JP2019175869A - 循環装置、処理装置および電池電極スラリーの循環方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電池電極スラリーといった懸濁液における分離や再凝集の発生を抑制する。【解決手段】電池電極スラリーを循環させる循環手段と、循環手段を循環する電池電極スラリーを付勢する付勢手段と、循環手段に取り付けられ、循環手段を循環する電池電極スラリーを循環手段より排出する複数の排出手段と、複数の排出手段による電池電極スラリーの排出を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、排出手段のいずれか１つに電池電極スラリーの排出を許可している時には、複数の排出手段のうち、電池電極スラリーの排出を許可した排出手段以外の排出手段に対して、電池電極スラリーの排出を禁止する。【選択図】図３

Description

本発明は、循環装置、処理装置および電池電極スラリーの循環方法に関する。

従来、アルミ箔や銅箔といった薄い金属板に電池電極スラリーを塗布して、電池電極が製造されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、電池電極スラリーを濾過処理して活物質の未分散の凝集塊を除去した後に、この電池電極スラリーを塗布装置で金属板に相当する集電体に塗布する技術が提案されている。

特開平９−２１３３１０号公報

特許文献１で提案されている技術は、塗布装置を１つ繋ぐことを想定しており、複数の塗布装置を繋ぐことを念頭においていない。複数の塗布装置で同じ電池電極を製造する場合、それぞれの塗布装置に別のロットの電池電極スラリーを供給すると、塗布装置ごとの性能のばらつきに、電池電極スラリーのロットのばらつきも加わり、電池電極の品質に差異が生じてしまうこととなる。これは、電池電極に限らず、懸濁液を用いて目的物を製造する場合全般に起こりうることである。

また、同じロットの材料を各塗布装置に配管などで分配すると、材料を移送するためのポンプなどにかかる負荷が大きくなったり、分配の制御が難しくなったりするため、好ましくない。

また、電池電極スラリーといった懸濁液は、混練後に長時間放置しておくと、分離や再凝集が起こることがある。このため、塗布装置に懸濁液を供給する配管や機器内に、懸濁液を滞留させておくことも好ましくない。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、電池電極スラリーといった懸濁液における分離や再凝集の発生を抑制することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

（１） 本発明は、電池電極作製のための金属板（例えば、後述の集電体に相当）に電池電極スラリーを塗布する複数の塗布手段（例えば、図３のコーター９１、９２に相当）に、電池電極スラリーを分配する電池電極スラリー分配装置（例えば、図１の電池電極スラリー分配装置１に相当）であって、前記複数の塗布手段のそれぞれに接続される複数の接続手段（例えば、図３の配管１２、１３に相当）と接続され、付勢された電池電極スラリーを循環させる循環手段（例えば、図３の循環配管１４に相当）と、前記複数の塗布手段のそれぞれへの、前記循環手段を循環する電池電極スラリーの供給を制御する制御手段（例えば、図３の制御部７０に相当）と、を備え、前記制御手段は、前記複数の塗布手段のうちのいずれか１つへの電池電極スラリーの供給を許可している期間では、当該複数の塗布手段のうち、電池電極スラリーの供給を許可している塗布手段を除くものへの電池電極スラリーの供給を禁止することを特徴とする電池電極スラリー分配装置を提案している。

この発明によれば、循環手段により、電池電極スラリーを循環させることとした。このため、電池電極スラリーは循環手段を循環することになる。したがって、電池電極スラリーが滞留してしまう時間を短くすることができるので、電池電極スラリーにおいて分離や再凝集が発生してしまうのを抑制することができる。

また、この発明によれば、制御手段により、複数の塗布手段のうちのいずれか１つへの電池電極スラリーの供給を許可している期間では、これら複数の塗布手段のうち、電池電極スラリーの供給を許可している塗布手段を除くものへの電池電極スラリーの供給を禁止することとした。このため、複数の塗布手段のうち、循環手段から電池電極スラリーが同時に供給されるのは１つになる。したがって、付勢された電池電極スラリーは、複数の塗布手段に分散して供給されるのではなく、１つの塗布手段に集中して供給されることになる。つまり、複数の塗布手段に電池電極スラリーを同時に供給すると、循環手段を循環している電池電極スラリーの量の減り量によっては、電池電極スラリーの流速が大きく低下し、電池電極スラリーの滞留が生じてしまうおそれがある。これを防ぐためには、電池電極スラリーに対する付勢力を大きくすることが必要となる。しかしながら、上述のように１つの塗布手段に集中して電池電極スラリーを供給することで、循環手段を循環している電池電極スラリーの流速が大きく低下することがなくなるので、電池電極スラリーに対する付勢力を大きくする必要がなくなる。よって、同時に複数の塗布手段に電池電極スラリーを供給しようとした場合と比べて、電池電極スラリーに対する付勢力を大きくする必要がない。また、複数の塗布手段のそれぞれに対して、短時間で電池電極スラリーを供給することができる。

また、この発明によれば、循環手段に、複数の接続手段を介して複数の塗布手段を接続することとした。このため、同じ電池電極スラリーを用いた電池電極の製造を複数ラインで行うことができるので、電池電極の均質性を向上させることができる。また、複数の塗布手段のうち、いずれか１つの塗布手段を駆動させて電池電極の製造を継続しつつ、他の塗布手段を停止させて清掃やメンテナンスを行うことなども、容易に行うことができる。

（２） 本発明は、（１）の電池電極スラリー分配装置について、前記循環手段は、多角形状の環状に形成され、前記循環手段の複数の屈曲部（例えば、図５の屈曲部１４１に相当）に、前記複数の接続手段のそれぞれが接続されることを特徴とする電池電極スラリー分配装置を提案している。

この発明によれば、（１）の電池電極スラリー分配装置において、循環手段を、多角形状の環状に形成し、循環手段の屈曲部に複数の接続手段を接続することとした。このため、屈曲部において、電池電極スラリーの流れる勢いが弱まるので、循環手段を流れる電池電極スラリーが接続手段に流れ込みやすくなる。したがって、複雑な制御を行うことなく、電池電極スラリーを、接続手段を介して塗布手段に供給することができる。

（３） 本発明は、（１）または（２）の電池電極スラリー分配装置について、前記制御手段は、前記複数の接続手段のそれぞれにおける電池電極スラリーの流れを制御する開閉可能な弁（例えば、図３の二方弁７１、７２に相当）を備え、当該複数の弁を同時に２つ以上開かないことを特徴とする電池電極スラリー分配装置を提案している。

この発明によれば、（１）または（２）の電池電極スラリー分配装置において、制御手段に弁を複数設け、これら複数の弁により、複数の接続手段のそれぞれにおける電池電極スラリーの流れを制御することとした。このため、それぞれの弁の開閉を制御することで、複数の塗布手段のそれぞれへの電池電極スラリーの供給量を独立して制御することができる。

また、この発明によれば、（１）または（２）の電池電極スラリー分配装置において、複数の弁を、同時に２つ以上開かないこととした。このため、複数の塗布手段のうち、循環手段から電池電極スラリーが同時に供給されるのは１つになるので、電池電極スラリーに対する付勢力を小さくすることができるとともに、複数の塗布手段のそれぞれに対して、短時間で電池電極スラリーを供給することができる。

（４） 本発明は、（１）から（３）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置について、前記複数の接続手段のそれぞれが、それぞれの底面に接続される複数の第１貯留手段（例えば、図５の収容タンク９１１に相当）を備え、前記複数の第１貯留手段のそれぞれは、前記複数の接続手段のそれぞれを流れた電池電極スラリーを貯留することを特徴とする電池電極スラリー分配装置を提案している。

この発明によれば、（１）から（３）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置において、複数の第１貯留手段のそれぞれの底面に複数の接続手段のそれぞれを接続し、複数の第１貯留手段のそれぞれにより、複数の接続手段のそれぞれを流れた電池電極スラリーを貯留することとした。このため、第１貯留手段には、鉛直下方から湧き出るように電池電極スラリーが接続手段から供給されることになる。したがって、第１貯留手段の上方から電池電極スラリーを供給する場合と比べて、第１貯留手段の底面に電池電極スラリーが落下したり、第１貯留手段に既に収容されている電池電極スラリーの上に電池電極スラリーが落下したりすることがなくなる。よって、第１貯留手段の底面や電池電極スラリーに電池電極スラリーが勢いよく衝突することによって、電池電極スラリーに気泡が含まれてしまうのを、防止することができる。

（５） 本発明は、（１）から（４）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置について、前記循環手段を循環する電池電極スラリーに含まれる不純物を除去する除去手段（例えば、図３の脱泡部３１やフィルタ４１に相当）を備えることを特徴とする電池電極スラリー分配装置を提案している。

この発明によれば、（１）から（４）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置において、除去手段により、循環手段を循環する電池電極スラリーに含まれる不純物を除去することができ、電池電極スラリーの品質を向上させることができる。

（６） 本発明は、（１）から（５）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置について、前記循環手段を循環する電池電極スラリーを貯留するとともに、貯留している電池電極スラリーを前記循環手段に供給する第２貯留手段（例えば、図３のタンク２１に相当）を備えることを特徴とする電池電極スラリー分配装置を提案している。

この発明によれば、（１）から（５）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置において、第２貯留手段により、循環手段を循環する電池電極スラリーを貯留するとともに、貯留している電池電極スラリーを循環手段に供給することとした。このため、第２貯留手段で電池電極スラリーが混ざり合うので、電池電極スラリーの品質のばらつきを小さくすることができ、電池電極スラリーの品質を均一にすることができる。

また、循環手段に供給される電池電極スラリーが増減しても、第２貯留手段により、安定した量の電池電極スラリーを塗布手段に供給し続けることができる。具体的には、循環手段に供給される電池電極スラリーの量が、複数の塗布手段のそれぞれが要求する電池電極スラリーの量の総和よりも少ない場合には、不足分を第２貯留手段に貯留されている電池電極スラリーで補うことができる。また、循環手段に供給される電池電極スラリーの量が、複数の塗布手段のそれぞれが要求する電池電極スラリーの量の総和よりも多い場合には、超過分を第２貯留手段に貯留させることができる。

（７） 本発明は、（１）から（６）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置について、前記循環手段を循環する電池電極スラリーの少なくとも一部を選択的に廃棄可能とする廃棄手段（例えば、図６の廃棄部８１に相当）を備えることを特徴とする電池電極スラリー分配装置を提案している。

この発明によれば、（１）から（６）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置において、廃棄手段により、循環手段を循環する電池電極スラリーの少なくとも一部を選択的に廃棄可能とした。このため、例えば循環手段を長時間循環し続けたために品質劣化の可能性がある電池電極スラリーを、容易に廃棄することができる。

（８） 本発明は、（１）から（７）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置と、前記電池電極スラリー分配装置に接続され、当該電池電極スラリー分配装置に供給する電池電極スラリーを作製する電池電極スラリー作製装置（例えば、図１の電池電極スラリー作製装置１００に相当）と、を備え、前記電池電極スラリー作製装置は、前記電池電極スラリー分配装置と比べて高い位置に配置されることを特徴とする電池電極スラリー処理装置を提案している。

この発明によれば、電池電極スラリー作製装置を、（１）から（７）のいずれか１つの電池電極スラリー分配装置と比べて高い位置に配置することとした。このため、電池電極スラリー作製装置から電池電極スラリー分配装置への電池電極スラリーの移送は、鉛直下方に向かって行われ、重力を利用することができる。したがって、電池電極スラリーの粘性が高くても、電池電極スラリー作製装置から電池電極スラリー分配装置に電池電極スラリーを供給しやすくすることができる。

（９） 本発明は、電池電極作製のための金属板（例えば、後述の集電体に相当）に電池電極スラリーを塗布する複数の塗布手段（例えば、図３のコーター９１、９２に相当）に電池電極スラリーを分配する電池電極スラリー分配装置（例えば、図１の電池電極スラリー分配装置１に相当）における電池電極スラリー分配方法であって、前記複数の塗布手段に接続された循環手段（例えば、図３の循環配管１４に相当）において、付勢された電池電極スラリーを循環させる第１のステップと、前記複数の塗布手段のそれぞれへの、前記第１のステップにおいて循環させた電池電極スラリーの供給を制御する第２のステップと、を備え、前記第２のステップでは、前記複数の塗布手段のうちのいずれか１つへの電池電極スラリーの供給を許可している期間では、当該複数の塗布手段のうち、電池電極スラリーの供給を許可している塗布手段を除くものへの電池電極スラリーの供給を禁止することを特徴とする電池電極スラリー分配方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（１０） 本発明は、懸濁液を用いて目的物を製造する複数の製造手段に、懸濁液を分配する懸濁液分配装置であって、前記複数の製造手段に接続され、付勢された懸濁液を循環させる循環手段と、前記複数の製造手段のそれぞれへの、前記循環手段を循環する懸濁液の供給を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数の製造手段のうちのいずれか１つへの懸濁液の供給を許可している期間では、当該複数の製造手段のうち、懸濁液の供給を許可している製造手段を除くものへの懸濁液の供給を禁止することを特徴とする懸濁液分配装置を提案している。

この発明によれば、循環手段により、懸濁液を循環させることとした。このため、懸濁液は循環手段を循環することになる。したがって、懸濁液が滞留してしまう時間を短くすることができるので、懸濁液において分離や再凝集が発生してしまうのを抑制することができる。

また、この発明によれば、制御手段により、複数の製造手段のうちのいずれか１つへの懸濁液の供給を許可している期間では、これら複数の製造手段のうち、懸濁液の供給を許可している製造手段を除くものへの懸濁液の供給を禁止することとした。このため、複数の製造手段のうち、循環手段から懸濁液が同時に供給されるのは１つになる。したがって、付勢された懸濁液は、複数の製造手段に分散して供給されるのではなく、１つの製造手段に集中して供給されることになる。つまり、複数の製造手段に懸濁液を同時に供給すると、循環手段を循環している懸濁液の量の減り量によっては、懸濁液の流速が大きく低下し、懸濁液の滞留が生じてしまうおそれがある。これを防ぐためには、懸濁液に対する付勢力を大きくすることが必要となる。しかしながら、上述のように１つの製造手段に集中して懸濁液を供給することで、循環手段を循環している懸濁液の流速が大きく低下することがなくなるので、懸濁液に対する付勢力を大きくする必要がなくなる。よって、同時に複数の製造手段に懸濁液を供給しようとした場合と比べて、懸濁液に対する付勢力を大きくする必要がない。また、複数の製造手段のそれぞれに対して、短時間で懸濁液を供給することができる。

また、この発明によれば、循環手段に複数の製造手段を接続することとした。このため、同じ懸濁液を用いた目的物の製造を複数ラインで行うことができるので、目的物の均質性を向上させることができる。また、複数の製造手段のうち、いずれか１つの製造手段を駆動させて目的物の製造を継続しつつ、他の製造手段を停止させて清掃やメンテナンスを行うことなども、容易に行うことができる。

（１１） 本発明は、懸濁液を用いて目的物を製造する複数の製造手段に懸濁液を分配する懸濁液分配装置における懸濁液分配方法であって、前記複数の製造手段に接続された循環手段において、付勢された懸濁液を循環させる第１のステップと、前記複数の製造手段のそれぞれへの、前記第１のステップにおいて循環させた懸濁液の供給を制御する第２のステップと、を備え、前記第２のステップでは、前記複数の製造手段のうちのいずれか１つへの懸濁液の供給を許可している期間では、当該複数の製造手段のうち、懸濁液の供給を許可している製造手段を除くものへの懸濁液の供給を禁止することを特徴とする懸濁液分配方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

本発明によれば、電池電極スラリーといった懸濁液における分離や再凝集の発生を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る電池電極スラリー処理装置の概略を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係る電池電極スラリー作製装置の概略を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係る電池電極スラリー分配装置の概略を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係る電池電極スラリー分配装置が備えるタンクの概略を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る電池電極スラリー分配装置が備える循環配管および配管と、コーターと、の接続関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る電池電極スラリー分配装置の概略を示す構成図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電池電極スラリー処理装置ＡＡの概略を示す構成図である。電池電極スラリー処理装置ＡＡは、電池電極スラリー作製装置１００、配管１１、および電池電極スラリー分配装置１を備える。

電池電極スラリー作製装置１００は、電池電極スラリー分配装置１と比べて高い位置に配置され、電池電極スラリーを作製する。この電池電極スラリー作製装置１００は、配管１１を介して電池電極スラリー分配装置１に接続され、電池電極スラリー作製装置１００で作製された電池電極スラリーは、配管１１を介して電池電極スラリー分配装置１に供給される。電池電極スラリー分配装置１は、配管１１を介して供給された電池電極スラリーを分配する。

図２は、電池電極スラリー作製装置１００の概略を示す構成図である。電池電極スラリー作製装置１００は、電池電極スラリーとして正極スラリーを作製する装置であり、バインダー供給部１１１、正極材供給部１１２、導電助剤供給部１１３、予備混練部１１４、本混練部１１５、および配管１２１、１２２、１２３、１２４を備える。

バインダー供給部１１１は、配管１２１を介して予備混練部１１４に接続され、予備混練部１１４にバインダーを供給する。正極材供給部１１２は、配管１２２を介して予備混練部１１４に接続され、予備混練部１１４に正極活物質を供給する。導電助剤供給部１１３は、配管１２３を介して予備混練部１１４に接続され、予備混練部１１４に導電助剤（導電助材）を供給する。

予備混練部１１４は、供給されたバインダー、正極活物質、および導電助剤を粗混練して、予備混練スラリーとして配管１２４に排出する。配管１２４には、本混練部１１５が接続されており、予備混練部１１４から排出された予備混練スラリーは、配管１２４を介して本混練部１１５に供給される。

本混練部１１５は、供給された予備混練スラリーを本混練して、正極スラリーとして配管１１に供給する。

図３は、電池電極スラリー分配装置１の概略を示す構成図である。電池電極スラリー分配装置１は、配管１２、１３、循環配管１４、タンク２１、脱泡部３１、フィルタ４１、モーノポンプ５１、５２、制御部７０、およびコーター９１、９２を備える。

配管１１には、タンク２１が接続される。この配管１１は、電池電極スラリー作製装置１００から供給された正極スラリーを、タンク２１に供給する。

タンク２１には、循環配管１４も接続される。循環配管１４は、環状に形成されており、電池電極スラリー作製装置１００およびモーノポンプ５１、５２から正極スラリーへの付勢力により、正極スラリーを循環させる。

タンク２１は、配管１１を介して電池電極スラリー作製装置１００から供給された正極スラリーと、循環配管１４を循環する正極スラリーと、を貯留するとともに、貯留している正極スラリーを循環配管１４に連続的に供給する。このタンク２１の構成の一例を、図４を用いて以下に説明する。

図４は、タンク２１の概略を示す断面図である。タンク２１は、モーター２１１、攪拌部２１２、およびケース２１３を備える。攪拌部２１２は、いわゆるアンカー型攪拌翼であり、回転軸２１２１および攪拌翼２１２２を備える。回転軸２１２１は、回転軸２１２１の長手方向の中心線を回転軸として、モーター２１１により回転駆動され、回転軸２１２１が回転すると、攪拌翼２１２２も回転する。タンク２１は、モーター２１１を駆動して攪拌翼２１２２を回転させることで、貯留している正極スラリーを攪拌する。なお、正極スラリーは、タンク２１の側面に設けられた搬入口（図示省略）からタンク２１の内壁をつたってタンク２１内に入る。これは、タンク２１の上方から入ることによって、正極スラリーに気泡が含まれてしまうのを避けるためである。また、タンク２１に貯留されている正極スラリーは、タンク２１の底面に設けられた排出口（図示省略）から排出される。なお、タンク２１内は、不活性ガスで満たされていることが好ましく、タンク２１内の圧力は、貯留されている正極スラリーの量に応じて適宜制御されている。

図３に戻って、循環配管１４には、脱泡部３１、フィルタ４１、およびモーノポンプ５１、５２が設けられる。

モーノポンプ５１は、タンク２１から循環配管１４に供給された正極スラリーを、図３の矢印の向きに付勢する。

脱泡部３１は、循環配管１４を循環する正極スラリーを脱泡して、循環配管１４を循環する正極スラリーに含まれる気泡を除去する。

モーノポンプ５２は、脱泡部３１で脱泡された正極スラリーを、図３の矢印の向きに付勢する。

フィルタ４１は、循環配管１４を循環する正極スラリーに含まれる不純物を除去する。フィルタ４１により除去される不純物としては、例えば未分散の凝集塊がある。

循環配管１４には、コーター９１に接続された配管１２と、コーター９２に接続された配管１３と、が接続される。コーター９１、９２は、それぞれ、脱泡部３１により脱泡されるとともにフィルタ４１により不純物の除去された正極スラリーを、集電体に塗布する。集電体としては、金属箔のように電気伝導性を有するものであれば使用することができ、材質や形状や大きさには特に制限がない。好ましくは、アルミニウム箔または銅箔を使用することが望ましい。

制御部７０は、二方弁７１、７２、７３、および二方弁制御部７４を備える。二方弁７１は、配管１２のうち、配管１２と循環配管１４との接続部の近傍に設けられ、二方弁７１を開くと、循環配管１４からコーター９１に正極スラリーが供給され、二方弁７１を閉じると、循環配管１４からコーター９１への正極スラリーの供給が停止される。二方弁７２は、配管１３のうち、配管１３と循環配管１４との接続部の近傍に設けられ、二方弁７２を開くと、循環配管１４からコーター９２に正極スラリーが供給され、二方弁７２を閉じると、循環配管１４からコーター９２への正極スラリーの供給が停止される。二方弁７３は、循環配管１４のうち、循環配管１４を循環する正極スラリーが供給されるタンク２１の搬入口の近傍に設けられ、二方弁７３を開くと、循環配管１４からタンク２１に正極スラリーが供給され、二方弁７３を閉じると、循環配管１４からタンク２１への正極スラリーの供給が停止される。

二方弁制御部７４は、二方弁７１、７２、７３のそれぞれの開閉を制御して、二方弁７１、７２のうち２つ以上を同時に開かないようにする。二方弁制御部７４の制御について、以下に詳述する。

コーター９１、９２のいずれにも正極スラリーを供給しない場合には、二方弁制御部７４は、二方弁７１、７２を閉じるとともに、二方弁７３を開く。これによれば、フィルタ４１を通った正極スラリーは、コーター９１、９２には流れ込まず、タンク２１に流れ込み、配管１１を介して電池電極スラリー作製装置１００から供給された正極スラリーとタンク２１で混ぜ合わされて、循環配管１４を循環することになる。

一方、コーター９１に正極スラリーを供給する場合には、二方弁制御部７４は、二方弁７１を開くとともに、二方弁７２、７３を閉じる。これによれば、フィルタ４１を通った正極スラリーは、コーター９２およびタンク２１には流れ込まず、コーター９１に流れ込むことになる。

また、コーター９２に正極スラリーを供給する場合には、二方弁制御部７４は、二方弁７２を開くとともに、二方弁７１、７３を閉じる。これによれば、フィルタ４１を通った正極スラリーは、コーター９１およびタンク２１には流れ込まず、コーター９２に流れ込むことになる。

以上によれば、コーター９１、９２のうち、正極スラリーの供給が許可されているコーターを除くものへの正極スラリーの供給が禁止されることになる。

図５は、循環配管１４と配管１２とコーター９１との接続関係を示す斜視図である。図５において、矢印は、正極スラリーの流れる向きを示している。

循環配管１４は、多角形状（本実施形態では、四角形）の環状に形成されており、循環配管１４の折れ曲がっている部分である屈曲部１４１に、配管１２の一端が接続される。このため、循環配管１４を流れる正極スラリーは、屈曲部１４１において循環配管１４の内壁に衝突することになる。これによれば、屈曲部１４１において、正極スラリーの流れる勢いが弱まるので、二方弁７１が開いている期間において、循環配管１４を流れる正極スラリーが配管１２に流れ込みやすくなる。したがって、二方弁７１が開いている期間において、循環配管１４から配管１２への正極スラリーの供給が促進される。

また、配管１２の一端は、屈曲部１４１の下部に接続されており、配管１２は、屈曲部１４１の下部から鉛直下方に延伸している。このため、二方弁７１が開いている期間において、循環配管１４を流れる正極スラリーが、配管１２に、重力によりさらに流れ込みやすくなる。したがって、二方弁７１が開いている期間において、循環配管１４から配管１２への正極スラリーの供給がさらに促進される。

配管１２の他端は、コーター９１が備える収容タンク９１１に接続されており、配管１２に流れ込んだ正極スラリーは、収容タンク９１１に貯留される。コーター９１は、収容タンク９１１に貯留されている正極スラリーを、上述のように集電体に塗布する。なお、収容タンク９１１内は、不活性ガスで満たされていることが好ましく、収容タンク９１１内の圧力は、貯留されている正極スラリーの量に応じて適宜制御されている。

ここで、配管１２の他端は、収容タンク９１１の底面に形成された貫通孔９１２を介して、収容タンク９１１の底面に接続される。このため、収容タンク９１１には、鉛直下方から湧き出るように正極スラリーが配管１２から供給されることになる。したがって、収容タンク９１１の上方から正極スラリーを供給する場合と比べて、収容タンク９１１の底面に正極スラリーが落下したり、収容タンク９１１に既に収容されている正極スラリーの上に正極スラリーが落下したりすることがなくなる。よって、収容タンク９１１の底面や正極スラリーに、配管１２から供給される正極スラリーが勢いよく衝突することによって、正極スラリーに気泡が含まれてしまうのが、防止される。

循環配管１４と配管１３とコーター９２とについても、上述の循環配管１４と配管１２１とコーター９１との場合と同様に接続されている。このため、上述の循環配管１４と配管１２とコーター９１との場合と同様に、二方弁７２が開いている期間において、正極スラリーが循環配管１４から配管１３を介してコーター９２に供給される。

以上の構成を備える電池電極スラリー分配装置１は、以下の効果を奏することができる。

電池電極スラリー分配装置１は、循環配管１４により、正極スラリーを循環させる。このため、正極スラリーは循環配管１４を循環することになる。したがって、正極スラリーが滞留してしまう時間を短くすることができるので、正極スラリーにおいて分離や再凝集が発生してしまうのを抑制することができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、二方弁７１、７２を同時に２つ以上開かないようにして、コーター９１、９２のうちのいずれか１つへの正極スラリーの供給を許可している期間では、これらコーター９１、９２のうち、正極スラリーの供給を許可しているコーターを除くものへの正極スラリーの供給を禁止する。このため、コーター９１、９２のうち、循環配管１４から正極スラリーが同時に供給されるのは１つになる。したがって、電池電極スラリー作製装置１００およびモーノポンプ５１、５２により付勢された正極スラリーは、コーター９１、９２に分散して供給されるのではなく、コーター９１、９２のいずれか１つに集中して供給されることになる。

ここで、例えば１０台のコーターが循環配管１４に接続されており、これら１０台のコーターに正極スラリーを同時に供給する場合について、以下に検討する。正極スラリーは、１０台のコーターのうち前段に設けられているものから順番に、循環配管１４から供給されることになる。このため、後段に設けられているコーターに近くなるに従って、循環配管１４の内部を流通する正極スラリーの瞬時流量が減少する。したがって、循環配管１４の内部を流通する正極スラリーの流速が低下し、場合によっては正極スラリーの停滞が生じてしまうおそれがある。これを防ぐためには、正極スラリーに対する付勢力を大きくするように、電池電極スラリー作製装置１００やモーノポンプ５１やモーノポンプ５２を制御することが必要となる。しかしながら、上述のようにコーター９１、９２のいずれか１つに集中して正極スラリーを供給するので、循環配管１４の内部を流通する正極スラリーの流速が大きく低下することがなくなり、その結果、正極スラリーに対する付勢力を大きくするように電池電極スラリー作製装置１００やモーノポンプ５１やモーノポンプ５２を制御する必要がなくなる。よって、コーター９１、９２の両方に同時に正極スラリーを供給しようとした場合と比べて、正極スラリーに対する付勢力を大きくする必要がないので、電池電極スラリー分配装置１の構成や制御を簡略化することができる。また、コーター９１、９２のそれぞれに対して、短時間で正極スラリーを供給することができる。

なお、コーター９１に正極スラリーを供給する場合と、コーター９２に正極スラリーを供給する場合とでは、二方弁７３を閉じるため、正極スラリーは循環配管１４を循環しないことになる。しかし、上述のように、コーター９１、９２のそれぞれに対して、短時間で正極スラリーを供給することができる。このため、正極スラリーが循環配管１４を循環していない時間は、極めて短くなる。したがって、コーター９１またはコーター９２に正極スラリーを供給している期間に、正極スラリーが配管内を滞留したとしても、正極スラリーにおいて分離や再凝集が発生してしまうことはない。

また、電池電極スラリー分配装置１は、電池電極スラリー作製装置１００やモーノポンプ５１やモーノポンプ５２から正極スラリーへの付勢力により、配管１１から供給された正極スラリーを循環配管１４で循環させる。このため、単純な構成で確実に、正極スラリーを循環させることができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、循環配管１４に、配管１２、１３を介してコーター９１、９２の２つのコーターを接続している。このため、電池電極スラリー作製装置１００で作製された同じ正極スラリーを用いて、電池電極の製造を複数ラインで行うことができるので、電池電極の均質性を向上させることができる。また、コーター９１、９２のうち、一方を駆動させて電池電極の製造を継続しつつ、他方を停止させて清掃やメンテナンスを行うことなども、容易に行うことができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、循環配管１４を四角形状の環状に形成し、循環配管１４の屈曲部にコーター９１、９２を接続している。このため、屈曲部において、正極スラリーの流れる勢いが弱まるので、循環配管１４を流れる電池電極スラリーが配管１２、１３に流れ込みやすくなる。したがって、複雑な制御を行うことなく、正極スラリーをコーター９１、９２に供給することができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、循環配管１４の屈曲部の下部に接続されて鉛直下方に延伸する配管１２、１３のそれぞれを介して、循環配管１４にコーター９１、９２を接続している。このため、重力を利用して、循環配管１４からコーター９１、９２に正極スラリーを供給することができる。したがって、正極スラリーを、コーター９１、９２にさらに供給しやすくすることができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、コーター９１、９２のいずれかに正極スラリーを供給する場合に、二方弁７３を閉じる。このため、フィルタ４１を通った正極スラリーは、タンク２１には流れ込まなくなるので、正極スラリーを、コーター９１、９２にさらに供給しやすくすることができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、配管１２、１３のそれぞれに、二方弁７１、７２のそれぞれを備える。このため、二方弁７１、７２のそれぞれの開閉を制御することで、コーター９１、９２のそれぞれへの正極スラリーの供給量を独立して制御することができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、コーター９１が備える収容タンク９１１の底面から正極スラリーを供給する。このため、収容タンク９１１には、鉛直下方から湧き出るように正極スラリーが供給されることになる。したがって、収容タンク９１１の上方から正極スラリーを供給する場合と比べて、収容タンク９１１の底面に正極スラリーが落下したり、収容タンク９１１に既に収容されている正極スラリーの上に正極スラリーが落下したりすることがなくなる。よって、収容タンク９１１の底面や正極スラリーに正極スラリーが勢いよく衝突することによって、正極スラリーに気泡が含まれてしまうのを、防止することができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、脱泡部３１により、循環配管１４を循環する正極スラリーを脱泡するとともに、フィルタ４１により、循環配管１４を循環する正極スラリーに含まれる不純物を除去するので、正極スラリーの品質を向上させることができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、タンク２１により、配管１１を介して電池電極スラリー作製装置１００から供給された正極スラリーと、循環配管１４を循環する正極スラリーと、を貯留するとともに、貯留している正極スラリーを循環配管１４に連続的に供給する。このため、タンク２１で正極スラリーが混ざり合うので、正極スラリーの品質のばらつきを小さくすることができ、正極スラリーの品質を均一にすることができる。

また、電池電極スラリー分配装置１は、循環配管１４に供給される正極スラリー、すなわち配管１１を介して電池電極スラリー作製装置１００から供給される正極スラリーが増減しても、タンク２１により、安定した量の正極スラリーをコーター９１、９２に供給し続けることができる。具体的には、循環配管１４に供給される正極スラリーの量が、コーター９１、９２のそれぞれが要求する正極スラリーの量の総和よりも少ない場合には、不足分をタンク２１に貯留されている正極スラリーで補うことができる。また、循環配管１４に供給される正極スラリーの量が、コーター９１、９２のそれぞれが要求する正極スラリーの量の総和よりも多い場合には、超過分をタンク２１に貯留させることができる。

また、以上の電池電極スラリー分配装置１を備える電池電極スラリー処理装置ＡＡは、電池電極スラリー分配装置１と比べて高い位置に電池電極スラリー作製装置１００を配置する。例えば、製造工場において、電池電極スラリー作製装置１００を上層階に配置し、電池電極スラリー作製装置１００を配置した階よりも下層階に電池電極スラリー分配装置１を配置する。これによれば、電池電極スラリー作製装置１００から電池電極スラリー分配装置１への正極スラリーの移送は、鉛直下方に向かって行われ、重力を利用することができる。このため、正極スラリーの粘性が高くても、電池電極スラリー作製装置１００から電池電極スラリー分配装置１に正極スラリーを供給しやすくすることができる。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る電池電極スラリー分配装置１Ａの概略を示す構成図である。電池電極スラリー分配装置１Ａは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る電池電極スラリー分配装置１の代わりに、電池電極スラリー処理装置ＡＡに設けることができる。この電池電極スラリー分配装置１Ａは、電池電極スラリー分配装置１とは、質量流量計５３および廃棄部８１を備える点が異なる。なお、電池電極スラリー分配装置１Ａにおいて、電池電極スラリー分配装置１と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。

質量流量計５３および廃棄部８１は、循環配管１４に設けられる。

質量流量計５３は、循環配管１４の内部を流通した正極スラリーの質量流量を計測して、循環配管１４の内部を流通した正極スラリーの瞬時流量を測定し、測定結果をタンク２１およびモーノポンプ５１に送信するとともに、瞬時流量の変動の有無の確認と、積算流量の管理と、を行う。タンク２１は、質量流量計５３から送信された測定結果に基づいて排出量を決定し、決定した排出量で、貯留している正極スラリーを循環配管１４に連続的に供給する。モーノポンプ５１は、質量流量計５３から送信された測定結果に基づいて付勢量を決定し、決定した付勢量で、循環配管１４の内部を流通する正極スラリーを図６の矢印の向きに付勢する。

廃棄部８１は、循環配管１４を循環する正極スラリーの少なくとも一部を選択的に廃棄可能に構成される。

以上の構成を備える電池電極スラリー分配装置１Ａは、電池電極スラリー分配装置１が奏することのできる上述の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。

電池電極スラリー分配装置１Ａは、廃棄部８１により、循環配管１４を循環する正極スラリーの少なくとも一部を選択的に廃棄可能である。このため、例えば循環配管１４を長時間循環し続けたために品質劣化の可能性がある正極スラリーを、容易に廃棄することができる。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。

例えば、上述の第１実施形態において、図３で、循環配管１４は四角形状の環状に形成されているように示した。しかしこれに限らず、循環配管１４が複数の屈曲部を有する形状で環状に形成されていればよい。なお、屈曲部において循環配管１４が折れ曲がる角度は、９０度くらいであることが好ましい。

また、上述の第１実施形態において、図３で、循環配管１４は四角形状の環状に形成され、４つの屈曲部のうち２つに、コーター９１とコーター９２とがそれぞれ接続されるものとした。しかしこれに限らず、屈曲部の全てにコーターが接続されるものとしてもよいし、屈曲部の一部にのみコーターが接続されるものとしてもよい。

また、上述の第２実施形態では、流量計として、質量流量計５３のように質量流量計を用いたが、これに限らず、例えば体積流量計を用いることもできる。体積流量計としては、例えば、渦式、タービン式、電磁式、面積式、超音波式、差圧式などの体積流量計を用いることができる。

また、上述の各実施形態では、循環配管１４にコーター９１、９２の２つのコーターが接続されるものとしたが、これに限らず、例えば３つのコーターや、４つのコーターが接続されるものとしてもよい。なお、例えば３つのコーターを接続した場合には、二方弁７３の他に二方弁を３つ設け、二方弁７３を除く３つの二方弁のうちいずれか１つを開いている期間では、これら３つの二方弁のうち開いている二方弁を除くものを閉じることとする。

また、上述の各実施形態では、循環配管１４で正極スラリーを循環させるために、モーノポンプ５１、５２を用いた。しかしこれに限らず、例えば、ダイヤフラムポンプ、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、デラスコポンプ、ギヤーポンプ、ベーンポンプなどを用いることもできる。

また、上述の各実施形態では、配管１１に供給されるのは、正極スラリーであるものとしたが、これに限らず、負極スラリーや、電池電極スラリー以外の懸濁液であってもよい。なお、電池電極スラリー以外の懸濁液が供給される場合には、循環配管１４に接続されるのはコーターである必要はなく、その用途に応じた他の装置などを適宜接続することができるとともに、フィルタ４１は必ずしも必要ではなく、その用途に応じて、適宜、フィルタ４１を設けるか否かを決めればよい。

また、上述の各実施形態では、二方弁７３を、循環配管１４のうち、循環配管１４を循環する正極スラリーが供給されるタンク２１の搬入口の近傍に設けることとした。しかし、これに限らず、配管１２、１３および二方弁７１、７２よりも高い位置に循環配管１４を設けた場合には、循環配管１４からコーター９１、９２への正極スラリーの供給に重力を用いることができるので、二方弁７３を設けないこととしてもよい。

また、上述の各実施形態では、二方弁７１から７３を設けることとしたが、これに限らず、二方弁７１から７３の代わりに、三方弁を２つ設けることとしてもよい。この場合、２つの三方弁のうち一方を、循環配管１４と配管１２との接続部に設け、２つの三方弁のうち他方を、循環配管１４と配管１３との接続部に設ければよい。これによれば、コーター９１に正極スラリーを供給する場合には、一方の三方弁の３つのポートのうち、循環配管１４に接続されるフィルタ４１側のポートと、配管１２に接続されるポートと、を連通させるとともに、他方の三方弁の３つのポートのうち、循環配管１４に接続されるフィルタ４１側のポートと、循環配管１４に接続されるタンク２１側のポートと、を連通させることになる。また、コーター９２に正極スラリーを供給する場合には、他方の三方弁の３つのポートのうち、循環配管１４に接続されるフィルタ４１側のポートと、配管１３に接続されるポートと、を連通させることになる。

また、上述の第１実施形態では、図３を用いて上述したように、タンク２１、脱泡部３１、フィルタ４１、およびモーノポンプ５１、５２は、電池電極スラリー分配装置１に設けられるものとしたが、これに限らず、電池電極スラリー作製装置１００や、電池電極スラリー作製装置１００と電池電極スラリー分配装置１との間に設けられるものとしてもよい。

また、上述の第２実施形態では、図６を用いて上述したように、タンク２１、脱泡部３１、フィルタ４１、モーノポンプ５１、５２、および質量流量計５３は、電池電極スラリー分配装置１Ａに設けられるものとしたが、これに限らず、電池電極スラリー作製装置１００や、電池電極スラリー作製装置１００と電池電極スラリー分配装置１Ａとの間に設けられるものとしてもよい。

ＡＡ；電池電極スラリー処理装置
１、１Ａ；電池電極スラリー分配装置
１１、１２、１３；配管
１４；循環配管
２１；タンク
３１；脱泡部
４１；フィルタ
５１、５２；モーノポンプ
７０；制御部
７１、７２、７３；二方弁
７４；二方弁制御部
８１；廃棄部
９１、９２；コーター
１００；電池電極スラリー作製装置
１４１；屈曲部
９１１；収容タンク

Claims (9)

1. 電池電極スラリーを循環する循環装置であって、
   前記電池電極スラリーを循環させる循環手段と、
   該循環手段を循環する電池電極スラリーを付勢する付勢手段と、
   前記循環手段に取り付けられ、該循環手段を循環する前記電池電極スラリーを前記循環手段より排出する複数の排出手段と、
   複数の前記排出手段による前記電池電極スラリーの排出を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記排出手段のいずれか１つに前記電池電極スラリーの排出を許可している時には、複数の前記排出手段のうち、前記電池電極スラリーの排出を許可した前記排出手段以外の前記排出手段に対して、前記電池電極スラリーの排出を禁止することを特徴とする循環装置。
2. 前記循環手段には、前記電池電極スラリーの脱泡を行う脱泡手段が設けられ、
   該脱泡手段を介した前記電池電極スラリーを前記排出手段が接続されている方に循環することを特徴とする請求項１に記載の循環装置。
3. 前記付勢手段は、前記脱泡手段の前後にそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の循環装置。
4. 前記循環手段には、前記電池電極スラリーの流量を測定する流量測定手段が設けられ、
   前記付勢手段は、前記流量測定手段による測定結果に基づき、電池電極スラリーへの付勢量を決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の循環装置。
5. 前記循環手段には、循環された前記電池電極スラリーを搬入して貯留し、該貯留した電池電極スラリーを前記排出手段のそれぞれに接続されている方に搬出する貯留手段が備えられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の循環装置。
6. 前記制御手段は、前記排出手段において前記電池電極スラリーの搬送が許可されている時には、循環された前記電池電極スラリーの前記貯留手段への搬入を禁止することを特徴とする請求項５に記載の循環装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の循環装置と、
   貯留手段に接続され、該循環装置に供給する電池電極スラリーを作製して前記貯留手段へ搬入する電池電極スラリー作製装置と、
   を備えた処理装置。
8. 前記貯留手段は、該貯留された電池電極スラリーを攪拌する機能を有することを特徴とする請求項７に記載の処理装置。
9. 電池電極スラリーを循環する循環装置における電池電極スラリーの循環方法であって、
   付勢手段により付勢された電池電極スラリーを循環手段により循環させる第１のステップと、
   前記循環手段に取り付けられた複数の排出手段からの、前記第１のステップで循環される前記電池電極スラリーの排出を制御する第２のステップと、
   を備え、
   前記第２のステップにおいて、前記複数の排出手段のうちのいずれか１つに前記電池電極スラリーの排出を許可している時には、該複数の排出手段のうち、前記電池電極スラリーの排出を許可した前記排出手段以外の前記排出手段に対して、前記電池電極スラリーの排出を禁止することを特徴とする電池電極スラリーの循環方法。

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