(57)【要約】【課題】混練機を用いつつ，製造を高速で行っても粘度のばらつきが抑制されるようにした電極ペーストの製造方法を提供すること。【解決手段】混練機１０を用いて電極ペーストを製造する。混練機１０としては，電極ペーストの原材料を軸方向に搬送しつつ攪拌する搬送攪拌部材１５を有するものを用いる。混練機１０における電極ペーストを排出する排出口１６を減圧状態にして電極ペーストの製造を行う。これにより電極ペーストにおける充填度合いのばらつきが解消され，粘度のばらつきが少ない均質な電極ペーストとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練機を用いた電極ペーストの製造方法であって，
前記混練機として，電極ペーストの原材料を軸方向に搬送しつつ攪拌する搬送攪拌部材を有するものを用い，
前記混練機における電極ペーストを排出する排出口を減圧状態にして電極ペーストの製造を行うことを特徴とする電極ペーストの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電池の電極板の製造過程にて使用する電極ペーストの製造方法に関する。さらに詳細には，電極活物質その他の固形成分を液状の混練溶媒とともに混練したものである電極ペーストの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電極ペーストの製造方法として，特許文献１に開示したものが挙げられる。同文献では，その図１に示される「混練機１」を用いて電極ペーストを製造することを開示している。同「混練機１」は，「回転軸２０」と「回転軸３０」とを有する二軸式のものである。この「混練機１」では，同図中の「Ａ」（粉体投入部）および「Ｃ」（結着剤投入部）にて原材料の投入を行うようになっている。投入された原材料は「回転軸２０」および「回転軸３０」により，同図中の「搬送方向」の矢印の向きに搬送されつつ混合されるのである。こうして得られた電極ペーストが，同図中の「排出口１４」から排出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２４４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら最近では，電極ペーストの製造にも高速化が求められるに至っている。この高速化に伴い，製造される電極ペーストに粘度のばらつきが生じるようになった。その原因は，電極ペーストの製造を高速で行うと，混練機内での原材料の充填度合いがばらつくためであることが分かった。この充填度合いのばらつきが，電極ペーストの組成の不均一となり，粘度のばらつきを生じさせるのである。
【０００５】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，混練機を用いつつ，製造を高速で行っても粘度のばらつきが抑制されるようにした電極ペーストの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様における電極ペーストの製造方法は，混練機を用いた電極ペーストの製造方法であって，混練機として，電極ペーストの原材料を軸方向に搬送しつつ攪拌する搬送攪拌部材を有するものを用い，混練機における電極ペーストを排出する排出口を減圧状態にして電極ペーストの製造を行う方法である。上記態様における電極ペーストの製造方法では，原材料が搬送攪拌部材により搬送・攪拌されて得られた電極ペーストが，混練機の排出口付近に至って減圧状態に晒されることになる。これにより電極ペーストにおける充填度合いのばらつきが解消される。その結果，粘度のばらつきが少ない均質な電極ペーストが得られる。
【発明の効果】
【０００７】
本構成によれば，混練機を用いつつ，製造を高速で行っても粘度のばらつきが抑制されるようにした電極ペーストの製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る電極ペーストの製造方法を実施するための装置構成の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，図１に示す混練機１０を用いて行う電極ペーストの製造方法として本発明を具体化したものである。図１中には，混練機１０の他に流量計１１やタンク１２，真空ポンプ１３も現れている。
【００１０】
混練機１０について説明する。混練機１０は，内部に２本の搬送攪拌部材１５を備えている。搬送攪拌部材１５には，多数のスクリューやパドルが設けられている。これにより混練機１０の内部では，図１中に矢印Ｆで示す向きに電極ペーストの原材料が搬送されるようになっている。この搬送とともに原材料が攪拌され混合される。ここで，電極ペーストの主たる原材料である活物質粉末は，図１中に矢印Ｐで示される，搬送方向Ｆに対して最も上流の位置で投入される。また，電極ペーストのその他の原材料である導電剤や混練溶媒（水または有機溶媒）は，図１中に矢印Ｑで示される，位置Ｐよりやや下流側の位置で投入される。混練の結果得られる電極ペーストは，搬送方向Ｆに対して下流よりの位置の排出口１６から排出される。図１の構成では排出口１６にホース１７が接続されている。
【００１１】
図１では混練機１０について，２本の搬送攪拌部材１５があたかも露出しているかのように描いているがこれは理解の便宜のためである。実際の作動状態での混練機１０ではむろん，搬送攪拌部材１５は適当なカバー部材で覆われている。なお，混練機１０についてより詳細には，特許文献１の［発明を実施するための形態］の部分を参照されたい。
【００１２】
混練機１０の排出口１６から排出された電極ペーストは，ホース１７を経由してタンク１２へ送られ，貯蔵されるようになっている。その途中で流量計１１で流量測定を行うことができる。さらにタンク１２には，真空ポンプ１３が備えられている。これにより，真空ポンプ１３でタンク１２を減圧状態にすることができるようになっている。真空ポンプ１３を作動させると実際には，タンク１２の内部だけでなく，ホース１７の内部や，混練機１０の内部のうち排出口１６付近の部分も減圧状態となる。なお，図１中の「真空ポンプ１３」の上方に「ＯＵＴ」と記載しているのは，排気の出口という意味であり，電極ペーストの出口ではない。
【００１３】
図１の構成で電極ペーストの製造を行うときには，搬送攪拌部材１５を回転させつつ，混練機１０の位置Ｐ，位置Ｑにそれぞれの指定の原材料を投入する。これにより，投入された原材料は混練機１０の内部を搬送方向Ｆの向きに搬送されつつ，攪拌・混合されて電極ペーストとなる。そして排出口１６から送出されてタンク１２へ送られ，貯蔵される。ここで本形態としては，真空ポンプ１３を作動させている状態で上記の電極ペーストの製造を行う。これにより，排出口１６付近およびそれより下流の部分が減圧されている状態で，電極ペーストの製造が行われることとなる。
【００１４】
このことにより，粘度のばらつきが少ない，均質性の高い電極ペーストが得られる。その理由は，真空ポンプ１３による減圧にある。すなわち，混練機１０における搬送攪拌部材１５の作用による搬送，攪拌，混合により，電極ペーストにある程度の充填度合いの不均一ができてしまうこと自体は不可避である。しかし本形態では，排出口１６付近に到達した電極ペーストは，真空ポンプ１３の作用による減圧環境下に置かれることになる。この減圧状態であることにより，充填度合いの不均一が解消される。こうして，電極ペーストの組成の不均一が軽減され，粘度のばらつきも抑制されるのである。こうして，タンク１２に貯蔵される電極ペーストは，粘度のばらつきが少ないものとなるのである。電極ペーストの製造を高速，つまり大流量で行っても同様である。
【００１５】
本形態における真空ポンプ１３による減圧の条件は，次を満たすように定めることが望ましい。すなわち，混練機１０の排出口１６付近における圧力（大気圧に対する相対圧）が，次式で求められる基準圧力以下となるようにするのである。
基準圧力 ＝ −５１.５×（理論流量−実測流量）−３０.８
【００１６】
ここで圧力の単位は［ｋＰａ］とし，流量の単位は［リットル／分］とする。理論流量とは，単位時間当たりに投入した原材料の容積から算出される流量である。実測容量は流量計１１の読み値として得られる流量である。この差が大きいほど，ホース１７を流れる電極ペーストに気泡が多いことを意味する。つまり，電極ペーストが空気を多く巻き込むような状況では真空度を上げた状態とすることが望ましいのである。これにより例えば，電極ペーストの固形分率が４０〜６５重量％で，さらに理論流量が０．８〜１．５［リットル／分］程度の高速製造の場合であっても，粘度のばらつきが少ない均質な電極ペーストが得られる。
【００１７】
以上詳細に説明したように本実施の形態によれば，混練機１０で原材料を攪拌・搬送しつつ電極ペーストを製造するに際して，混練機１０の排出口１６付近を減圧状態とすることとしている。これにより，製造を高速で行っても粘度のばらつきが抑制されるようにした電極ペーストの製造方法が実現されている。このため本形態の技術を採用することにより，採用しない場合との比較にて，設備台数をほぼ半減させることができる。
【００１８】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，混練機１０の具体的な構成は図示の通りでなくてもよい。例えば搬送攪拌部材１５の本数は任意である。また，流量計１１は必須のものではない。また，製造対象の電極ペーストの種類は，リチウムイオン電池用，ニッケル水素電池用等の電池種や正負極の別を問わない。
【符号の説明】
【００１９】
１０  混練機
１３  真空ポンプ
１５  搬送攪拌部材
１６  排出口
【図１】
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