JP2018116901A

JP2018116901A - 電極用スラリー循環システム

Info

Publication number: JP2018116901A
Application number: JP2017008611A
Authority: JP
Inventors: 建志岡村; Kenji Okamura
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2018-07-26

Abstract

【課題】非通常時であっても、タンクを連結する配管内のスラリーを流動させ得る電極用スラリー循環システムを提供する。【解決手段】第１タンク１と、第２タンク２と、前記第１タンク１と前記第２タンク２とを連結する第１スラリー配管１０と、スラリー循環用の第２スラリー配管２０と、スラリー輸送用のポンプ１００とを備え、前記第２スラリー配管２０の位置関係が以下の１）〜４）のいずれかであることを特徴とする電極用スラリー循環システム５。１）前記第１タンク１と前記第１スラリー配管１０に配置される弁とを連結する２）前記第１スラリー配管１０に配置される２つの弁を連結する３）前記第１スラリー配管１０に配置される弁と前記第２タンク２とを連結する４）前記第１タンク１と前記第２タンク２を連結する【選択図】図９

Description

本発明は、電極用スラリー循環システムに関する。

電池やキャパシタなどの蓄電装置は正極及び負極からなる電極を具備する。一般に、電極は集電体と電極活物質層からなる。そして、一般的に、電極は、電極用粉末と溶剤とを混合した電極用スラリーを集電体に塗工し、当該電極用スラリーを乾燥して溶剤を除去する方法で製造される。

また、蓄電装置の工業生産にあたり、電極用粉末と溶剤とを混合して電極用スラリーを製造する混合装置と、電極用スラリーを塗工する塗工装置とを、タンクを経由する配管で連結して、連続的に電極用スラリー及び電極を製造する方法も知られている。

例えば、特許文献１には、電極用粉末と溶剤とを混合して電極用スラリーを製造する混合装置と、電極用スラリーを貯蔵するタンクと、電極用スラリーを塗工する塗工装置とを、配管で連結して、連続的に電極用スラリー及び電極を製造する方法が具体的に記載されている。

さらに、大スケールでの工業生産にあたり、電極用粉末と溶剤とを混合して電極用スラリーを製造する混合装置と、混合装置で製造したスラリーを一時的に保管する保管タンクと、塗工装置に連結する塗工タンクとを、配管で順に連結して、電極用スラリー及び電極を製造する方法も知られている。

例えば、特許文献２には、混合装置と保管タンクと塗工タンクとを、配管で順に連結して、電極用スラリー及び電極を製造する方法が具体的に記載されている（特許文献２の図２及び図５を参照）。

特開２０１３−２３２３６５号公報特開２０１６−１０３３５８号公報

電極の工業生産にあたり、本発明者は、電極用スラリーの性質に着目した検討を行った。電極用スラリーは静止状態で粘度が上昇するとの性質、いわゆるチキソトロピーを示す。連続的に電極用スラリーが製造され、かつ当該電極用スラリーが塗工される通常運転時には、電極用スラリー（以下、単に「スラリー」ということがある。）は、スラリーの製造時から塗工時まで、常に流動状態とされる。そのため、通常運転時であれば、電極用スラリーの物性は概ね一定に保たれる。

工場の休日、設備のメンテナンス時、及び、製造異常が生じた場合などの非通常時には、電極用スラリーの製造工程や、電極用スラリーの塗工工程が中断される場合がある。そのような場合には、スラリーを製造する製造タンク、スラリーを保管する保管タンク、及び、スラリー塗工工程用のスラリーのタンクである塗工工程用タンクにおいては、各タンクに備えられる攪拌機を用いてスラリーを攪拌することで、スラリーの粘度上昇を抑制することができる。しかしながら、タンクを連結する配管内のスラリーについては、着目されていなかった。そして、タンクを連結する配管内のスラリーも静止時には粘度が上昇することが想定されるため、非通常時から通常運転時に移行する際に、配管内のスラリーの粘度上昇がトラブルの原因となる虞がある。

本発明は、かかる事情に鑑みて為されたものであり、非通常時であっても、タンクを連結する配管内のスラリーを流動させ得る電極用スラリー循環システムを提供することを目的とする。

本発明の電極用スラリー循環システムは、
第１タンクと、第２タンクと、
前記第１タンクと前記第２タンクとを連結する第１スラリー配管と、
スラリー循環用の第２スラリー配管と、
スラリー輸送用のポンプとを備え、
前記第２スラリー配管の位置関係が以下の１）〜４）のいずれかであることを特徴とする。
１）前記第１タンクと前記第１スラリー配管に配置される弁とを連結する
２）前記第１スラリー配管に配置される２つの弁を連結する
３）前記第１スラリー配管に配置される弁と前記第２タンクとを連結する
４）前記第１タンクと前記第２タンクを連結する

本発明の電極用スラリー循環システムを用いることにより、非通常時であっても、タンクを連結する配管内のスラリーを流動させることができるため、配管内のスラリーの粘度上昇を抑制することができる。

第２スラリー配管の位置関係が、１）第１タンクと第１スラリー配管に配置される弁とを連結する場合の、通常運転時のスラリーの主な流れを示す、本発明の電極用スラリー循環システムの概略図である。第２スラリー配管の位置関係が、１）第１タンクと第１スラリー配管に配置される弁とを連結する場合の、非通常時のスラリーの主な流れを示す、本発明の電極用スラリー循環システムの概略図である。第２スラリー配管の位置関係が、２）第１スラリー配管に配置される２つの弁を連結する場合の、通常運転時のスラリーの主な流れを示す、本発明の電極用スラリー循環システムの概略図である。第２スラリー配管の位置関係が、２）第１スラリー配管に配置される２つの弁を連結する場合の、非通常時のスラリーの主な流れを示す、本発明の電極用スラリー循環システムの概略図である。第２スラリー配管の位置関係が、３）第１スラリー配管に配置される弁と第２タンクとを連結する場合の、通常運転時のスラリーの主な流れを示す、本発明の電極用スラリー循環システムの概略図である。第２スラリー配管の位置関係が、３）第１スラリー配管に配置される弁と第２タンクとを連結する場合の、非通常時のスラリーの主な流れを示す、本発明の電極用スラリー循環システムの概略図である。第２スラリー配管の位置関係が、４）第１タンクと第２タンクを連結する場合の、通常運転時のスラリーの主な流れを示す、本発明の電極用スラリー循環システムの概略図である。第２スラリー配管の位置関係が、４）第１タンクと第２タンクを連結する場合の、非通常時のスラリーの主な流れを示す、本発明の電極用スラリー循環システムの概略図である。実施例１の電極用スラリー循環システムの概略図である。実施例２の電極用スラリー循環システムの概略図である。

以下に、本発明を実施するための形態を説明する。なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「ｘ〜ｙ」は、下限ｘ及び上限ｙをその範囲に含む。そして、これらの上限値及び下限値、並びに実施例中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで新たな数値範囲を構成し得る。更に、上記の何れかの数値範囲内から任意に選択した数値を新たな数値範囲の上限、下限の数値とすることができる。

本発明の電極用スラリー循環システムは、第１スラリー配管内のスラリーを循環させるための、第２スラリー配管を備える。通常運転時においては、第１タンクのスラリーは、第１スラリー配管を通じて、第２タンクへ輸送される。そして、非通常時においては、第１スラリー配管内のスラリーは、少なくとも、第１スラリー配管内及び第２スラリー配管内を循環する。したがって、非通常時においても、第１スラリー配管内のスラリーの粘度上昇は抑制される。

以下、本発明を特定する事項を詳細に説明する。

本発明の電極用スラリー循環システムは、蓄電装置に用いる電極を製造するための電極用スラリーを循環させるシステムである。蓄電装置としては、一次電池、二次電池、キャパシタを例示できる。二次電池としては、リチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池及びニッケル水素充電池を例示でき、キャパシタとしては、電気二重層キャパシタ及びリチウムイオンキャパシタを例示できる。

第１タンク及び第２タンクの外部形状としては、角柱形状、円柱形状又は球状を例示できる。第１タンク及び第２タンクの材質は、スラリーの品質に影響しないものであれば、限定されない。具体的な材質として、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの金属材料や、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどの樹脂材料を例示することができる。

第１タンクとしては、スラリーを製造する製造タンク、又はスラリーを保管する保管タンクを例示できる。第２タンクとしては、スラリーを保管する保管タンク、又はスラリー塗工工程用のスラリーのタンクである塗工工程用タンクを例示できる。第１タンクと第２タンクの組み合わせとしては、第１タンクが製造タンクであり第２タンクが保管タンクの組み合わせ、第１タンクが製造タンクであり第２タンクが塗工工程用タンクの組み合わせ、第１タンクが第１保管タンクであり第２タンクが第２保管タンクの組み合わせ、第１タンクが保管タンクであり第２タンクが塗工工程用タンクの組み合わせが想定される。
また、本発明の電極用スラリー循環システムが多くのタンクを備える場合に、連続する２つのタンクが本発明の規定を満足してもよいし、連続する３以上のタンクが本発明の規定を満足してもよい。

製造タンクは、電極用粉末と溶剤とを混合してスラリーを製造する混合装置を備える。混合装置には、粉末投入部及び溶剤投入部のいずれかが具備されるのが好ましい。粉末投入部は電極用粉末を混合装置内に投入する機械であり、溶剤投入部は溶剤を混合装置内に投入する機械である。粉末投入部及び溶剤投入部としては、公知の機械を適宜採用すればよい。具体的な粉末投入部として、往復運動式供給装置、振動式供給装置、テーブル式回転運動式供給装置、スクリュー式回転運動式供給装置、容器移動型供給装置、エンドレスベルト式供給装置を例示できる。具体的な溶剤投入部として、各種の自動液供給装置を例示できる。例えば、粉末投入部を具備しない混合装置の場合には、電極用粉末は人手で供給され、溶剤投入部を具備しない混合装置の場合には、溶剤は人手で供給される。工程の自動化の観点からは、混合装置には、粉末投入部及び溶剤投入部の両者が具備されることが好ましい。

電極用粉末としては、正極用粉末でもよいし、負極用粉末でもよい。電極用粉末の具体例として、正極活物質、負極活物質、導電助剤、結着剤、セラミックスなどを例示できる。電極用粉末が電極活物質層を製造するためのものであれば、電極用粉末には正極活物質又は負極活物質から選択される活物質と、結着剤と、必要に応じて導電助剤などが含有される。また、電極用粉末が電極活物質層を被覆するセラミックス層を製造するためのものであれば、電極用粉末にはセラミックスと結着剤などが含有される。

溶剤としては、具体的にＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、「ＮＭＰ」と略す場合がある。）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、及び、水を例示できる。これらの溶剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。汎用性、除去容易性などの観点から、溶剤としては、ＮＭＰ又は水が好ましい。

スラリーは、溶剤及び溶剤以外の固形分からなる組成物と表現することもできる。スラリーにおいて、溶剤以外の固形分（以下、単に「固形分」ということがある。）の配合量は、３０〜９０質量％の範囲内が好ましく、５０〜８０質量％の範囲内が好ましく、６０〜７０質量％の範囲内がより好ましい。

混合装置としては、混合攪拌機、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、分散機、超音波分散機、ホモジナイザー、ホモミキサー、プラネタリーミキサー、遊星式攪拌脱泡装置、二軸押出機を例示できる。具体的な混合装置としては、商品名ディスパーミキサー（プライミクス株式会社）、商品名クレアミックス（エム・テクニック株式会社）、商品名フィルミックス（プライミクス株式会社）、商品名ペイントコンディショナー（レッドデビル社）、商品名DYNO-MILL（株式会社シンマルエンタープライゼス）、商品名アイリッヒインテンシブミキサー（日本アイリッヒ株式会社）、商品名脱泡機DP-200（エム・テクニック株式会社）、商品名あわとり練太郎（株式会社シンキー）、商品名スターミル（アシザワファインテック株式会社）、商品名ホモディスパー（プライミクス株式会社）、商品名KRCニーダ（株式会社栗本鐵工所）を挙げることができる。混合装置における混合速度は、スラリーの各成分が好適に分散若しくは溶解できる速度を適宜設定すればよい。

保管タンク及び塗工工程用タンクには、攪拌機が配置されるのが好ましい。攪拌機としては公知のものを適宜採用すればよい。攪拌機としては、混合装置で説明した攪拌機を採用してもよい。攪拌機に因り、常時、スラリーを流動状態に保つことができる。また、保管タンク及び塗工工程用タンクには、振動式粘度計などの粘度計が配置されるのが好ましい。

第１タンク及び第２タンクには、液位測定用自動レベル計や、質量センサーなどのスラリー液面検知手段が配置されるのが好ましい。液位測定用自動レベル計としては公知のものを適宜採用すればよい。具体的な液位測定用自動レベル計としては、フロートスプリングバランス式レベル計、ディスプレーササーボバランス式レベル計、マイクロ波式レベル計、静電容量式レベル計を例示できる。質量センサーを配置する場合には、タンク内のスラリーの質量からスラリー液面を算出する。

本発明の電極用スラリー循環システムは、第１タンクと第２タンクとを連結する第１スラリー配管と、スラリー循環用の第２スラリー配管とを備える。第１タンクと第１スラリー配管を連結する連結部は、第１タンクの下半分にあるのが好ましく、第１タンクの底にあるのが特に好ましい。かかる連結部の態様により、スラリーの自重を利用してスラリーを円滑に第１スラリー配管へ輸送することができる。

また、第２タンクと第１スラリー配管を連結する連結部は、第２タンクにて想定されるスラリーの液面の下側に配置されるのが好ましい。かかる連結部の態様により、スラリーが第１スラリー配管から第２タンクに輸送される際に、空気などの気体が混入する虞を排除し得る。

第１スラリー配管及び第２スラリー配管の材質は、スラリーの品質に影響しないものであれば、限定されない。第１スラリー配管及び第２スラリー配管の具体的な材質として、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの金属材料や、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどの樹脂材料を例示することができる。

本発明の電極用スラリー循環システムには、スラリー輸送用のポンプが備えられる。具体的には、第１スラリー配管及び第２スラリー配管には、適切な箇所に適切な数及び能力のポンプが配置される。ポンプとしては、スラリーの輸送に適したものを採用すればよく、好適なポンプとして、一軸スクリューポンプ、二軸スクリューポンプ、三軸スクリューポンプなどのスクリュー形状のポンプを例示できる。スクリュー形状のポンプであれば、スラリーが静止して、一時的にスラリーの粘度が増加したとしても、スクリューの回転に伴うせん断力に因り、スラリーを低粘度状態へ回復させることができる。

第２スラリー配管の位置関係は以下の１）〜４）のいずれかである。
１）第１タンクと第１スラリー配管に配置される弁とを連結する
２）第１スラリー配管に配置される２つの弁を連結する
３）第１スラリー配管に配置される弁と第２タンクとを連結する
４）第１タンクと第２タンクを連結する

図１〜図２は、第２スラリー配管の位置関係が、１）第１タンクと第１スラリー配管に配置される弁とを連結する場合の概略図である。図１には、通常運転時のスラリーの主な流れを矢印で示す。図１に示すとおり、通常運転時には、第１タンク１のスラリーは、第１スラリー配管１０を通じて、第２タンク２へ輸送される。

図２には、非通常時のスラリーの流れを矢印で示す。図２に示すとおり、非通常時においては、第１スラリー配管１０に配置される弁が切り替わり、スラリーの流路が第２スラリー配管２０側に変更される。その結果、第１タンク１から弁までの間の第１スラリー配管１０内のスラリーは、第２スラリー配管２０内及び第１タンク１に輸送されることで循環する。

１）の場合においては、弁が第２タンクに近いほど、第１スラリー配管内のスラリーのうち、循環されないスラリーの量が低減されるため、弁は第２タンクに近い場所に配置されるのが好ましい。弁は、第２タンクと第１スラリー配管とを連結する連結部に一体化した状態で配置されるのが特に好ましい。

図３〜図４は、第２スラリー配管の位置関係が、２）第１スラリー配管に配置される２つの弁を連結する場合の概略図である。図３には、通常運転時のスラリーの主な流れを矢印で示す。図３に示すとおり、通常運転時には、第１タンク１のスラリーは、第１スラリー配管１０を通じて、第２タンク２へ輸送される。

図４には、非通常時のスラリーの流れを矢印で示す。図４に示すとおり、非通常時においては、第１スラリー配管に配置される２つの弁が切り替わり、スラリーの流路が変更される。その結果、２つの弁の間の第１スラリー配管１０内のスラリーは、第２スラリー配管２０内に輸送されることで循環する。図４においては、循環経路が第１スラリー配管及び第２スラリー配管であって、第１タンク１や第２タンク２を経由しないため、非通常時に循環するスラリーの量を少量に抑制できる。また、非通常時に第１タンクや第２タンク内にスラリーを貯蔵する必要性がないため、非通常時に各タンクのメンテナンスを行うこともできる。

２）の場合においては、第１タンク側の弁が第１タンクに近いほど、第１スラリー配管内のスラリーのうち、循環されないスラリーの量が低減されるため、第１タンク側の弁は第１タンクに近い場所に配置されるのが好ましい。第１タンク側の弁は、第１タンクと第１スラリー配管とを連結する連結部に一体化した状態で配置されるのが特に好ましい。同様に、第２タンク側の弁が第２タンクに近いほど、第１スラリー配管内のスラリーのうち、循環されないスラリーの量が低減されるため、第２タンク側の弁は第２タンクに近い場所に配置されるのが好ましい。第２タンク側の弁は、第２タンクと第１スラリー配管とを連結する連結部に一体化した状態で配置されるのが特に好ましい。

図５〜図６は、第２スラリー配管の位置関係が、３）第１スラリー配管に配置される弁と第２タンクとを連結する場合の概略図である。図５には、通常運転時のスラリーの主な流れを矢印で示す。図５に示すとおり、通常運転時には、第１タンク１のスラリーは、第１スラリー配管を通じて、第２タンク２へ輸送される。

図６には、非通常時のスラリーの流れを矢印で示す。図６に示すとおり、非通常時においては、第１スラリー配管１０に配置される弁が切り替わり、スラリーの流路が変更される。その結果、弁から第２タンク２までの間の第１スラリー配管１０内のスラリーは、第２タンク２及び第２スラリー配管２０内に輸送されることで循環する。

３）の場合においては、弁が第１タンクに近いほど、第１スラリー配管内のスラリーのうち、循環されないスラリーの量が低減されるため、弁は第１タンクに近い場所に配置されるのが好ましい。弁は、第１タンクと第１スラリー配管を連結する連結部に一体化した状態で配置されるのが特に好ましい。

図７〜図８は、第２スラリー配管の位置関係が、４）第１タンクと第２タンクを連結する場合の概略図である。図７には、通常運転時のスラリーの主な流れを矢印で示す。図７に示すとおり、通常運転時には、第１タンク１のスラリーは、第１スラリー配管１０を通じて、第２タンク２へ輸送される。

図８には、非通常時のスラリーの流れを矢印で示す。図８に示すとおり、非通常時においては、第１スラリー配管１０内のスラリーは、通常運転時と同様に、第２タンク２へ輸送される。加えて、第２スラリー配管２０のポンプも稼働して、第２タンク２のスラリーが、第２スラリー配管２０を通じて、第１タンク１へ輸送される。その結果、第１スラリー配管１０内のスラリーは、第２タンク２、第２スラリー配管２０及び第１タンク１に輸送されることで循環する。

なお、第２スラリー配管の位置関係が１）〜４）のいずれの場合であっても、通常運転時に、第２スラリー配管内のスラリーも流動させることが好ましい。通常運転時に、第２スラリー配管内のスラリーも流動させる方法としては、１）、２）及び３）の場合は、第１スラリー配管に配置される弁を適宜適切に切り替えればよい。４）の場合は、第２スラリー配管に配置されるポンプを間欠稼働させる方法、又は、第２スラリー配管に配置されるポンプを、第１スラリー配管に配置されるポンプの流量よりも低い流量で稼働させる方法を採用すればよい。

本発明の電極用スラリー循環システムは、構成要素と電気的に接続して、構成要素を制御する制御部を備えるのが好ましい。制御部はＣＰＵ及びメモリーを備えるコンピューターである。制御部の具体例として、第１スラリー配管内及び第２スラリー配管内のスラリーの流動を制御するスラリー循環制御部を例示できる。スラリー循環制御部は、本発明の電極用スラリー循環システムの構成要素と電気的に接続して、上述した図１〜８の状態を制御できる。なお、「電気的に接続」とは、有線又は無線にて、情報を電気信号として授受し得る状態にあることを意味する。

また、制御部の具体例として、各タンクに対するスラリーの導入量及び各タンクからのスラリーの導出量を制御して、各タンクのスラリー液面を制御するスラリー液面制御部を例示できる。スラリー液面制御部は、各タンクのスラリー液面検知手段と電気的に接続しているのが好ましい。以下、第１タンクにおけるスラリー液面を制御するものを第１タンクスラリー液面制御部といい、第２タンクにおけるスラリー液面を制御するものを第２タンクスラリー液面制御部という。

第１タンクがスラリー液面検知手段を備える場合であって、第１タンクが混合装置又は攪拌機を備える場合には、第１タンクスラリー液面制御部は、第１タンクにおけるスラリー液面を混合装置又は攪拌機における攪拌翼などの攪拌箇所よりも高い状態に維持するのが好ましい。第１タンクにおけるスラリー液面が攪拌箇所よりも低くなれば、スラリー液面に激しい波が生じて、スラリーに泡が混入する原因となる。第２タンクについても同様である。

また、第１タンクがスラリー液面検知手段を備える場合には、第１タンクスラリー液面制御部は、第１タンクにおけるスラリー液面を、第１タンクと第１スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持するのが好ましい。第１タンクにおけるスラリー液面が第１タンクと第１スラリー配管との連結部よりも低くなれば、第１スラリー配管内に空気などの気体が混入して、スラリーに泡が混入する原因となる。

第１タンクがスラリー液面検知手段を備える場合であって、第２スラリー配管が第１タンクと連結している場合には、第１タンクスラリー液面制御部は、第１タンクにおけるスラリー液面を、第１タンクと第２スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持するのが好ましい。第１タンクにおけるスラリー液面が第１タンクと第２スラリー配管との連結部よりも低くなれば、第２スラリー配管内から第１タンクにスラリーが導入される際に、スラリーが落下することに起因して、スラリーに泡が混入する虞がある。

また、第２タンクがスラリー液面検知手段を備える場合には、第２タンクスラリー液面制御部は、第２タンクにおけるスラリー液面を、第２タンクと第１スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持するのが好ましい。第２タンクにおけるスラリー液面が第２タンクと第１スラリー配管との連結部よりも低くなれば、第１スラリー配管内から第２タンクにスラリーが導入される際に、スラリーが落下することに起因して、スラリーに泡が混入する虞がある。

第２タンクがスラリー液面検知手段を備える場合であって、第２スラリー配管が第２タンクと連結している場合には、第２タンクスラリー液面制御部は、第２タンクにおけるスラリー液面を、第２タンクと第２スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持するのが好ましい。第２タンクにおけるスラリー液面が第２タンクと第２スラリー配管との連結部よりも低くなれば、第２スラリー配管内に空気などの気体が混入して、スラリーに泡が混入する原因となる。

本発明の電極用スラリー製造システムにおいて、第１スラリー配管や第２スラリー配管には、スラリーに生じた泡を除去するための脱泡機、気体を系外に排出するための排気部、及び、異物や塊を除去するためのフィルタなどが配置されてもよい。

本発明の電極用スラリー循環システムにおける、電気的に接続し得る構成要素のすべては、総合制御部に電気的に接続されていることが好ましい。総合制御部は、スラリー循環制御部及びスラリー液面制御部を兼ねてもよい。総合制御部は、各構成要素の状態に応じて、それぞれの構成要素の動作を総合的に制御する。

なお、本発明は電極用粉末と溶剤とを混合した電極用スラリーに関するものであるが、固体電解質と溶剤とを混合した固体電解質用スラリーや、セラミックス積層型セパレーターを製造するための、セラミックスと溶剤とを混合したセパレーター用スラリーにも応用可能である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。

以下に、実施例などを示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、実施例によって限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１の電極用スラリー循環システム５の模式図を図９に示す。実施例１の電極用スラリー循環システム５は、本発明の電極用スラリー循環システムのうち、１）の場合に該当する。

実施例１の電極用スラリー循環システム５は、
第１タンク１と、第２タンク２と、
前記第１タンク１と前記第２タンク２とを連結する第１スラリー配管１０と、
スラリー循環用の第２スラリー配管２０と、
スラリー輸送用のポンプ１００とを備え、
前記第２スラリー配管２０の位置関係が、１）前記第１タンク１と前記第１スラリー配管１０に配置される弁１０１とを連結する場合のものである。
さらに、実施例１の電極用スラリー循環システム５は、電気的に接続し得る構成要素のすべてと電気的に接続する総合制御部４を備える。総合制御部４は、スラリー３を製造する製造タンク（図示せず）、及び、集電体にスラリーを塗布するスラリー塗工装置（図示せず）と電気的に接続する。

第１タンク１は、スラリー３を貯蔵する円柱状の保管タンクであり、内部にパドル式の攪拌機１１及びスラリーの液位を測定するための液位測定用自動レベル計１２が配置されている。第１タンク１は、底壁面において、第１スラリー配管１０と連結する。さらに、第１タンク１は、側壁面において、第２スラリー配管２０と連結し、スラリー３を製造する製造タンク（図示せず）と連結する第３スラリー配管３０とも連結する。第１タンク１におけるスラリー３の液面は、第１タンク１と各配管との連結部及び攪拌機１１のパドルよりも上になるように、液位測定用自動レベル計１２での測定結果から、総合制御部４にて制御される。なお、第１タンク１内にスラリー３が存在する時は、常時、パドル式の攪拌機１１がスラリー３を攪拌する。

第２タンク２は、スラリー塗工工程用のスラリーを貯蔵する円柱状の塗工工程用タンクである。第２タンク２は、内部にパドル式の攪拌機２１及びスラリーの液位を測定するための液位測定用自動レベル計２２が配置されている。第２タンク２は、側壁面において、第１スラリー配管１０と連結する。さらに、第２タンク２は、底壁面において、集電体にスラリーを塗布するスラリー塗工装置（図示せず）と連結する第４スラリー配管４０と連結する。第２タンク２におけるスラリー３の液面は、第２タンク２と各配管との連結部及び攪拌機２１のパドルよりも上になるように、液位測定用自動レベル計２２での測定結果から、総合制御部４にて制御される。なお、第２タンク２内にスラリー３が存在する時は、常時、パドル式の攪拌機２１がスラリー３を攪拌する。

第１タンク１と第２タンク２とは、第１スラリー配管１０で連結される。第１スラリー配管１０には、上流側から、一軸スクリューポンプ１００及び弁１０１が、この順に配置されている。弁１０１は、第２タンク２の近傍に配置されている。一軸スクリューポンプ１００及び弁１０１は総合制御部４と電気的に接続されている。通常運転時には、第１タンク１のスラリー３は、第１スラリー配管１０を通じて、第２タンク２に輸送される。

第２スラリー配管２０は、第１タンク１と、第１スラリー配管１０に配置される弁１０１とを連結する。非通常時には、総合制御部４の指令により弁１０１が第２スラリー配管２０側に切り替わり、その結果、第１スラリー配管１０内のスラリーの大部分は、第２スラリー配管２０内及び第１タンク１に輸送されて循環する。実施例１の電極用スラリー循環システム５においては、弁１０１が第２タンク２の近傍に配置されているため、第１スラリー配管１０内のスラリーのうち、循環できないスラリーはごく少量である。そのため、循環できなかった少量のスラリーの粘度が上昇したとしても、通常運転時に戻る際に、少量のスラリーは第２タンク２に輸送され、多量のスラリーと共に攪拌されることで直ちに通常の粘度のスラリーに戻ることができる。

なお、通常運転時であっても、第２スラリー配管２０内のスラリーの粘度上昇を抑制する目的で、総合制御部４の指令により、適宜適切な期間で弁１０１が切り替わり、第１スラリー配管１０内のスラリーが第２スラリー配管２０内に輸送され得る。

（実施例２）
実施例２の電極用スラリー循環システム５の模式図を図１０に示す。実施例２の電極用スラリー循環システム５は、本発明の電極用スラリー循環システムのうち、２）の場合に該当する。以下、実施例１と異なる点を中心に説明する。

実施例２の電極用スラリー循環システム５は、
第１タンク１と、第２タンク２と、
前記第１タンク１と前記第２タンク２とを連結する第１スラリー配管１０と、
スラリー循環用の第２スラリー配管２０と、
スラリー輸送用のポンプ１００とを備え、
前記第２スラリー配管２０の位置関係が、２）前記第１スラリー配管１０に配置される２つの弁である弁１０１及び弁１０２を連結する場合のものである。

第２スラリー配管２０は、第１スラリー配管１０に配置される弁１０１と弁１０２とを連結する。弁１０１は、第１タンク１の外側の底壁面に直接に配置され、かつ、第１タンク１及び第１スラリー配管１０を連結する連結部に一体化した状態で配置されている。弁１０２は、第２タンク２の外側の側壁面に直接に配置され、かつ、第２タンク２及び第１スラリー配管１０を連結する連結部に一体化した状態で配置されている。

弁１０１及び弁１０２は総合制御部４と電気的に接続されている。通常運転時には、第１タンク１のスラリー３は、第１スラリー配管１０を通じて、第２タンク２に輸送される。非通常時には、総合制御部４の指令により弁１０１及び弁１０２が切り替わり、その結果、第１スラリー配管１０内のスラリーは、第２スラリー配管２０に輸送されて循環する。実施例２の電極用スラリー循環システム５においては、循環経路が第１スラリー配管１０及び第２スラリー配管２０であって、第１タンク１や第２タンク２を経由しないため、非通常時に循環するスラリーの量を少量に抑制できる。また、非通常時に第１タンク１や第２タンク２内にスラリーを貯蔵する必要性がないため、非通常時に各タンクのメンテナンスを行うこともできる。

さらに、実施例２の電極用スラリー循環システム５においては、第１スラリー配管１０に配置される弁１０１と弁１０２が、それぞれ第１タンク１及び第２タンク２と直接に連結しているため、非通常時に第１スラリー配管１０内のスラリーのすべてが循環できる。そのため、通常運転に戻る際に、スラリーの粘度上昇について配慮する必要がない。

なお、実施例１で述べたのと同様に、通常運転時であっても、第２スラリー配管２０内のスラリーの粘度上昇を抑制する目的で、総合制御部４の指令により、適宜適切な期間で弁１０１及び弁１０２が切り替わり、第１スラリー配管１０内のスラリーが第２スラリー配管２０内に輸送され得る。

１第１タンク、１１攪拌機、１２液位測定用自動レベル計
２第２タンク、２１攪拌機、２２液位測定用自動レベル計
３スラリー
４総合制御部
５電極用スラリー循環システム
１０第１スラリー配管、１００一軸スクリューポンプ、１０１弁、１０２弁
２０第２スラリー配管
３０第３スラリー配管
４０第４スラリー配管

Claims

第１タンクと、第２タンクと、
前記第１タンクと前記第２タンクとを連結する第１スラリー配管と、
スラリー循環用の第２スラリー配管と、
スラリー輸送用のポンプとを備え、
前記第２スラリー配管の位置関係が以下の１）〜４）のいずれかであることを特徴とする電極用スラリー循環システム。
１）前記第１タンクと前記第１スラリー配管に配置される弁とを連結する
２）前記第１スラリー配管に配置される２つの弁を連結する
３）前記第１スラリー配管に配置される弁と前記第２タンクとを連結する
４）前記第１タンクと前記第２タンクを連結する
前記第１タンク及び／又は前記第２タンクがスラリー液面検知手段を備える請求項１に記載の電極用スラリー循環システム。
前記第１タンクにおけるスラリー液面を前記第１タンクと前記第１スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持し、かつ、前記第２タンクにおけるスラリー液面を前記第２タンクと前記第１スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持する、スラリー液面制御部を備える請求項２に記載の電極用スラリー循環システム。
前記第２スラリー配管が前記１）である場合には、前記スラリー液面制御部が、さらに、前記第１タンクにおけるスラリー液面を前記第１タンクと前記第２スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持し、
前記第２スラリー配管が前記３）である場合には、前記スラリー液面制御部が、さらに、前記第２タンクにおけるスラリー液面を、前記第２タンクと前記第２スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持し、
前記第２スラリー配管が前記４）である場合には、前記スラリー液面制御部が、さらに、前記第１タンクにおけるスラリー液面を前記第１タンクと前記第２スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持し、前記第２タンクにおけるスラリー液面を前記第２タンクと前記第２スラリー配管との連結部よりも高い状態に維持する、請求項３に記載の電極用スラリー循環システム。
前記第１スラリー配管内及び前記第２スラリー配管内のスラリーの流動を制御するスラリー循環制御部を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極用スラリー循環システム。
前記第１タンクが、スラリーを製造する製造タンク又はスラリーを保管する保管タンクであり、前記第２タンクが、スラリー塗工工程用のスラリーのタンクである塗工工程用タンクである請求項１〜５のいずれか１項に記載の電極用スラリー循環システム。