(57)【要約】【課題】粗粒状態のまま使用する粉体を微粒化することなく微粒化を図る粉体と混合してスラリを製造することができるスラリ製造方法を提供する。【解決手段】微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造する方法であって、前記第一の粉体と前記溶媒の一部とを混合して固練りすることにより、当該第一の粉体を微粒化させる固練り工程と、固練りした前記第一の粉体と前記溶媒の残りとを混合することにより、当該第一の粉体を当該溶媒に分散させる第一の混合分散工程と、前記第一の粉体を分散させた前記溶媒と前記第二の粉体とを混合することにより、当該第一の粉体及び当該第二の粉体を当該溶媒に分散させる第二の混合分散工程とを行う。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造する方法であって、
前記第一の粉体と前記溶媒の一部とを混合して固練りすることにより、当該第一の粉体を微粒化させる固練り工程と、
固練りした前記第一の粉体と前記溶媒の残りとを混合することにより、当該第一の粉体を当該溶媒に分散させる第一の混合分散工程と、
前記第一の粉体を分散させた前記溶媒と前記第二の粉体とを混合することにより、当該第一の粉体及び当該第二の粉体を当該溶媒に分散させる第二の混合分散工程と
を行うことを特徴とするスラリ製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記スラリが燃料電池の電極材料を溶媒に分散させたものであり、
前記第一の粉体が触媒成分の粉体であると共に、
前記第二の粉体が粗粒成分の粉体である
ことを特徴とするスラリ製造方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記スラリがリチウム電池の正極材料を溶媒に分散させたものであり、
前記第一の粉体が正極活物質の粉体であると共に、
前記第二の粉体が導電性フィラの粉体である
ことを特徴とするスラリ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造する方法に関し、特に、燃料電池の電極材料やリチウム電池の正極材料等のスラリを製造する場合に適用すると極めて有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種の原料粉体を溶媒に分散させたスラリを製造する場合には、従来、当該原料粉体と必要最小限量の溶媒とを高剪断流型分散機等で固練りして、当該粉体を微粒化することにより当該粉体の分散性の向上を図った後に、残りの溶媒と混合することによりスラリを製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したようにして、例えば、燃料電池の電極材料のスラリを製造しようとすると、ガス拡散性を維持するために粗粒状態で混合するアルミナやジルコニア等のセラミックス粉体も微粒化してしまい、ガス拡散性の低下を招く虞があった。また、同様に、例えば、リチウム電池の正極材料のスラリを製造しようとすると、柔らかく破砕しやすいカーボンブラック等のような導電性フィラが微粒化してしまい、粘度が高くなって作業性が悪くなってしまう虞があった。
【０００４】
このような問題は、燃料電池の電極材料やリチウム電池の正極材料のスラリを製造する場合に限らず、微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造する場合であれば、上述と同様にして起こり得ることである。
【０００５】
このようなことから、本発明は、粗粒状態のまま使用する粉体を微粒化することなく微粒化を図る粉体と混合してスラリを製造することができるスラリ製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明によるスラリ製造方法は、微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造する方法であって、前記第一の粉体と前記溶媒の一部とを混合して固練りすることにより、当該第一の粉体を微粒化させる固練り工程と、固練りした前記第一の粉体と前記溶媒の残りとを混合することにより、当該第一の粉体を当該溶媒に分散させる第一の混合分散工程と、前記第一の粉体を分散させた前記溶媒と前記第二の粉体とを混合することにより、当該第一の粉体及び当該第二の粉体を当該溶媒に分散させる第二の混合分散工程とを行うことを特徴とする。
【０００７】
第二番目の発明によるスラリ製造方法は、第一番目の発明において、前記スラリが燃料電池の電極材料を溶媒に分散させたものであり、前記第一の粉体が触媒成分の粉体であると共に、前記第二の粉体が粗粒成分の粉体であることを特徴とする。
【０００８】
第三番目の発明によるスラリ製造方法は、第一番目の発明において、前記スラリがリチウム電池の正極材料を溶媒に分散させたものであり、前記第一の粉体が正極活物質の粉体であると共に、前記第二の粉体が導電性フィラの粉体であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明によるスラリ製造方法の実施の形態を以下に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１０】
本実施の形態にかかるスラリ製造方法は、微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造する方法であって、前記第一の粉体と前記溶媒の一部とを混合して固練りすることにより、当該第一の粉体を微粒化させる固練り工程と、固練りした前記第一の粉体と前記溶媒の残りとを混合することにより、当該第一の粉体を当該溶媒に分散させる第一の混合分散工程と、前記第一の粉体を分散させた前記溶媒と前記第二の粉体とを混合することにより、当該第一の粉体及び当該第二の粉体を当該溶媒に分散させる第二の混合分散工程とを行う。
【００１１】
具体的には、例えば、燃料電池の電極材料を溶媒に分散させたスラリを製造する場合、ＮｉやＰｄやＰｔ等の触媒成分を含む粉体（第一の粉体）は、その表面活性作用を十分に利用するため、できるだけ微粒化させて凝集させることなくまんべんなく分散させる必要がある一方、アルミナやジルコニア等のセラミックスの粗粒成分からなる粉体（第二の粉体）は、ガス拡散性を維持するため、微粒化させずに上記触媒成分の粉体と混合してスラリ化する必要がある。
【００１２】
そこで、燃料電池の電極材料を溶媒に分散させたスラリを製造する場合には、まず、高剪断流型分散機（例えば、特殊機化工業株式会社製の「フィルミックス（商品名）」や「Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス（商品名）」や「Ｔ．Ｋ．ハイビスディスパーミックス（商品名）」、エムテクニック社製の「クレアミックス（商品名）」等）で前記第一の粉体と溶媒の一部とを混合して固練りして、当該第一の粉体を微粒化させ（固練り工程）、続いて、固練りした第一の粉体と前記溶媒の残りとを混合して、第一の粉体を溶媒にまんべんなく分散させ（第一の混合分散工程）、次に、第一の粉体を分散させた前記溶媒と前記第二の粉体とを混合して、第一の粉体及び第二の粉体を当該溶媒に分散させる（第二の混合分散工程）ことにより、微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造するのである。
【００１３】
これにより、ＮｉやＰｄやＰｔ等の触媒成分を含む粉体（第一の粉体）をできるだけ微粒化させながらも凝集させることなくまんべんなく分散させることができ、当該粉体の表面活性作用を十分に利用することができるようになると共に、アルミナやジルコニア等のセラミックスの粗粒成分からなる粉体（第二の粉体）を微粒化させることなく上記触媒成分の粉体と混合することができ、ガス拡散性を維持することができるようになる。
【００１４】
また、例えば、リチウム電池の正極材料を溶媒に分散させたスラリを製造する場合、ＭｎＯ２　等の正極活物質の粉体（第一の粉体）は、リチウムとの接触面積を大きくするため、できるだけ微粒化させてまんべんなく分散させる必要がある一方、カーボンブラック等のような導電性フィラ（第二の粉体）は、微粒化すると粘度が高くなって作業性が悪くなってしまうため、微粒化させることなく上記正極活物質の粉体と混合してスラリ化する必要がある。
【００１５】
そこで、リチウム電池の正極材料を溶媒に分散させたスラリを製造する場合には、上述した燃料電池の電極材料の場合と同様に、まず、高剪断流型分散機（例えば、特殊機化工業株式会社製の「フィルミックス（商品名）」や「Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス（商品名）」や「Ｔ．Ｋ．ハイビスディスパーミックス（商品名）」、エムテクニック社製の「クレアミックス（商品名）」等）で前記第一の粉体と溶媒の一部とを混合して固練りして、当該第一の粉体を微粒化させ（固練り工程）、続いて、固練りした第一の粉体と前記溶媒の残りとを混合して、第一の粉体を溶媒にまんべんなく分散させ（第一の混合分散工程）、次に、第一の粉体を分散させた前記溶媒と前記第二の粉体とを混合して、第一の粉体及び第二の粉体を当該溶媒に分散させる（第二の混合分散工程）ことにより、微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造するのである。
【００１６】
これにより、ＭｎＯ２　等の正極活物質の粉体（第一の粉体）をできるだけ微粒化させてまんべんなく分散させることができ、当該粉体のリチウムとの接触面積を大きくすることができると共に、カーボンブラック等のような導電性フィラ（第二の粉体）を微粒化させることなく上記正極活物質の粉体と混合することができ、粘度の上昇を抑制して作業性を低下させることなくスラリを製造することができる。
【００１７】
したがって、本実施の形態のスラリ製造方法によれば、粗粒状態のまま使用する第二の粉体を微粒化することなく、微粒化を図る第一の粉体と混合してスラリを製造することができる。
【００１８】
なお、本実施の形態では、燃料電池の電極材料やリチウム電池の正極材料のスラリを製造する場合について説明したが、その他、例えば、大きな粒径の成分を加えて食感を向上させた流動食等のようなスラリ状の食品や、微粒の充填剤と粗粒の充填剤とを所定の割合で混合して充填剤の充填率を高めるようにしたスラリ状の無機系接着剤等のように、微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造する場合であれば、本実施の形態の場合と同様にして適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
第一番目の発明によるスラリ製造方法は、微粒化を図る第一の粉体と粗粒状態のまま使用する第二の粉体とを混合して溶媒中に分散させたスラリを製造する方法であって、前記第一の粉体と前記溶媒の一部とを混合して固練りすることにより、当該第一の粉体を微粒化させる固練り工程と、固練りした前記第一の粉体と前記溶媒の残りとを混合することにより、当該第一の粉体を当該溶媒に分散させる第一の混合分散工程と、前記第一の粉体を分散させた前記溶媒と前記第二の粉体とを混合することにより、当該第一の粉体及び当該第二の粉体を当該溶媒に分散させる第二の混合分散工程とを行うことから、粗粒状態のまま使用する第二の粉体を微粒化することなく、微粒化を図る第一の粉体と混合してスラリを製造することができる。
【００２０】
第二番目の発明によるスラリ製造方法は、第一番目の発明において、前記スラリが燃料電池の電極材料を溶媒に分散させたものであり、前記第一の粉体が触媒成分の粉体であると共に、前記第二の粉体が粗粒成分の粉体であるので、触媒成分の粉体をできるだけ微粒化させながらも凝集させることなくまんべんなく分散させることができ、当該粉体の表面活性作用を十分に利用することができるようになると共に、粗粒成分の粉体を微粒化させることなく上記触媒成分の粉体と混合することができ、ガス拡散性を維持することができるようになる。
【００２１】
第三番目の発明によるスラリ製造方法は、第一番目の発明において、前記スラリがリチウム電池の正極材料を溶媒に分散させたものであり、前記第一の粉体が正極活物質の粉体であると共に、前記第二の粉体が導電性フィラの粉体であるので、正極活物質の粉体をできるだけ微粒化させてまんべんなく分散させることができ、当該粉体のリチウムとの接触面積を大きくすることができると共に、導電性フィラを微粒化させることなく上記正極活物質の粉体と混合することができ、粘度の上昇を抑制して作業性を低下させることなくスラリを製造することができる。