(57)【要約】【課題】ペーストを変質させることなく、当該ペーストから比較的小さい異物を除去可能な技術を提供する。【解決手段】ペーストから異物を除去する異物除去装置１であって、インペラ１０と、フィルタ２０とを具備し、インペラ１０は、上方に向かうに従って徐々に拡径する円錐台状の回転軌跡となるように構成されるブレード１２・１２を有し、フィルタ２０は、ブレード１２・１２の回転軌跡の外周に沿って形成される側部２２を有し、側部２２は、開孔２３・２３・・・を有し、開孔２３は、側部２２を貫通する貫通部２３ａと、側部２２における貫通部２３ａの上側部分を切り欠くように形成される切欠部２３ｂとを含み、切欠部２３ｂは、側部２２の側面断面視にて、側部２２の内周面に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜する面が、側部２２の内周面における貫通部２３ａの上方部分から、貫通部２３ａにかけて形成されるように構成される。【選択図】図２
2014207052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペーストから異物を除去する異物除去装置であって、
軸心回りに回転することにより、前記ペーストを攪拌するインペラと、
前記ペーストを濾過するためのフィルタと、を具備し、
前記インペラは、上方に向かうに従って徐々に拡径する円錐台状の回転軌跡となるように構成されるブレードを有し、
前記フィルタは、前記ブレードの回転軌跡の外周に沿って、所定の厚みで形成されると共に、前記ブレードと所定の間隔を空けて当該ブレードの外方に配置される側部を有し、
前記側部は、その内周面から外周面にかけて形成される、多数の開孔を有し、
前記開孔は、前記側部を貫通する貫通部と、前記側部における前記貫通部の上側部分を切り欠くように形成される切欠部と、を含み、
前記切欠部は、前記側部の側面断面視にて、前記側部の内周面に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜する面が、前記側部の内周面における前記貫通部の上方部分から、前記貫通部にかけて形成されるように構成される、
ことを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
前記貫通部は、前記側部の内周面側から見て、真円状に形成され、
前記貫通部の孔径は、４０μｍ以上かつ６０μｍ以下であり、
前記切欠部の角度θは、３０°以上かつ６０°以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記側部の厚みは、１００μｍ以上かつ５００μｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記インペラのブレードと前記フィルタの側部との間隔は、０．５ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の異物除去装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の異物除去装置を用いて、前記ペーストとしての電極合剤から異物を除去する異物除去工程を含む、
ことを特徴とする、電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物除去装置、およびそれを用いた電極の製造方法に関し、特にペーストから異物を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート状に形成された一対の電極（正極および負極）を、セパレータを介して積層し、捲回することによって作製される電極体を有する電池（例えば、リチウムイオン二次電池）が広く知られている。
【０００３】
上記のような電池の電極は、活物質等の材料を溶媒と共に混練してペースト状の電極合剤を作製する工程、および作製された電極合剤をシート状の集電体の表面上に塗工する工程等を経て作製される。
【０００４】
電極合剤に凝集物等の異物が残存した状態で電極が作製された場合、当該電極を備える電池の出力および寿命に悪影響を及ぼすおそれがある。
そのため、電極合剤中の異物を除去する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、電極合剤中の凝集物を粉砕すると共に、電極合剤中の気泡を除去する装置が開示されている。
特許文献１に記載の装置は、多数の開孔部を有する逆円錐状のプレートと、当該プレートの内側に一定の間隔を空けて設けられる回転羽根とを具備しており、プレートと回転羽根との間にて電極合剤に剪断力を付与しつつ、電極合剤を回転羽根の遠心力によってプレートの開孔部を通過させることにより、電極合剤中の異物を除去することを実現している。
【０００６】
ところで、高出力の電池を作製する場合には、電極合剤の厚みを比較的薄くする必要があり、粒径５０μｍ程度の異物を電極合剤から除去することが望まれる。
この点において、特許文献１に記載の装置では、プレートの開孔の孔径が１００μｍ以下の場合、電極合剤がプレートの開孔を通過するのに多くの時間を要するため（特許文献１における段落［０００８］参照）、プレートの開孔の孔径が１００μｍよりも大きい場合と同様の生産性を維持しつつ、粒径５０μｍ程度の比較的小さい異物を電極合剤から除去することが困難である。
【０００７】
また、特許文献１に記載の装置では、プレートの開孔の孔径が１００μｍ以下の場合、電極合剤中の異物がプレートの開孔を通過せずに滞留し、固液分離によって電極合剤が変質するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５９６２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、電極合剤等のペーストを変質させることなく、当該ペーストから比較的小さい異物を除去可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る異物除去装置は、ペーストから異物を除去する異物除去装置であって、軸心回りに回転することにより、前記ペーストを攪拌するインペラと、前記ペーストを濾過するためのフィルタと、を具備し、前記インペラは、上方に向かうに従って徐々に拡径する円錐台状の回転軌跡となるように構成されるブレードを有し、前記フィルタは、前記ブレードの回転軌跡の外周に沿って、所定の厚みで形成されると共に、前記ブレードと所定の間隔を空けて当該ブレードの外方に配置される側部を有し、前記側部は、その内周面から外周面にかけて形成される、多数の開孔を有し、前記開孔は、前記側部を貫通する貫通部と、前記側部における前記貫通部の上側部分を切り欠くように形成される切欠部と、を含み、前記切欠部は、前記側部の側面断面視にて、前記側部の内周面に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜する面が、前記側部の内周面における前記貫通部の上方部分から、前記貫通部にかけて形成されるように構成される。
【００１１】
本発明に係る異物除去装置において、前記貫通部は、前記側部の内周面側から見て、真円状に形成され、前記貫通部の孔径は、４０μｍ以上かつ６０μｍ以下であり、前記切欠部の角度θは、３０°以上かつ６０°以下であることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る異物除去装置において、前記側部の厚みは、１００μｍ以上かつ５００μｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る異物除去装置において、前記インペラのブレードと前記フィルタの側部との間隔は、０．５ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る電極の製造方法は、上記の異物除去装置を用いて、前記ペーストとしての電極合剤から異物を除去する異物除去工程を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ペーストを変質させることなく、当該ペーストから比較的小さい異物を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る異物除去装置を示す図。
【図２】（ａ）は、フィルタにおける側部の内周面側から見た、一つの開孔を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡＡ線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢＢ線断面図である。
【図３】開孔の形成方法を示す図。
【図４】ペーストが開孔を通過する際における、ペースト中の異物の動きを示す図。
【図５】本発明に係る電極の製造工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、図１〜図４を参照して、本発明に係る異物除去装置の一実施形態である異物除去装置１について説明する。
異物除去装置１は、リチウムイオン二次電池等の電池に用いられるペースト状の電極合剤から、凝集物等の異物を除去するための装置である。
なお、説明の便宜上、図１における上下方向を、異物除去装置１の上下方向と定義する。
【００１８】
図１に示すように、異物除去装置１は、インペラ１０と、フィルタ２０とを具備する。
【００１９】
インペラ１０は、軸心回りに回転することにより、電極合剤を攪拌する部材である。
インペラ１０は、回転軸１１と、ブレード１２・１２とを有する。
【００２０】
回転軸１１は、上下方向に延出する略円柱状の部材である。回転軸１１の上端部は、モータ（不図示）の回転軸と固定されており、当該モータの駆動によって回転軸１１が軸心回りに回転する。
【００２１】
ブレード１２は、略円柱状の部材であり、支持部材１３を介して回転軸１１に固定されている。ブレード１２は、上方に向かうに従って徐々に回転軸１１から離間するように、回転軸１１の軸心に対して傾斜している。つまり、ブレード１２は、上方に向かうに従って徐々に拡径する円錐台状の回転軌跡となるように構成されている。
ブレード１２・１２は、平面視にて、回転軸１１の直径方向に配置されている。つまり、ブレード１２・１２は、回転軸１１の周方向において、互いに１８０°の位相差をもって配置されている。ブレード１２・１２は、回転軸１１の回転に伴って回転し、電極合剤を攪拌する。
支持部材１３は、回転軸１１に対してブレード１２を所定の位置および角度で支持する棒材である。支持部材１３の一端部は、回転軸１１の外周面に固定され、支持部材１３の他端部は、ブレード１２の外周面に固定されている。
なお、本実施形態においては、二つのブレード１２・１２をインペラ１０に設けているが、その数を限定するものではない。
また、本実施形態においては、ブレード１２を略円柱状に形成しているが、その形状を限定するものではない。
【００２２】
フィルタ２０は、電極合剤を濾過するための部材である。フィルタ２０は、上端面が開口した、中空の円錐台状に形成されている。
フィルタ２０は、底部２１と、側部２２とを有する。
【００２３】
底部２１は、平面視で真円状に形成された板材である。底部２１は、インペラ１０の回転軸１１と同心となるように、回転軸１１の下方に配置されている。
【００２４】
側部２２は、所定の厚み（例えば、１００〜５００μｍ）を有する板材であり、その内周面および外周面がブレード１２の軸心と略平行になるように略円錐台状に形成されている。つまり、側部２２は、ブレード１２・１２の回転軌跡の外周に沿って形成されている。側部２２は、ブレード１２・１２と所定の間隔（例えば、０．５〜２ｍｍ）を空けて、ブレード１２・１２の外方に配置されている。詳細には、側部２２は、その内面とブレード１２・１２の回転軌跡の外周とが一定の距離離間するように構成されている。側部２２の小径側の端部は、底部２１の外周端部に固定されている。つまり、側部２２は、底部２１の外周端部から上方に向けて延出し、上方に向かうに従って徐々に拡径するように形成されている。
側部２２は、多数の開孔２３・２３・・・を有する。
【００２５】
開孔２３・２３・・・は、互いに所定の間隔を空けて、側部２２の内周面から外周面にかけて形成されている。
図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、各開孔２３は、貫通部２３ａと、切欠部２３ｂとを有する。
なお、図２（ａ）は、側部２２の内周面側から見た、一つの開孔２３を示す図である。
また、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡＡ線断面図である。図２（ｂ）における側部２２の右端面は、側部２２の内周面であり、図２（ｂ）における側部２２の左端面は、側部２２の外周面である。
また、図２（ｃ）は、図２（ａ）におけるＢＢ線断面図である。図２（ｃ）における側部２２の上端面は、側部２２の内周面であり、図２（ｂ）における側部２２の下端面は、側部２２の外周面である。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、貫通部２３ａは、側部２２の内周面側から見て、真円状に形成されている。貫通部２３ａの孔径Ｄは、粒径５０μｍ程度の比較的小さい異物を電極合剤から除去できる程度（例えば、４０〜６０μｍ）に設定されている。
図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、貫通部２３ａは、側部２２の内周面に対して直交する方向に、側部２２を貫通するように形成されている。
【００２７】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、切欠部２３ｂは、側部２２における貫通部２３ａの上側部分を切り欠くように形成されている。
図２（ｂ）に示すように、切欠部２３ｂは、側部２２の側面断面視（図２（ａ）におけるＡＡ線断面視）にて、側部２２の内周面に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜する面が、側部２２の内周面における貫通部２３ａの上方部分から、側部２２の外周面における貫通部２３ａにかけて形成されるように、側部２２における貫通部２３ａの上側部分に設けられている。
図２（ｃ）に示すように、切欠部２３ｂは、側部２２の底面断面視（図２（ａ）におけるＢＢ線断面視）にて、略半円状に形成されている。切欠部２３ｂの最大幅（図２（ｃ）における切欠部２３ｂの最大左右寸法）は、貫通部２３ａの孔径Ｄよりも若干小さく設定されている。
【００２８】
ここで、開孔２３の形成方法について説明する。
図３に示すように、まず、側部２２の内周面の所定位置に向けて、側部２２の内周面に対して直交する方向に沿ってレーザＬ１を照射することにより、側部２２に貫通部２３ａを形成する。そして、側部２２の内周面における貫通部２３ａの上側部分に向けて、側部２２の内周面に対して角度θを成す方向に沿ってレーザＬ２を照射することにより、側部２２に切欠部２３ｂを形成する。
上記の工程を繰り返すことにより、側部２２に多数の開孔２３・２３・・・が形成されることとなる。
なお、レーザＬ２のレーザ径は、レーザＬ１のレーザ径よりも小さく設定されている。
【００２９】
以上のように構成された異物除去装置１の動作態様について説明する。
図１に示すように、異物除去装置１は、インペラ１０のブレード１２・１２を回転させることにより、フィルタ２０の内側に投入された電極合剤を攪拌し、インペラ１０のブレード１２・１２とフィルタ２０の側部２２との間において、電極合剤に剪断力を付与する。
この時、ブレード１２・１２によって撹拌された電極合剤に渦流および遠心力が生じるため、当該電極合剤がフィルタ２０における側部２２の開孔２３・２３・・・を通してフィルタ２０の外側に吐出されることとなる（図１における黒塗り矢印参照）。
【００３０】
以下では、電極合剤が開孔２３・２３・・・を通過する際における、電極合剤中の異物Ｍの動きについて説明する。
異物Ｍは、電極合剤に含まれる凝集物であり、開孔２３の貫通部２３ａの孔径Ｄよりも大きい粒径を有する。
【００３１】
図４に示すように、異物Ｍは、電極合剤が開孔２３・２３・・・を通過する際、貫通部２３ａの孔径Ｄよりも大きい粒径を有するため、貫通部２３ａを通過できずに、フィルタ２０の内側に留まる。この時、前述のように、ブレード１２・１２によって撹拌された電極合剤には、渦流および遠心力が生じている（図４における矢印Ｆ参照）。そのため、異物Ｍは、電極合剤における渦流および遠心力の上方向成分により、切欠部２３ｂの傾斜面に沿って上方に移動することとなる（図４における白塗り矢印参照）。貫通部２３ａから離間した異物Ｍは、再度、ブレード１２・１２と側部２２との間において剪断力が付与される。
【００３２】
このように、異物除去装置１において、異物Ｍは、開孔２３近傍に滞留することなく常に循環する。
これにより、異物除去装置１によれば、異物Ｍが開孔２３を塞ぐことを抑制できる。
したがって、電極合剤の固液分離を抑制することができる。
更に、電極合剤が開孔２３・２３・・・を通過するのに要する時間の増加を抑制できる。
【００３３】
また、異物Ｍが開孔２３近傍に滞留することがないため、従来の異物除去装置における開孔の孔径と比較して、開孔２３における貫通部２３ａの孔径Ｄを小さくすることができる。例えば、貫通部２３ａの孔径Ｄを４０〜６０μｍに設定することができる。
したがって、粒径５０μｍ程度の比較的小さい異物を電極合剤から除去できる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、開孔２３の切欠部２３ｂを、側部２２の底面断面視（図２（ａ）におけるＢＢ線断面視）にて、略半円状に形成しているが、その形状を限定するものではない。切欠部２３ｂは、電極合剤における渦流および遠心力の上方向成分により、異物Ｍを上方に移動させることができる斜面を有する形状であればよい。
【００３５】
以下では、異物除去装置のフィルタに形成された開孔における切欠部の角度θおよび貫通部の孔径Ｄ、ならびに電極合剤に含まれる活物質の粒径を変更した場合における、電極合剤等への影響を検証した実験の結果について説明する。
【００３６】
本実験においては、異物除去装置として、クアドロコミル（ＱＵＡＤＲＯ  ＣＯＭＩＬ（登録商標））１９７Ｓを用いた。
また、異物除去装置におけるフィルタの側部の厚み（内周面と外周面との最短距離）を１００μｍとし、当該側部における開孔の開孔率を１５．７％とした。
また、インペラのブレードと、フィルタの側部との距離を０．８ｍｍとした。
また、活物質としての黒鉛と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）と、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とを、黒鉛：ＣＭＣ：ＳＢＲ＝９８：１：１（ｗｔ％）の比率で溶媒に分散させることによって作製した、固形分率（ＮＶ）５６％のペーストを電極合剤として用いた。
【００３７】
まず、異物除去装置のインペラを２０Ｈｚ（周速約４．４ｍ／ｓ）にて回転させ、２Ｌの電極合剤をフィルタの内側に投入した。そして、５分間、フィルタを通過した電極合剤を捕集した。捕集した電極合剤がペーストの状態を保っていた場合には、当該電極合剤のＮＶを固形分率計にて測定した。
【００３８】
上記の工程を、切欠部の角度θにおける異なる値ごとに行うと共に、上記の工程を、貫通部の孔径Ｄにおける異なる値ごとに行った。
【００３９】
第一に、電極合剤に含まれる活物質（黒鉛）の平均粒径（Ｄ５０）が２１μｍである場合における実験の結果について説明する。
本条件の実験においては、フィルタにおける開孔の切欠部の角度θを、９０°、６０°、４５°、３０°および１５°のそれぞれに設定した。そして、角度θが９０°（θ＝９０°）の場合には、フィルタにおける開孔の貫通部の孔径Ｄを、５０μｍ、６０μｍおよび７５μｍのそれぞれに設定し、角度θが６０°（θ＝６０°）の場合には、孔径Ｄを、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍおよび６０μｍのそれぞれに設定し、角度θが４５°（θ＝４５°）の場合には、孔径Ｄを、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍおよび６０μｍのそれぞれに設定し、角度θが３０°（θ＝３０°）の場合には、孔径Ｄを、４０μｍ、５０μｍおよび６０μｍのそれぞれに設定し、角度θが１５°（θ＝１５°）の場合には、孔径Ｄを６０μｍに設定して実験を行った。
なお、θ＝９０°とは、フィルタの開孔に切欠部を形成しないことを意味する。つまり、θ＝９０°に設定されたフィルタは、従来の異物除去装置のフィルタに相当する。
【００４０】
下記の表１に、活物質の平均粒径（Ｄ５０）が２１μｍである場合における実験の結果を示した。
なお、表１における○は、電極合剤のＮＶの変化が測定誤差範囲内（例えば、１％以内）であること、またはフィルタの破損が生じなかったことを示している。表１における×は、電極合剤が固液分離によって変質したこと、またはフィルタの破損が生じたことを示している。表１における△は、目視にて電極合剤の固液分離を確認できないが、電極合剤のＮＶの変化が測定誤差範囲外であることを示している。
【００４１】
【表１】
2014207052.tif 000003
【００４２】
表１に示すように、θ＝９０°の場合において、Ｄ＝７５μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過したが、Ｄ＝６０μｍ、またはＤ＝５０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に固液分離が生じた。
【００４３】
この結果から、活物質の平均粒径（Ｄ５０）が２１μｍである場合、従来の異物除去装置では、孔径Ｄを７５μｍ以上に設定すれば、電極合剤が変質しないことが明らかとなった。しかしながら、この場合には、粒径５０μｍ程度の比較的小さい異物がフィルタの開孔を通過し易く、当該異物を電極合剤から除去することが困難である点で不利である。
【００４４】
一方、θ＝６０°の場合において、Ｄ＝６０μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過したが、Ｄ＝５０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に当該電極合剤のＮＶが若干低下し、Ｄ＝４０μｍ、またはＤ＝３０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に固液分離が生じた。
また、θ＝４５°の場合において、Ｄ＝６０μｍ、Ｄ＝５０μｍ、またはＤ＝４０μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過したが、Ｄ＝３０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に固液分離が生じた。
また、θ＝３０°の場合において、Ｄ＝６０μｍ、またはＤ＝５０μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過したが、Ｄ＝４０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際にフィルタが破損した。
また、θ＝１５°かつＤ＝６０μｍの場合においては、電極合剤がフィルタを通過した際にフィルタが破損した。
【００４５】
この結果から、活物質の平均粒径（Ｄ５０）が２１μｍである場合、本発明に係る異物除去装置では、角度θを３０〜６０°に設定すると、孔径Ｄを６０μｍ以下に設定した場合においても、電極合剤が変質しないことが明らかとなった。ただし、角度θが６０°の場合は、孔径Ｄを６０μｍ以上に設定し、角度θが４５°の場合は、孔径Ｄを４０μｍ以上に設定し、角度θが３０°の場合は、孔径Ｄを５０μｍ以上に設定する必要がある。
なお、フィルタの破損については、フィルタにおける貫通部の上側部分の強度不足が原因と推察される。
【００４６】
第二に、電極合剤に含まれる活物質（黒鉛）の平均粒径（Ｄ５０）が９．６μｍである場合における実験の結果について説明する。
本条件の実験においては、フィルタにおける開孔の切欠部の角度θを、９０°、６０°、４５°および３０°のそれぞれに設定した。そして、角度θが９０°（θ＝９０°）の場合には、フィルタにおける開孔の貫通部の孔径Ｄを、５０μｍ、６０μｍおよび７５μｍのそれぞれに設定し、角度θが６０°（θ＝６０°）の場合には、孔径Ｄを、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍおよび６０μｍのそれぞれに設定し、角度θが４５°（θ＝４５°）の場合には、孔径Ｄを、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍおよび６０μｍのそれぞれに設定し、角度θが３０°（θ＝３０°）の場合には、孔径Ｄを、５０μｍおよび６０μｍのそれぞれに設定して実験を行った。
【００４７】
下記の表２に、活物質の平均粒径（Ｄ５０）が９．６μｍである場合における実験の結果を示した。
なお、表２における記号は、表１と同様である。
【００４８】
【表２】
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【００４９】
表２に示すように、θ＝９０°の場合において、Ｄ＝７５μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過したが、Ｄ＝６０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に当該電極合剤のＮＶが若干低下し、Ｄ＝５０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に固液分離が生じた。
【００５０】
この結果から、活物質の平均粒径（Ｄ５０）が９．６μｍである場合、従来の異物除去装置では、孔径Ｄを７５μｍ以上に設定すれば、電極合剤が変質しないことが明らかとなった。しかしながら、この場合には、粒径５０μｍ程度の比較的小さい異物がフィルタの開孔を通過し易く、当該異物を電極合剤から除去することが困難である点で不利である。
【００５１】
一方、θ＝６０°の場合において、Ｄ＝６０μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過したが、Ｄ＝５０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に当該電極合剤のＮＶが若干低下し、Ｄ＝４０μｍ、またはＤ＝３０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に固液分離が生じた。
また、θ＝４５°の場合において、Ｄ＝６０μｍ、Ｄ＝５０μｍ、またはＤ＝４０μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過したが、Ｄ＝３０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に当該電極合剤のＮＶが若干低下した。
また、θ＝３０°の場合において、Ｄ＝６０μｍ、またはＤ＝５０μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過した。
【００５２】
この結果から、活物質の平均粒径（Ｄ５０）が９．６μｍである場合、本発明に係る異物除去装置では、角度θを３０〜６０°に設定すると、孔径Ｄを６０μｍ以下に設定した場合においても、電極合剤が変質しないことが明らかとなった。ただし、角度θが６０°の場合は、孔径Ｄを６０μｍ以上に設定し、角度θが４５°の場合は、孔径Ｄを４０μｍ以上に設定し、角度θが３０°の場合は、孔径Ｄを５０μｍ以上に設定する必要がある。
【００５３】
第三に、電極合剤に含まれる活物質（黒鉛）の平均粒径（Ｄ５０）が３１．１μｍである場合における実験の結果について説明する。
本条件の実験においては、フィルタにおける開孔の切欠部の角度θを、９０°、６０°、４５°および３０°のそれぞれに設定した。そして、角度θが９０°（θ＝９０°）の場合には、フィルタにおける開孔の貫通部の孔径Ｄを、５０μｍ、６０μｍおよび７５μｍのそれぞれに設定し、角度θが６０°（θ＝６０°）の場合には、孔径Ｄを、５０μｍおよび６０μｍのそれぞれに設定し、角度θが４５°（θ＝４５°）の場合には、孔径Ｄを、５０μｍおよび６０μｍのそれぞれに設定し、角度θが３０°（θ＝３０°）の場合には、孔径Ｄを、５０μｍおよび６０μｍのそれぞれに設定して実験を行った。
【００５４】
下記の表３に、活物質の平均粒径（Ｄ５０）が３１．１μｍである場合における実験の結果を示した。
なお、表３における記号は、表１および表２と同様である。
【００５５】
【表３】
2014207052.tif 000005
【００５６】
表３に示すように、θ＝９０°の場合において、Ｄ＝７５μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過したが、Ｄ＝６０μｍ、またはＤ＝５０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に固液分離が生じた。
【００５７】
この結果から、活物質の平均粒径（Ｄ５０）が３１．１μｍである場合、従来の異物除去装置では、孔径Ｄを７５μｍ以上に設定すれば、電極合剤が変質しないことが明らかとなった。しかしながら、この場合には、粒径５０μｍ程度の比較的小さい異物がフィルタの開孔を通過し易く、当該異物を電極合剤から除去することが困難である点で不利である。
【００５８】
一方、θ＝６０°の場合において、Ｄ＝６０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に当該電極合剤のＮＶが若干低下し、Ｄ＝５０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に固液分離が生じた。
また、θ＝４５°の場合において、Ｄ＝６０μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過したが、Ｄ＝５０μｍのときは、電極合剤がフィルタを通過した際に当該電極合剤のＮＶが若干低下した。
また、θ＝３０°の場合において、Ｄ＝６０μｍ、またはＤ＝５０μｍのときは、電極合剤が変質することなくフィルタを通過した。
【００５９】
この結果から、活物質の平均粒径（Ｄ５０）が３１．１μｍである場合、本発明に係る異物除去装置では、角度θを３０〜４５°に設定すると、孔径Ｄを６０μｍ以下に設定した場合においても、電極合剤が変質しないことが明らかとなった。ただし、角度θが４５°の場合は、孔径Ｄを６０μｍ以上に設定し、角度θが３０°の場合は、孔径Ｄを５０μｍ以上に設定する必要がある。
【００６０】
以上のように、異物除去装置の開孔に切欠部を形成することによって、従来の異物除去装置の開孔の孔径と比較して、開孔の貫通部の孔径を小さくできることができ、電極合剤が変質することなく、より小さい粒径を有する異物を除去できることが明らかとなった。
特に、活物質の平均粒径（Ｄ５０）の値にもよるが、フィルタにおける開孔の切欠部の角度θを、３０〜６０°に設定すると共に、フィルタにおける開孔の貫通部の孔径Ｄを、４０〜６０μｍに設定することにより、電極合剤の変質を抑制できることが明らかとなった。
よって、本発明に係る異物除去装置においては、粒径５０μｍ程度の比較的小さい異物を除去するために、孔径Ｄを４０〜６０μｍに設定し、目的に応じて角度θを３０〜６０°の範囲で調整することが好ましい。
なお、角度θが小さいほど、電極合剤が変質し難いが、強度不足によりフィルタが破損するおそれがある。そのため、角度θは、フィルタが強度不足とならない程度に小さくすることが好ましい。
【００６１】
以下では、フィルタの側部の厚み（以下、「板厚」と記す）を変更した場合における、電極合剤の流量への影響を検証した実験の結果について説明する。
【００６２】
本実験においては、異物除去装置として、クアドロコミル（ＱＵＡＤＲＯ  ＣＯＭＩＬ（登録商標））１９７Ｓを用いた。
また、フィルタにおける開孔の貫通部の孔径Ｄを５０μｍとし、切欠部の角度θを４５°とした。
また、フィルタの側部における開孔の開孔率を１５．７％とした。
また、インペラのブレードと、フィルタの側部との距離を０．８ｍｍとした。
また、平均粒径（Ｄ５０）が９．６μｍである、活物質としての黒鉛と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）と、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とを、黒鉛：ＣＭＣ：ＳＢＲ＝９８：１：１（ｗｔ％）の比率で溶媒に分散させることによって作製した、ＮＶ５６％のペーストを電極合剤として用いた。
【００６３】
まず、異物除去装置のインペラを２０Ｈｚ（周速約４．４ｍ／ｓ）にて回転させ、電極合剤の液面が一定に保持されるように、電極合剤をフィルタの内側に逐次投入した。そして、電極合剤がフィルタの外側に吐出される速度が安定した状態で（例えば、電極合剤の吐出量が３Ｌに達してから）、３０秒間、吐出された電極合剤を捕集し、その流量（Ｌ／ｍｉｎ）を計測した。
【００６４】
上記の工程を、異なる板厚ごとに行った。
【００６５】
下記の表４に、本実験の結果を示した。
【００６６】
【表４】
2014207052.tif 000006
【００６７】
表４に示すように、板厚が小さくなるに従って、電極合剤の流量が大きくなるが、板厚が５０μｍの場合には、強度不足によりフィルタが破損した。
逆に、板厚が大きくなるに従って、電極合剤の流量が小さくなり、板厚が７００μｍの場合には、急激に流量が低下した。
これらに対し、板厚が１００μｍ、２００μｍおよび５００μｍの場合には、１Ｌ／ｍｉｎ以上の良好な流量となった。
【００６８】
この結果から、本発明に係る異物除去装置では、板厚が１００〜５００μｍの場合に、電極合剤を望ましい速度でフィルタの外側に吐出できることが明らかとなった。
よって、本発明に係る異物除去装置においては、フィルタの側部の厚みを、１００〜５００μｍに設定することにより、生産性を悪化させることなく、電極合剤から異物を除去することができる。
【００６９】
以下では、インペラのブレードとフィルタの側部との間隔（以下、「インペラ・フィルタ間隔」と記す）を変更した場合における、電極合剤への影響を検証した実験の結果について説明する。
【００７０】
本実験においては、異物除去装置として、クアドロコミル（ＱＵＡＤＲＯ  ＣＯＭＩＬ（登録商標））１９７Ｓを用いた。
また、フィルタの側部の厚み（内周面と外周面との最短距離）を１００μｍとした。
また、フィルタにおける開孔の貫通部の孔径Ｄを５０μｍとし、切欠部の角度θを４５°とした。
また、フィルタの側部における開孔の開孔率を１５．７％とした。
また、平均粒径（Ｄ５０）が２１．１μｍである、活物質としての黒鉛と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）と、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とを、黒鉛：ＣＭＣ：ＳＢＲ＝９８：１：１（ｗｔ％）の比率で溶媒に分散させることによって作製した、ＮＶ５６％のペーストを電極合剤として用いた。
【００７１】
まず、電極合剤の粒度分布を測定した。次に、異物除去装置のインペラを２０Ｈｚ（周速約４．４ｍ／ｓ）にて回転させ、２Ｌの電極合剤をフィルタの内側に投入した。そして、５分間、フィルタを通過した電極合剤を捕集した。最後に、捕集した電極合剤の粒度分布を測定した。
【００７２】
上記の工程を、異なるインペラ・フィルタ間隔ごとに行った。
【００７３】
下記の表５に、本実験の結果を示した。
【００７４】
【表５】
2014207052.tif 000007
【００７５】
表５に示すように、インペラ・フィルタ間隔が０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍおよび２．０ｍｍの場合には、フィルタ通過前後で、電極合剤の平均粒径（Ｄ５０）に大きな変化は観察されなかった。
しかしながら、インペラ・フィルタ間隔が０．４ｍｍの場合には、フィルタ通過前と比較して、フィルタ通過後の電極合剤の平均粒径（Ｄ５０）が低下した。これは、電極合剤中の活物質（黒鉛）に割れまたは欠けが生じたと推察され、品質上好ましくない。
【００７６】
この結果から、本発明に係る異物除去装置では、インペラ・フィルタ間隔が０．５〜２．０ｍｍの場合に、電極合剤が変質しないことが明らかとなった。
よって、本発明に係る異物除去装置においては、インペラ・フィルタ間隔を、０．５〜２．０ｍｍに設定することにより、電極合剤の変質を抑制できる。
なお、２．０ｍｍは、本実験に用いた異物除去装置におけるインペラ・フィルタ間隔の上限値である。
【００７７】
以下では、図５を参照して、本発明に係る電極の製造方法である、電極の製造工程Ｓ１について説明する。
【００７８】
図５に示すように、製造工程Ｓ１は、合剤作製工程Ｓ１０と、異物除去工程Ｓ２０と、塗工工程Ｓ３０と、プレス工程Ｓ４０とを含む。
【００７９】
合剤作製工程Ｓ１０は、ペースト状の電極合剤を作製する工程である。
合剤作製工程Ｓ１０においては、所定の混練機を用いて、活物質等の材料を溶媒と共に混練することにより電極合剤を作製する。
【００８０】
異物除去工程Ｓ２０は、本発明に係る異物除去装置である異物除去装置１を用いて、合剤作製工程Ｓ１０にて作製された電極合剤から、凝集物等の異物を除去する工程である。
異物除去工程Ｓ２０においては、前述のように、異物除去装置１におけるインペラ１０のブレード１２・１２とフィルタ２０の側部２２との間において、電極合剤に剪断力を付与すると共に、当該電極合剤を、フィルタ２０を通過させることにより、電極合剤から異物を除去する。
【００８１】
塗工工程Ｓ３０は、異物除去工程Ｓ２０を経た電極合剤を、金属箔である集電体の表面に塗工する工程である。
塗工工程Ｓ３０においては、ダイコータ等の塗工機を用いて、集電体の表面に電極合剤を塗工する。
【００８２】
プレス工程Ｓ４０は、塗工工程Ｓ３０にて集電体の表面に塗工された電極合剤に対してプレス加工を行う工程である。
プレス工程Ｓ４０においては、集電体上の電極合剤を乾燥させた後、当該電極合剤に対して、ロールプレス機等によりプレス加工を施す。
【００８３】
以上のように、製造工程Ｓ１においては、合剤作製工程Ｓ１０、異物除去工程Ｓ２０、塗工工程Ｓ３０、およびプレス工程Ｓ４０を順に経ることにより、電極が作製される。
異物除去工程Ｓ２０においては、異物除去装置１を用いて、電極合剤から異物が除去される。
これにより、電極合剤が変質することなく、当該電極合剤から粒径５０μｍ程度の比較的小さい異物を除去することができる。
したがって、電極の品質（出力等）の悪化を抑制することができる。
特に、本発明は、電極合剤の厚みの薄い、高出力の電極を作製する際に好適である。
【００８４】
なお、本発明に係る異物除去装置は、電極合剤以外のペースト（例えば、磁性材料、顔料、およびインク）にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１      異物除去装置
１０    インペラ
１１    回転軸
１２    ブレード
２０    フィルタ
２１    底部
２２    側部
２３    開孔
２３ａ  貫通部
２３ｂ  切欠部
【図１】
2014207052.tif 000008
【図２】
2014207052.tif 000009
【図３】
2014207052.tif 000010
【図４】
2014207052.tif 000011
【図５】
2014207052.tif 000012