JP2014509057A - バッテリの電極をコーティングする混合物を製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

装置（１）は、主として導電性材料と、活性材料と、少なくとも１つのバインダと、これらの固形の成分が混合される液体とからなる、バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を製造するために用いられる。混合物の製造時、まず、バインダを液体と連続的に混合して液体中に溶解させ、こうして連続的に形成した溶液にその他の成分を連続的に順々にかつ／又は一部においては同時に添加して、特にその都度分散させ、これにより、連続的に、集中的かつ均質に混合された混合物を得ている。このような混合物を製造する装置は、実質的に、少なくとも２つの又は有利には３つの混合装置（２，３，１４）を備える混合設備と見なし得る。圧送方向で見て第１の混合及び分散装置（２）の上流には、液体のための供給部（５）及び入口（６）が配置されており、個々の混合装置は、混合装置内部での混合プロセスと、その都度形成された混合物の、混合装置から次の混合装置への圧送とが連続的に進行可能であるように、互いに接続されている。

Description

本発明は、粉体又は粒体の形態をなした固形の成分としての導電性材料、活性材料及び少なくとも１つのバインダ並びに液体を互いに混合して、バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を製造する方法に関する。

さらに本発明は、固形の成分としての導電性材料、活性材料及びバインダ並びに液体からなる、バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を製造する装置であって、固形の成分を互いにかつ液体と混合する混合設備を備える装置に関する。

特開平１１−２８３６１６号公報又は米国特許出願公開第２００６／０２１０８７７号明細書において、対比し得る方法及び装置が公知である。これらの公知の方法及び装置において、それぞれの混合物は、個々の混合容器が必要な成分で所定の総量まで連続的に充填されるとはいうものの、バッチ式に製造される。

特開平１１−２８３６１６号公報において、唯一の分散容器に電極用のバインダ成分と溶媒との溶液を減圧状態に保持することが公知である。その後、電極用の活性材料（電極用活物質）は、確かに連続的に充填されるが、その後に形成される混合物は、この容器内容物を含んでいるにすぎない。すなわち、相応のバッチは、容器サイズに応じて混合される。

しかし、この種のバッチ式に実施される混合方法は、比較的少量の製造を可能にするにすぎず、すなわち、より大量のこのようなコーティング材料を合理的、効率的ひいては低コストに製造するには不適である。

それゆえ、本発明の課題は、上述のコーティング材料を大量にかつ低コストに製造することが可能な、冒頭で述べた方法及び装置を提供することである。

矛盾するように見える上述の課題を解決する、冒頭で規定したような方法は、まずバインダを液体と連続的に混合して液体中に溶解させ、こうして連続的に生じた溶液及び混合物を連続的にさらに圧送し、溶液及び混合物に、製造すべき混合物のその他の成分を、圧送方向で後続の混合装置内でそれぞれ連続的に添加し、これらの複数の工程を組み合わせて、混合方法全体が連続的に進行するようにすることを特徴とする。このことは、まずバインダを液体と連続的に混合して液体中に溶解させ、こうして形成した溶液を特に連続的にさらに圧送し、この溶液に、製造すべき混合物の別の成分をそれぞれ連続的に添加することを意味している。つまり、すべての液体をすべての混合物成分と同時に入れ、バッチ式に混合するのではなく、本発明は、連続的にまずバインダの一部又は全部を液体と混合した後、その他の成分をやはり連続的に追加するという可能性を用いている。その結果、持続的に行われる連続的な混合及び圧送プロセスにおいて、事実上、任意の量の混合物を相応に安価に製造することができる。

その際、溶解したバインダを含む液体に連続的に導電性材料及び／又は活性材料を添加すると、特に有利である。これにより、特に、混合が何度も行われることによって、敏感な性質の活性材料が損傷されないことが達成され得る。

その際、導電性材料及び（敏感な性質の）活性材料を、バインダを含む液体の溶液に順番に添加すると、有利である。有利には、活性材料を最後に添加する。

しかし、活性材料及び導電性材料を集めて一緒に、バインダを含む溶液と混合してもよい。

これらすべての態様において、連続的な方法であって、しかも、特に活性材料に配慮した処理の可能性が得られる。

本発明に係る方法の特に好ましい態様では、混合のために必要な液体を少なくとも２つの液体部分に分割し、第１の液体部分を連続的にバインダと混合して、バインダを第１の液体部分中に溶解させるとともに、少なくとも第２の液体部分を導電性材料及び／又は活性材料と連続的に混合して、こうして形成した部分混合物を連続的に互いに混合するようにしてもよい。

つまり、好ましくは、全体混合物に属する液体を分割することが可能である。その結果、各々の液体部分に、まずは全体混合物の１つの又は場合によっては２つの成分のみを添加することができる。このことは、すべての成分を同時に液体と混合しなければならない場合と比較して単純な混合プロセスである。これにより生じた混合物の中間生成物は、その後、最終的に互いに混合されることができ、場合によっては、その他の成分を追加可能である。これらすべては、連続的に実施される。つまり、まずそれぞれ異なる場所で連続的に製造された部分混合物を連続的に集め、さらに混合することができる。

個々の成分の混合の相応に良好な結果を実現可能な、本発明の殊に合目的で好ましい態様は、少なくとも１つの又は複数の又はすべての個々の混合物を、その形成後又は混合後に分散させることにある。これにより、液体と固体とからなる混合物は、さらに集中的に混合可能である。

例えば、連続的な混合プロセスが実施される少なくとも１つの場所、好ましくは連続的な混合がなされるべきあらゆる場所で、ドイツ連邦共和国特許第１９６２９９４５号明細書に記載の装置が、当該刊行物に記載される利点を伴って使用可能である。

個々の成分の混合の度合を強めるために、発明の別の態様では、バインダを含む液体の、活性材料及び／又は導電性材料との混合及び／又は分散後、全体混合物を分散させてもよい。これにより、連続的な方法で獲得されるが、すべての成分相互の完全かつ集中的な混合度合を示す混合物が得られる。

本発明に係る方法の具体的な態様では、全体混合物のために必要とされる液体を２つ（のみ）の液体部分に分割し、液体部分の、それぞれ少なくとも１つの固形の混合物成分との混合を同時に別々の混合装置において（連続的に）実施し、こうして形成した部分混合物を、連続的に作業する１つの混合装置に連続的に供給し、少なくとも１つのその他の固形の混合物成分、特に活性材料と混合してもよい。こうして、２つの部分混合物が事実上同時に連続的に生成されることによって、時間の短縮が可能である一方、敏感な性質の活性材料は、最後になって初めて追加される。

その際、少なくとも２つの部分混合物をまず連続的に作業する１つの混合装置内で互いに混合し、この予備混合物を、連続的に作業する１つの別の混合装置に供給し、この別の混合装置内で別の固形の混合物成分、特に活性材料を添加するようにしてもよい。

これにより、連続的に装填可能かつ運転可能なそれぞれ異なる混合及び／又は分散装置に基づいて、特に連続的に進行可能な本発明に係る方法が得られ、その結果、電極をコーティングするための、事実上任意の量の製造すべき混合物が形成可能である。

可及的集中的な混合のために方法をさらに改良するには、混合及び／又は分散装置内での少なくとも１つの又は複数の又は各々の連続的な混合及び／又は分散プロセス後、部分混合物及び／又は予備混合物を、少なくとも１つの中間貯蔵又は緩衝容器内に充填し、この中間貯蔵又は緩衝容器から改めて上述の混合及び／又は分散装置内にか、又は次の混合装置へと移送するとよい。

つまり、本発明に係る方法は、単数の又は複数の又はすべての個々の方法ステップにおいて、それぞれのこのような方法ステップのそれぞれの混合結果の度合を強めるために再循環を行うこともできる。その際、中間貯蔵又は緩衝は、相応の部分混合物を分岐し、再び相応の混合及び／又は分散装置に戻し案内するために貢献可能である。

すべての混合物成分を混合した状態で含む全体混合物を、最後の共通の混合後、後続の工程において付加的に分散させ、このために、特に独立した分散装置に供給してもよい。これにより、すべての混合物成分の混合の度合は、付加的に相応に強まる。

すべての成分を混合して全体混合物を形成するための最後の混合装置と、独立した分散装置との間でか、又は圧送方向で見て最後の混合及び／又は分散装置の下流で、ガス抜きステップにおいて全体混合物のガス抜き及び／又は空気抜きを行い、特に重ねられた窒素を除去してもよい。

特に、個々の又は複数の前述の方法の可能性及び工程を組み合わせると、連続的な製造に基づいてほぼ任意の量で品質を保って安価に製造可能であって高い均質性を有する、電極をコーティングする混合物が連続的に得られる。

上述の方法を実施するための、冒頭で言及した装置は、上述の課題を解決するために、混合設備が、粉状及び／又は粒状の粒子を液体と混合する少なくとも２つの混合装置を有し、これらの混合装置は、それぞれ、固形の成分又は固体のための１つの供給シャフトと、鉛直の軸線周りに回転する少なくとも１つの混合工具と、１つの液体供給部と、混合工具に対して同軸的にか、又は圧送方向で見て混合装置の下流に配置された１つの分散装置とを有し、少なくとも１つの分散装置の出口は、別の混合及び／又は分散装置に接続されており、個々の混合及び／又は分散装置内で連続的に造られた部分混合物は、連続的に互いにかつ／又は他の固体と混合可能であることを特徴とする。

その際、好ましい態様において、装置は、適当に一方では互いに並列にかつ／又は他方では圧送方向で直列に配置されていてよい、ドイツ連邦共和国特許第１９６２９９４５号明細書に記載の複数の混合装置を有していることができ、こうして、形成された混合物の高い均質性及び徹底度が達成される。

その際、本発明に係る装置の好ましい態様において、少なくとも２つの混合及び／又は分散装置が直列に配置されているか、又は第１の混合及び／又は分散装置と第２の混合及び／又は分散装置とが互いに並列に配置されており、これらの混合及び／又は分散装置の出口が、圧送方向で後続する１つの別の混合及び／又は分散装置の入口に接続されているようになっていてもよい。これにより、部分混合物は、集められ、やはり集中的に互いに混合され得る。この場合、有利には、圧送方向での連続的な進展が可能である。

本発明に係る装置を実質的に形成する、複数の混合及び／又は分散装置を備える混合設備の別の態様において、少なくとも１つの又はすべての分散装置の出口の下流に、特に内部に攪拌又は混合工具が配置されたそれぞれ１つの緩衝又は中間貯蔵容器が配置されており、緩衝又は中間貯蔵容器の出口は、後続の混合装置の入口に接続されていてもよい。このことは、所望の混合度合を達成しながらも、事実上任意の量を製造することができるように、連続的に製造される部分混合物を相応に連続的にさらに圧送して、やはり連続的にさらに混合することを可能にする。

部分混合物のための、緩衝又は中間貯蔵容器の下流に配置され下流へと続く管路は、分岐と、混合及び／又は分散装置の上流への戻し案内管路とを、分散された混合物を再び同じ混合及び／又は分散装置の上流又は内部に戻し案内するために有していてもよい。こうして、混合物又は部分混合物を一時的に再循環し、さらに集中的に処理することが可能である。このような再循環工程のために、連続的に作業する本発明に係る混合設備は、一時的に有段式に作動し、そして再び連続式に作動することも可能である。

装置の一具体的な態様において、部分混合物を形成する少なくとも２つの分散装置の出口には、それぞれ少なくとも１つの緩衝又は中間貯蔵容器が接続されており、緩衝又は中間貯蔵容器の出口は、少なくとも１つの第３の混合及び／又は分散装置の入口に接続されていてもよい。これにより、それぞれ既に集中的に混合された部分混合物自体は、第３の混合及び／又は分散装置内に到達し、第３の混合及び／又は分散装置内で互いに適当に集中的に混合あるいは分散され得る。

第３の混合及び／又は分散装置は、複数の予備混合物のための唯一の供給部及び予備混合物から形成された中間混合物のための排出部及び／又は他の固形の成分のための別の供給部を有していてもよい。つまり、第３の混合及び／又は分散装置によって、まず２つの部分混合物を互いに混合可能であるが、同時に他の固体も一緒に混合可能である。

少なくとも第３の混合及び／又は分散装置の出口には、独立した分散装置の入口が接続されていてもよい。これにより、第３の混合及び／又は分散装置から到来した混合物は、もう一度、付加的に分散され、混合物の均質性は、改善され得る。その際、このことが連続的な作業形式で実施される一方、付加的に又はその代わりに可能な再循環が、連続的な作業形式のごく短い中断を意味するにすぎないということは、有利である。

第３の混合及び／又は分散装置の出口と、独立した分散装置との間の圧送経路上に、ガス抜き装置が配置されていてもよい。それというのも、様々な工程中、空気が取り込まれたり、固形の混合物成分に窒素が重ねられたりする場合があるからである。その結果、これらのガスは、再び除去可能である。

第３の混合及び／又は分散装置の下流には、緩衝又は貯蔵容器が配置されていてもよい。緩衝又は貯蔵容器により、既に言及した可能な再循環は、助成され、かつ総じて、連続的な方法も、多少変動する場合のある供給量又は供給速度に対応することができる。

その際、第３の混合及び／又は分散装置の下流に配置された緩衝又は貯蔵容器は、独立した（特に最後の）分散装置の上流に配置されていてもよい。

バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティング可能な、連続的に生じる混合物を、必ずしも連続的に取り出す必要がないようにするために、圧送方向で見て混合設備の末端に、少なくとも１つの又は２つの、特に互いに並列に配置された緩衝又は貯蔵容器が設けられていてもよい。つまり、混合物をその製造後に貯蔵することが可能である。要するに、混合物を即座に取り出すことができなくても、単数又は複数の緩衝又は貯蔵容器が満たされるまでは、混合物を連続的に製造することが可能である。緩衝又は貯蔵容器内には、これらの緩衝又は貯蔵容器に関して既に言及したように、攪拌又は混合工具が含まれていてもよい。その結果、製造された混合物は、必要に応じて、１つの又は両方の貯蔵容器から取り出し可能である。

総じて、個々の又は複数の上述の特徴及び手段を組み合わせると、バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を連続的にかつ高い均質性で製造可能な装置が得られ、その結果、大量の混合物も比較的廉価に製造可能である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図面は、それぞれ、進行図の形で著しく概略的に示したものに相当する。

混合設備であって、第１の入口で溶媒としての液体が第１の混合及び分散装置に到達するとともに、バインダが調量装置を介して同じ第１の混合及び分散装置に到達するように形成され、圧送方向で見て第１の混合及び分散装置の下流で２つの別の混合及び分散装置がそれぞれ導電性材料と活性材料とを供給するために配置され、かつこれらの別の混合及び分散装置の下流にさらに１つの別の分散装置が配置されている混合設備を示す図である。 混合設備であって、液体のための第１の入口を備え、この第１の入口に接続した管路が分岐を有しているために、液体が、互いに並列に配置された２つの混合及び分散装置に到達するようになっており、一方の混合及び分散装置がバインダのための調量装置に、他方の混合及び分散装置が導電性材料のための調量装置に接続されており、両混合及び分散装置の出口が、緩衝又は中間貯蔵容器を介して、第３の混合及び分散装置に連通しており、第３の混合及び分散装置が、活性材料のための入口を有し、この第３の混合及び分散装置の下流にさらに１つの最後の分散装置と緩衝又は貯蔵容器とが配置されている混合設備を示す図である。 混合設備であって、液体及びバインダの供給に関しては図１に相当するように配置され、圧送方向で見て第１の混合又は分散装置の下流にこのような第２の混合及び分散装置が配置されており、この第２の混合及び分散装置に同時に活性材料と導電性材料とが１つの共通の管路を介して供給可能であり、圧送方向で見て第２の混合及び分散装置の下流に最後の分散装置と緩衝又は貯蔵容器とが配置されている混合設備を示す図である。

それぞれ異なる実施の形態についての以下の説明において、それぞれの機能に関して類似又は同一のパーツ又はユニットに対しては、配置関係及び／又は対応関係が異なっていても、同一の符号を付した。

全体として符号１を付した装置１は、すべての３つの実施の形態において、バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を製造するために用いられる。完成した混合物は、バインダ、導電性材料及び活性材料からなり、これらの成分は、液体を用いて集中的にかつ可及的均質に混合されることが望ましい。

装置１は、複数の混合装置及び／又は分散装置により構成される混合設備である。言及した混合及び分散装置は、それぞれ異なる実施の形態において、それぞれ異なる配置関係で、また、以下に説明するように、それぞれ異なる対応関係で配置可能である。

図３は、言及したすべての成分を互いに混合することができるように、前述の混合設備が、２つの混合及び／又は分散装置、すなわち、以下に詳述するこのような第１の混合及び分散装置２と第２の混合及び分散装置３とを有する実施の形態を示している。その際、混合装置と、圧送方向で見て混合装置の下流に配置された分散装置とが、混合及び分散装置２，３を形成していてもよいが、すべての実施の形態において、説明するすべての混合及び分散装置にとって特に有利であるのは、ドイツ連邦共和国特許第１９６２９９４５号明細書に記載の混合装置である。当該刊行物に記載の混合装置の場合、混合室と、この混合室に対して同軸的に配置された分散装置とが組み合わされている。これにより、これらすべての混合及び分散装置において、それぞれ、図面には詳細には示さない、固形の成分又は固体のための１つの供給シャフトと、鉛直の軸線周りに回転する少なくとも１つの混合工具と、１つの液体供給部と、混合工具に対して同軸的にか、又は圧送方向で見て混合装置の下流に配置された１つの分散装置とが配置されている。

図３には、またその他の図面からも、第１の混合及び分散装置２の出口４が、別の混合及び分散装置（図３では第２の混合及び分散装置３）に接続されており、その結果、個々の混合及び／又は分散装置内で造られた部分混合物が、互いにかつ／又は少なくとも１つの別の固体と混合可能であることが看取可能である。

図３には、入口６を有する管路として形成された液体供給部５が看取可能である。これにより、成分を溶解させるのに用いられる液体が、第１の混合及び分散装置２に供給可能である。同時に、別の供給部７を介して、固形の成分、すなわちバインダが、調量装置８を介して供給され、第１の混合及び分散装置に導入される。つまり、第１の混合及び分散装置において、第１の混合プロセスが連続的に実施され、その際に生じた混合物は、その後、出口４を介して第２の混合及び分散装置３に到達する。

この第２の混合及び分散装置３も、固形の成分のための供給部７、すなわち、調量装置９を介して供給される活性材料及び調量装置１０を介して同じ供給部７に導入される導電性材料のための供給部７を有している。つまり、固形の成分である活性材料及び導電性材料は、集められ、一緒に第２の混合及び分散装置３に供給される。第２の混合及び分散装置３において、両固形の成分は、第１の混合及び分散装置２の混合結果物と再び集中的に混合される。

これにより、電極をコーティングするこのような混合物は、事実上完成しているが、図３には、圧送方向で見て第２の混合及び分散装置３の下流に、さらに１つの最後の分散装置１１が看取可能である。これにより、混合の均質性及び度合は改善可能である。

さらに、それぞれの混合及び分散装置の下流には、緩衝又は中間貯蔵容器１２が看取可能である。これにより、個々の方法ステップ及び装置区分において発生する不正確性は、緩和可能である。これらの緩衝又は中間貯蔵容器１２内には、それぞれ１つの攪拌工具１３が、混合状態を維持するために配置されている。

最終的に、最後の分散装置の下流に続いて、このような２つの並列の容器１２によって形成されるさらに１つの貯蔵部が設けられており、連続的に生じた混合物を即座に又は完全に抜き取らなくても、ある程度の貯蔵量を製造することができる。

図１に示した実施の形態でも、液体供給部５への入口６が設けられている。液体供給部５は、第１の混合及び分散装置２に連通している。第１の混合及び分散装置２には、バインダが調量装置８と供給部７とを介して供給される。緩衝又は中間貯蔵容器１２を介して、対応する圧送管路と、弁と、ポンプと、図３に示した実施の形態と同等のユニットとを備える圧送経路が、第２の混合及び分散装置３に連通している。しかし、第２の混合及び分散装置３の供給部７は、導電性材料のための調量装置９にのみ接続されている。第２の混合及び分散装置３の出口４から、こうして造られたまだ活性材料を含んでいない混合物が、他方、緩衝容器１２を介して第３の混合及び分散装置１４に到達する。第３の混合及び分散装置１４の供給部７は、活性材料のための調量兼圧送装置１０に接続されている。この活性材料は、つまり、混合物が既に液体、バインダ及び導電性材料を含んだ状態となって初めて、混合物に追加される。このような活性材料の混合の仕方は、活性材料を傷めない。

圧送方向で見てこの第３の混合及び分散装置１４の下流において、この混合物は、出口４を介してやはり緩衝容器１２に、そして緩衝容器１２から最後の分散装置１１に到達する。最後の分散装置１１は、２つの並列の緩衝容器１２に接続されている。

つまり、図３に示した装置１とは異なり、図１に示した装置１は、第３の混合及び分散装置１４を有している。

装置１の図２に示す実施の形態でも、液体供給部５への入口６が設けられている。液体供給部５は、分岐１５を有している。この液体供給部５の第１の管路系統１６は、第１の混合及び分散装置２に連通している。第１の混合及び分散装置２には、調量装置８と管路７とを介してバインダが供給され、第１の混合及び分散装置２は、液体とバインダを混合する。これに対して、液体供給部５の第２の管路系統１７は、第２の混合及び分散装置３に連通している。第２の混合及び分散装置３には、調量兼圧送装置９と管路７とを介して導電性材料が装填される。

つまり、図２に示した実施の形態において、液体は、分割され、まず、第１の混合及び分散装置２においてバインダと混合されるとともに、第２の混合及び分散装置３において導電性材料と混合される。その後、両混合及び分散装置２，３のそれぞれの出口４は、管路と緩衝容器１２とを介して再び開口部１８において合流する。開口部１８から混合物は、第３の混合及び分散装置１４に到達する。同時に第３の混合及び分散装置１４は、管路７を介して活性材料のための調量兼圧送装置１０に接続されている。

つまり、図１に示した実施の形態と比較して、図２に示した実施の形態では、第１の混合及び分散装置２及び第２の混合及び分散装置３の配置関係が変更されており、第１の混合及び分散装置２と第２の混合及び分散装置３とは、それぞれ液体の一部とともに、互いに並列に機能している。その後、両混合及び分散装置２，３の２つの異なる混合物は、集められ、一緒に第３の混合及び分散装置１４内で互いに、かつ活性材料と混合される。

第３の混合及び分散装置１４の下流には、やはり、最後の分散装置１１と、最後の分散装置１１の上流に配置された緩衝容器１２とが設けられている。

すべての実施の形態において、緩衝及び貯蔵容器１２は、同時にガス抜きもできるように形成されている。このことは、図中、これらの容器１２に設けられたガスのための出口１９により概略的に示してある。

図２に示した実施の形態でも、最後の分散装置１１の下流には、２つの互いに並列に配置され、装填と排出とが可能な緩衝及び貯蔵容器１２が設けられている。

つまり、個々の実施の形態においてそれぞれ多少異なって形成された装置１により、液体、バインダ、導電性材料及び活性材料を混合して、バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物が連続的に製造可能である。製造は、まず、バインダを液体と連続的に混合して液体中に溶解させ、その後、こうして形成した溶液に、装置１による圧送の経過中、製造すべき混合物のその他の成分をそれぞれ連続的に添加して溶液に分散させることにより行う。

さらに全図には、それぞれの緩衝又は中間貯蔵容器１２から延びる管路が、分岐２１と、混合又は分散装置の上流への戻し案内管路２０とを、既に分散された混合物を再び同じ混合及び／又は分散装置へと戻し案内するために有していることが看取可能である。すなわち、連続的な方法の進行は、場合によっては、個々の混合及び分散ステップにおいてこれらの戻し案内管路２０を介した反復によって混合の度合を強めるために、中断されてもよい。

装置１は、主として導電性材料と、活性材料と、少なくとも１つのバインダと、これらの固形の成分が混合される液体とからなる、バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を製造するために用いられる。混合物の製造時、まず、バインダを液体と連続的に混合して液体中に溶解させ、こうして連続的に形成した溶液にその他の成分を連続的に順々にかつ／又は一部においては同時に添加して、特にその都度分散させ、これにより、連続的に、集中的かつ均質に混合された混合物を得ている。このような混合物を製造する装置は、実質的に、少なくとも２つの又は有利には３つの混合装置２，３，１４を備える混合設備と見なし得る。圧送方向で見て第１の混合及び分散装置２の上流には、液体のための供給部５及び入口６が配置されており、個々の混合装置は、混合装置内部での混合プロセスと、その都度形成された混合物の、混合装置から次の混合装置への圧送とが連続的に進行可能であるように、互いに接続されている。

Claims (23)

1. 粉体形状又は粒体形状の固形の成分としての導電性材料、活性材料及び少なくとも１つのバインダ並びに液体を混合して、バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を製造する方法において、
   まずバインダを液体と連続的に混合して液体中に溶解させ、こうして連続的に生じた溶液及び混合物を連続的にさらに圧送し、溶液及び混合物に、製造すべき混合物のその他の成分を、圧送方向で後続の混合装置内でそれぞれ連続的に添加し、これらの複数の工程を組み合わせて、混合方法全体が連続的に進行するようにすることを特徴とする、バッテリ又はアキュムレータ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を製造する方法。
2. 溶解したバインダを含む液体に連続的に導電性材料及び／又は活性材料を添加する、請求項１記載の方法。
3. 導電性材料及び活性材料を、バインダを含む液体の溶液に連続的に順番に添加する、請求項１又は２記載の方法。
4. 活性材料及び導電性材料を集めて一緒に、バインダを含む溶液と混合する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 混合のために必要な液体を少なくとも２つの液体部分に分割し、第１の液体部分を連続的にバインダと混合して、バインダを第１の液体部分中に溶解させるとともに、少なくとも第２の液体部分を導電性材料及び／又は活性材料と連続的に混合して、こうして形成した部分混合物を連続的に互いに混合する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 個々の混合物をその混合後にその都度分散させる、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. バインダを含む液体の、活性材料及び／又は導電性材料との混合及び／又は分散後、全体混合物を分散させる、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 全体混合物のために必要とされる液体を２つの液体部分に分割し、液体部分の、それぞれ少なくとも１つの固形の混合物成分との混合を同時に別々の混合装置（２，３）において実施し、こうして形成した部分混合物を、連続的に作業する１つの混合装置（１４）に連続的に供給し、少なくとも１つの別の固形の混合物成分、特に活性材料と混合する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 少なくとも２つの部分混合物をまず１つの混合装置内で互いに混合し、この予備混合物を、連続的に作業する１つの別の混合装置（１４）に供給し、該別の混合装置（１４）内でその他の固形の混合物成分、特に活性材料を添加する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 混合及び／又は分散装置内での少なくとも１つの又は複数の又は各々の連続的な混合及び／又は分散プロセス後、部分混合物及び／又は予備混合物を、少なくとも１つの中間貯蔵又は緩衝容器（１２）内に充填し、該中間貯蔵又は緩衝容器（１２）から改めて前記混合及び／又は分散装置内にか、又は次の混合装置へと移送する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. すべての混合物成分を混合した状態で含む全体混合物を、最後の共通の混合後、後続の工程において付加的に分散させ、このために、独立した分散装置（１１）に供給する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. すべての成分を混合して全体混合物を形成するための最後の混合装置（１１）と、独立した分散装置との間で、ガス抜きステップ（１９）において全体混合物のガス抜き及び／又は空気抜きを行い、特に重ねられた窒素を除去する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
13. 固形の成分としての導電性材料、活性材料及びバインダ並びに液体からなる、バッテリ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を製造する装置（１）であって、固形の成分を互いにかつ液体と混合する混合設備を備え、特に請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法を実施するための装置（１）において、
    前記混合設備は、粉状及び／又は粒状の粒子を液体と混合する少なくとも２つの混合装置（２，３）を有し、該混合装置（２，３）は、それぞれ、固形の成分又は固体のための１つの供給シャフトと、鉛直の軸線周りに回転する少なくとも１つの混合工具と、１つの液体供給部と、前記混合工具に対して同軸的にか、又は圧送方向で見て前記混合装置の下流に配置された１つの分散装置とを有し、該分散装置の出口（４）は、別の混合装置に接続されており、個々の混合及び分散装置（２，３）内で連続的に造られた部分混合物は、連続的に互いにかつ／又は他の固体と混合可能であることを特徴とする、バッテリ又は燃料電池の電極をコーティングする混合物を製造する装置。
14. 少なくとも２つの混合及び分散装置（２，３）が直列に配置されているか、又は第１の混合装置と第２の混合装置とが互いに並列に配置されており、該混合及び／又は分散装置（２，３）の出口（４）が、圧送方向で後続する１つの別の混合装置の入口に接続されている、請求項１３記載の装置。
15. 少なくとも１つの又はすべての分散装置の出口の下流に、特に内部に混合工具（１３）が配置されたそれぞれ１つの中間貯蔵容器（１２）が配置されており、該中間貯蔵容器（１２）の出口は、後続の混合装置の入口に接続されている、請求項１３又は１４記載の装置。
16. それぞれの中間貯蔵容器（１２）の下流に配置され下流へと続く管路が、分岐（２１）と、混合及び／又は分散装置（２，３，１１）の上流への戻し案内管路（２０）とを、分散された混合物を再び前記混合及び／又は分散装置（２，３，１１）の上流又は内部に戻し案内するために有している、請求項１３から１５までのいずれか１項記載の装置。
17. 部分混合物を形成する少なくとも２つの混合及び／又は分散装置（２，３）の出口（４）には、それぞれ少なくとも１つの中間貯蔵容器（１２）が配置されており、該中間貯蔵容器（１２）の出口は、少なくとも１つの第３の混合及び／又は分散装置（１４）の入口に接続されている、請求項１３から１６までのいずれか１項記載の装置。
18. 第３の混合及び／又は分散装置は、予備混合物のための唯一の供給部と、予備混合物から形成された中間混合物のための排出部とを有しており、この混合及び／又は分散装置の、第３の混合装置内への排出部は、他の固形の成分のための供給部にも接続されている、請求項１３から１７までのいずれか１項記載の装置。
19. 少なくとも第３の混合装置（１４）の出口（４）には、独立した分散装置（１１）の入口が接続されている、請求項１３から１８までのいずれか１項記載の装置。
20. 第３の混合装置（１４）の出口と、独立した分散装置（１１）との間の経路上に、ガス抜き装置（１９）が配置されている、請求項１３から１９までのいずれか１項記載の装置。
21. 第３の混合及び／又は分散装置（１４）の下流に緩衝又は貯蔵容器（１２）が配置されている、請求項１３から２０までのいずれか１項記載の装置。
22. 緩衝又は貯蔵容器（１２）が、第３の混合装置の下流であって、独立した分散装置（１１）の上流に配置されている、請求項１３から２１までのいずれか１項記載の装置。
23. 圧送方向で見て前記混合設備の末端に、少なくとも１つの又は２つの、特に互いに並列に配置された緩衝又は貯蔵容器（１２）が設けられている、請求項１３から２２までのいずれか１項記載の装置。

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