪拌部とタンクとが粉体を介して通電可能な状態にある。この状態でタンク及び攪拌部に異極性の電荷のバイアス電圧を印加すると、ショートが生じるため好ましくない。しかし、この発明では、バイアス電圧の印加は、タンクと攪拌部との導電状態が解除された時点から行われるため、そのような心配がない。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、さらに前記タンク内に粉体を投入するときに前記タンクにバイアス電圧を印加する。
粉体は攪拌混合を行う前の購入時に帯電しており、購入時に帯電していなくても、粉体を袋や容器内からタンク内に投入する際に帯電した状態になるため、粉体をタンクに投入する際に、浮遊した粉体が待機位置に配置されているカバーや攪拌部に付着する。しかし、この発明では、タンク内に粉体を投入するときに、タンクにバイアス電圧を印加するため、浮遊した粉体が攪拌部やカバーに付着せずに、タンク内に落下する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、混合された前記粉体を混練工程で液体と混練するため、前記液体が入れられた前記タンク内に、混合された前記粉体を投入するときに、前記タンクに前記粉体に帯電された電荷と異極性の電荷のバイアス電圧を印加する。
【００１４】
この発明では、混合された粉体を、タンク内に投入する際に、粉体に帯電された電荷と異極性の電荷のバイアス電圧をタンクに印加するため、浮遊した粉体が待機位置に配置されているカバーや攪拌部に付着せずに、タンク内に落下する。そのため、混練終了後に、粉体がペーストやスラリー中に落下して不純物になることが防止される。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の混合方法の構成を備えた活物質混合方法である。したがって、この発明の活物質混合方法は請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の混合方法が有する効果と同様の効果を有する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、開口部を有するタンクと、前記タンク内に挿入される攪拌位置と、前記タンク内から退出した待機位置とに前記タンクに対して相対移動可能な攪拌部と、前記タンク及び前記攪拌部に対して、互いに異極性のバイアス電圧を印加可能なバイアス電圧印加手段とを備えた混合装置である。この発明の混合装置は、請求項１及び請求項２に記載の発明の混合方法を実施するのに適している。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記攪拌部が前記攪拌位置に配置された状態において前記タンクの開口部を閉塞する閉塞位置及び前記攪拌部が前記待機位置に配置された状態において前記タンクから離間して前記開口部を開放する開放位置に相対移動可能なカバーを備え、前記バイアス電圧印加手段は、前記タンク及び前記カバーに対して、互いに異極性のバイアス電圧を印加可能である。この発明の混合装置も、請求項１及び請求項２に記載の発明の混合方法を実施するのに適している。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記タンクと前記攪拌部との相対移動量測定手段を有する。この発明の混合装置は、粉体が導電性であっても、相対移動量測定手段によりタンクと攪拌部との相対移動量を測定し、その測定結果によって、攪拌部とタンクとの導電状態が解除された時点からバイアス電圧の印加を適切に行うことができる。したがって、請求項３に記載の発明の混合方法を実施するのに適している。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の発明において、前記タンク及び前記攪拌部の少なくとも一方はアース可能である。この発明の混合装置では、攪拌中にタンク及び攪拌部の少なくとも一方をアースすることにより、攪拌中に粉体に帯電した電荷の少なくとも一部が放電される。したがって、攪拌終了後にタンクや攪拌部等に印加すべきバイアス電圧の量を少なくすることができる。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項７〜請求項１０のいずれか一項に記載の混合装置の構成を備えた活物質混合装置である。したがって、この発明の活物質混合装置は請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の混合装置が有する効果と同様の効果を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、粉体の混合及び粉体と液体との混練を行う混合装置により混練されて得られたスラリーあるいはペースト中に粉体が不純物として混入するのを防止することができる混合方法、活物質混合方法及び混合装置並びに活物質混合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】活物質混合装置の一部破断正面図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は活物質混合工程の手順を示す模式図。
【図３】（ａ），（ｂ）は混練工程の手順を示す模式図。
【図４】（ａ）は回転部に活物質が付着した状態を示す模式図、（ｂ）は活物質が容器内に落下する状態を示す模式図。
【図５】別の実施形態の活物質混合装置の一部破断正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を二次電池の電極に塗布される活物質の混合、混練に使用される混合装置としての活物質混合装置に具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、活物質混合装置１０は、基本的にプラネタリーミキサーと同様に構成され、開口部を有するタンク１１と、攪拌部１２と、カバー１３とを備えている。タンク１１は、金属製で有底円筒状に形成されている。タンク１１の上方には、攪拌ヘッド１４がシリンダ１５により昇降可能に設けられている。攪拌ヘッド１４はロータ１６を備え、ロータ１６はモータ１７により減速機１８を介して駆動される駆動軸により駆動される。ロータ１６は遊星歯車機構を備え、攪拌部１２はロータ１６により遊星歯車運動を行う状態で駆動される。
【００２４】
攪拌部１２は、攪拌ヘッド１４の昇降により、タンク１１内で攪拌を行う攪拌位置及びタンク１１内から退出した待機位置に移動可能になっている。攪拌部１２は複数のブレード１２ａを有し、攪拌ヘッド１４が最下降位置に移動した状態で、ブレード１２ａがタンク１１内の被攪拌物の量の多少に限らず、被攪拌物を攪拌可能な攪拌位置に配置される。攪拌部１２は攪拌位置において、タンク１１内で遊星運動を行いながら、粉体の混合あるいは粉体と液体との混練が可能に構成されている。
【００２５】
カバー１３は、攪拌ヘッド１４の下側に固定されている。カバー１３は、タンク１１の上端と同径の円筒状で、ロータ１６の全体と攪拌部１２の上部をカバー可能な長さを有する。カバー１３は、攪拌部１２が攪拌位置に配置された状態において、タンク１１の上端と係合してタンク１１内を外部と遮断可能に構成されている。即ち、カバー１３は、攪拌部１２が攪拌位置に配置された状態において、タンク１１の開口部を閉塞する閉塞位置及び攪拌部１２が待機位置に配置された状態においてタンク１１から離間して開口部を開放する開放位置に相対移動可能に構成されている。攪拌部１２及びカバー１３は導電材で形成されており、例えば、金属製である。この実施形態では、攪拌部１２及びカバー１３はステンレス製である。
【００２６】
活物質混合装置１０は、タンク１１に対してバイアス電圧を印加可能なバイアス電圧印加手段２１と、攪拌部１２及びカバー１３に対してバイアス電圧を印加可能なバイアス電圧印加手段２２とを備えている。バイアス電圧印加手段２１及びバイアス電圧印加手段２２は、互いに異極性のバイアス電圧を印加可能に構成されている。バイアス電圧印加手段２１，２２は、直流電源２１ａ，２２ａとスイッチ２１ｂ，２２ｂとを備え、スイッチ２１ｂ，２２ｂのオン状態でバイアス電圧を印加する。バイアス電圧印加手段２１，２２が印加するバイアス電圧の電荷の正負は、予め活物質混合装置１０によって混合される活物質に対して試験で確認した電荷に基づいて設定されている。例えば、活物質が負（マイナス）に帯電する場合は、バイアス電圧印加手段２１は正のバイアス電圧を印加可能に、バイアス電圧印加手段２２は負のバイアス電圧を印加可能に構成されている。この実施形態では、活物質が負に帯電するとして、バイアス電圧印加手段２１，２２の印加電圧の正負が設定されている。また、印加されるバイアス電圧の大きさは、予め試験混合を行って攪拌混合状態の活物質の帯電量を測定して、その帯電量に対応して設定される。
【００２７】
活物質混合装置１０は、タンク１１と攪拌部１２との相対移動量測定手段２３を有する。この実施形態では、相対移動量測定手段２３として距離センサが使用されている。相対移動量測定手段２３は、シリンダ１５に固定され、攪拌ヘッド１４までの距離に対応する検出信号を出力する。相対移動量測定手段２３の検出信号は制御装置２４に入力され、制御装置２４はその検出信号から相対移動量測定手段２３から攪拌ヘッド１４の下面までの距離を演算して、攪拌部１２の最下降位置からの上昇移動量を演算する。制御装置２４は、シリンダ１５による攪拌ヘッド１４の昇降制御及びモータ１７による攪拌部１２の攪拌制御も行う。
【００２８】
次に前記の活物質混合装置１０による活物質の混合方法を図２（ａ）〜（ｄ）に従って説明する。なお、図２はタンクと、攪拌部及びカバーの位置関係を模式的に示したものであり、タンク１１を矩形状のブロックで混合容器３１として示し、攪拌部１２及びカバー１３の両者を矩形状の一つのブロックで回転部３２として示している。
【００２９】
先ず、図２（ａ）に示すように、回転部３２を待機位置に配置した状態で、混合容器３１内に２種類の粉体としての活物質を投入する。このとき、バイアス電圧印加手段２１のスイッチ２１ｂがオンになり、混合容器３１には活物質に帯電された電荷と異極性の電荷のバイアス電圧が印加される。
【００３０】
粉体として２種類の活物質を使用する。粉体１としての活物質１として、例えば、ＳｉやＳｎやＳｉＯが使用され、平均粒径は、０．１〜１００μｍである。粉体２としての活物質２として、例えば、黒鉛が使用され、平均粒径は、１〜５０μｍである。
【００３１】
粉体としての活物質は、攪拌混合を行う前の購入時に既に帯電しており、仮に購入時に帯電していなくても、粉体を袋や容器内からタンク１１、即ち混合容器３１内に投入する際に帯電した状態になる。そして、粉体を混合容器３１に投入する際に、浮遊した粉体が待機位置に配置されているカバー１３や攪拌部１２、即ち回転部３２に付着しようとする。しかし、タンク１１内に粉体を投入するときに、タンク１１にバイアス電圧が印加されるため、浮遊して攪拌部１２やカバー１３に付向かって移動しようとする粉末にタンク１１から吸引作用が及び、浮遊した粉末が攪拌部１２やカバー１３に付着せずに、タンク１１内に落下する。
【００３２】
粉体の投入完了後、シリンダ１５の駆動により攪拌ヘッド１４が下降移動され、図２（ｂ）に示すように、攪拌部１２がカバー１３と共に攪拌位置に向かって移動される。このとき、バイアス電圧印加手段２２のスイッチ２２ｂがオンになり、攪拌部１２及びカバー１３には粉体に帯電している電荷と同極性の電荷のバイアス電圧が印加され、タンク１１には粉体に帯電している電荷と異極性の電荷のバイアス電圧が印加されているため、浮遊中の粉末が攪拌部１２やカバー１３に付着することが防止される。
【００３３】
そして、攪拌ヘッド１４が最下降位置まで下降移動されると、攪拌部１２は攪拌位置に配置され、カバー１３も攪拌部１２を覆う状態でタンク１１内を外部と遮断する位置に、即ちタンク１１の開口部を覆う位置に配置される。その結果、図２（ｃ）に示すように回転部３２が混合容器３１上に載置された状態になる。次に、カバー１３が攪拌部１２を覆う状態でタンク１１内を外部と遮断する状態で、バイアス電圧印加手段２１，２２によるバイアス電圧の印加が中止された後、モータ１７が駆動されて攪拌部１２による活物質の混合が行われる。ブレード１２ａは遊星歯車運動を行って活物質を攪拌混合する。予め設定された所定時間、攪拌が継続された後、モータ１７の駆動が停止されて攪拌が終了する。攪拌部１２による攪拌混合により、活物質は攪拌混合前より帯電量が増える。
【００３４】
次にシリンダ１５が駆動されて攪拌ヘッド１４が上昇され、攪拌部１２及びカバー１３が待機位置まで移動される。活物質は攪拌混合前より帯電量が増えているため、攪拌部１２及びカバー１３を単に待機位置まで移動させると、従来技術のようにバイアス電圧印加手段がない場合は、図４（ａ）に示すように、帯電した静電気により活物質（黒丸で図示）の一部が攪拌部１２やカバー１３に付着した状態で待機位置に移動する。制御装置２４は、活物質が攪拌部１２やカバー１３に付着した状態で待機位置まで移動するのを防止するため、図２（ｄ）に示すように、スイッチ２１ｂ，２２ｂをオンにして、タンク１１に対して活物質に帯電した電荷と異極性の電荷のバイアス電圧を印加し、攪拌部１２及びカバー１３に対して活物質に帯電された電荷と同極性の電荷のバイアス電圧を印加する。その結果、攪拌部１２やカバー１３に付着していた活物質は、図４（ｂ）に示すように、攪拌部１２及びカバー１３から離れてタンク１１内に落下する。なお、図４（ｂ）ではバイアス電圧印加手段２１，２２の図示を省略している。
【００３５】
バイアス電圧の印加は、タンク１１と攪拌部１２との導電状態が解除された時点から行われる。攪拌部１２がカバー１３と共に待機位置へ移動する際、カバー１３とタンク１１との接触状態が解除されても、粉体の量によっては、攪拌部１２は粉体の一部と接触した状態にある。この実施形態では、活物質の一つとして導電性を有する活性炭が使用されている。そのため、攪拌部１２が導電性の活物質に接触した状態では、攪拌部１２とタンク１１とが活物質を介して通電可能な状態にある。この状態でタンク１１及び攪拌部１２に異なる電荷のバイアス電圧を印加すると、ショートが生じるため好ましくない。
【００３６】
この実施形態では、予め、混合される活物質量と、攪拌ヘッド１４が最下降位置からどれだけ移動すると、タンク１１と攪拌部１２とが導電性の活物質を介した導電状態から解除されるのかを示すデータが試験により得られており、そのデータが制御装置２４のメモリに記憶されている。制御装置２４は、相対移動量測定手段２３の検出信号を入力し、攪拌ヘッド１４の最下降位置からの移動量を演算する。そして、制御装置２４は、バイアス電圧の印加を、タンク１１と攪拌部１２との導電状態が解除された時点から行う。即ち、図２（ｄ）に示すように、回転部３２が混合容器３１から所定量離れた状態からバイアス電圧の印加が行われる。
【００３７】
バイアス電圧の印加は、タンク１１には活物質に帯電している電荷と異極性の電荷のバイアス電圧が印加され、攪拌部１２及びカバー１３には活物質に帯電している電荷と同極性の電荷のバイアス電圧が印加される。そのため、攪拌部１２に付着されている活物質は、攪拌部１２及びカバー１３から離れて浮遊、落下状態になる。一方、タンク１１には活物質の帯電電荷と異極性の電荷のバイアス電圧が印加されるため、浮遊落下中の活物質がタンク１１に引きつけられてタンク１１内に落下する。そのため、攪拌部１２及びカバー１３に付着した粉体を除去して、タンク１１内に収容することが容易になる。そして、攪拌部１２及びカバー１３が待機位置に配置された状態で活物質の混合作業が完了する。
【００３８】
次に同じ活物質混合装置１０を使用して、混合された活物質と、液体との混合である混練を行う。液体として２種類の液体を使用する。液体１として導電助剤ペーストが使用され、液体２としてバインダーが使用される。導電助剤ペーストは、アセチレンブラック（ＡＢ）やケッチェンブラック（ＫＢ）を溶媒に溶かしたものであり、バインダーは、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を溶媒に溶かしたものである。
【００３９】
この場合、図３（ａ）に示すように、タンク１１は混練容器３３となる。そのため、タンク１１内から混合された活物質を他の容器に収容した後、図３（ａ）に示すように、混練容器３３に２種類の液体を投入する。その後、図３（ｂ）に示すように、容器３４に一次的に収容されていた活物質の混合物が混練容器３３内に投入される。容器３４内の活物質混合物が混練容器３３内に投入される際、活物質の一部が舞い上がり、攪拌部１２やカバー１３に付着する虞がある。
【００４０】
この実施形態では、容器３４内の活物質混合物が混練容器３３内に投入される際、タンク１１、即ち混練容器３３には活物質に帯電している電荷と異極性の電荷のバイアス電圧が印加される。そのため、容器３４から混練容器３３に投入される際に、活物質混合物の一部が浮遊しても、混練容器３３に印加されたバイアス電圧の作用によって、混練容器３３内に落下収容される。
【００４１】
活物質混合物の混練容器３３内への投入終了後、攪拌部１２が攪拌位置に配置され、カバー１３も攪拌部１２を覆う状態でタンク１１内を外部と遮断する位置に配置される。そして、攪拌部１２によって、２種類の液体と活物質混合物との混練が行われる。予め設定された所定時間、攪拌が継続された後、モータ１７の駆動が停止されて混練が終了する。
【００４２】
次にシリンダ１５が駆動されて攪拌ヘッド１４が上昇され、攪拌部１２及びカバー１３が待機位置まで移動される。攪拌部１２及びカバー１３に付着していた活物質混合物は全てタンク１１内に落下した状態から、液体と活物質混合物との混練が開始されるため、混練が完了後のペーストやスラリーに活物質混合物が不純物として混入しない。
【００４３】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）粉体としての活物質の混合方法は、開口部を有するタンク１１と、タンク１１内で攪拌を行う攪拌位置及びタンク１１内から退出した待機位置に相対移動可能な攪拌部１２と、攪拌部１２が攪拌位置に配置された状態において、タンク１１の開口部を閉塞する閉塞位置及び攪拌部１２が待機位置に配置された状態においてタンク１１から離間して開口部を開放する開放位置に相対移動可能なカバー１３とを備えた混合装置による活物質の混合方法である。そして、タンク１１内で攪拌部１２により活物質の混合を行い、活物質混合終了後、攪拌部１２を待機位置へ相対移動させる際、攪拌部１２あるいはカバー１３に付着している活物質がタンク１１内に落下可能に活物質混合装置１０にバイアス電圧を印加する。活物質混合後、攪拌部１２が待機位置へ移動する際、活物質混合装置１０にバイアス電圧が印加され、攪拌部１２あるいはカバー１３に付着している活物質がタンク１１内に落下する。したがって、活物質の混合及び活物質と液体との混練を行う活物質混合装置１０により混練されて得られたスラリーあるいはペースト中に活物質が不純物として混入するのを防止することができる。
【００４４】
（２）バイアス電圧の印加は、タンク１１に対して活物質に帯電された電荷と異極性の電荷のバイアス電圧を印加し、攪拌部１２及びカバー１３に対して活物質に帯電された電荷と同極性の電荷のバイアス電圧を印加する。したがって、攪拌部１２及びカバー１３には活物質の帯電電荷と同極性の電荷のバイアス電圧が印加されるため、攪拌部１２に付着されている活物質は、攪拌部１２及びカバー１３から離れて浮遊、落下状態になる。一方、タンク１１には活物質の帯電電荷と異極性の電荷のバイアス電圧が印加されるため、浮遊落下中の活物質がタンク１１に引きつけられてタンク１１内に落下する。そのため、攪拌部１２及びカバー１３に付着した活物質を除去して、タンク１１内に収容することが容易になる。
【００４５】
（３）バイアス電圧の印加は、タンク１１と攪拌部１２との導電状態が解除された時点から行われる。攪拌部１２がカバー１３と共に待機位置へ移動する際、カバー１３とタンク１１との接触状態が解除されても、活物質の量によっては、攪拌部１２は活物質の一部と接触した状態にある。活物質によっては、例えば、活性炭のように導電性を有する。攪拌部１２が導電性の活物質に接触した状態では、攪拌部１２とタンク１１とが活物質を介して通電可能な状態にある。この状態でタンク１１及び攪拌部１２に異極性の電荷のバイアス電圧を印加すると、ショートが生じるため好ましくない。しかし、この実施形態では、バイアス電圧の印加は、タンク１１と攪拌部１２との導電状態が解除された時点から行われるため、そのような心配がない。
【００４６】
（４）タンク１１内に活物質を投入するときにタンク１１にバイアス電圧を印加する。活物質は攪拌混合を行う前の購入時に帯電しており、仮に購入時に帯電していなくても、活物質を袋や容器内からタンク１１内に投入する際に帯電した状態になる。そのため、活物質をタンク１１に投入する際に、浮遊した活物質が待機位置に配置されているカバー１３や攪拌部１２に付着する。しかし、この実施形態では、少なくともタンク１１内に活物質を投入するときに、タンク１１にバイアス電圧を印加するため、浮遊した活物質が攪拌部１２やカバー１３に付着せずに、タンク１１内に落下する。
【００４７】
（５）混合された活物質を混練工程で液体と混練するため、液体が入れられたタンク１１内に、混合された活物質を投入するときに、タンク１１に活物質に帯電された電荷と異極性の電荷のバイアス電圧を印加する。この実施形態では、混合された活物質を、タンク１１内に投入する際に、活物質に帯電された電荷と異極性の電荷のバイアス電圧をタンク１１に印加するため、浮遊した活物質が待機位置に配置されているカバー１３や攪拌部１２に付着せずに、タンク１１内に落下する。そのため、混練終了後に、活物質がペーストやスラリー中に落下して不純物になることが防止される。
【００４８】
（６）活物質混合装置１０は、タンク１１と、タンク１１内に挿入される攪拌位置と、タンク１１内から退出した待機位置とにタンク１１に対して相対移動可能な攪拌部１２と、タンク１１及び攪拌部１２に対して、互いに異極性のバイアス電圧を印加可能なバイアス電圧印加手段２１，２２とを備えた混合装置である。したがって、（１）及び（２）に記載の活物質混合方法を実施するのに適している。
【００４９】
（７）活物質混合装置１０は、タンク１１と攪拌部１２との相対移動量測定手段２３を有する。そして、活物質が導電性であっても、相対移動量測定手段２３によりタンク１１と攪拌部１２との相対移動量を測定し、その測定結果によって、攪拌部１２とタンク１１との導電状態が解除された時点からバイアス電圧の印加を適切に行うことができる。
【００５０】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  タンク１１及び攪拌部１２の少なくとも一方をアース可能に構成してもよい。アース可能な構成とは、常にアースした状態に保持するのではなく、例えば、図５に示すように、スイッチＳにより、アース状態と非アース状態とに切り替え可能な構成を意味する。アースは、攪拌中に活物質に帯電した電荷や、タンク１１及び攪拌部１２に帯電した電荷が急激に放電されないように、適切な抵抗値を有する抵抗（高抵抗体）Ｒを介して電流が流れるように構成される。この構成を備えた混合装置では、活物質の攪拌中にタンク１１及び攪拌部１２の少なくとも一方をアースすることにより、攪拌中に活物質に帯電した電荷の少なくとも一部が放電される。したがって、攪拌終了後にタンク１１や攪拌部１２等に印加すべきバイアス電圧の量を少なくすることができる。
【００５１】
○  攪拌終了後、タンク１１あるいは攪拌部１２やカバー１３に行うバイアス電圧の印加は、攪拌ヘッド１４を攪拌部１２とタンク１１との導電状態が解除される位置まで移動させた後、一端停止させた状態で行っても、移動速度が遅い状態で行ってもよい。
【００５２】
○  活物質が導電性でない場合は、攪拌終了後、カバー１３とタンク１１との接触が解除された状態で、タンク１１あるいは攪拌部１２やカバー１３にバイアス電圧を印加してもよい。
【００５３】
○  バイアス電圧の印加を制御装置２４が行う構成に限らず、作業者がスイッチ２１ｂ，２２ｂを操作して行う構成にしてもよい。作業者がスイッチ２１ｂ，２２ｂを操作して行う構成の場合は、バイアス電圧印加時期であることを示す報知手段、例えば報知灯を設けるのが好ましい。報知手段が存在すれば、例えば、活物質として導電性のものが使用されている場合、攪拌部１２とタンク１１との導電状態が解除されたか否かを作業者が容易に確認することができる。
【００５４】
○  バイアス電圧印加手段２１，２２は、バイアス印加電圧のプラス、マイナスを切り替え可能としてもよい。物質によって帯電する電荷のプラス、マイナスが異なるものがあるため、バイアス印加電圧のプラス、マイナスを切り替え可能な場合は、帯電電荷に対応してプラス、マイナスを切り替えることにより、種々の活物質の攪拌に対応することができる。
【００５５】
○  バイアス電圧印加手段２１，２２は、印加するバイアス電圧の大きさを調整可能に構成してもよい。この場合、混合する活物質の種類や量が変更されて印加すべきバイアス電圧の適正値が変わっても、簡単に対応することができる。
【００５６】
○  予め試験的に活物質の混合を行って混合後の帯電量を測定して、印加すべき適正なバイアス電圧の設定を行う代わりに、活物質混合装置１０に、混合後のタンク１１内に存在する活物質の帯電量を測定する測定装置を設け、その測定値に基づいて印加すべきバイアス電圧を設定するようにしてもよい。
【００５７】
○  活物質の混合に使用するタンク１１と、活物質と液体との混練のタンク１１を別にしてもよい。具体的には、タンク１１を複数準備し、活物質の混合に使用したタンク１１と別のタンク１１に液体が投入されたものを準備し、攪拌終了後、混合された活物質の入ったタンク１１と、液体が予め投入されたタンク１１とを交換する。そして、液体が予め投入されたタンク１１内に、攪拌終了後の活物質を投入する。この場合、１つのタンク１１を使用して、混合された活物質を別の容器に排出した後、タンク１１内への液体の投入、別の容器内の混合された活物質のタンク１１内への投入を行った後、攪拌部１２で混練を開始するより時間短縮が可能になる。
【００５８】
○  攪拌部１２をタンク１１内で攪拌を行う攪拌位置と、タンク１１内から退出した待機位置に相対移動可能な構成として、攪拌部１２側を移動させる代わりに、タンク１１を昇降可能に設け、タンク１１側を移動させる構成としてもよい。
【００５９】
○  カバー１３が攪拌部１２を覆うことは必須ではなく、例えば、カバー１３は、攪拌部１２がタンク１１内の攪拌位置に配置された状態で、攪拌部１２より上側で、タンク１１の開口部を閉塞可能な平板状に形成されてもよい。
【００６０】
○  混合終了後、攪拌部１２及びカバー１３がバイアス電圧の印加に支障のない位置までタンク１１に対する相対移動量を、相対移動量測定手段２３により測定する代わりに、例えば、攪拌ヘッド１４の移動開始からの移動時間で間接的に求めてもよい。
【００６１】
○  攪拌部１２とタンク１１とが導電状態にあるか否かを、例えば、テスターで直接検出してもよい。
○  混合される活物質の種類は、平均粒径が０．１〜１００μｍであるＳｉやＳｎやＳｉＯと、平均粒径が１〜５０μｍである黒鉛との組み合わせに限らず、二次電池の電極に使用される他の活物質であっても、平均粒径が異なる活物質であってもよい。
【００６２】
○  活物質混合装置に限らず、活物質以外の粉体を混合する混合装置に前述した活物質混合装置１０の構成を適用してもよい。
○  活物質混合方法に限らず、前述した活物質混合装置１０の構成を備えた混合装置を使用して、前述した活物質混合方法に対応する混合方法を実施してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０…混合装置としての活物質混合装置、１１…タンク、１２…攪拌部、１３…カバー、２１，２２…バイアス電圧印加手段、２３…相対移動量測定手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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