JP2025534945A - 粉末ホッパーの温度制御のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ドライ電極前駆体材料の温度を調節するために粉末ホッパー内の温度を制御するためのシステム及び方法に関する。例えば、システムは、少なくとも１つの粉末ホッパー、少なくとも１つの加熱要素、及び少なくとも１つのカレンダーローラを含むことができる。
【選択図】図１

Description

シート、フィルム、ウェブのような製品の成形、そのような製品の取り扱い、カレンダー処理などの分野では、厚さのばらつきを最小限に抑えてこれらの製品を正確に製造する必要性が頻繁に生じる。厚さのばらつきを最小に保ち、製品の成形に使用するローラの熱膨張を均一にする方法の一つは、ローラを均一な温度に加熱することである。ローラが加熱される場合、その熱はローラから放出され、製品を成形するための成分を提供するために使用される粉末ホッパーを含む周囲の環境によって吸収されることが多い。

さらに、電気化学セル、キャパシタ、またはスーパーキャパシタ用の部品を形成する場合、成分の正確な温度制御が重要である。このような電気化学セル、キャパシタ、またはスーパーキャパシタの電極を形成する成分は、厚さと均一性に関する厳しい仕様を満たす電極層を形成するために、正しい温度と圧力で処理されなければならない。電極を形成する成分には、高温に弱いバインダーが含まれることが多く、バインダーが早期に活性化するのを防ぐために、バインダーはローラよりも低い温度に維持しなければならない。さらに、電極を形成する成分は、ローラに成分を導入する前に予熱を必要とすることが多い。

粉末ホッパー及び粉末ホッパー内に保持される粉末材料の温度制御に関して、粉末ホッパーの改善が必要とされている。

一実施形態において、システムは、少なくとも１つの粉末ホッパーと、少なくとも１つの加熱要素と、を含み、少なくとも１つの加熱要素は、粉末ホッパーを加熱するように構成される。

一実施形態において、電極膜を製造する方法は、ドライ電極前駆体材料と、少なくとも１つの粉末ホッパーと、少なくとも１つのカレンダーローラと、を提供することと、少なくとも１つの粉末ホッパーの温度を、少なくとも１つの温度制御要素を用いて調節することと、ドライ電極前駆体材料を少なくとも１つの粉末ホッパーに供給することと、少なくとも１つのカレンダーローラをドライ電極前駆体材料と接触させることと、を含み、粉末ホッパーは、少なくとも１つの温度制御要素を含み、少なくとも１つの温度制御要素は、少なくとも１つの加熱要素、少なくとも１つの冷却要素、またはそれらの組み合わせを含む。

一実施形態では、ドライ電極は、ドライ電極前駆体材料と、少なくとも１つの粉末ホッパーと、及び少なくとも１つのカレンダーローラをと、提供することと、少なくとも１つの粉末ホッパーの温度を、少なくとも１つの温度制御要素を用いて調節することと、ドライ電極前駆体材料を少なくとも１つの粉末ホッパーに供給することと、カレンダーローラをドライ電極前駆体材料と接触させることによって製造され、粉末ホッパーは、少なくとも１つの温度制御要素を含む。

一実施形態では、粉末ホッパーを製造する方法は、少なくとも２つの粉末ホッパー部品を提供することと、少なくとも１つの加熱要素を提供することと、少なくとも１つの加熱要素と少なくとも２つの粉末ホッパー部品とを接合することと、少なくとも２つの粉末ホッパー部品を接合することと、を含む。

本明細書で説明する実施形態の態様、特徴、利益及び利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、及び添付の図面に関して明らかになるであろう。

実施形態に係る温度制御された粉末ホッパーを有する例示的なシステムを示す。

実施形態に係る温度制御された粉末ホッパーを有する例示的なシステムを示す。

実施形態に係る温度制御された粉末ホッパーを有する例示的なシステムを示す。

実施形態に係る電極の製造方法の図を示す。

定義
本明細書で使用される場合、数値の直前にある場合の「約」という用語は、その値のプラスまたはマイナス１０％の範囲を意味し、本開示の文脈が別段の指示を示さない限り、またはそのような解釈と矛盾しない限り、例えば、「約５０」は、４５～５５を意味し、「約２５，０００」は、２２，５００～２７，５００を意味する。

本開示は、本出願に記載された特定の実施形態に限定されるものではなく、様々な態様の例示として意図されている。当業者には明らかなように、その要旨及び範囲から逸脱することなく、多くの修正及び変形を行うことができる。本明細書に列挙したものに加えて、本開示の範囲内にある機能的に等価な方法及び装置は、説明から当業者に明らかであろう。このような修正及び変形は、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図される。本開示は、添付の特許請求の範囲の用語、及びそのような特許請求の範囲に権利を有する均等物の全範囲によってのみ限定されるものである。当然のことながら、本開示は、特定の方法、試薬、化合物、組成物、または生体系に限定されず、これらは、当然、変更可能である。また、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を記載する目的のみのためのものであり、限定することを意図するものではないことを理解されたい。

本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに異なる場合を除き複数の指示対象を含む。別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当業者が一般的に理解している意味と同じ意味を有する。本開示のいかなる内容も、本開示で説明される実施形態が先行発明によってそのような開示に先行する権利がないことを認めるものとして解釈されるべきではない。本明細書で使用される場合、「含む」という用語は、「含むが、これらに限定されない」ことを意味する。

様々なコンポーネント、方法、及びデバイスが、様々なコンポーネントまたはステップを「含む」（「含むが、これらに限定されない」という意味として解釈される）という観点から説明されている一方で、組成、方法、及びデバイスは、様々なコンポーネント及びステップ「を本質的に含む」または「からなる」場合もあり、そのような用語は、本質的に閉じた要素の集団を定義するものとして解釈されるべきである。

本明細書における実質的に任意の複数形及び／または単数形の用語の使用に関しては、当業者は、文脈及び／または用途に応じて、複数形から単数形へ、及び／または単数形から複数形へ変換することができる。明確さのために、本明細書では様々な単数／複数の順列が明示的に示される場合がある。

一般的に、本明細書、及び特に特許請求の範囲（例えば、特許請求の範囲の本文）で使用される用語は、概して、「限定されない」用語（例えば、用語「含んでいる」は、「含んでいるがこれに限定されない」、用語「有する」は、「少なくとも有する」、用語「含む」は「含むがこれに限定されない」、等、として解釈されるべきである）として意図されることは当業者には理解されるであろう。導入される請求項の記述の特定の数が意図される場合、かかる意図は請求項に明示的に記述され、かかる記述の欠如が、かかる意図が提示されないことではないことは当業者にはさらに理解されるであろう。例えば、理解への補助として、以下の特許請求の範囲は、請求項の記述を導入する、導入句である「少なくとも１つの」及び「１つ以上の」の使用を含む場合がある。しかしながら、かかる句の使用は、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記述の導入が、その同じ請求項が導入句「１つ以上の」または「少なくとも１つの」及び「ａ」または「ａｎ」のような不定冠詞を含むときであっても（例えば、「ａ」及び／または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」または「１つ以上の」を意味すると解釈されるべきである）、かかる導入された請求項の記述を含む任意の特定の記述を１つのかかる記述のみを含む実施形態に限定することを暗示するように解釈されるべきではなく、請求項の記述を導入するために使用される定冠詞の使用に対しても同じことが当てはまる。加えて、導入される請求項の記述の特定の数が明示的に記述される場合、当業者は、かかる記述が少なくとも記述された数（例えば、他の修飾語句なしの「２つの記述」の最低限の記述が、少なくとも２つの記述、または２つ以上の記述を意味する）を意味すると解釈されるべきであることを理解するであろう。さらに、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」に類似した規則が使用されている場合、一般に、そのような解釈は、当業者がその規則を理解する意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを含むシステム」には、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢが一緒に、ＡとＣが一緒に、ＢとＣが一緒に、及び／またはＡ、Ｂ、及びＣが一緒、などを有するシステムが含まれるが、これらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣなどのうちの少なくとも１つ」に類似した規則が使用されている場合、一般に、そのような解釈は、当業者がその規則を理解する意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを含むシステム」には、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢが一緒に、ＡとＣが一緒に、ＢとＣが一緒に、及び／またはＡ、Ｂ、及びＣが一緒、などを有するシステムが含まれるが、これらに限定されない）。さらに、当業者であれば、説明、請求項、図面のいずれにおいても、２つ以上の代替的な用語を提示する実質的に任意の分離語及び／または句は、用語の１つ、用語のいずれか、または両方の用語を含める可能性を企図していると理解されるはずであることを理解するであろう。例えば、「ＡまたはＢ」という語句は、「Ａ」または「Ｂ」または「ＡかつＢ」の可能性を含むと理解される。

また、本開示の特徴または態様がマーカッシュ群で記載される場合、当業者は、本開示が、それにより、そのマーカッシュ群の任意の個別の構成要素または構成要素の下位群でも記載されているものと理解するであろう。

当業者には当然のことながら、ありとあらゆる目的に関して、特に書面で説明を提供するという点で、本明細書に開示される全ての範囲は、その範囲のありとあらゆる可能な部分範囲及び部分範囲の組み合わせも包含する。記載される範囲のどれであっても、その同一範囲を少なくとも二等分、三等分、四等分、五等分、十等分などに分けることができ、そのことが十分に説明されていると、容易に認識することができる。限定ではなく例として、本明細書中記載される各範囲は、下側３分の１、中央３分の１、及び上側３分の１などに容易に分けることができる。同じく当業者には当然のことながら、「最大で」、「少なくとも」などの言葉は全て、記載される数字を含み、上記のとおり引き続き部分範囲に分けることが可能な範囲を示す。最後に、当業者には当然のことながら、範囲は、個々の要素のそれぞれを含む。したがって、例えば、１～３個のセルを有する集団は、１個、２個、または３個のセルを有する集団を指す。同様に、１～５個のセルを有する集団は、１、２、３、４、または５個のセルを有する集団を指す。

本開示は、記載された特定のシステム、デバイス、及び方法に限定されるものではなく、これらは多様であり得る。本明細書で使用する用語は、特定の変形例または実施形態を説明するためだけのものであり、範囲を制限することを意図するものではない。

システム

粉末ホッパーの温度制御を補助するために、システムを組み立てることができる。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つの粉末ホッパーと、粉末ホッパーを加熱するように構成される少なくとも１つの加熱要素と、を含む。いくつかの実施形態では、システムは、粉末ホッパーを冷却するように構成される少なくとも１つの加熱要素をさらに含む。いくつかの実施形態では、システムは、粉末ホッパー内に熱を保持し、周囲環境からの熱がローラに入るのを防ぐように構成される少なくとも１つの断熱層をさらに含む。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つのカレンダーローラをさらに含む。いくつかの実施形態では、システムはカレンダーラインである。いくつかの実施形態では、粉末ホッパーは、ドライ電極粉末前駆体などの少なくとも１つの粉末材料をさらに含むことができる。粉末ホッパーは、１つの粉末材料、または２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、またはそれ以上の異なる粉末材料など２つ以上の粉末材料の混合物をさらに含むことができる。

記載された方法及び材料を使用することにより、記載された方法及び材料を使用しない場合よりも、ドライ電極前駆体粉末の温度を所望の温度に調節することができる。ドライ電極前駆体粉末の温度は、一般に、所望の温度の範囲に調節することができる。例えば、ドライ電極粉末前駆体の温度は、一般に、約５℃、約４℃、約３℃、約２℃、約１℃、理想的には約０℃の許容範囲で所望の温度に調節することができる。

図１は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１と、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を加熱するように構成される少なくとも１つの加熱要素１０２と、を有するシステムを示す。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１は、内面と外面とを含み、内面は、ドライ電極前駆体材料を受け取るように構成される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面に配置される。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つのカレンダーローラ１０５をさらに含み、カレンダーローラは、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１からドライ電極材料を受け取るように構成される。

少なくとも１つの加熱要素１０２は、一般に、当業者に公知の少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を加熱するのに有効な任意の加熱要素であり得る。例えば、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの流体加熱流路、少なくとも１つの抵抗加熱要素、少なくとも１つの誘導加熱要素、又はそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面全体を覆うように構成される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面全体の一部を覆うように構成される。結露を防止するための乾燥ガスでホッパー１０１を洗浄するために、ガス吐出装置１０７を粉末ホッパー１０１に設けることができる。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を既知の温度に加熱し、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の温度を既知の温度に維持するように構成され、ここで、既知の温度はドライ電極前駆体材料の既知の温度に対応する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を０℃～３５０℃の範囲の温度に維持するように構成され、例えば、約３０℃、約３５℃、約４０℃、約４５℃、約５０℃、約５５℃、約６０℃、約６５℃、約７０℃、約７５℃、約８０℃、約８５℃、約９０℃、約９５℃、約１００℃、約１０５℃、約１１０℃、約１１５℃、約１２０℃、約１２５℃、約１３０℃、約１３５℃、約１４０℃、約１４５℃、約１５０℃、約１６０℃、約１７０℃、約１８０℃、約１９０℃、約２００℃、約２１０℃、約２２０℃、約２３０℃、約２４０℃、約２５０℃、約２６０℃、約２７０℃、約２８０℃、約２９０℃、約３００℃、約３２５℃、約３５０℃、またはこれらの値のうち任意の２つの値の間の任意の値または範囲である。

図２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１と、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を加熱するように構成される少なくとも１つの加熱要素１０２と、を有するシステムを示す。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１は、内面と外面とを含み、内面は、ドライ電極前駆体材料を受け取るように構成される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面に配置される。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を冷却するように構成される少なくとも１つの冷却要素１０３をさらに含む。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つのカレンダーローラ１０５をさらに含み、カレンダーローラは、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１からドライ電極材料を受け取るように構成される。

少なくとも１つの冷却要素１０３は、一般に、当業者に公知の少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を冷却するのに有効な任意の冷却要素であり得る。例えば、少なくとも１つの冷却要素１０３は、少なくとも１つの流体冷却流路、少なくとも１つの熱電冷却器、又はそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの少なくとも１つの冷却要素１０３は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面全体を覆うように構成される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面全体の一部を覆うように構成される。結露を防止するための乾燥ガスでホッパー１０１を洗浄するために、ガス吐出装置１０７を粉末ホッパー１０１に設けることができる。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの冷却要素１０３は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を既知の温度に冷却し、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の温度を既知の温度に維持するように構成され、ここで、既知の温度は、ドライ電極前駆体材料の既知の温度に対応する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの冷却要素１０３は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を、約２０℃、約２５℃、約３０℃、約３５℃、約４０℃、約４５℃、約５０℃、約５５℃、約６０℃、約６５℃、約７０℃、約７５℃、約８０℃、約８５°Ｃ、約９０℃、約９５℃、約１００℃、約１０５℃、約１１０℃、約１１５℃、約１２０℃、約１２５℃、約１３０℃、約１３５℃、約１４０℃、約１４５℃、約１５０℃、約１６０℃、約１７０℃、約１８０℃、約１９０℃、約２００℃、約２１０℃、約２２０℃、約２３０℃、約２４０℃、約２５０℃、約２６０℃、約２７０℃、約２８０℃、約２９０℃、約３００℃、約３２５℃、約３５０℃、またはこれらの値のうち任意の２つの値の間の任意の値または範囲の温度に維持するように構成される。

図３は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１と、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を加熱するように構成される少なくとも１つの加熱要素１０２と、を有するシステムを示す。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１は、内面と外面とを含み、内面は、ドライ電極前駆体材料を受け取るように構成される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面に配置される。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を冷却するように構成される少なくとも１つの冷却要素１０３をさらに含む。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つのカレンダーローラ１０５をさらに含み、カレンダーローラは、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１からドライ電極材料を受け取るように構成される。いくつかの実施形態では、システムは少なくとも１つの断熱層１０６をさらに含む。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの断熱層１０６は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面に配置される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの断熱層１０６は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面全体を覆うように構成される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの断熱層１０６は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の外面全体の一部を覆うように構成される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素１０２は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１と少なくとも１つの断熱層１０６との間に配置される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの冷却要素１０３は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１と少なくとも１つの断熱層１０６との間に配置される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの断熱層１０６は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１内に熱を保持するように構成される。少なくとも１つの粉末ホッパー１０１内に熱を保持することにより、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１の温度をより正確に制御することができ、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１内の熱が周囲環境に入るのを制限する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの断熱層１０６は、少なくとも１つの粉末ホッパー１０１を取り囲む環境からの熱が少なくとも１つの粉末ホッパー１０１内に入るのを防止するように構成される。結露を防止するための乾燥ガスでホッパー１０１を洗浄するために、ガス吐出装置１０７を粉末ホッパー１０１に設けることができる。

少なくとも１つの断熱層１０６は、当業者に公知の熱絶縁体として有効な任意の材料で構成することができる。例えば、少なくとも１つの断熱層１０６は、炭素繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、ミネラルウール、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ナイロン、ポリプロピレン、真空断熱パネル、またはそれらの組み合わせで構成することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの断熱層１０６は、約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１０ｍｍ、約１１ｍｍ、約１２ｍｍ、約１３ｍｍ、約１４ｍｍ、約１５ｍｍ、約１６ｍｍ、約１７ｍｍ、約１８ｍｍ、約１９ｍｍ、約２０ｍｍ、約２５ｍｍ、約３０ｍｍ、またはこれらの値の間の任意の値または範囲の厚さを有する。

いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つの粉末ホッパーの温度を測定するように構成される少なくとも１つの温度センサをさらに含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの温度センサは、少なくとも１つの粉末ホッパーの内部に配置される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの温度センサは、少なくとも１つの粉末ホッパーの外側に配置される。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つの処理装置をさらに含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの温度センサは、少なくとも１つの処理装置に温度測定値を送信するように構成される。少なくとも１つの温度センサの各々は、ネットワーク、ＷｉＦｉ、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続など、有線接続または無線接続によって、表示装置に温度測定値を送信するように構成することができる。

使用方法

粉末ホッパーの温度を制御するための上述のシステムを使用して、電極膜を製造するための方法を実行することができる。

図４は、電極膜を製造するための図を示す。この方法は、ドライ電極前駆体材料４０１、少なくとも１つの粉末ホッパー、及び少なくとも１つのカレンダーローラを提供することを含み、ここで、粉末ホッパーは、少なくとも１つの温度制御要素を含む。本方法はさらに、少なくとも１つの温度制御要素を用いて少なくとも１つの粉末ホッパーの温度を調整すること４０２と、少なくとも１つの粉末ホッパーにドライ電極前駆体材料を供給すること４０３と、少なくとも１つのカレンダーローラとドライ電極前駆体材料とを接触させること４０４と、を含む。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの温度制御要素は、少なくとも１つの加熱要素を含み、少なくとも１つの粉末ホッパーの温度を調整すること４０２は、粉末ホッパーを加熱することを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素は、当業者に公知の任意の方法によって少なくとも１つの粉末ホッパーを加熱することができる。例えば、少なくとも１つの加熱要素は、流体加熱流路に使用流体を通すことによって、抵抗加熱要素を使用することによって、誘導加熱要素を加熱することによって、又はそれらの組み合わせによって、少なくとも１つの粉末ホッパーを加熱することができる。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの温度制御要素は、少なくとも１つの冷却要素を含み、少なくとも１つの粉末ホッパーの温度を調整すること４０２は、粉末ホッパーを冷却することを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの冷却要素は、当業者に公知の任意の方法によって少なくとも１つの粉末ホッパーを加熱することができる。例えば、少なくとも１つの冷却要素は、流体冷却流路に冷却流体を通すことによって、熱電冷却器を使用することによって、又はそれらの組み合わせによって、少なくとも１つの粉末ホッパーを冷却することができる。

粉末ホッパーの温度は、一般に、当業者に公知の任意の温度に調整すること４０２ができる。いくつかの実施形態では、粉末ホッパーの温度は、０℃と３５０℃との間の範囲レベル、例えば約２０℃、約２５℃、約３０℃、約３５℃、約４０℃、約４５℃、約５０℃、約５５℃、約６０℃、約６５℃、約７０℃、約７５℃、約８０℃、約８５℃、約９０℃、約９５℃、約１００℃、約１０５℃、約１１０℃、約１１５℃、約１２０℃、約１２５℃、約１３０℃、約１３５℃、約１４０℃、約１４５℃、約１５０℃、約１６０℃、約１７０℃、約１８０℃、約１９０℃、約２００℃、約２１０℃、約２２０℃、約２３０℃、約２４０℃、約２５０℃、約２６０℃、約２７０℃、約２８０℃、約２９０℃、約３００℃、約３２５℃、約３５０℃、またはこれらの値のうち任意の２つの値の間の任意の値または範囲であるに維持される。いくつかの実施形態では、粉末ホッパーの温度は、約２０℃～約３５０℃、約２０℃～約２００℃、約２０℃～約４０℃、約６０℃～約１５０℃、約９０℃～約１２０℃、またはこれらの値のうち任意の２つの値の間の任意の値または範囲に維持される。

製造方法

少なくとも１つの加熱要素を含む粉末ホッパーを製造する方法を組み立てることができる。この方法は、少なくとも２つの粉末ホッパー部品を提供することと、少なくとも１つの温度制御要素を提供することと、少なくとも１つの温度制御要素と少なくとも２つの粉末ホッパー部品とを接合することと、少なくとも２つの粉末ホッパー部品を接合することと、を含む。少なくとも２つの粉末ホッパー部品は、当業者に公知の任意の製造プロセスによって製造することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも２つの粉末ホッパー部品は、ＣＮＣ機械加工、鍛造、インベストメント鋳造、射出成形、圧力ダイカスト、積層造形、又はそれらの組合せを用いて製造される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの温度制御要素は、少なくとも１つの加熱要素を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素は、当業者に公知の任意の製造プロセスによって製造することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの加熱要素は、機械的合金、燃焼合成、衝撃合成、熱間静水圧プレス、ガス金属アーク溶接、アーク溶接、タングステン不活性ガス溶接、フラックスコアアーク溶接、スパッタリング堆積、押出成形、ＣＮＣ機械加工、鍛造、インベストメント鋳造、射出成形、圧力ダイカスト、積層造形、またはそれらの組み合わせによって製造される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの温度制御要素は、少なくとも１つの冷却要素を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの冷却要素は、当業者に公知の任意の製造プロセスによって製造することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの冷却要素は、機械的合金、ガス金属アーク溶接、アーク溶接、タングステン不活性ガス溶接、フラックスコアアーク溶接、方向性結晶化、プレス粉末冶金、押出成形、ＣＮＣ機械加工、鍛造、インベストメント鋳造、射出成形、圧力ダイカスト、積層造形、またはそれらの組み合わせによって製造される。

少なくとも１つの温度制御要素は、当業者に公知の任意の方法によって少なくとも２つの粉末ローラ部品に接合することができる。例えば、少なくとも１つの温度制御要素及び少なくとも２つの粉末ホッパー部品は、ガス金属アーク溶接、アーク溶接、タングステン不活性ガス溶接、フラックスコアアーク溶接、はんだ付け、混合、接着剤接合、機械的締結、又はそれらの組み合わせによって接合することができる。

いくつかの実施形態では、少なくとも２つの粉末ホッパー部品は、当業者にとって金属部品を結合するのに有効な任意のプロセスによって結合することができる。例えば、少なくとも２つの粉末ホッパー部品は、ガス金属アーク溶接、アーク溶接、タングステン不活性ガス溶接、フラックスコアアーク溶接、はんだ付け、混合、接着剤接合、機械的締結、又はそれらの組み合わせによって接合することができる。

いくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも１つの断熱層を製造することをさらに含む。少なくとも１つの断熱層は、当業者に公知の任意の製造プロセスによって製造することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの断熱層は、トランスファー成形、射出成形、溶融成形、圧縮成形、真空成形、引抜き成形、またはそれらの組み合わせによって製造される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの断熱層は、少なくとも２つの粉末ホッパー部品と接合される。少なくとも１つの断熱層は、当業者に公知の任意の方法で少なくとも２つの粉末ホッパー部品と接合することができる。例えば、少なくとも１つの断熱層は、接着剤接合、機械的締結、またはそれらの組み合わせによって少なくとも２つの粉末ホッパー部品と接合することができる。

上記で開示した様々な他の特徴及び機能、またはそれらの代替物を、他の多くの異なるシステム、方法、または用途に組み合わせ得る。開示されている実施形態によって包含されることになることも各々意図される、様々な現在は予見できないまたは予期しないその代替物、修正、変形、または改善は、その後、当業者によって行われ得る。

Claims (22)

1. 少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）と、少なくとも１つの冷却及び／または加熱要素（１０２、１０３）とを含むシステムであって、前記少なくとも１つの冷却及び／または加熱要素（１０２、１０３）は、前記粉末ホッパー（１０１）を冷却及び／または加熱するように構成される、前記システム。
2. 前記少なくとも１つの加熱要素（１０２）の各々が、少なくとも１つの流体冷却及び／または加熱流路、少なくとも１つの誘導加熱要素、少なくとも１つの抵抗加熱要素、またはそれらの組み合わせで構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記粉末ホッパー（１０１）を冷却するように構成される少なくとも１つの冷却要素（１０３）をさらに含み、前記少なくとも１つの冷却要素（１０３）は、少なくとも１つの流体冷却流路、少なくとも１つの熱電冷却器、またはそれらの組み合わせで構成される、請求項１または２に記載のシステム。
4. 少なくとも１つの断熱層（１０６）をさらに含み、
   前記少なくとも１つの断熱層（１０６）の各々は、前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０６）の表面に配置されている、先行請求項のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記少なくとも１つの断熱層（１０６）の各々は、ガラス繊維、ミネラルウール、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ナイロン、ポリプロピレン、真空断熱パネル、またはそれらの組み合わせで構成されている、請求項４に記載のシステム。
6. 少なくとも１つの温度センサと、少なくとも１つの処理装置とをさらに含み、
   前記少なくとも１つの温度センサは、前記少なくとも１つの粉末ホッパーの内部に配置され、
   前記少なくとも１つの温度センサは、前記少なくとも１つの処理装置に温度測定値を送信するように構成される、先行請求項のいずれか一項に記載のシステム。
7. 少なくとも１つの温度センサと、少なくとも１つの処理装置とをさらに含み、
   前記少なくとも１つの温度センサは、前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）の外側に配置され、
   前記少なくとも１つの温度センサは、前記少なくとも１つの処理装置に温度測定値を送信するように構成される、先行請求項のいずれか一項に記載のシステム。
8. 結露を防止するための乾燥ガスで前記粉末ホッパー（１０１）を洗浄するように構成されるガス吐出装置（１０７）をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載のシステム。
9. 電極膜を製造する方法であって、前記方法は、
   ドライ電極前駆体材料と、少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）と、少なくとも１つのカレンダーローラ（１０５）とを提供することであって、前記粉末ホッパー（１０１）は、少なくとも１つの温度制御要素を含み、前記少なくとも１つの温度制御要素は、少なくとも１つの加熱要素（１０２）、少なくとも１つの冷却要素（１０３）、またはそれらの組み合わせで構成されている、前記提供することと、
   前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）の温度を、前記少なくとも１つの温度制御要素を用いて調整することと、
   前記ドライ電極前駆体材料を前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）に供給することと、
   前記少なくとも１つのカレンダーローラ（１０５）を前記ドライ電極前駆体材料と接触させることと、を含む、前記方法。
10. 前記少なくとも１つの粉末ホッパーが約０℃～約３５０℃の温度に維持される、請求項９に記載の方法。
11. 前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）が約２０℃～約３００℃の温度に維持される、請求項９に記載の方法。
12. 前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）が約４０℃～約２００℃の温度に維持される、請求項９に記載の方法。
13. 前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）が約６０℃～約１５０℃の温度に維持される、請求項９に記載の方法。
14. 前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）が約９０℃～約１２０℃の温度に維持される、請求項９に記載の方法。
15. ドライ電極であって、
    ドライ電極前駆体材料と、少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）と、少なくとも１つのカレンダーローラ（１０５）とを提供することであって、前記粉末ホッパー（１０１）は、少なくとも１つの温度制御要素を含む、前記提供することと、
    前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）の温度を、前記少なくとも１つの温度制御要素を用いて調整することと、
    前記ドライ電極前駆体材料を前記少なくとも１つの粉末ホッパー（１０１）に供給することと、
    前記カレンダーローラ（１０５）を前記ドライ電極前駆体材料と接触させることと、によって製造される、前記ドライ電極。
16. 粉末ホッパー（１０１）を製造する方法であって、
    少なくとも２つの粉末ホッパー部品を提供することと、
    少なくとも１つの冷却及び／または加熱要素（１０２、１０３）を提供することと、
    前記少なくとも１つの冷却及び／または加熱要素（１０２、１０３）と前記少なくとも２つの粉末ホッパー部品とを接合することと、
    前記少なくとも２つの粉末ホッパー部品を接合することと、を含む、前記方法。
17. 前記少なくとも２つの粉末ホッパー部品が、ＣＮＣ機械加工、鍛造、インベストメント鋳造、射出成形、圧力ダイカスト、積層造形、またはそれらの組み合わせによって製造される、請求項１６に記載の方法。
18. 前記少なくとも１つの冷却及び／または加熱要素（１０２、１０３）が、機械的合金、燃焼合成、衝撃合成、熱間静水圧プレス、ガス金属アーク溶接、アーク溶接、タングステン不活性ガス溶接、フラックスコアアーク溶接、スパッタリング堆積、押出成形、ＣＮＣ機械加工、鍛造、インベストメント鋳造、射出成形、圧力ダイカスト、積層造形、方向性結晶化、プレス粉末冶金、またはそれらの組み合わせによって製造される、請求項１６または１７に記載の方法。
19. 前記少なくとも１つの冷却及び／または加熱要素（１０２、１０３）が、ガス金属アーク溶接、アーク溶接、タングステン不活性ガス溶接、フラックスコアアーク溶接、はんだ付け、混合、接着剤接合、機械的締結、またはそれらの組み合わせによって、前記少なくとも２つの粉末ホッパー部品に接合される、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記少なくとも２つの粉末ホッパー部品が、ガス金属アーク溶接、アーク溶接、タングステン不活性ガス溶接、フラックスコアアーク溶接、はんだ付け、混合、接着剤接合、機械的締結、またはそれらの組み合わせによって接合される、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 少なくとも１つの冷却要素（１０３）と、少なくとも１つの加熱要素（１０２）とを提供することと、
    前記少なくとも１つの冷却要素（１０３）及び前記少なくとも１つの加熱要素（１０２）を、前記少なくとも２つの粉末ホッパー部品と接合することと、をさらに含む、請求項１６から１２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 結露を防止するための乾燥ガスで前記粉末ホッパー（１０１）を洗浄することをさらに含む、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の方法。