JP4147546B2

JP4147546B2 - 多軸ミキサ−

Info

Publication number: JP4147546B2
Application number: JP25655099A
Authority: JP
Inventors: 政憲井上
Original assignee: Inoue Mfg Inc
Current assignee: Inoue Mfg Inc
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: JP2001079377A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマ−二次電池等の電極材等の製造に好適に使用される多軸ミキサ−に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電池の製造においては、電極材料となる各種の粉粒体に溶媒、バインダ−、添加剤等を均一に混練分散する製造工程があり、この工程に用いる二次電池用ミキサ−として従来は型枠ブレ−ドを有するプラネタリ−ミキサ−が用いられている。しかし、この枠型ブレ−ドは、単にタンク内で遊星運動しているだけであり、しかも上記各種材料は比重が異なっているため、従来の通常のプラネタリ−ミキサ−では、簡単に混練することがむずかしく、特に粉粒体の分散粒子径は電池性能に大きな影響を及ぼすが、従来のプラネタリ−ミキサ−では必ずしも満足できる数値が得られないものもあった。
【０００３】
また、プラネタリ−ミキサ−の構造上、型枠ブレ−ドにプラネタリ−運動を与えるためのロ−タ−ケ−ス（ギアボックス）がフ−ド内の上方に略円盤状に広がって設けられており、このフ−ドからタンク内に粉粒体を仕込むようになっているので、フ−ド内部に飛散した粉粒体がロ−タ−ケ−スの上面に堆積し、混練分散終了後の混練物上に落下することがある。そして、次工程において、上記混練物を集電体表面に塗工する際、堆積物が異物を除去するためのフイルタ−に捕捉され、その結果、配合の均一性や材料ロス等に影響を及ぼしていた。
【０００４】
さらに、従来のプラネタリ−ミキサ−では、タンクを基台上に固定し、その上方にフ−ドを含めた攪拌頭が昇降する構成になっており、フ−ドに設けられた粉粒体等の材料投入口も一緒に上下動するので、投入口に粉粒体投入配管を脱着式に接続したり、蛇腹式の伸縮管を配管に用いなければならなかった。そのため、脱着時や伸縮管が伸縮する際に、管内等に付着した粉粒体が混練分散終了後の混練物上に落下し、上述した如き弊害を与えることがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決課題は、上述の如き二次電池等の製造において、好適に使用でき、粉粒体、溶媒、バインダ−、添加剤等の比重の異なる材料を所望の分散粒子径になるまで簡単に混練分散することができ、粉粒体等の堆積物も生じないようにした多軸ミキサ−を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ミキサ−本体の上方に高速軸と低速軸を有する攪拌頭を設け、該攪拌頭の下方に上記高速軸、低速軸を囲みかつ側面に材料投入口を有するフ−ドを形成し、該フ−ドの下方にタンクを昇降可能に設け、該タンクを上昇させて開口部をフ−ドで覆った際、タンク内に挿入されるよう上記高速軸に高速回転タ−ビンブレ−ドを設けると共に上記タンク壁に沿って位置するよう上記低速軸に低速回転バタフライブレ−ドを設けたことを特徴とする多軸ミキサ−が提供され、上記課題が解決される。
【０００７】
また、上記高速回転タ−ビンブレ−ドは、高速軸に上下２段に設けられ、この高速軸が上記低速軸の周囲に少くとも２本設けられ、上記低速軸は低速回転バタフライブレ−ドを所定時間毎に正転、逆転するよう自動制御され、上記高速軸、低速軸は、粉粒体を堆積させないよう円筒状ケ−ス内の軸受に軸支され、これにより上記課題が解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図は本発明の一実施例を示している。図１，図２を参照し、ミキサ−本体（１）は、基台（２）の上方に一対の支柱（３),（３）を有し、該支柱（３),（３）の上端には、攪拌頭（４）が設けられている。該攪拌頭（４）には、モ−タ−（５）により高速回転する高速軸（６),（６）と、モ−タ−（７）により低速回転する低速軸（８）が設けられ、該低速軸（８）を中心としてその周囲に高速軸（６),（６）が位置するように配置される。図において、上記高速軸は２本設けてあるが、所望により１本若しくは３本以上設けることもできる。
【０００９】
上記攪拌頭（４）の下方には、上記高速軸（６),（６）及び低速軸（８）を囲むようフ−ド（９）が設けられ、該フ−ド（９）の側面には粉粒体等の材料を投入するための材料投入口(10),(11) が設けられている。図３に示すように、上記高速軸（６),（６）、低速軸（８）は、攪拌頭（４）に取付けた円筒状ケ−ス(12),(12),(12)内に軸受(13)・・・を設けて軸支してあり、低速軸（８）は、継手(14)を介して減速機付モ−タ−（７）に連結され、高速軸（６),（６）はプ−リ−、ベルト等の伝達機構(15)を介して上記モ−タ−（５),（５）にそれぞれ連結されている。
【００１０】
上記フ−ド（９）の下方に昇降可能にタンク(16)が設けられている。該タンク(16)は、下部に車輪(17),(17) があり、基台（２）上を走行して支柱（３),（３）間に搬入され、両側に突出する突軸(18),(18) を有する。昇降手段は、種々に構成することができるが、図においては、油圧シリンダ−等の流体圧シリンダ−(19),(19) が使用され、該シリンダ−の軸(20),(20) の先端に受具(21),(21) を設け、該受具(21),(21) で上記突軸(18),(18) を保持して上方にシリンダ軸(20)を引き上げ、該タンク(16)の開口部(22)がフ−ド（９）の下縁によって覆われる高さまで上記タンク(16)を上昇させるようにしてある。なお、タンク(16)の開口縁とフ−ド（９）の下縁は、クランプ等の適宜な締着具により離脱可能に締着される（図示略）。
【００１１】
上記高速軸（６),（６）には、上記タンク内に挿入されるよう高速回転タ−ビンブレ−ド(23)が設けられている。該高速回転タ−ビンブレ−ド(23)は、好ましくは図４に示すように高速軸（６）の下端(23a) と上方部(23b) の２ヶ所に上下２段に設けてあるが、下端のみに設けるようにしたり、さらに多段に設けるようにしてもよい。
【００１２】
上記低速軸（８）には、上記タンク壁に沿って一定の間隔をあけて位置するよう低速回転バタフライブレ−ド(24)が設けられている。上記高速軸（６）及び低速軸（８）に取付けた各ブレ−ド(23),(24) は、いずれもインバ−タ−制御により上記各モ−タ−の回転を調整して変速可能に制御されているが、上記低速回転バタフライブレ−ド(24)は、一定時間毎に正転、逆転運転を繰り返すよう自動制御するのが好ましい。上記バタフライブレ−ドをそのように正転、逆転させると、正転による掻き上げ形状ブレ−ドで混練分散効果を向上させることができると共に逆転による掻き下げ形状ブレ−ドで材料の混入や排出を良好にすることができる。
【００１３】
上記構成により、タンク(16)を上昇位置に移動し、高速回転タ−ビンブレ−ド(23),(23) と低速回転バタフライブレ−ド(24)を回転させてタンク(16)内に入れた粉粒体、溶媒、バインダ−、添加剤等を混練分散する。これらの材料は、フ−ド（９）に開口する材料投入口(10),(11) から適時にタンク内に投入される。混練分散は、上述のようにフ−ドでタンク内を密閉して行うが、さらにフ−ド内を真空源に連結して、混練中に吸引することもある（図示略）。所望程度に混練分散が済んだら、タンク(16)の吐出口から混練物を排出すればよい。この際、タンクを上昇させたままで排出する場合は、上述のように低速回転バタフライブレ−ド(24)を逆転して混練物を掻き下げるようにすると排出が容易である。昇降手段によりタンク(16)を降下させて混練物を取り出すこともできる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成され、ミキサ−本体の上方に高速軸と低速軸を有する攪拌頭を設け、該攪拌頭の下方に上記高速軸、低速軸を囲みかつ側面に材料投入口を有するフ−ドを形成し、該フ−ドの下方にタンクを昇降可能に設け、該タンクを上昇させ開口部をフ−ドで覆った際、タンク内に挿入されるよう上記高速軸に高速回転タ−ビンブレ−ドを設けると共に上記タンク壁に沿って位置するよう上記低速軸に低速回転バタフライブレ−ドを設けたから、二次電池等の電極材料のように比重の異なる粉粒体、溶媒、バインダ−、添加剤等も高速回転と低速回転の各ブレ−ドによってタンク内で充分に混練分散され、粉粒体の分散粒子径も満足すべき大きさに分散することができ、上下２段の高速回転ブレ−ドを用いると一層短時間で作業を行うことができる。
【００１５】
また、低速回転バタフライブレ−ドを一定時間毎に正転、逆転させることによりタンク壁部分での混練物の掻き上げ、掻き下げが確実に行われてタンク内に滞溜部分を生ずることもなく、均一な混練分散を奏することができ、その上材料投入口を有するフ−ドを固定式にしたので、粉粒体等の供給の際に伸縮管を用いたり、脱着式の投入配管を設ける必要がなく、フ−ド内に円筒状ケ−スを設けて高速軸、低速軸を軸支するようにしたから、粉粒体が堆積したり、管内に付着して混練分散後の混練物上に堆積物等が落下するおそれもなく、極めて良好な電極材料を得ることができ、二次電池の製造以外のその他の用途にも適宜使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す正面図。
【図２】上昇位置にあるタンク部分を断面した側面図。
【図３】主としてフ−ド部分の拡大断面図。
【図４】一部を断面した高速回転タ−ビンブレ−ドの正面図。
【符号の説明】
１ミキサ−本体
４攪拌頭
６高速軸
８低速軸
９フ−ド
10,11 材料投入口
12 円筒状ケ−ス
16 タンク
23 高速回転タ−ビンブレ−ド
24 低速回転バタフライブレ−ド

Claims

ミキサー本体の上方に高速軸と低速軸を有する攪拌頭を設け、該攪拌頭の下方に上記高速軸、低速軸を囲みかつ側面に材料投入口を有するフードを形成し、該フードの下方にタンクを昇降可能に設け、該タンクを上昇させて開口部をフードで覆った際、タンク内に挿入されるよう上記高速軸に高速回転タービンブレードを設けると共に上記タンク壁に沿って位置するよう上記低速軸に低速回転バタフライブレードを設け、該低速回転バタフライブレードは正転、逆転を繰り返すように回転されることを特徴とする多軸ミキサー。
上記高速回転タービンブレードは、上記高速軸に上下２段に設けられ、該高速軸は上記低速軸の周囲に２本設けられている請求項１に記載の多軸ミキサー。
上記高速軸及び低速軸は、フード内に存する円筒状ケース内の軸受に軸支されている請求項１または請求項２に記載の多軸ミキサー。