(57)【要約】【課題】  電極材料の粘度が最小になったときに確実に攪拌を終了する。【解決手段】  攪拌部１４の回転数を第１の回転数と該第１の回転数よりも高い第２の回転数とに交互に切り換えると、攪拌部１４を第２の回転数で回転させたときの攪拌抵抗が電極材料１２の粘度の変化に応じて変化するため、攪拌部１４に供給される電流値も電極材料１２の粘度の変化に応じて変化する。よって第２の回転数の期間において電流検出部２１が検出した前回の電流値と今回の電流値とを比較し、今回の電流値が前回の電流値を上回ったときに攪拌部１４による攪拌を終了することで、電極材料１２の粘度が最小になったときに確実に攪拌を終了して過剰攪拌による電極材料１２の粘度の増加を防止することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の電極材料（１２）を収容する攪拌槽（１３）と、前記攪拌槽（１３）の内部で前記電極材料（１２）を所定の回転数で攪拌する攪拌部（１４）と、前記攪拌部（１４）の回転数を制御する制御部（２０）とを備える電極材料の攪拌装置であって、
前記攪拌部（１４）に供給される電流値を検出する電流検出部（２１）を備え、前記制御部（２０）は、前記攪拌部（１４）の回転数を第１の回転数と該第１の回転数よりも高い第２の回転数とに交互に切り換えるとともに、前記第２の回転数の期間において前記電流検出部（２１）が検出した前回の電流値と今回の電流値とを比較し、今回の電流値が前回の電流値を上回ったときに前記攪拌部（１４）による攪拌を終了することを特徴とする電極材料の攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の電極材料を収容する攪拌槽と、前記電極材料を所定の回転数で攪拌する攪拌部と、前記攪拌部の回転数を制御する制御部とを備える電極材料の攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
染料、糊、水等を所定の比率で混合した混合物を一定の回転数で回転する攪拌装置で攪拌しながら、攪拌装置のコントローラに流れる負荷電流を監視し、負荷電流が目標電流に一致するように混合物に所定量の水や糊を加えて粘度を調整するものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平４−２２８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、バッテリの電極材料は、活物質、バインダ、導電材および溶剤の混合物を攪拌して製造されるが、その電極材料の粘度は攪拌時間の経過に伴って次第に減少した後に次第に増加するという特性がある。電極材料の攪拌を終了するタイミングは粘度が最も低くなったときであるが、前記終了タイミングの前後では電極材料の粘度変化が小さいため、単に攪拌装置のコントローラの負荷電流を監視するだけでは、電極材料の攪拌を終了するタイミングを的確に判定することが困難である。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電極材料の粘度が最小になったときに確実に攪拌を終了することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、電池の電極材料を収容する攪拌槽と、前記攪拌槽の内部で前記電極材料を所定の回転数で攪拌する攪拌部と、前記攪拌部の回転数を制御する制御部とを備える電極材料の攪拌装置であって、前記攪拌部に供給される電流値を検出する電流検出部を備え、前記制御部は、前記攪拌部の回転数を第１の回転数と該第１の回転数よりも高い第２の回転数とに交互に切り換えるとともに、前記第２の回転数の期間において前記電流検出部が検出した前回の電流値と今回の電流値とを比較し、今回の電流値が前回の電流値を上回ったときに前記攪拌部による攪拌を終了することを特徴とする電極材料の攪拌装置が提案される。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の構成によれば、攪拌槽に収容した電池の電極材料を攪拌部により攪拌すると、電極材料の粘度は次第に減少した後に増加に転じるが、電極材料の粘度が最小になったときが攪拌が完了した時点であるため、それにタイミングを合わせて攪拌を終了する必要がある。攪拌部の回転数を第１の回転数と該第１の回転数よりも高い第２の回転数とに交互に切り換えると、攪拌部を第２の回転数で回転させたときの攪拌抵抗が電極材料の粘度の変化に応じて変化するため、攪拌部に供給される電流値も電極材料の粘度の変化に応じて変化する。
【０００８】
その際に、電極材料を一定の回転数で攪拌しても攪拌負荷は急激に変化せず、電流検出部が検出する電流値にも大きな変化は生じないが、攪拌部の回転数を第１の回転数と該第１の回転数よりも高い第２の回転数とに交互に切り換えることで、第２の回転数に切り換わったときに攪拌部が電極材料の粘度に応じた大きな負荷を受け、検出された電流値は電極材料の粘度を的確に示すことになる。よって第２の回転数の期間において電流検出部が検出した前回の電流値と今回の電流値とを比較し、今回の電流値が前回の電流値を上回ったときに攪拌部による攪拌を終了することで、電極材料の粘度が最小になったときに確実に攪拌を終了して過剰攪拌による電極材料の粘度の増加を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電極材料の攪拌装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】電極材料の粘度と攪拌時間との関係を示すグラフ。
【図３】電極材料の攪拌装置の作用を示すフローチャート。
【図４】攪拌時間に対する攪拌部の電流値の変化を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１に示すように、バッテリの電極材料を所定の粘度になるように攪拌する攪拌装置１１は、電極材料１２を収納する攪拌槽１３と、攪拌槽１３の内部の電極材料１２を攪拌する攪拌部１４と、攪拌部１４の駆動を制御する制御装置１５とを備える。電極材料１２は、例えばＬｉＣｏＯ2 のような活物質と、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のようなバインダと、カーボンナノファイバのような導電材と、ＮＭＰ（Ｎメチルピロリドン）のような溶剤とを所定の比率で混合した混合物である。
【００１２】
攪拌部１４は、例えば電動モータおよび減速機よりなる駆動装置１６と、駆動装置１６の出力軸１７の下端に設けられた攪拌羽根１８とを備え、攪拌羽根１８は攪拌槽１３の内部で回転して電極材料１２を攪拌する。
【００１３】
制御装置１５は、電源部１９と、制御部２０と、電流検出部２１と、記憶部２２とを備える。電源部１９から電力の供給を受けて作動する制御部２０は、攪拌部１４の駆動装置１６の回転数を制御する。具体的には、駆動装置１６を第１の回転数と、第１の回転数よりも高い第２の回転数とで所定時間ずつ交互に駆動する。電流検出部２１は、駆動装置１６を流れる負荷電流の電流値を検出する。記憶部２２は、電流検出部２１で検出した駆動装置１６を流れる負荷電流の電流値を記憶する。そして制御部２０は、記憶部２２に記憶した電流値に基づいて電極材料１２の粘度が最低になったことを判定し、攪拌部１４の作動を停止することで電極材料１２の攪拌を終了する。
【００１４】
電極材料１２を攪拌する理由は、各組成物を均一に混合させるためであり、電極材料１２が最低粘度になったときに攪拌を終了する理由は、電極材料１２を電極箔に塗布して電極を製造する作業を容易化するためである。
【００１５】
図２には電極材料１２の攪拌時間と粘度との関係を示すもので、当初は攪拌時間の増加に伴って粘度が減少するが、所定時刻Ｔに粘度が最低になると、その後は攪拌時間の増加に伴って粘度が増加する。制御装置１５は、駆動装置１６を流れる負荷電流の電流値に基づいて、電極材料１２の粘度が最低になる前記時刻Ｔを判定する。
【００１６】
次に、図３および図４に基づいて制御装置１５の作用を更に説明する。
【００１７】
先ずステップＳ１で、制御装置１５は攪拌装置１４の駆動装置１６の回転数を第１の回転数および第２の回転数に交互に変化させ、それに伴って変化する駆動装置１６の負荷電流を電流検出部２１で検出する。そしてステップＳ２で、前記負荷電流を記憶部２２に記憶する。
【００１８】
第１の回転数は充分に低い回転数であるため、攪拌羽根１８が電極材料１２から受ける反力は駆動装置１６の出力容量に比べて充分に小さく、電極材料１２の粘度が高い場合であっても低い場合であっても、駆動装置１６の負荷電流は略一定となる。しかしながら、駆動装置１６が第１の回転数よりも高い第２の回転数で回転すると、攪拌羽根１８が電極材料１２から受ける反力は格段に大きくなり、特に第１の回転数から第２の回転数に変化した瞬間に駆動装置１６の負荷電流は急激に立ち上がる。そして攪拌羽根１８の周囲の電極材料１２が攪拌羽根１８に引きずられて連れ回りし始めると、駆動装置１６の負荷電流は急激に減少する。記憶部２２は、駆動装置１６が第２の回転数で回転を開始した瞬間の負荷電流を記憶する。
【００１９】
仮に、駆動装置１６を一定の回転数で回転させた場合、攪拌羽根１８の周囲の電極材料１２が攪拌羽根１８に引きずられて連れ回りするため、駆動装置１６の負荷電流は電極材料１２の粘度の変化の影響を受け難くなるが、上述したように、駆動装置１６の回転数を第１の回転数および第２の回転数に交互に変化させ、第２の回転数に切り換わった瞬間の負荷電流を検出することで、電極材料１２の粘度を的確に反映した負荷電流を得ることができる。
【００２０】
続くステップＳ３で、負荷電流の前回値が存在しなければ、つまり今回値が最初のデータであれば、前記ステップＳ１に復帰する。前記ステップＳ３で負荷電流の前回値が存在すれば、つまり今回値が２回目以降のデータであれば、ステップＳ４で前回値と今回値とを比較し、ステップＳ５で今回値が前回値以下であれば、前記ステップＳ１に復帰する。前記ステップＳ５で今回値が前回値を超えていれば、つまり電極材料１２の粘性が減少から増加に転じていれば、ステップＳ６で駆動装置１６を停止して攪拌を終了する。
【００２１】
以上のように、攪拌部１４の回転数を第１の回転数と該第１の回転数よりも高い第２の回転数とに交互に切り換えると、攪拌部１４を第２の回転数で回転させたときの攪拌抵抗が電極材料１２の粘度の変化に応じて変化し、攪拌部１４の負荷流値も電極材料１２の粘度の変化に応じて変化することに着目し、第２の回転数の期間の開始時に検出した前回の電流値と今回の電流値とを比較し、今回の電流値が前回の電流値を上回ったときに攪拌部１４による攪拌を終了するので、電極材料１２の粘度が最小になったときに確実に攪拌を終了して過剰攪拌による電極材料１２の粘度の増加を防止することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２３】
例えば、実施の形態では、第２の回転数の期間の開始時の電流値に基づいて電極材料１２が最低粘度になったことを判定しているが、第２の回転数の期間の任意の時刻に基づいて、あるいは第２の回転数の期間における電流値の平均値に基づいて電極材料１２が最低粘度になったことを判定しても良い。
【符号の説明】
【００２４】
１２        電極材料
１３        攪拌槽
１４        攪拌部
２０        制御部
２１        電流検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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