专利名称：电极材料制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池的电极材料的制造装置。本申请针对2010年2月9日在日本申请的特愿2010 — 26739号主张优先权，在此援引其内容。
背景技术：
通常，如特许文献I所记载，通过将作为活性物的锂-金属复合氧化物的粉末与包含乙炔黑的粉末的导电材料的粉末混合，并在该混合物中添加粘结剂和溶剂，混匀并作成浆液，通过将该浆液涂敷于电极芯剂而制造锂离子电池的正极板。
另外，如特许文献2所记载的制造方法，通过搅拌并混合作为活性物的锂-金属复合氧化物的粉末、乙炔黑的粉末、粘结剂而作成混合剂，将其倒入规定的模具中冲压而作成片材，而且将其配置在铝等芯材料的两面而作成正极。现有技术文献专利文献特许文献I :(日本)特许第2750077号公报特许文献2 :(日本)特许第4219705号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题但是，在上述方法中，不能充分的发挥电极的性能。该理由是因为，因为在搅拌并混合时加入活性物、导电材料及粘结剂，所以粘结剂也附着于活性物，仅能够在活性物的周围的一部分附着导电材料，换句话说，不能在活性物的周围均匀地大致毫无遗漏地附着导电材料。另一方面，在未加入粘结剂，而将活性物和导电材料放入容器内并使搅拌翼旋转的干式混合中，由于粉末状的活性物的重量与粉末状的导电材料的重量不同，所以即使在容器内使搅拌翼长时间旋转，在容器内，活性物与导电材料也不能分别均匀地分散，因此，依然很难在活性物的周围均匀地大致毫无遗漏地附着导电材料(以下，称为均匀混合)。其结果是，不能达到提高电池的性能。本发明是鉴于上述现有技术的问题而做出的，目的在于提供一种能够使粉末状的活性物与粉末状的导电材料均匀混合，达到提高电池性能的技术。用于解决技术问题的技术手段本发明的电极材料制造装置具有第一混入气体送风部，其利用规定压力对第一混入气体进行送风，该第一混入气体是将导电材料粉末混入第一气体中的气体；活性物粉末上浮部，其使活性物粉末上浮；混合部，其向上浮的所述活性物粉末喷射所述第一混入气体，从而生成在所述活性物粉末附着有所述导电材料粉末的混合物；提取部，其利用由粒径产生的沉降速度的差从所述混合物中提取规定粒径的混合物。
发明的效果根据本发明，因为在使活性物粉末上浮的状态下，使其与混入气体中的导电材料粉末混合，所以能够达到使活性物粉末与导电材料粉末均匀地混合。而且，能够利用沉降速度差效率良好地得到规定粒径的混合物。因此，能够达到提高电池性能。
图I是本发明的第一实施方式的制造装置的系统图。图2是表示本发明的第一实施方式的混合及分级原理的说明图。图3是表示本发明的第一实施方式的制造装置的动作的时序图。图4是本发明的第二实施方式的制造装置的系统图。 图5是表示本发明的第二实施方式的制造装置的动作的时序图。图6是表示本发明的第二实施方式的分级器的变形例的说明图。图7(a) ,7(b)是表示本发明的第二实施方式的混合部的变形例的说明图。图8是表示本发明的一个实施方式的锂离子电池的正极材料的制造过程的说明图。送入送入
具体实施例方式以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。首先，利用图8，对以下说明的锂离子电池的正极材料的基本制造方法进行说明。此外，以下对锂离子电池的正极材料的制造进行说明，但是，本发明不限定于此，也可以向其他的电池的电极材料的制造提供本发明。首先，将粉末状的导电材料与粉末状的活性物进行干式粉末混合，生成在活性物的粒子附着导电材料的粒子的混合物。在此，作为导电材料，使用例如乙炔黑。此外，也有在导电材料中，与该乙炔黑(粒径约0. I y m) —起使用石墨(粒径约4 u m)的情况。另外，作为活性物，使用例如LiCo02、LiFePO4等(粒径约10 y m)。接着，将粘结剂放入溶剂中，使粘结剂与溶剂混合。在此，作为粘结剂，使用例如，聚偏氟乙烯等，作为溶剂，使用例如，N —甲基一 2 —吡咯烷酮等。此外，以上为了便于说明，在导电材料与活性物混合后，进行粘结剂与溶剂的混合，但是，先进行哪一种混合都没有关系。接着，在混入粘结剂的溶剂中加入导电材料(以下，称为AB)与活性物AM的混合物C，将其混合，生成浆液。将在正极芯材料涂敷有该浆液的部件作为锂离子电池的正极材料。以下，对所述AB与活性物AM的混合物C的生成工序以及该工序所使用的制造装置有关的各种实施方式进行说明。[第一实施方式]首先，利用图f图3对本发明的第一实施方式进行说明。如图I所示，本实施方式的制造装置具备分级器31，其在内部对AB与活性物AM进行混合，并且对由该混合而得到的混合物C进行分级；导电材料供给系统10，其向该分级器31内供给作为导电材料的AB的粉末；活性物供给系统20，其向分级器31内供给活性物AM的粉末，并且使该活性物AM暂时滞留在该分级器31内；粉碎系统50，其粉碎来自分级器31的混合物C ;混合物搬送系统40，其将分级器31内的混合物C搬送至粉碎系统50 ;用于控制上述各系统的控制装置70 ;存储通过粉碎系统50的混合物C的混合物容器61。导电材料供给系统10具有将AB供给至分级器31内的AB管线11 ;存储AB粉末的AB罐12 ;将AB罐12内的AB粉末定量供给至AB管线11的AB定量供给机Rl ;向AB管线11送入气体的AB用鼓风机BI ;调节在AB管线11流动的气体流量的AB用气体流量调节器VI。利用控制装置70控制AB定量供给机R1、AB用鼓风机BI及AB用气体流量调节器Vl中任一个的驱动量。AB管线11使一个端部与AB用鼓风机BI连接，使另一个端部与分级器31的下部连接。利用AB用气体流量调节器Vl对来自AB用鼓风机BI的气体进行流量调节，向该气体中定量供给来自AB定量供给机Rl的AB粉末。该AB粉末在AB管线11内被气体搬送，从分级器31的下部送入送到分级器31内。 活性物供给系统20具有活性物供给管线21，其将活性物AM的粉末从分级器31的中筒部分的侧面供给；网眼23，其承载有从活性物供给管线21供给的活性物的粉末。在活性物供给管线21的一个端部形成有投入活性物(AM)的粉末的活性物投入口。另外，在该活性物供给管线21的另一端部设置有作为止回阀而起作用的蝶阀等22，该止回阀实现接受从活性物投入口侧向分级器31内的流入，拒绝从分级器31内向活性物投入口的流出。网眼23处于分级器31内，并且被配置为，处于比活性物供给管线21与分级器31连接的连接部更靠下部的位置，沿水平方向展开。网眼23的孔径为，至少能够使目标粒径范围以下的AB粉末通过，另一方面使目标粒径范围以上的活性物粉末承载在上表面的大小。此外，AB粉末的目标粒径范围比活性物粉末的目标粒径范围小一个数量级。分级器31在内部形成有直筒空间32，该直筒空间32在从下部向铅直上方的任意位置截面积都相等。AB管线11与该直筒空间32的正下方连接。该直筒空间32的最上部形成有混合物搬送空间37，在混合物搬送空间37之下形成有分级空间36，而且在分级空间36之下形成有混合空间35。在该混合空间35的最下部配置有所述网眼23。位于比分级空间36更靠下方的下部空间33利用沿铅直方向延伸的分隔部件形成沿铅直方向延伸的多个气体流路34、34…。这时，即使使用多个板材作为分隔部件，分隔下部空间33，也可以使用配管作为多个分隔部件分隔下部空间33。在各气体流路34、34…设置有用于使各气体流路34、34…相互间的流速均匀化的流路流速调节器V3。可以通过来自控制装置70的指示调节该流路流速调节器V3的阀开度，但是，在此进行手动调节。在该手动调节中，预先测量各气体流路34、34…的流速，基于该测量结果进行调节。另外，多个气体流路34、34…分别配置有所述网眼23，并且与活性物供给管线21。此外，在此，在比分级空间36更靠下方的位置，包含混合空间35的下部空间33被分隔成多个气体流路34、34…，但是可以将从混合空间35向下方的空间分隔成多个气体流路，而且，也可以将分级空间36分隔成多个气体流路。在分级空间36与混合物搬送空间37的边界，或者沉降分级空间36内的上部设置有将直筒空间32上下隔开的空间遮断器SI。该空间遮断器SI根据来自控制装置70的指示进行驱动。空间遮断器SI的上部空间与下部空间通过均压管38连结。在该均压管38设置有捕捉混合物C的过滤器38a、38b。在空间遮断器SI从关闭状态向打开状态转移时，为了使空间遮断器SI的上部空间与下部空间之间的压力差消失，并且防止在上部空间与下部空间之间，气体及粒子的急剧移动，从而设置该均压管38。在分级空间36与混合物搬送空间37之间的边界设置有检测混合物C的粒径分布的粒径检测器75。该粒径检测器75具有向分级器31内输出激光的激光振荡器75a ;接受来自激光振荡器75a的激光的受光部75b。控制装置70从受光部75b的受光数据得到产生于分级器31内的米散射强度，并且从该米散射强度求出混合物C的粒径分布。在应该增大粒径时，控制装置70针对该粒径分布向作为分级空间流量调节机构的AB用气体流量调节器Vl输出增大阀开度的意向的指令，以增加分级器31内的气体流速，在应该减小粒径时，控制装置70针对该粒径分布向作为分级空间流量调节机构的AB用气体流量调节器Vl输出减小阀开度的意向的指令，以减小分级器31内的气体流速。
混合物搬送系统40具有用于将搬送气体送入送入分级器31内的气体送入管线41 ;将来自分级器31的气体及包含于该气体的混合物C搬送至粉碎系统50的搬送管线42 ；向气体送入管线41送入气体的搬送用鼓风机B4 ;调节在气体送入管线41流动的气体流量的搬送用气体流量调节器V4 ;防止分级器31内的混合物C流入气体送入管线41的送入管线遮断器S4。利用控制装置70控制搬送用鼓风机B4、搬送用气体流量调节器V4、送入管线遮断器S4中任一个的驱动量。此外，搬送用鼓风机B4及所述AB用鼓风机BI分别向管线送入的气体是例如，氮气等惰性气体。气体送入管线41与分级器31连接的连接口、搬送管线42与分级器31连接的连接口都面对分级器31的混合物搬送空间37，并且彼此相对。这是为了形成直线流路。粉碎系统50具有粉碎容器51和具有粉碎翼的粉碎机52。粉碎机52的粉碎翼配置在粉碎容器51内的下部。粉碎容器51的上部与混合物容器61连接。另外，混合物搬送管线42的端部向下与粉碎容器51的上部连接。该向下连接的混合物搬送管线42的端部的内径小于混合物搬送管线42与分级器31连接的连接口的内径。在混合物容器61设置有混合物入口 61i、混合物出口 610、排气口 61e。粉碎容器51与混合物入口 61i连接。另外，排气管线62与排气口 61e连接。在该排气管线62设置有防止混合物的流出的过滤器63。接着，根据图3所示的时序图对以上说明的制造装置的动作进行说明。首先，从活性物供给管线21的活性物投入口投入活性物AM的粉末，在设置于各气体流路34、34…内的网眼23上承载活性物AM的粉末(T。)。此外，在此，用手投入活性物AM的粉末，但是，也可以在各活性物供给管线21设置定量供给机，利用来自控制装置70的指示，驱动各活性物供给管线21的定量供给机，由此实现活性物AM的粉末投入。接着，根据来自控制装置70的指示，驱动AB定量供给机Rl及AB用鼓风机BKT1X在这时(T1 )，设置于分级器31内的各气体流路34、34…的流路流速调节器V3的阀开度被预先设定为，在各气体流路34、34…相互之间流速均匀。另外，空间遮断器SI处于打开状态，管线遮断器S4处于关闭状态。而且，不驱动搬送用鼓风机B4及粉碎机52。在驱动AB定量供给机Rl及AB用鼓风机BI时，将来自AB定量供给机Rl的AB粉末投入AB管线11内，并且向来自AB用鼓风机BI的AB管线11送入气体。其结果是，包含AB粉末的气体从AB管线11流入分级器31内。流入分级器31内的包含AB粉末的气体在分级器31内上升，通过分级器31内的网眼23，进一步上升。在此，利用图2，对位于比分级器31内的网眼23更靠上方的混合空间35、分级空间36、混合物搬送空间37中的现象进行说明。
如图2 (a)所示，在位于混合空间35的最下部的网眼23上承载有活性物AM的粉末。当气体从下方经由网眼23向该混合空间35流动时，如图2 (b)所示，承载于网眼23上的活性物AM的粉末上浮，包含于来自下方的气体的AB粉末(在混合空间35内，AB粉末已经均匀地存在于气体中)吹入该上浮的活性物AM的粉末中，使两者混合，使AB粒子附着于活性物AM的粒子，从而生成混合物C的粒子。在原料的活性物的粒子上浮期间(具有旋转运动)，通过与混合在气体中的AB粒子接触，能够在该粒子的整个周围均匀地毫无遗漏地附着AB粒子。如上所述，在本实施方式中，因为在使活性物AM的粉末及AB粉末在气体中分散的状态下，进行两种粉末的混合，所以能够达到使活性物AM的粉末与AB粉末均匀地混合。即，在本实施方式中，能够尽量减少活性物AM的粒子中未附着AB粒子的粒子的量。在混合空间35内生成的混合物C的粒子在分级空间36上升。在该过程中，粒径大的混合物C的粒子，例如，对于多个活性物的上述粒子彼此附着而使粒径增大的块等来说，与受到来自气体的上升力相比，重力更大而下降。另一方面，对于粒径小的混合物C的粒子来说，与重力相比，受到来自气体的上升力更大，所以直接与气体一起继续上升，经由混合物搬送空间37，从搬送管线42进入粉碎容器51内(利用由粒径产生的沉降速度差而被分级)。进入粉碎容器51内的混合物C的粒子中的粒径较小的一部分从该粉碎容器51流入混合物容器61内，剩下的一部分留在粉碎容器51内。如上所述，在本实施方式中，在驱动AB定量供给机Rl及AB用鼓风机BI时(T1),实施AB粉末的供给工序、活性物AM的粉末与AB粉末的混合工序、由混合而生成的混合物C的粒子的分级工序、分级后的混合物C的粒子的搬送工序。 那么，在混合物C的粒子的分级工序中，如上所述，利用设置于分级空间36与混合物搬送空间37之间的边界的粒径检测器75，检测混合物C的粒子的粒径分布。在该粒径分布表示大多分布在比混合物C的目标粒径范围大的粒径的情况下，控制装置70向作为分级空间流量调节机构的AB用气体流量调节器Vl输出减小阀开度的意向的指令，从而减小分级器3131内的气体流速。另外，在检测到的粒径分布大多分布在比混合物C的目标粒径范围(例如，粒径约30 u nT50 u m)小的粒径的情况下，控制装置70向作为分级空间流量调节机构的AB用气体流量调节器Vl输出增大阀开度的意向的指令，从而增加分级器31内的气体流速。其结果是，使经由分级空间36进入混合物搬送空间37的混合物C的粒子大多为目标粒径范围内的粒子，减少大于目标粒径范围的粒子。特别是，尽量减少比目标粒径范围内的最大粒径还大一个数量级的粒径的粒子。此外，在目标粒径为约50 ii m的情况下，在原料的活性物的粒径为约10 ii m时，意味着附着大约100个以上的粒子而成为一个块。如果还存在处于在该块的周围均匀地毫无遗漏地附着AB的状态的混合物C的粒子的状态，那么还存在在周围均匀地毫无遗漏地附着AB的状态的一个粒子经过大约100个以上的附着而形成块的混合物C的粒子的状态。因为能够提取任一种在目标粒径的块的周围均匀地毫无遗漏地附着AB的状态的混合物C，所以在之后使用混合物C生成浆液时，能够解决仅在目标粒径的活性物的周围的一部分附着导电材料的上述问题。另外，在分级时，分级空间36内的流路截面的流速分布成作为在提高分级精度方面的重要的参数。通常，当流体在某流路中流动时，形成流路的壁面附近的流速低，未受到来自壁面的阻力的流路中心附近的流速高。因此，在像分级器31的内部空间那样的流路截面积较大的情况下，在流路截面内，流速分布的宽度宽。这样，当流路截面内的流速分布的宽度宽时，增大分级大小的偏差，其结果是，降低分级精度。因此，在本实施方式中，在比分级空间36更靠下方的下部空间33形成多个气体流路34、34…，利用设置于各气体流路34、34…内的流路流速调节器V3，达到气体流路34、34…相互之间的流速的均匀化。因此，在本实施方式中，因为分级空间36的流路截面的流速分布，换句话说，水平方向的流速分布的宽度窄，所以能够提高分级精度。
如果从驱动AB定量供给机Rl及AB用鼓风机BI (T1)开始，经过预定时间，控制装置70使上述AB定量供给机Rl及AB用鼓风机B I停止，并且驱动搬送用鼓风机B4及粉碎机52，该预定时间是假设活性物AM的粉末与AB粉末的混合大致结束的时间。而且，使空间遮断器SI处于关闭状态，使管线遮断器S4处于打开状态(T2X在停止AB定量供给机Rl及AB用鼓风机BI，并且使空间遮断器SI处于关闭状态时，位于比空间遮断器SI更靠下方的混合物C的粒子立即下降，承载在网眼23上。因为承载于该网眼23上的混合物C的粒子是在分级工序中，不能向混合物搬送空间37上升的粒子，所以是比目标粒径范围大的粒径的粒子。因此，从活性物供给管线21吸出残留在网眼23上的混合物C的粒子等，从而将其从网眼23上除去。另外，在空间遮断器SI处于关闭状态，管线遮断器S4处于打开状态，并且驱动搬送用鼓风机B4时，存在于分级器31的混合物搬送空间37及搬送管线42的混合物C的粒子流入粉碎容器51内。在该粉碎容器51内，因为驱动粉碎机52，所以将与该粉碎机52的粉碎翼碰撞的混合物C的粒子粉碎，进一步减小其粒径。该情况下的粉碎包含如下处理因为例如上述原料的活性物及由100个以上粒子构成的块通过搬送管线42时多个块彼此凝聚，所以将该凝聚的块分解为个别的块。如上所述地在一个块的周围毫无遗漏地附着AB，调整粉碎翼的旋转速度等，以使得即使进行该分解，也尽力不使已经附着于各个块的AB脱落。在该粉碎容器51内，在连接搬送管线42的中心部，利用来自搬送管线42的气体向下方流动，在粉碎容器51的内壁侧，因为来自搬送管线42的气体的排气及由粉碎翼产生的风力，所以向上方流动。因此，与气体一起从搬送管线42送过来的混合物C的粒子中的粒径较大的粒子被设置于粉碎容器51的下部的粉碎机52粉碎，在减小其粒径后，在粉碎容器51的内壁一侧上升，流入混合物容器61内。另外，混合物C的粒子中的粒径较小的粒子未到达设置于粉碎容器51的下部的粉碎机52，而在粉碎容器51的内壁侧上升，流入混合物容器61内。此外，在本实施方式中，一旦流入粉碎容器51内的混合物C的粒子因为由粉碎翼产生的风力而逆流，基本不会返回搬送管线42。这是因为，在驱动粉碎机52期间，也驱动搬送用鼓风机B4，相比于粉碎容器51内的压力，搬送管线42内的压力高。而且，因为在搬送管线42的粉碎容器51连接部分，其内径减小，提高从搬送管线42流入粉碎容器51内的气体速度。但是，在可能使流入粉碎容器51内的混合物C的粒子向搬送管线42内逆流的情况下，如图I所示，也可以在该搬送管线42设置管线遮断器S5等。如上所述，利用分级器31提取在活性物AM的粒子附着AB且与目标粒径范围相同或小于目标粒径范围的粒子，即使该提取的粒子凝聚，也利用粉碎机52使其再度分解，因此，能够得到目标粒径范围的混合物C。如上所述，在驱动搬送用鼓风机B4及粉碎机52时(T2),实施向混合物容器61搬送混合物C的工序、混合物C的粉碎工序。如果从驱动搬送用鼓风机B4及粉碎机52开始(T2),经过预定时间，控制装置70使 上述搬送用鼓风机B4及粉碎机52停止，并且使空间遮断器SI处于打开状态，使管线遮断器S4处于关闭状态(T3),该预定时间是假设混合物搬送空间37内、搬送管线42内及粉碎容器51内的混合物C的粒子全部向混合物容器61搬送的时间。以上，结束混合物生成工序，在再次实施混合物生成工序的情况下，再次从AM的供给处理(Ttl)开始实施。以上，在本实施方式中，在活性物AM的粉末及AB粉末在气体中分散的状态下，进行两种粉末的混合，因此，能够达到使活性物AM的粉末与AB粉末均匀混合。[第二实施方式]接着，利用图4及图5，对本发明的第二实施方式进行说明。如图4所示，本实施方式形成为，与导电材料供给系统10相同地，设置有利用气体流搬送活性物AM的粉末的活性物供给系统20a，使来自导电材料供给系统10的AB粉末与来自活性物供给系统20a的活性物AM的粉末在进入分级器31a内之前混合，使利用该混合而得到的混合物C的粉末流入分级器31a内。因此，在本实施方式中未设置第一实施方式的活性物供给系统20的网眼等的21、22、23。此外，除以上方面外，本实施方式的制造装置与第一实施方式的制造装置基本相同。本实施方式的活性物供给系统20a具有用于将活性物AM向分级器31a内供给的活性物管线21a ;存储活性物AM的粉末的活性物罐22a ;将活性物罐22a内的活性物AM的粉末向活性物管线21a定量供给的活性物定量供给机R2 ；向活性物管线21a送入氮气等惰性气体的活性物用鼓风机B2 ;调节在活性物管线21a流动的气体流量的活性物用气体流量调节器V2。利用控制装置70控制活性物定量供给机R2、活性物用鼓风机B2及活性物用气体流量调节器V2中任一个的驱动量。活性物管线21a使一个端部与活性物用鼓风机B2连接，使另一个端部与AB管线11连接。该连接部形成混合部25，在内部形成混合空间35a。该混合部25与分级器31a的下部连接。利用活性物用气体流量调节器V2对来自活性物用鼓风机B2的气体进行流量调节，向该气体中供给来自活性物定量供给机R2的活性物AM的粉末。本实施方式的分级器31a内在其最上部形成有与第一实施方式相同的混合物搬送空间37，但是因为分级器31a外存在混合部25，所以在比混合物搬送空间37更靠下方的空间全部形成分级空间36a。接着，根据图5所示的时序图对以上说明的制造装置的动作进行说明。
首先，根据来自控制装置70的指示，驱动AB定量供给机Rl及AB用鼓风机BI，并且驱动活性物定量供给机R2及活性物用鼓风机B2 (T1X这时(T1),空间遮断器SI处于打开状态，管线遮断器S4处于关闭状态。而且，不驱动搬送用鼓风机B4及粉碎机52。在驱动AB定量供给机Rl及AB用鼓风机BI时，在AB管线11中流动包含AB粉末的气体。另外，在驱动活性物定量供给机R2及活性物用鼓风机B2时，在活性物管线21a中流动包含活性物AM的粉末的气体。因为AB管线11与活性物管线21a利用混合部25连接，所以在混合部25内的混合空间35a，两种粉末混合，在活性物AM的粒子附着AB粒子，生成混合物C的粒子。如上所述，在本实施方式中，也在活性物AM的粉末及AB粉末在气体中上浮的状态下，进行两种粉末的混合，因此，能够达到使活性物AM的粉末与AB粉末均匀混合。
在混合空间35a生成的混合物C的粒子进入分级器31a的分级空间36a内，因此，与第一实施方式相同地接受分级作用。即，粒径较小的混合物C的粒子上升至分级器31a内的混合物搬送空间37，粒径较大的混合物C的粒子未达到该混合物搬送空间37。粒径较小，并上升至混合物搬送管线42的混合物C的粒子与第一实施方式相同地从搬送管线42进入粉碎容器51内。进入粉碎容器51内的混合物C的粒子中的粒径较小的一部分从该粉碎容器51流入混合物容器61内，残留的一部分留在粉碎容器51内。如上所述，在本实施方式中，在驱动AB定量供给机Rl及AB用鼓风机BI，并且驱动活性物定量供给机及活性物用鼓风机时(T1),实施AB粉末的供给工序、活性物AM的供给工序、活性物AM的粉末与AB粉末的混合工序、由混合而生成的混合物C的粒子的分级工序、分级后的混合物C的粒子的搬送工序。此外，在本实施方式中，控制装置70基于由粒径检测器75检测的检测结果，控制作为分级空间流量调节机构的AB用气体流量调节器Vl及活性物用流量调节器的阀开度。如果从驱动AB定量供给机R1、AB用鼓风机BI、活性物定量供给机R2及活性物用鼓风机B2开始(T1),经过预定时间，控制装置70停止上述AB定量供给机Rl、AB用鼓风机BI、活性物定量供给机R2及活性物用鼓风机B2，并且驱动搬送用鼓风机B4及粉碎机52，该预定时间为假设分别供给一定以上的活性物AM的粉末与AB粉末，并且生成一定以上的混合物C的时间。而且，使空间遮断器SI处于关闭状态，使管线遮断器S4处于打开状态(T2X在使AB定量供给机R1、AB用鼓风机BI、活性物定量供给机R2及活性物用鼓风机B2停止，并且使空间遮断器SI处于关闭状态时，位于比空间遮断器SI更靠下方的混合物C的粒子立即下降，积存在分级器31a外的混合空间35a内。因为积存在该混合空间35a内的混合物C的粒子是在分级工序中不能向混合物搬送空间37上升的粒子，所以是大于目标粒径范围的粒径的粒子。因此，打开混合部25的排出口的盖29，从混合空间35a取出积存在混合空间35a内的混合物C的粒子。另外，在使空间遮断器SI处于关闭状态，使管线遮断器S4处于打开状态，并且驱动搬送用鼓风机B4时，与第一实施方式相同地，存在于分级器31a的混合物搬送空间37及搬送管线42的混合物C的粒子流入粉碎容器51内。在该粉碎容器51内，因为驱动粉碎机52，所以与该粉碎机52的粉碎翼碰撞的混合物C的粒子被粉碎，其粒径减小。之后，流入粉碎容器51内的混合物C的粒子通过由粉碎机52的粉碎翼产生的风力等流入混合物容器61内。如上所述，在驱动搬送用鼓风机B4及粉碎机52时(T2)，实施向混合物容器61搬送混合物C的搬送工序、混合物C的粉碎工序。与第一实施方式相同地，如果从驱动搬送用鼓风机Β4及粉碎机52开始(T2),经过预定时间，控制装置70使上述搬送用鼓风机Β4及粉碎机52停止，并且使空间遮断器SI处于打开状态，使管线遮断器S4处于关闭状态(T3),该预定时间是假设将混合物搬送空间37内、搬送管线42内及粉碎容器51内的混合物C的粒子全部向混合物容器61搬送的时间。以上，结束混合物生成工序，在再次实施混合物生成工序的情况下，再次实施所述T1的处理。以上，在本实施方式中，也在使活性物AM的粉末及AB粉末在气体中分散的状态下，进行两种粉末的混合，因此，能够达到使活性物AM的粉末与AB粉末均匀混合。而且，在本实施方式中，也能够通过分级及粉碎，效率良好地得到限制在目标粒径范围内的混合物C 的粒子。另外，在本实施方式中，因为同时进行向活性物AM的气体流路的投入与向AB的气体流路投入，所以与第一实施方式相比，能够缩短混合物生成工序的实施时间。[变形例]接着，利用图6及图7，对第二实施方式的分级器31a及混合部25的变形例进行说明。如图6所示，使混合物C的粒子沿水平方向流入的混合物管线26与变形例的分级器31b的一个侧部连接，使混合物C的粒子沿水平方向流出的搬送管线42b与变形例的分级器31b的另一个侧部连接。混合物管线26的另一端与第二实施方式的混合部25连接。相对于分级器31b的混合物管线26的连接部与搬送管线42b的连接部彼此面对面，但是，搬送管线42的连接部位于比混合物管线26的连接部更靠下方的位置。在混合物管线26设置有用于断绝混合物C流入分级器31b的混合物管线遮断器S7。在该混合物管线26，而且在比设置有混合物管线遮断器S7的位置更靠分级器31b侧连接有用于将搬送用的气体送入分级器31b内的气体送入管线41b。在该气体送入管线41b设置有用于断绝混合物C流入该气体送入管线41b内的送入管线遮断器S4。在分级器31b内形成有分级空间36b，该分级空间36b沿水平方向，且沿从混合物管线26的连接部向搬送管线42b的连接部的方向扩展，并且从混合物管线26的连接部向铅直下方扩展。在该分级空间36b的下部以使粉碎翼沿该空间36b的底面的方式设置粉碎机55。另外，在该粉碎机55的略上方设置有将该空间36b上下隔开的空间遮断器S6。而且，在该分级器31b的底部形成有将混合物C的粉末排出的排出口 39b。接着，对绕该分级器31b的动作设备的动作并且混合物C的分级工序及搬送工序的动作进行说明。首先，使混合物管线遮断器S7处于打开状态，使送入管线遮断器S4处于关闭状态，使空间遮断器S6处于打开状态，使粉碎机55处于停止状态。在该状态下，混合物管线26中的混合物的粉末从该混合物管线26与气体一起流入分级器31a的分级空间36b内。混合物C的粉末的流动方向在混合物管线26内沿大致水平方向。但是，在混合物C的粉末流入分级空间36b时，因为流路扩大而流速降低，强烈地受到重力的影响，在其流动方向加入朝向铅直下方的成分。因为混合物C的粒子中的粒径大的粒子(或重的粒子)的沉降速度快，所以粒径较大的混合物C的粒子未到达搬送管线42b而向分级空间36b的底部落下。另一方面，因为粒径较小的混合物C的粒子比粒径较大的混合物C的粒子的落下量少，所以从该分级空间36b流入搬送管线42b。如上所述，在混合物管线遮断器S7处于打开状态时，实施混合物C的分级工序及搬送工序。如果从混合物管线遮断器S7处于打开状态开始，经过预定时间，控制装置70使该混合物管线遮断器S7处于关闭状态，使送入管线遮断器S4处于打开状态，使空间遮断器S6处于关闭状态，并且驱动粉碎机55，该预定时间是假设混合物C的粒子向分级器31b内送入所定量的时间。
在空间遮断器S6处于关闭状态，驱动粉碎机55时，积存于分级空间36b的底面的粒径较大的混合物的粒子被粉碎并且导向排出口 39b，从排出口 39b排出。另外，在使空间遮断器S6处于关闭状态，使送入管线遮断器S4处于打开状态时，在分级空间36b内，存在于比空间遮断器S6更靠上部空间的粒径较小的混合物C的粒子利用来自气体送入管线41b的气体从该空间36b流入搬送管线42b。如上所述，在空间遮断器S6处于关闭状态，送入管线遮断器S4处于打开状态时，实施混合物C的搬送工序。此外，在该变形例中，为了使混合物C的粒径分布接近目标粒径范围，与以上实施方式相同地，可以在分级器31b内的搬送气体管线42b的连接部附近或搬送气体管线42b中设置粒径检测器，基于该粒径检测器检测到的检测结果，控制混合物管线26中的流速。接着，利用图7对第二实施方式的混合部25的两个变形例进行说明。首先，利用图7 (a)对混合部的第一变形例进行说明。在该第一变形例中，使第二实施方式设置为一个的AB管线分流为多个AB管线llb、llb…。上述分流的AB管线llb、llb…以使来自上述管线的气体从活性物管线21b的外周侧朝向中心部的方式与该活性物管线21b的外周连接。在该变形例中，混合部25b是在活性物AM通过的管线中的、比连接多个分流AB管线Ilb的位置更靠下游侧的部分。以上，在本变形例中，因为将AB粉末从活性物AB的粉末流动的空间的各个方向喷出，所以能够使活性物AB的粉末与AB粉末更均匀地混合。接着，利用图7 (b)对混合部的第二变形例进行说明。在该变形例中，内径收缩的AB管线Ilc插入活性物管线21b内，该AB管线Ilc的前端部配置在活性物管线21b内的中心部。在AB管线Ilc的前端部设置有向放射方向喷出气体的多个喷嘴lld、lld、lld。在该变形例中，混合部25c是活性物AM通过的管线中的、比设置于AB管线Ilc的前端部的喷嘴Ud的位置更靠下游侧的部分。以上，在本变形例中，也与第一变形例相同地将AB粉末从活性物AM的粉末流动空间的各个方向喷出，因此，能够使活性物AM的粉末与AB粉末更均匀地混合。此外，以上变形例都将AB粉末从活性物AM的粉末流动空间的各个方向喷出，但是，相反也可以将活性物AM的粉末从AB粉末流动空间的各个方向喷出。附图标记说明10:导电材料供给系统11:AB 管线20、20a :活性物供给系统21 :活性物供给管线23:网眼25、25b、25c :混合部
31、31a、31b :分级器32:直筒空间33:下部空间34:气体流路35、35a、35b、35c :混合空间36、36a、36b :分级空间37:混合物搬送空间40:混合物搬送系统41、41b :气体送入管线42、42b:搬送管线50 :粉碎系统51 :粉碎容器52，55:粉碎机61 :混合物容器70 :控制装置75 :粒径检测器R1:AB定量供给机B1:AB用鼓风机B2 活性物用鼓风机B4:搬送用鼓风机Vl :AB用气体流量调节器V2 :活性物用气体流量调节器V4 :搬送用气体流量调节器S1、S6:空间遮断器S4:送入管线遮断器AM:活性物AB:导电材料
权利要求
1.一种电极材料制造装置，其中，具有 第一混入气体送风部，其利用规定的压力对第一混入气体进行送风，该第一混入气体是将导电材料粉末混入第一气体中的气体； 活性物粉末上浮部，其使活性物粉末上浮； 混合部，其向上浮的所述活性物粉末喷射所述第一混入气体，从而生成在所述活性物粉末附着有所述导电材料粉末的混合物； 提取部，其利用由粒径产生的沉降速度的差从所述混合物中提取规定粒径的混合物。
2.如权利要求I所述的电极材料制造装置，其特征在于， 所述活性物粉末上浮部具有利用规定的压力对第二混入气体进行送风的送风部，所述 第二混入气体是将所述活性物粉末混入第二气体中的气体，通过相对于所述第二混入气体进行所述喷射，生成所述混合物。
3.如权利要求I或2所述的所述电极材料制造装置，其特征在于， 所述混合部具备使所述第一混入气体通过的多个气体流路。
4.如权利要求3所述的电极材料制造装置，其特征在于， 所述第一及第二气体是相同的惰性气体。
5.如权利要求4所述的电极材料制造装置，其特征在于，还具有 粉碎部，其与所述提取部连接，将提取的所述混合物的至少一部分分解。
全文摘要
本发明提供一种电极材料制造装置，其在分级器(31)内形成有混合空间(35)、该混合空间(35)上方的分级空间(36)、该混合空间(35)更上方的混合物搬送空间(37)。在混合空间(35)的最下部设置有用于使活性物(AM)存在于混合空间(35)内的网眼(23)。从网眼(23)的下方朝向上方供给含有导电材料(AB)的粉末的气体，使网眼(23)上的活性物(AM)上浮，使导电材料(AB)的粒子与上浮的活性物(AM)的粒子碰撞，生成混合物的粒子。混合物的粒子中的目标粒径范围以下的粒子从混合空间(35)经由分级空间(36)上升至混合物搬送空间(37)，但是粒径较大的粒子未到达混合物搬送空间(37)。
文档编号H01M4/04GK102742048SQ201180007529
公开日2012年10月17日 申请日期2011年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者土桥晋作, 塚原千幸人, 弦卷茂, 秋山知雄, 龙原洁 申请人:三菱重工业株式会社