JP2015029975A - 連続混練機 - Google Patents

Abstract

【課題】活物質の割れを低減することができる連続混練機を提供する。【解決手段】混練室１１に互いに平行に且つ回動可能に設けられた２本の回転軸２と、回転軸２に取り付けられた湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７と、を備え、各回転パドルが回動することにより、混練室１１に投入された粉体と液体とを混練するとともに、搬送方向に搬送し、混練室１１は、搬送方向手前側に湿潤領域と、搬送方向奥側に混練領域（固練領域、希釈領域、結着剤混合領域）と、を備え、湿潤領域における湿潤用回転パドル４と混練室１１の内壁との間の距離は、混練領域における固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７と混練室１１の内壁との距離より大きい。【選択図】図１

Description

本発明は、連続混練機に関する。

従来、二次電池の電極は、電極合剤ペーストを集電体の表面に塗工し、乾燥させ、当該集電体及び電極合剤をプレス加工することにより形成されている。また、電極合剤ペーストは、活物質、結着剤、希釈剤等を混練することにより形成されている。活物質、結着剤、希釈剤等の混練には、混練機が用いられる。例えば、特許文献１には、粉体と結着剤とを搬送する搬送手段と、粉体と結着剤とを混練する混練手段と、粉体投入口と結着剤投入口との間に粉体を圧縮する粉体圧縮手段と、を備える混練機が記載されている。

ところで、集電体に塗工された電極合剤の乾燥炉数を削減するため、電極合剤ペーストの固形分の含有比率を多くすることが検討されている。しかし、電極合剤ペーストに含まれる固形分の含有比率を多くすると、粘度が上昇するため、集電体への塗工が難しくなってしまう。そこで、電極合剤の粘度を下げるため、混練機における混練において、電極合剤に大きなせん断力を加える必要がある。しかし、電極合剤に大きなせん断力を加えると、活物質が割れてしまい、二次電池の耐久性及び安全性が低下してしまう。

特開２０１１−２２４４３５号公報

しかしながら、特許文献１には、電極合剤に十分なせん断力を加えるため、粉体圧縮手段を備える混練機について記載されているが、活物質の割れの防止については言及されていない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、活物質の割れを低減することができる連続混練機を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の態様にかかる連続混練機は、混練室に互いに平行に且つ回動可能に設けられた２本の回転軸と、前記回転軸に取り付けられた複数の回転パドルと、を備える。また、前記回転パドルが回動することにより、前記混練室に投入された粉体と液体とを混練するとともに、搬送方向に搬送する。また、前記混練室は、前記搬送方向手前側に湿潤領域と、前記搬送方向奥側に混練領域と、を備える。そして、前記湿潤領域における前記回転パドルと前記混練室内壁との間の距離は、前記混練領域における前記回転パドルと前記混練室内壁との距離より大きい。

活物質の割れを低減することができる連続混練機を提供することができる。

本発明の実施の形態１にかかる連続混練機を示す断面図である。 本発明の実施の形態１にかかる連続混練機の構成を説明する図である。 本発明の実施の形態１にかかる湿潤領域のパドルを示す斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかる湿潤領域のパドルを軸方向から見た正面図である。 本発明の実施の形態１にかかる湿潤領域のパドルの側面図である。 本発明の実施の形態１にかかる湿潤領域のパドルの羽を説明する図である。 本発明の実施の形態２にかかる湿潤領域のパドルを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２にかかる湿潤領域のパドルを軸方向から見た正面図である。 本発明の実施の形態２にかかる湿潤領域のパドルの側面図である。 本発明の実施の形態２にかかる湿潤領域のパドルの羽を説明する図である。 湿潤領域を備えない場合の連続混練機の構成を説明する図である。 実施例３、実施例４にかかる連続混練機及び湿潤領域を備えない連続混練機によって混練された電極合剤ペーストの黒色度を示すグラフである。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる連続混練機１００を示す断面図である。図１に示すように、連続混練機１００は、バレル１、回転軸２、送りスクリュ３、湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７、抵抗スペーサ８、戻しスクリュ９等を備える。

バレル１は、中空の筒状部材であり、鋼材等により形成されている。バレル１の内部は混練室１１となっている。また、混練室１１の内部には、２本の回転軸２が互いに平行に設けられている。また、混練室１１は、回転軸２の軸方向から見て、２つの円が部分的に重なりあった断面形状を有している。そして、当該２つの円の中心に、それぞれ、回転軸２が位置している。

また、バレル１には、粉体投入口１１、希釈剤投入口１２、１３、結着剤投入口１４を備えている。粉体投入口１１、希釈剤投入口１２、１３、結着剤投入口１４は、連続混練機１００における粉体及び液体の搬送方向上流側から下流側に向かって、この順に並んでいる。
なお、図１の連続混練機１００の下側に示す矢印の方向を粉体及び液体の搬送方向とし、図１に向かって左側を上流側とし、図１に向かって右側を下流側とする。
また、粉体投入口１１においては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）及び活物質（負極活物質又は正極活物質）が混練室１１内部に投入される。また、希釈剤投入口１２、１３においては、希釈剤が混練室１１内部に投入される。また、結着剤投入口１４においては、結着剤が混練室１１内部に投入される。例えば、本発明の実施の形態１では、負極活物質として黒鉛を用い、希釈剤として水を用い、結着剤としてスチレンブタジエンラテックス（ＳＢＲ）を用いる。

図２は、本発明の実施の形態１にかかる連続混練機１００の構成を説明する図である。図２において、上段の数字は、混練室１１のスペースを意味し、図２に示す連続混練機１００の混練室１１には、２８個のスペースがあることを意味している。具体的には、１個のスペースは、湿潤用回転パドル４又は固練用回転パドル５又は希釈用回転パドル６又は結着剤混合用回転パドル７が１個配置できる大きさとなっている。
また、図２の下段には、混練室１１に設けられる部材の種類、又は、湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７と混練室１１の内壁との間の距離（クリアランス）が記載されている。より具体的には、図２の下段において、「スクリュ」とは送りスクリュ３を意味し、「抵抗」とは抵抗スペーサ８を意味し、「逆スクリュ」とは戻しスクリュ９を意味する。また、図２の下段において、「７．５」とは湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６と混練室１１の内壁との間の距離が７．５ｍｍであることを意味し、「１．０」とは、結着剤混合用回転パドル７と混練室１１の内壁との間の距離が１．０ｍｍであることを意味する。ここで、湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７と混練室１１の内壁との間の距離とは、各パドルが回転した際の各パドルの最外周（各パドルの羽根の先端）と混練室１１の内壁との距離である。

回転軸２は、鋼材等から形成される軸部材である。また、回転軸２は、混練室１１の両端に亘って回動可能に設けられている。また、回転軸２は所定の距離だけ離間して互いに平行に配置されている。回転軸２は、適宜の駆動装置（図示省略）により、所定の方向に回動される。
また、回転軸２には、送りスクリュ３、湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７、抵抗スペーサ８、戻しスクリュ９が回転軸２の回動に伴って回動可能に取り付けられている。これにより、図２に示すように、混練室１１に、粉体及び液体の搬送方向上流側から下流側に向かって、湿潤領域、固練領域、希釈領域、結着剤混合領域が形成されている。また、固練領域、希釈領域、結着剤混合領域は混練領域を形成する。

送りスクリュ３は、円筒状の本体部と、当該本体部の外周側面に形成された螺旋状の羽根部と、を有している。また、送りスクリュ３の本体部の貫通穴部に回転軸２が貫通し、送りスクリュ３と回転軸２とが同心となるように固定されている。そして、送りスクリュ３が回転軸２の回動に伴って回動することにより、送りスクリュ３は粉体及び液体を搬送方向に搬送する。
また、図２に示すように、搬送方向の最上流側の送りスクリュ３の搬送方向の長さは、湿潤用回転パドル４の搬送方向の長さの約６倍の長さとなっている。その他の送りスクリュ３の搬送方向の長さは、湿潤用回転パドル４の搬送方向の長さの約２倍の長さとなっている。なお、湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７の搬送方向の長さはほぼ同じとなっている。

図３Ａ〜図３Ｄに、本実施の形態１にかかる湿潤用回転パドル４を示す。図３Ａ〜図３Ｄに示すように、湿潤用回転パドル４は、筒状本体部４１と、筒状本体部４１の外周側面に４枚の羽根４２を備えている。また、湿潤用回転パドル４において、粉体及び液体を搬送する向きが異なる羽根４２が互い違いに並んでいる。換言すれば、湿潤用回転パドル４において、隣り合う羽根４２の向きは異なっている。
また、湿潤用回転パドル４の筒状本体部４１の貫通穴部に回転軸２が貫通し、湿潤用回転パドル４と回転軸２とが同心となるように固定されている。そして、湿潤用回転パドル４が回転軸２の回動に伴って回動することにより、湿潤用回転パドル４は混練室１１の内部に乱流を引き起こし、粉体及び液体を搬送方向に搬送しながら、粉体と液体とを混合する。これにより、粉体が湿潤する。

また、図３Ｄに示すように、一の羽根４２と筒状本体部４１の軸方向端部の外縁４３とのなす角をα、当該一の羽根４２と隣り合う他の羽根４２と筒状本体部４１の軸方向端部の外縁４３とのなす角をβ、羽根４２の長さをＬ、湿潤用回転パドル４の軸方向の長さをＨとした場合に、３０°≦α≦６０°、３０°≦β≦６０°、Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．８、Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．８である。これにより、湿潤用回転パドル４が回転軸２の回動に伴って回動することにより、混練室１１内部に乱流を引き起こし、粉体と液体との混合を促進させ、粉体の湿潤を促進させることができる。

また、湿潤用回転パドル４と混練室１１の内壁との間の距離は、固練用回転パドル５と混練室１１の内壁との間の距離と同じ、又は大きいことが好ましい。具体的には、湿潤用回転パドル４と混練室１１の内壁との間の距離は、７．５ｍｍ以上である。これにより、湿潤領域において、湿潤用回転パドル４が回動することにより粉体に大きなせん断力が加わるのを防ぐことができ、粉体が十分に湿潤していない際に当該粉体が割れてしまうのを防ぐことができる。

混練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７は、特開２０１１−２２４４３５に記載のパドルと同様の形状を有する。具体的には、混練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７は、回転軸２の軸方向から見て、略三角形の断面形状を有する筒状の部材である。
また、混練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７の貫通穴部に回転軸２が貫通し、混練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７と回転軸２とが同心となるように固定されている。

そして、混練用回転パドル５が回転軸２の回動に伴って回動することにより、混練用回転パドル５は粉体及び液体を搬送方向に搬送しながら、粉体及び液体にせん断力を付加する。また、希釈用回転パドル６が回転軸２の回動に伴って回動することにより、希釈用回転パドル６は粉体及び液体を搬送方向に搬送する。また、結着剤混合用回転パドル７が回転軸２の回動に伴って回動することにより、結着剤混合用回転パドル７は粉体及び液体を搬送方向に搬送しながら、負極活物質と希釈剤と結着剤（ＳＢＲ）とを混合する。
なお、混練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７は、特開２０１１−２２４４３５に記載のねじれパドルと同様の形状を有していてもよい。

抵抗スペーサ８は、特開２０１１−２２４４３５に記載のスペーサと同様の形状を有する。具体的には、抵抗スペーサ８は、図１に示すように、鋼材等から形成される略円板状の部材である。また、抵抗スペーサ８は、その中心部に回転軸２が貫通可能な開口部を有している。また、抵抗スペーサ８の開口部に回転軸２が貫通し、抵抗スペーサ８と回転軸２とが同心となるように固定されている。そして、抵抗スペーサ８が回転軸２の回動に伴って回動することにより、粉体を圧縮する。これにより、粉体のかさ密度をできる限り均一に大きくし、粉体の体積をできる限り小さくすることができ、粉体に含まれる空気を除去することができる。換言すれば、粉体の重量バラつきを防止し、粉体の定量供給が可能になる。
また、抵抗スペーサ８は、図１に示すように、比較的大きい外形を有する大円板部８Ａと比較的小さい外形を有する小円板部８Ｂと、から構成されている。大円板部８Ａ、及び小円板部８Ｂの形状は、特開２０１１−２２４４３５に記載されている形状と同様である。

戻しスクリュ９は、送りスクリュ３と同様の形状を有している。なお、戻しスクリュ９の螺旋状の羽根部の向きは、送りスクリュ３の螺旋状の羽根部の向きと逆方向となるように、戻しスクリュ９と回転軸２とが固定されている。

実施の形態２
実施の形態２にかかる連続混練機は、実施の形態１にかかる連続混練機１００と、湿潤用回転パドル４Ａのみが異なる。よって、同一の構成については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略する。以下、実施の形態２にかかる湿潤用回転パドル４Ａについて、図４Ａ〜図４Ｄを参照して、説明する。

図４Ａ〜図４Ｄに示すように、湿潤用回転パドル４Ａは、筒状本体部４１Ａと、筒状本体部４１Ａの外周側面に８枚の羽根４２Ａを備えている。また、湿潤用回転パドル４Ａにおいて、粉体及び液体を搬送する向きが異なる羽根４２Ａが互い違いに並んでいる。換言すれば、湿潤用回転パドル４Ａにおいて、隣り合う羽根４２Ａの向きは異なっている。
また、羽根４２Ａが筒状本体部４１Ａの軸方向に占める長さは、筒状本体部４１Ａの軸方向の長さの約半分であり、隣り合う羽根４２Ａのうち一方の羽根４２Ａが筒状本体部４１Ａの軸方向の一方側に位置し、他方の羽根４２Ａが筒状本体部４１Ａの軸方向の他方側に位置している。
また、湿潤用回転パドル４Ａの筒状本体部４１Ａの貫通穴部に回転軸２が貫通し、湿潤用回転パドル４Ａと回転軸２とが同心となるように固定されている。そして、湿潤用回転パドル４Ａが回転軸２の回動に伴って回動することにより、湿潤用回転パドル４Ａは混練室１１の内部に乱流を引き起こし、粉体及び液体を搬送方向に搬送しながら、粉体と液体とを混合する。これにより、粉体が湿潤する。

また、図３Ｄに示すように、一の羽根４２Ａと筒状本体部４１Ａの軸方向端部の外縁４３Ａとのなす角をα、当該一の羽根４２Ａと隣り合う他の羽根４２Ａと筒状本体部４１Ａの軸方向端部の外縁４３Ａとのなす角をβ、羽根４２Ａの長さをＬ、湿潤用回転パドル４Ａの軸方向の長さをＨとした場合に、２０°≦α≦７０°、２０°≦β≦７０°、２Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．７５、２Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．７５である。これにより、湿潤用回転パドル４Ａが回転軸２の回動に伴って回動することにより、混練室１１内部に乱流を引き起こし、粉体と液体との混合を促進させ、粉体の湿潤を促進させることができる。

また、湿潤用回転パドル４Ａと混練室１１の内壁との間の距離は、固練用回転パドル５と混練室１１の内壁との間の距離と同じ、又は大きいことが好ましい。具体的には、湿潤用回転パドル４Ａと混練室１１の内壁との間の距離は、７．５ｍｍ以上である。これにより、湿潤領域において、湿潤用回転パドル４Ａが回動することにより粉体に大きなせん断力が加わるのを防ぐことができ、粉体が十分に湿潤していない際に当該粉体が割れてしまうのを防ぐことができる。

次に、本発明の実施の形態の実施例について説明する。表１に、本発明の実施の形態１にかかる実施例１〜３と、本発明の実施の形態１に対する比較例１〜７を示す。具体的には、実施例１〜３にかかる湿潤用回転パドル４は、３０°≦α≦６０°、３０°≦β≦６０°、Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．８、Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．８をすべて満たす。一方、比較例１〜７にかかる湿潤用回転パドルは、３０°≦α≦６０°、３０°≦β≦６０°、Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．８、Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．８のうち１つ以上を満たさない。

また、表２に、本発明の実施の形態２にかかる実施例４〜６と、本発明の実施の形態２に対する比較例８〜１４を示す。具体的には、実施例４〜６にかかる湿潤用回転パドル４Ａは、２０°≦α≦７０°、２０°≦β≦７０°、２Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．７５、２Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．７５をすべて満たす。一方、比較例８〜１４にかかる湿潤用回転パドルは、２０°≦α≦７０°、２０°≦β≦７０°、２Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．７５、２Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．７５のうち１つ以上を満たさない。

また、表３に、湿潤領域を備えない連続混練機の比較例１５を示す。また、図５に、比較例１５にかかる連続混練機の構成を示す。図５に示すように、比較例１５にかかる連続混練機では、湿潤領域の代わりに第１の固練領域を有する点が、実施の形態１にかかる連続混練機１００と異なっている。図５に示す第１の固練領域及び第２の固練領域は、実施の形態１にかかる固練領域と同様の構成を有する。

また、実施例１〜６及び比較例１〜１５において、連続混練機に投入された材料の組成は、負極活物質が９８．６ｗｔ．％、ＣＭＣが０．７ｗｔ．％、ＳＢＲが０．７ｗｔ．％であり、負極活物質として黒鉛を用い、希釈剤として水を用いた。また、連続混練機によって混練された負極材ペーストにおける負極活物質の含有比率は、５４ｗｔ．％である。また、回転軸２の回転速度は、６００ｒｐｍであり、材料の送り流速は１．４Ｌ／ｍｉｎである。なお、ｗｔ．％は重量パーセント濃度であり、Ｌ／ｍｉｎは、リットル毎秒である。

また、黒色度は、以下の方法で計測した。まず、連続混練機で混練された負極材ペーストを純粋で１０倍に希釈した。次に、遠心分離器を用いて希釈された負極材ペーストを遠心分離した。なお、遠心分離用容器の容量は２ｍｌ、遠心速度は１５０００ｒｐｍ、遠心時間は３０ｍｉｎである。次に、遠心分離された負極材ペーストの上澄みを採取し、当該上澄みを純粋で５倍に希釈した。次に、吸光光度計を用いて５倍希釈した上澄みの吸光度を測定した。そして、波長４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ、７００ｎｍの吸光度の平均値を５倍した値を黒色度とした。
また、表１〜３において、黒色度が１８以下の場合に判定をＯＫとし、黒色度が１８より大きい場合に判定をＮＧとした。また、表１、２において、クリアランスとは、湿潤用回転パドル４と混練室１１の内壁との間の距離を意味する。

表１に示すように、比較例１及び比較例２にかかる湿潤用回転パドルは、クリアランスが７．５ｍｍより小さいことが、実施例１及び実施例２にかかる湿潤用回転パドル４と異なる。クリアランスが７．５ｍｍより小さいと、粉末にせん断力が付加されてしまい、黒色度が高くなってしまう。すなわち、活物質が割れてしまい、判定がＮＧとなる。

また、表１に示すように、比較例３〜５にかかる湿潤用回転パドルは、羽根４２と筒状本体部４１の軸方向端部の外縁４３とのなす角α、βが３０°≦α≦６０°、３０°≦β≦６０°を満たさないことが、実施例１及び実施例２にかかる湿潤用回転パドル４と異なる。羽根４２と筒状本体部４１の軸方向端部の外縁４３とのなす角α、βが３０°≦α≦６０°、３０°≦β≦６０°を満たさない場合、粉体と液体とを混ぜる効率が低くなり、粉体が十分に湿潤できず、黒色度が高くなってしまう。すなわち、活物質が割れてしまい、判定がＮＧとなる。

また、表１に示すように、比較例６及び比較例７にかかる湿潤用回転パドルは、Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．８、Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．８を満たさないことが、実施例１及び実施例３にかかる湿潤用回転パドル４と異なる。Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．８、Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．８を満たさない場合、粉体と液体とを混ぜる効率が低くなり、粉体が十分に湿潤できず、黒色度が高くなってしまう。すなわち、活物質が割れてしまい、判定がＮＧとなる。

また、表２に示すように、比較例８及び比較例９にかかる湿潤用回転パドルは、クリアランスが７．５ｍｍより小さいことが、実施例４及び実施例５にかかる湿潤用回転パドル４Ａと異なる。クリアランスが７．５ｍｍより小さいと、粉末にせん断力が付加されてしまい、黒色度が高くなってしまう。すなわち、活物質が割れてしまい、判定がＮＧとなる。

また、表２に示すように、比較例１０〜１２にかかる湿潤用回転パドルは、羽根４２Ａと筒状本体部４１Ａの軸方向端部の外縁４３Ａとのなす角α、βが２０°≦α≦７０°、２０°≦β≦７０°を満たさないことが、実施例４及び実施例５にかかる湿潤用回転パドル４Ａと異なる。羽根４２Ａと筒状本体部４１Ａの軸方向端部の外縁４３Ａとのなす角α、βが２０°≦α≦７０°、２０°≦β≦７０°を満たさない場合、粉体と液体とを混ぜる効率が低くなり、粉体が十分に湿潤できず、黒色度が高くなってしまう。すなわち、活物質が割れてしまい、判定がＮＧとなる。

また、表２に示すように、比較例１３及び比較例１４にかかる湿潤用回転パドルは、Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．７５、Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．７５を満たさないことが、実施例４及び実施例６にかかる湿潤用回転パドル４Ａと異なる。Ｌｓｉｎα／Ｈ≧０．７５、Ｌｓｉｎβ／Ｈ≧０．７５を満たさない場合、粉体と液体とを混ぜる効率が低くなり、粉体が十分に湿潤できず、黒色度が高くなってしまう。すなわち、活物質が割れてしまい、判定がＮＧとなる。

また、表３に示すように、湿潤領域を備えない連続混練機によって混練された負極材ペーストの黒色度は、湿潤領域を備える連続混練機１００によって混練された負極材ペーストの黒色度よりかなり高くなってしまう。これは、粉体が湿潤しないうちに固練することにより活物質が割れてしまったためである。

図６のグラフに、実施例３、実施例４にかかる連続混練機、及び、比較例１５にかかる連続混練機によって混練された電極合剤ペーストの黒色度を示す。図６において、縦軸は黒色度を示し、横軸は、パドル位置を示す。ここで、横軸のパドル位置の数字は、連続混練機の搬送方向上流側から下流側に向かって、湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６が何番目に位置するかを意味している。また、図６において、ひし形、四角形、三角形のシンボルは、それぞれ、比較例１５、実施例３、実施例４にかかる連続混練機によって混練された負極材ペーストの黒色度を示している。

図６に示すように、比較例１５にかかる連続混練機では、湿潤領域を備えないため、１番目のパドルの位置において、黒色度が１８より大きくなってしまっている。すなわち、比較例１５にかかる連続混練機では、１番目のパドルの位置において、活物質が割れてしまっている。

一方、実施例３及び実施例４にかかる連続混練機では、湿潤領域において粉体が十分に湿潤されるため、１番目のパドル位置から９番目のパドル位置まで、黒色度はあまり増加せず、かつ１８以下となっている。これは、湿潤領域において粉体が十分に湿潤されることにより、活物質の割れを防止することができていることを示している。

以上に説明した実施の形態１にかかる連続混練機１００及び実施の形態２にかかる連続混練機は、混練室１１に互いに平行に且つ回動可能に設けられた２本の回転軸２と、回転軸２に取り付けられた湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７と、を備える。また、湿潤用回転パドル４、固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７が回動することにより、混練室１１に投入された粉体と液体とを混練するとともに、搬送方向に搬送する。また、混練室１１は、搬送方向手前側に湿潤領域と、搬送方向奥側に混練領域（固練領域、希釈領域、結着剤混合領域）と、を備える。そして、湿潤領域における湿潤用回転パドル４、４Ａと混練室１１の内壁との間の距離は、混練領域における固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７と混練室１１の内壁との距離より大きい。

これにより、湿潤領域において、粉体を十分湿潤させてから、粉体を混練することができるため、活物質の割れを防止することができる。また、湿潤領域における湿潤用回転パドル４、４Ａと混練室１１の内壁との間の距離は、混練領域における固練用回転パドル５、希釈用回転パドル６、結着剤混合用回転パドル７と混練室１１の内壁との距離より大きいことにより、湿潤領域において粉末にせん断力が付加されることを防ぐことができ、活物質が割れてしまうのを防止することができる。

また、湿潤領域における湿潤用回転パドル４、４Ａは、筒状本体部４１、４１Ａと、筒状本体部４１、４１Ａの外周側面に羽根４２、４２Ａを複数備え、隣り合う羽根４２、４２Ａは、粉体を搬送する向きが異なる。これにより、混練室１１の内部に乱流を引き起こすことができ、粉体及び液体を搬送方向に搬送しながら、粉体と液体とを混合することができる。これにより、粉体を十分に湿潤させることができる。

また、実施の形態１にかかる連続混練機１００においては、湿潤領域における湿潤用回転パドル４と混練室１１の内壁との間の距離は７．５ｍｍ以上、羽根４２と筒状本体部４１の軸方向端部の外縁４３とのなす角α、βが３０度以上６０度以下、羽根４２の長さをＬ、湿潤用回転パドル４の軸方向の長さをＨとした場合に、Ｌｓｉｎα、Ｌｓｉｎβが０．８Ｈ以上である。
湿潤領域における湿潤用回転パドル４と混練室１１の内壁との間の距離は７．５ｍｍ以上であることにより、湿潤領域において粉末にせん断力が付加されることを防ぐことができ、活物質が割れてしまうのを防止することができる。また、なす角α、βが３０度以上６０度以下、Ｌｓｉｎα、Ｌｓｉｎβが０．８Ｈ以上であることにより、湿潤領域において粉体と液体とを混ぜる効率を高くすることができ、粉体を十分に湿潤させることができ、活物質の割れを防止することができる。

また、実施の形態２にかかる連続混練機においては、湿潤領域における湿潤用回転パドル４Ａと混練室１１の内壁との間の距離は７．５ｍｍ以上、羽根４２Ａと筒状本体部４１Ａの軸方向端部の外縁４３Ａとのなす角α、βが２０度以上７０度以下、羽根４２Ａの長さをＬ、湿潤用回転パドル４Ａの軸方向の長さをＨとした場合に、Ｌｓｉｎα、Ｌｓｉｎβが０．７５Ｈ以上である。
湿潤領域における湿潤用回転パドル４Ａと混練室１１の内壁との間の距離は７．５ｍｍ以上であることにより、湿潤領域において粉末にせん断力が付加されることを防ぐことができ、活物質が割れてしまうのを防止することができる。また、なす角α、βが２０度以上７０度以下、Ｌｓｉｎα、Ｌｓｉｎβが０．７５Ｈ以上であることにより、湿潤領域において粉体と液体とを混ぜる効率を高くすることができ、粉体を十分に湿潤させることができ、活物質の割れを防止することができる。

実施の形態１及び実施の形態２において、粉体は負極活物質であり、液体は結着剤、希釈剤であり、実施の形態１及び実施の形態２かかる連続混練機１００は、負極活物質、結着剤、希釈剤を混練することにより、負極材ペーストを製造する。
これにより、負極活物質の割れが低減された負極材ペーストを製造することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ バレル
２ 回転軸
３ 送りスクリュ
４、４Ａ 湿潤用回転パドル
４１、４１Ａ 筒状本体部
４２、４２Ａ 羽根
４３、４３Ａ 外縁
５ 固練用回転パドル
６ 希釈用回転パドル
７ 結着剤混合用回転パドル７
８ 抵抗スペーサ８
８Ａ 大円板部
８Ｂ 小円板部
９ 戻しスクリュ
１００ 連続混練機

Claims (4)

1. 混練室に互いに平行に且つ回動可能に設けられた２本の回転軸と、
   前記回転軸に取り付けられた複数の回転パドルと、
   を備え、
   前記回転パドルが回動することにより、前記混練室に投入された粉体と液体とを混練するとともに、搬送方向に搬送し、
   前記混練室は、前記搬送方向手前側に湿潤領域と、前記搬送方向奥側に混練領域と、を備え、
   前記湿潤領域における前記回転パドルと前記混練室内壁との間の距離は、前記混練領域における前記回転パドルと前記混練室内壁との距離より大きい、連続混練機。
2. 前記湿潤領域における前記回転パドルは、筒状本体部と、前記筒状本体部の外周側面に羽根を複数備え、
   隣り合う前記羽根は、前記粉体を搬送する向きが異なる、請求項１に記載の連続混練機。
3. 前記湿潤領域における前記回転パドルは、筒状本体部と、前記筒状本体部の外周側面に羽根を複数備え、
   前記湿潤領域における前記回転パドルと前記混練室内壁との間の距離は７．５ｍｍ以上、前記羽根と前記筒状本体部の軸方向端部の外縁とのなす角αが３０度以上６０度以下、前記羽根の長さをＬ、前記回転パドルの軸方向の長さをＨとした場合に、Ｌｓｉｎαが０．８Ｈ以上である、請求項１又は２に記載の連続混練機。
4. 前記粉体は負極活物質であり、前記液体は結着剤、希釈剤であり、前記負極活物質、前記結着剤、前記希釈剤を混練することにより、負極材ペーストを製造する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の連続混練機。

Images