JP2011159490A - 凝集粒子分解装置、コンタミネーション分離装置および凝集粒子分解方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波発生手段(15、16)を備え、この超音波発生手段(15、16)の発生する超音波を活物質の一次粒子及び不純物粒子を含んだ凝集粒子に作用させる。
【選択図】図1
Description
を備える。スクリューフィーダー2は、ケース3の一端に材料投入口、ケース3の他端に排出口を有し、スクリューを回転することによって材料投入口から排出口に向けて、活物質(非水系二次電池の電極材料)の粒子及び不純物粒子を含んだケース3内の凝集粒子を搬送するものである。
る。
〈1〉凝集粒子同士が衝突しない確率が高く、粉砕されない凝集粒子が残ってしまう。質量が相対的に軽い単粒子と質量が相対的に重い凝集粒子とが衝突した場合、凝集粒子が粉砕されず活物質の一次粒子及び不純物粒子を含んだ凝集粒子が残る可能性が高い。
〈2〉粉砕されない凝集粒子の質量は重いため気流分離により鉛直下方へと落下しコンタミネーションとして分離されてしまう。このコンタミネーションとして分離される凝集粒子には活物質の一次粒子を含んでいるため、材料収率が悪化する。
周波数=音速/一次粒子の粒径 …(1)
となるので、この式に近い関係のとき、共振により分子間力(一次粒子Sと一次粒子Sとの間の分子間力及び一次粒子Sと金属異物Lとの間の分子間力)を効率よく破壊することができる。
第1粒径範囲(φは1〜10μm) :周波数68kHz
第2粒径範囲(φは11〜20μm):周波数31kHz
第3粒径範囲(φは21μm以上) :周波数14kHz
のようになった。
時間をおかず同時に異なる周波数の超音波を照射すると、各周波数の超音波の照射で生じる粒子の振動が打ち消し合い、マンガン酸リチウムの一次粒子と金属異物との間の分子間力を分断できない事態が生じ得るので、これを避けるためである。
2 スクリューフィーダー(搬送手段)
3 ケース
4 材料貯留部
4a 材料投入口
5 材料供給部
5a 排出口
8 分離機構部(不純物分離部)
15、16 超音波発生装置(超音波発生手段)
21、22、23 超音波発生装置(超音波発生手段)
31 内管
32 外管
Claims (10)
- 超音波発生手段を備え、
この超音波発生手段の発生する超音波を活物質の一次粒子及び不純物粒子を含んだ凝集粒子に作用させることを特徴とする凝集粒子分解装置。 - ケースの一端に材料投入口、ケースの他端に排出口を有し、材料投入口から排出口に向けて、活物質の一次粒子及び不純物粒子を含んだケース内の凝集粒子を搬送する搬送手段と、
この搬送手段により搬送される凝集粒子に超音波を作用させて凝集粒子を単粒子へと分解する超音波発生手段と
を備えることを特徴とする凝集粒子分解装置。 - 前記活物質の粒径分布に合わせた超音波周波数を段階的に前記凝集粒子に作用させることを特徴とする請求項1または2に記載の凝集粒子分解装置。
- 前記凝集粒子が搬送される部位のケースに前記超音波発生手段を配置すると共に、前記凝集粒子が搬送される部位のケースを内管と外管の二重構造とし、
内管により前記凝集粒子を搬送すると共に、内管と外管の間を少なくとも周囲温度よりも高い温度の液体を循環させることを特徴とする請求項2または3に記載の凝集粒子分解装置。 - 前記凝集粒子が搬送される部位のケースの材質は柔軟性を有する樹脂であることを特徴とする請求項2から4までのいずれか一つに記載の凝集粒子分解装置。
- ケースの一端に材料投入口、ケースの他端に排出口を有し、材料投入口から排出口に向けて、活物質の一次粒子及び不純物粒子を含んだケース内の凝集粒子を搬送する搬送手段と、
この搬送手段により搬送される凝集粒子に超音波を作用させて凝集粒子を単粒子へと分解する超音波発生手段と、
前記排出口より排出される、単粒子へと分解された活物質の一次粒子及び単粒子へと分解された不純物粒子を導入し、不純物粒子のみをコンタミネーションして分離する不純物分離部と
を備えることを特徴とするコンタミネーション分離装置。 - 前記活物質材料の粒径分布に合わせた超音波周波数を段階的に前記凝集粒子に作用させることを特徴とする請求項6に記載のコンタミネーション分離装置。
- 前記凝集粒子が搬送される部位のケースに前記超音波発生手段を配置すると共に、前記凝集粒子が搬送される部位のケースを内管と外管の二重構造とし、
内管により前記凝集粒子を搬送すると共に、内管と外管の間を少なくとも周囲温度よりも高い温度の液体を循環させることを特徴とする請求項6または7に記載のコンタミネーション分離装置。 - 前記凝集粒子が搬送される部位のケースの材質は柔軟性を有する樹脂であることを特徴とする請求項6から8までのいずれか一つに記載のコンタミネーション分離装置。
- 活物質の一次粒子及び不純物粒子を含んだ凝集粒子に超音波を照射し単粒子へと分解することを特徴とする凝集粒子分解方法。
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