JP6413584B2 - Kneading equipment - Google Patents

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Description

本発明は、混練装置に関する。   The present invention relates to a kneading apparatus.

リチウムイオン二次電池等の電極は、金属箔に電極ペーストが塗工され、活物質層が形成されている。電極ペーストには、活物質、バインダ、導電助剤、溶剤等が含まれている。混練装置では、容器内でこれらの物質からなる混練対象物を混練する。混練中に混練対象物がせり上がり、容器の内面等に混練対象物が付着する場合がある。このような付着を抑制するために、例えば、特許文献1には、容器の内面等に樹脂をコーティングすることが開示されている。   In an electrode such as a lithium ion secondary battery, an electrode paste is applied to a metal foil to form an active material layer. The electrode paste contains an active material, a binder, a conductive aid, a solvent, and the like. In a kneading apparatus, a kneading object made of these substances is kneaded in a container. There are cases where the object to be kneaded rises during kneading and the object to be kneaded adheres to the inner surface of the container. In order to suppress such adhesion, for example, Patent Document 1 discloses coating a resin on the inner surface of a container.

実開平5−2735号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-2735

混練中に容器の内部の温度が上昇し、溶剤が気化する場合がある。しかし、容器の内面全体に樹脂等をコーティングすると、容器の熱伝導性が低下する。そのため、容器の放熱性が低下したり、容器の外部から冷却している場合には冷却性が低下する。   During kneading, the temperature inside the container rises and the solvent may vaporize. However, if the entire inner surface of the container is coated with resin or the like, the thermal conductivity of the container is lowered. Therefore, the heat dissipation of a container falls, and when it cools from the outside of a container, a coolability falls.

そこで、本技術分野においては、容器の内面への混練対象物の付着を抑制できるとともに容器の熱伝導性の低下を抑制できる混練装置が要請されている。   Therefore, in the present technical field, there is a demand for a kneading apparatus that can suppress adhesion of an object to be kneaded to the inner surface of the container and can suppress a decrease in thermal conductivity of the container.

本発明の一側面に係る混練装置は、活物質、バインダ、導電助剤、溶剤を少なくとも含む混練対象物を混練し、電極ペーストを生成する混練装置であって、容器と、容器内の混練対象物を混練する混練部とを備え、容器の側壁部の内面の上部に、固体潤滑性を有するコーティング層が設けられている。   A kneading apparatus according to one aspect of the present invention is a kneading apparatus for kneading a kneading object including at least an active material, a binder, a conductive auxiliary agent, and a solvent to generate an electrode paste, the container and a kneading object in the container And a coating layer having solid lubricity is provided on the inner surface of the side wall of the container.

この混練装置では、混練中に混練対象物がせり上がってきた場合でも、容器の側壁部の内面の上部のコーティング層には混練対象物が付着し難く、容器の内面への混練対象物の付着を抑制できる。また、混練装置では、容器の側壁部の下部及び容器の底部にはコーティング層が設けられていないので、容器の熱伝導性の低下を抑制できる。   In this kneading apparatus, even when an object to be kneaded rises during kneading, the object to be kneaded hardly adheres to the coating layer on the inner surface of the side wall of the container, and the object to be kneaded adheres to the inner surface of the container. Can be suppressed. Moreover, in the kneading apparatus, since the coating layer is not provided in the lower part of the side wall part of a container and the bottom part of a container, the fall of the heat conductivity of a container can be suppressed.

一実施形態の混練装置では、容器の外部から容器の内部の温度を調整する温度調整部を備える。混練装置では、容器の熱伝導性の低下が抑制されているので、温度調整部による温度調整を効率良くできる。   The kneading apparatus according to one embodiment includes a temperature adjusting unit that adjusts the temperature inside the container from the outside of the container. In the kneading apparatus, since the decrease in the thermal conductivity of the container is suppressed, the temperature adjustment by the temperature adjustment unit can be performed efficiently.

一実施形態の混練装置では、上部は、容器内に規定量の電極ペーストが入っている場合の電極ペーストの液面から上側の部分である。これにより、液面から上方にせり上がった混練対象物が容器の内面に付着するのを抑制できる。   In the kneading apparatus of one embodiment, the upper part is a part above the liquid surface of the electrode paste when a specified amount of electrode paste is contained in the container. Thereby, it can suppress that the kneading | mixing target object which rose upwards from the liquid level adheres to the inner surface of a container.

一実施形態の混練装置では、コーティング層は、フッ素樹脂からなるコーティング層である。低摩擦性のフッ素樹脂を用いることにより、コーティング層の固体潤滑性が高い。   In one embodiment, the coating layer is a coating layer made of a fluororesin. By using a low friction fluororesin, the solid lubricity of the coating layer is high.

本発明によれば、容器の内面への混練対象物の付着を抑制できるとともに容器の熱伝導性の低下を抑制できる。   According to the present invention, it is possible to suppress adhesion of an object to be kneaded to the inner surface of the container and to suppress a decrease in thermal conductivity of the container.

一実施形態に係る混練装置を模式的に示す正断面図である。It is a front sectional view showing typically a kneading apparatus concerning one embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る混練装置を説明する。一実施形態に係る混練装置は、電池の電極の製造で使われる電極ペーストを生成する混練装置である。なお、電極は、例えば、二次電池、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置に用いられる。二次電池としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。また、電極は、一次電池に用いられてもよい。本実施形態では、リチウムイオン二次電池に用いられる電極とする。   Hereinafter, a kneading apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A kneading apparatus according to an embodiment is a kneading apparatus that generates an electrode paste used in manufacturing a battery electrode. In addition, an electrode is used for electrical storage apparatuses, such as a secondary battery and an electrical double layer capacitor, for example. The secondary battery is, for example, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery. The electrode may be used for a primary battery. In this embodiment, it is set as the electrode used for a lithium ion secondary battery.

電極は、金属箔の表裏面の少なくとも一面に電極ペーストが塗工されて、活物質層が形成されている。電極は、金属箔の端部に活物質層が形成されていないタブを有している。金属箔は、例えば、正極の場合にはアルミニウム箔であり、負極の場合には銅箔、ニッケル箔である。   The electrode has an active material layer formed by applying an electrode paste on at least one surface of the front and back surfaces of the metal foil. The electrode has a tab on which an active material layer is not formed at the end of the metal foil. The metal foil is, for example, an aluminum foil in the case of the positive electrode, and a copper foil or a nickel foil in the case of the negative electrode.

電極ペーストは、所定の粘度を有するスラリ状であり、活物質、バインダ、導電助剤、溶剤を含んでいる。活物質、バインダ、導電助剤は、固形物(紛体等)である。溶剤は、液体である。活物質は、正極活物質又は負極活物質である。正極活物質は、例えば、複合酸化物、硫黄系材料である。複合酸化物は、マンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも1つとリチウムとを含む。負極活物質は、例えば、黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、SiOx(0.5≦x≦1.5)等の金属酸化物、ホウ素添加炭素である。バインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリノレ基含有樹脂である。導電助剤は、例えば、カーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック(登録商標)である。溶剤は、例えば、NMP(N−メチルピロリドン)、メタノール、メチルイソブチルケトン等の有機溶剤、水である。また、電極ペーストは、カルボキシメチルセルロース(CMC)等の増粘剤を含んでいてもよい。   The electrode paste is in the form of a slurry having a predetermined viscosity and contains an active material, a binder, a conductive additive, and a solvent. The active material, the binder, and the conductive additive are solid materials (such as powder). The solvent is a liquid. The active material is a positive electrode active material or a negative electrode active material. The positive electrode active material is, for example, a composite oxide or a sulfur-based material. The composite oxide includes at least one of manganese, nickel, cobalt, and aluminum and lithium. Examples of the negative electrode active material include graphite, highly oriented graphite, carbon such as mesocarbon microbeads, hard carbon, and soft carbon, alkali metals such as lithium and sodium, metal compounds, and SiOx (0.5 ≦ x ≦ 1.5). ) And the like, and boron-added carbon. The binder is, for example, a fluorine-containing resin such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or fluorine rubber, a thermoplastic resin such as polypropylene or polyethylene, an imide resin such as polyimide or polyamideimide, or an alkoxysilanol group-containing resin. Examples of the conductive auxiliary agent include carbon black, graphite, acetylene black, and ketjen black (registered trademark). Examples of the solvent include organic solvents such as NMP (N-methylpyrrolidone), methanol, and methyl isobutyl ketone, and water. The electrode paste may contain a thickening agent such as carboxymethylcellulose (CMC).

なお、混練装置では、設計時に、適切に混練・生成出来る混練物(本実施形態では電極ペースト)の量(容積)について、その範囲を定めている。混練対象物が付着する容器内の側壁面が最も広くなるのは、電極ペーストの量がこの範囲の下限値にあるときである。すなわち、電極ペーストの量が下限値のときの液面を基準に、混練対象物の付着を防止する対策を行わないと、混練中に付着物が落下する虞があり、この下限値が付着防止の基準となる規定値となる。   In the kneading apparatus, the range is determined for the amount (volume) of the kneaded material (electrode paste in this embodiment) that can be appropriately kneaded and generated at the time of design. The side wall surface in the container to which the object to be kneaded adheres becomes the widest when the amount of the electrode paste is at the lower limit of this range. In other words, if the measure to prevent adhesion of the kneading object is not taken on the basis of the liquid level when the amount of electrode paste is the lower limit, there is a risk that the deposit will fall during kneading, and this lower limit prevents adhesion. It becomes the specified value that becomes the standard of.

図1を参照して、一実施形態に係る混練装置1について説明する。図1は、混練装置1を模式的に示す正断面図である。   With reference to FIG. 1, the kneading apparatus 1 which concerns on one Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a front sectional view schematically showing the kneading apparatus 1.

混練装置1は、少なくとも活物質、バインダ、導電助剤、溶剤を混練し、電極ペーストを生成する。この混練には2つの工程があり、最初に固練り工程を実施し、次に希釈工程を実施する。固練り工程は、溶剤の量を規定量よりも減らして、固形成分が高い状態で混練する工程である。希釈工程は、溶剤の量を規定量まで増やして混練する工程である。混練装置1で混練される活物質、バインダ、導電助剤、溶剤等からなる混練の対象物を混練対象物と呼び、混練装置1で最終的に生成されたものを電極ペーストと呼ぶ。なお、固練り工程と希釈工程の2つの工程に分けないで、最初から規定量の溶剤で混練する場合にも適用できる。   The kneading apparatus 1 kneads at least an active material, a binder, a conductive additive, and a solvent to generate an electrode paste. This kneading has two steps. First, a kneading step is performed, and then a dilution step is performed. The solidifying step is a step in which the amount of the solvent is reduced below a specified amount and the solid component is kneaded in a high state. The dilution step is a step of kneading by increasing the amount of the solvent to a specified amount. An object to be kneaded composed of an active material, a binder, a conductive additive, a solvent and the like kneaded by the kneading apparatus 1 is called an object to be kneaded, and an object finally generated by the kneading apparatus 1 is called an electrode paste. Note that the present invention can also be applied to the case of kneading with a specified amount of solvent from the beginning without being divided into two steps of a kneading step and a diluting step.

混練装置1は、容器2、混練部3、温度調整部4、制御部5を備えている。混練装置1は、下ハウジング6と上ハウジング7を備えており、このハウジング6,7内に容器2と混練部3が設けられている。   The kneading apparatus 1 includes a container 2, a kneading unit 3, a temperature adjusting unit 4, and a control unit 5. The kneading apparatus 1 includes a lower housing 6 and an upper housing 7, and a container 2 and a kneading unit 3 are provided in the housings 6 and 7.

容器2は、電極ペーストの混練用の容器である。容器2は、底部2aと、底部2aの周縁に沿って設けられた側壁部2bとを有する。容器2は、適宜の形状としてよく、例えば、円筒型容器である。容器2は、規定量の電極ペーストを十分に収容できる容積を有している。容器2は、金属製であり、例えば、ステンレス鋼製である。容器2には、混練前に、活物質、バインダ、導電助剤、溶剤等が投入される。   The container 2 is a container for kneading electrode paste. The container 2 has a bottom 2a and a side wall 2b provided along the periphery of the bottom 2a. The container 2 may have an appropriate shape, for example, a cylindrical container. The container 2 has a volume that can sufficiently accommodate a specified amount of electrode paste. The container 2 is made of metal, for example, made of stainless steel. The container 2 is charged with an active material, a binder, a conductive aid, a solvent, and the like before kneading.

容器2の側壁部2bの上端には、フランジ2cが設けられている。このフランジ2cが下ハウジング6の上端に掛かっており、容器2は下ハウジング6内に浮いた状態で収容されている。フランジ2cと下ハウジング6の上端とは、接合されている。容器2の下端近傍には下ハウジング6との間に複数の支持部材2dが設けられ、容器2が複数の支持部材2dによって支持されている。容器2と下ハウジング6との間には、空間8が形成されている。上ハウジング7は、フランジ2cの上側に配置されている。   A flange 2 c is provided at the upper end of the side wall 2 b of the container 2. This flange 2 c is hung on the upper end of the lower housing 6, and the container 2 is accommodated in a floating state in the lower housing 6. The flange 2c and the upper end of the lower housing 6 are joined. In the vicinity of the lower end of the container 2, a plurality of support members 2d are provided between the lower housing 6 and the container 2 is supported by the plurality of support members 2d. A space 8 is formed between the container 2 and the lower housing 6. The upper housing 7 is disposed on the upper side of the flange 2c.

混練部3は、容器2に入れられている混練対象物を混練する。混練部3は、攪拌羽根30と回転駆動機31を有している。攪拌羽根30は、容器2内に配置される。攪拌羽根30は、公転かつ自転することによって混練対象物に含まれる複数の物質を攪拌する部材である。攪拌羽根30は、金属製であり、例えば、ステンレス鋼製である。回転駆動機31は、攪拌羽根30の上側に配置される。回転駆動機31の下端部には、攪拌羽根30が取り付けられている。回転駆動機31は、遊星歯車機構、モータ等を備えている。回転駆動機31では、モータによって遊星歯車機構の太陽歯車及び遊星歯車を回転させることにより、攪拌羽根30を公転かつ自転させる。回転駆動機31は、制御部5に接続されており、制御部5によって制御される。回転駆動機31は、上ハウジング7に収容されている。なお、図1では1個の攪拌羽根30を示しているが、攪拌羽根30は複数個でもよい。   The kneading unit 3 kneads the object to be kneaded contained in the container 2. The kneading unit 3 has a stirring blade 30 and a rotary drive 31. The stirring blade 30 is disposed in the container 2. The stirring blade 30 is a member that stirs a plurality of substances contained in the kneaded object by revolving and rotating. The stirring blade 30 is made of metal, for example, stainless steel. The rotary drive 31 is disposed on the upper side of the stirring blade 30. A stirring blade 30 is attached to the lower end of the rotary drive 31. The rotary drive 31 includes a planetary gear mechanism, a motor, and the like. In the rotation drive machine 31, the sun blade and the planetary gear of the planetary gear mechanism are rotated by a motor, so that the stirring blade 30 is rotated and rotated. The rotary drive 31 is connected to the control unit 5 and controlled by the control unit 5. The rotary drive 31 is accommodated in the upper housing 7. In addition, although one stirring blade 30 is shown in FIG. 1, a plurality of stirring blades 30 may be provided.

混練部3による混練中、混練対象物が液面よりも上方にせり上がる。容器2の表面が金属のままだと、このせり上がった混練対象物は容器2の側壁部2bの内面2eに付着してしまう。特に、固練り工程で高固形成分の混練対象物を混練している場合、粘度が高いので、せり上がり易い。また、攪拌羽根30の表面が金属のままだと、混練対象物が攪拌羽根30の表面に付着してしまう。容器2の内面2e等に混練対象物が付着した場合には付着物の掻き落し作業を実施することが好ましい。この掻き落し作業を行わないと、混練中にその付着物が混練対象物に混入し、ダマ等となって電極ペーストの品質不良につながるおそれがある。そこで、混練装置1では、このような付着を抑制するために、容器2の側壁部2bの内面2e及び攪拌羽根30の表面にコーティング層が設けられている。このコーティング層については、後で説明する。   During the kneading by the kneading unit 3, the object to be kneaded rises above the liquid level. If the surface of the container 2 remains a metal, the raised kneading object adheres to the inner surface 2e of the side wall 2b of the container 2. In particular, when a high solid component kneading object is kneaded in the kneading process, the viscosity is high, so it is easy to rise. Moreover, if the surface of the stirring blade 30 remains a metal, the object to be kneaded adheres to the surface of the stirring blade 30. When an object to be kneaded adheres to the inner surface 2e or the like of the container 2, it is preferable to carry out a scraping operation of the adhered substance. If this scraping operation is not performed, the adhering matter may be mixed into the object to be kneaded during kneading, resulting in lumps and the like, leading to poor electrode paste quality. Therefore, in the kneading apparatus 1, a coating layer is provided on the inner surface 2 e of the side wall 2 b of the container 2 and the surface of the stirring blade 30 in order to suppress such adhesion. This coating layer will be described later.

また、混練部3による混練中、混練対象物の温度が上昇し、容器2の内部の温度が上昇する。特に、固練り工程では高固形成分の混練対象物を混練するので、温度が上昇し易い。温度が所定温度以上高くなると、混練対象物に含まれる溶剤が気化してしまう。溶剤が気化すると、生成された電極ペーストに含まれる溶剤の量が規定量よりも少なくなる。そこで、混練装置1では、混練中の温度上昇を抑えるために、温度調整部4によって容器2の内部を冷却する。この冷却により、例えば、容器2の内部の温度(混練対象物の温度)を常温程度まで低下させることが望ましく、少なくとも溶剤が気化しない温度まで低下させる。   Further, during the kneading by the kneading unit 3, the temperature of the object to be kneaded rises and the temperature inside the container 2 rises. In particular, since a high solid component kneading object is kneaded in the kneading step, the temperature is likely to rise. When the temperature is higher than the predetermined temperature, the solvent contained in the kneaded object is vaporized. When the solvent is vaporized, the amount of the solvent contained in the generated electrode paste is less than the specified amount. Therefore, in the kneading apparatus 1, the inside of the container 2 is cooled by the temperature adjusting unit 4 in order to suppress a temperature rise during kneading. By this cooling, for example, it is desirable to lower the temperature inside the container 2 (the temperature of the kneaded object) to about room temperature, and at least to a temperature at which the solvent does not vaporize.

温度調整部4は、容器2の外部から容器2の内部を冷却し、容器2の内部の温度を調整する。温度調整部4は、容器2と下ハウジング6との間の空間8を冷却水流路40として利用する。この空間8をそのまま利用してもよいし、あるいは、冷却水を効率良く循環させるために空間8内に循環経路を形成してもよい。温度調整部4は、冷却水循環機41を有している。冷却水循環機41と冷却水流路40との間には、2本の配管41a,41bが設けられている。配管41aは、冷却水循環機41から冷却水流路40に冷却水を供給するための配管である。配管41bは、冷却水流路40から冷却水循環機41に冷却水を戻すための配管である。冷却水循環機41は、循環ポンプ、冷却器等を備えている。冷却水循環機41では、冷却水流路40から戻ってきた冷却水を冷却器で冷やし、冷やした冷却水を循環ポンプで冷却水流路40に送り込む。冷却水循環機41は、冷却水の温度を所望の温度に調整可能である。冷却水循環機41は、制御部5に接続されており、制御部5によって制御される。なお、冷却水循環機41は、必ずしも制御部5によって制御されなくてもよい。   The temperature adjusting unit 4 cools the inside of the container 2 from the outside of the container 2 and adjusts the temperature inside the container 2. The temperature adjustment unit 4 uses the space 8 between the container 2 and the lower housing 6 as the cooling water flow path 40. The space 8 may be used as it is, or a circulation path may be formed in the space 8 in order to circulate the cooling water efficiently. The temperature adjustment unit 4 has a cooling water circulator 41. Two pipes 41 a and 41 b are provided between the cooling water circulator 41 and the cooling water flow path 40. The pipe 41 a is a pipe for supplying cooling water from the cooling water circulator 41 to the cooling water flow path 40. The pipe 41 b is a pipe for returning the cooling water from the cooling water flow path 40 to the cooling water circulator 41. The cooling water circulator 41 includes a circulation pump, a cooler, and the like. In the cooling water circulator 41, the cooling water returned from the cooling water flow path 40 is cooled by a cooler, and the cooled cooling water is sent to the cooling water flow path 40 by a circulation pump. The cooling water circulator 41 can adjust the temperature of the cooling water to a desired temperature. The cooling water circulator 41 is connected to the control unit 5 and is controlled by the control unit 5. Note that the cooling water circulator 41 is not necessarily controlled by the control unit 5.

制御部5は、混練装置1を制御する電子制御部であり、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read OnlyMemory]及びRAM[Random Access Memory]等のメモリ、入出力回路等からなる。制御部5は、電極の製造ラインの制御装置の一機能として組み込まれてもよいしあるいは混練装置1専用の制御部として構成されてもよい。制御部5では、回転駆動機31のモータを所定の回転速度で回転させるためにモータを制御する。この所定の回転速度は、遊星歯車機構の減速比を考慮し、混練に適した回転速度が適宜設定される。所定の回転速度は、固練り工程と希釈工程とで同じ回転速度でもよいし、異なる回転速度でもよい。また、制御部5では、冷却水循環機41の冷却水を所定の温度まで低下させるために冷却器を制御するとともに、冷却水循環機41の循環ポンプを作動/停止させるために循環ポンプを制御する。この所定の温度は、混練中に適した温度が予め設定されてよいし、あるいは、容器2の内部の温度を検出する温度センサを設け、温度センサで検出された温度に応じて可変させてもよい。所定の温度は、固練り工程と希釈工程とで同じ温度でもよいし、異なる温度でもよい。   The control unit 5 is an electronic control unit that controls the kneading apparatus 1 and includes a memory such as a CPU [Central Processing Unit], a ROM [Read Only Memory], and a RAM [Random Access Memory], an input / output circuit, and the like. The control unit 5 may be incorporated as a function of a control device of the electrode production line, or may be configured as a control unit dedicated to the kneading apparatus 1. The control unit 5 controls the motor in order to rotate the motor of the rotary drive machine 31 at a predetermined rotational speed. The predetermined rotation speed is appropriately set to a rotation speed suitable for kneading in consideration of the reduction ratio of the planetary gear mechanism. The predetermined rotation speed may be the same rotation speed in the kneading process and the dilution process, or may be a different rotation speed. Further, the control unit 5 controls the cooler in order to lower the cooling water of the cooling water circulator 41 to a predetermined temperature, and controls the circulating pump in order to operate / stop the circulating pump of the cooling water circulator 41. The predetermined temperature may be set in advance as a suitable temperature during kneading, or a temperature sensor for detecting the temperature inside the container 2 may be provided and varied depending on the temperature detected by the temperature sensor. Good. The predetermined temperature may be the same temperature in the kneading process and the dilution process, or may be different temperatures.

上記のコーティング層について説明する。温度調整部4では、容器2の外部から容器2の内部を冷却する。そのため、容器2の熱伝導性が低いと、容器2の内部を効率良く冷却できない。容器2は、ステンレス鋼等の金属で形成されているので、熱伝導性が高い。しかし、容器2の内面2eにコーティング層を設けた場合、コーティング層が設けられている部分については熱伝導性が低下する。そこで、混練装置1では、容器2の熱伝導性を確保しつつ容器2の内面2eへの混練対象物の付着を抑制できるように、コーティング層が設けられている。   The coating layer will be described. In the temperature adjustment unit 4, the inside of the container 2 is cooled from the outside of the container 2. Therefore, when the thermal conductivity of the container 2 is low, the inside of the container 2 cannot be efficiently cooled. Since the container 2 is formed of a metal such as stainless steel, the thermal conductivity is high. However, when a coating layer is provided on the inner surface 2e of the container 2, the thermal conductivity of the portion where the coating layer is provided decreases. Therefore, in the kneading apparatus 1, a coating layer is provided so that adhesion of the kneading object to the inner surface 2e of the container 2 can be suppressed while ensuring the thermal conductivity of the container 2.

容器2のコーティング層2gは、側壁部2bの内面2eの上部に設けられている。この上部は、容器2内に規定量の電極ペーストPが入っている場合の電極ペーストPの液面Sから上側の部分である。容器2の熱伝導性(特に、容器2内に混練対象物が入っている部分の熱伝導性)を十分に確保できる範囲内で、上記の内面2eの上部を液面Sから少し下方の位置までとしてもよい。この下方に下げる場合の下限は、容器2の深さの二分の一(側壁部2bの真ん中)の位置とする。このように側壁部2bの上部にだけコーティング層2gが設けられるので、コーティング層2gから下側の容器2の側壁部2bの下部及び底部2aにおいては熱伝導性が低下しない。   The coating layer 2g of the container 2 is provided on the upper surface of the inner surface 2e of the side wall 2b. This upper part is an upper part from the liquid level S of the electrode paste P when a specified amount of the electrode paste P is contained in the container 2. The upper part of the inner surface 2e is located slightly below the liquid level S within a range in which the thermal conductivity of the container 2 (particularly, the thermal conductivity of the portion where the object to be kneaded is contained in the container 2) can be sufficiently secured. It may be up to. The lower limit in the case of lowering is set to a position that is half the depth of the container 2 (the middle of the side wall 2b). As described above, since the coating layer 2g is provided only on the upper portion of the side wall portion 2b, thermal conductivity does not decrease at the lower portion and the bottom portion 2a of the side wall portion 2b of the container 2 below the coating layer 2g.

攪拌羽根30のコーティング層30aは、攪拌羽根30の表面の全部分に設けられている。表面の全部分ではなく、容器2と同様に、攪拌羽根30の表面の上部にのみコーティング層を設けてもよい。なお、攪拌羽根30は、温度調整部4の冷却水流路40に接していないので、熱伝導性が低下してもよい。   The coating layer 30 a of the stirring blade 30 is provided on the entire surface of the stirring blade 30. A coating layer may be provided not only on the entire surface but on the upper surface of the stirring blade 30 as in the case of the container 2. In addition, since the stirring blade 30 is not in contact with the cooling water flow path 40 of the temperature adjusting unit 4, the thermal conductivity may be lowered.

コーティング層2g,30aは、所定の表面処理によってコーティング剤がコーティングされることによって形成される。コーティング層2g、30aは、固体潤滑性を有しており、表面に接触した物体が滑り易い。コーティング剤は、例えば、低摩擦性のフッ素樹脂(PTFE、PFA等)であり、シリコン樹脂等でもよい。固定潤滑性を表す指標としては、例えば、摩擦係数がある。コーティング層2g,30aの摩擦係数は、0.04〜0.10であることが望ましい。   The coating layers 2g and 30a are formed by coating a coating agent by a predetermined surface treatment. The coating layers 2g and 30a have solid lubricity, and an object in contact with the surface is easy to slip. The coating agent is, for example, a low-friction fluororesin (PTFE, PFA, etc.), and may be a silicon resin or the like. As an index representing the fixed lubricity, for example, there is a friction coefficient. The friction coefficient of the coating layers 2g and 30a is preferably 0.04 to 0.10.

図1を参照して、混練装置1の動作について説明する。まず、固練り工程が実施される前に、容器2には、固形物の活物質、バインダ、導電助剤等が規定量ずつ投入され、液体の溶剤が規定量より少ない量投入される。固練り工程が実施されると、混練部3では、制御部5の制御に応じて回転駆動機31のモータが作動すると、回転駆動機31の遊星歯車機構によって攪拌羽根30を公転させるとともに自転させる。この攪拌羽根30の公転かつ自転により、容器2内の高固形成分の混練対象物が攪拌され、活物質、バインダ、導電助剤等が分散する。この固練り中に、混練対象物が液面から上方にせり上がり、容器2の側壁部2bに沿って混練対象物が上っていく。しかし、側壁部2bの上部にはコーティング層2gが設けられているので、そのせり上がった混練対象物は側壁部2bの内面2eに付着し難い。また、攪拌羽根30の表面にもコーティング層30aが設けられているので、攪拌羽根30にも混練対象物が付着し難い。   The operation of the kneading apparatus 1 will be described with reference to FIG. First, before the kneading step is performed, a predetermined amount of solid active material, a binder, a conductive auxiliary agent, and the like are charged into the container 2 and a smaller amount of liquid solvent is charged. When the kneading step is performed, in the kneading unit 3, when the motor of the rotary drive 31 is operated according to the control of the control unit 5, the stirring blade 30 is revolved and rotated by the planetary gear mechanism of the rotary drive 31. . By the revolution and rotation of the stirring blade 30, the high solid component kneading object in the container 2 is stirred, and the active material, the binder, the conductive auxiliary agent, and the like are dispersed. During this kneading, the object to be kneaded rises upward from the liquid level, and the object to be kneaded rises along the side wall 2b of the container 2. However, since the coating layer 2g is provided on the upper portion of the side wall portion 2b, the raised kneading object hardly adheres to the inner surface 2e of the side wall portion 2b. Further, since the coating layer 30 a is also provided on the surface of the stirring blade 30, it is difficult for the kneading object to adhere to the stirring blade 30.

固練り中、温度調整部4では、制御部5による制御に応じて冷却水循環機41の冷却器で冷却水を所定温度まで低下させるとともに、循環ポンプで冷却水を冷却水流路40内で循環させる。冷却水流路40内を循環する冷却水によって、容器2は外面2fから冷やされる。容器2の側壁部2bには上部しかコーティング層2gが設けられていないので、コーティング層2gより下側の容器2の側壁部2bの下部及び底部2aは熱伝導性が高い。そのため、この側壁部2bの下部及び底部2aにおいては効率良く熱伝導され、容器2の内部が冷却される。その結果、固練りされている混練対象物の温度上昇が抑えられる。   During the kneading, the temperature adjusting unit 4 lowers the cooling water to a predetermined temperature by the cooler of the cooling water circulator 41 according to the control by the control unit 5 and circulates the cooling water in the cooling water flow path 40 by the circulation pump. . The container 2 is cooled from the outer surface 2 f by the cooling water circulating in the cooling water flow path 40. Since the coating layer 2g is provided only on the side wall 2b of the container 2, the lower part and the bottom 2a of the side wall 2b of the container 2 below the coating layer 2g have high thermal conductivity. Therefore, heat conduction is efficiently performed in the lower part and the bottom part 2a of the side wall part 2b, and the inside of the container 2 is cooled. As a result, the temperature rise of the kneaded object to be kneaded can be suppressed.

固練りが終了すると、希釈工程が実施される。希釈工程中、容器2には、液体の溶剤が規定量まで投入される。混練部3では、上記の固練り工程と同様に、攪拌羽根30を公転させるとともに自転させる。この攪拌羽根30の公転かつ自転により、容器2内の混練対象物が攪拌され、混練対象物が練り込まれる。この希釈中に、混練対象物がせり上がっても、上記したように混練対象物は容器2の側壁部2bの内面2eには付着し難く、攪拌羽根30にも付着し難い。但し、希釈工程では、固練り工程時よりも混練対象物の粘度が低いので、混練対象物がせり上がり難い。また、温度調整部4では、上記の固練り工程と同様に、冷却水を冷却水流路40内で循環させる。この冷却水流路40内を循環する冷却水によって、希釈中も容器2の内部が冷却される。そして、希釈工程が終了すると、良好な分散状態と適度な粘度を有する電極ペーストが生成される。   When the kneading is finished, a dilution step is performed. During the dilution process, the container 2 is charged with a liquid solvent up to a specified amount. In the kneading part 3, the stirring blade 30 is revolved and rotated in the same manner as in the above-described kneading step. By the revolution and rotation of the stirring blade 30, the object to be kneaded in the container 2 is stirred and the object to be kneaded is kneaded. Even if the object to be kneaded rises during this dilution, the object to be kneaded hardly adheres to the inner surface 2e of the side wall 2b of the container 2 as described above, and also hardly adheres to the stirring blade 30. However, in the dilution process, the viscosity of the kneading object is lower than that in the kneading process, so that the kneading object is difficult to rise. Further, in the temperature adjusting unit 4, the cooling water is circulated in the cooling water flow path 40 as in the above-described kneading step. The inside of the container 2 is cooled during the dilution by the cooling water circulating in the cooling water channel 40. And when a dilution process is complete | finished, the electrode paste which has a favorable dispersion state and moderate viscosity is produced | generated.

この混練装置1によれば、混練中に混練対象物がせり上がっても、容器2の側壁部2bの上部のコーティング層2gにより、容器2の内面2eへの混練対象物の付着を抑制できる。また、混練装置1によれば、攪拌羽根30のコーティング層30aにより、攪拌羽根30への混練対象物の付着を抑制できる。容器2及び攪拌羽根30に混練対象物が付着していない場合には掻き落し作業を行う必要がなく、混練対象物が付着している場合でもその付着量は少ないので、掻き落し作業を軽減できる。   According to the kneading apparatus 1, even when the object to be kneaded rises during kneading, the adhesion of the object to be kneaded to the inner surface 2 e of the container 2 can be suppressed by the coating layer 2 g on the side wall 2 b of the container 2. Further, according to the kneading apparatus 1, the coating layer 30 a of the stirring blade 30 can suppress the adhesion of the object to be kneaded to the stirring blade 30. If the object to be kneaded is not attached to the container 2 and the stirring blade 30, it is not necessary to perform the scraping work, and even if the object to be kneaded is attached, the amount of adhesion is small, so the scraping work can be reduced. .

また、混練装置1によれば、容器2の側壁部2bの下部及び底部2aにはコーティング層が設けられていないので、容器2の熱伝導性の低下を抑制できる。そのため、温度調整部4で容器2の外部から冷却している場合に、効率良く冷却できる。   Moreover, according to the kneading apparatus 1, since the coating layer is not provided in the lower part and the bottom part 2a of the side wall part 2b of the container 2, the fall of the heat conductivity of the container 2 can be suppressed. Therefore, when it is cooled from the outside of the container 2 by the temperature adjusting unit 4, it can be efficiently cooled.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.

例えば、上記実施形態では温度調整部を備える混練装置としたが、温度調整部を備えない構成としてもよい。容器の側壁部の下部及び底部にはコーティング層が設けられていないので、側壁部の下部及び底部は熱伝導性が高く、放熱性に優れている。そのため、混練中に容器の内部の温度が上昇しても、側壁部の下部及び底部から効率良く放熱し、温度上昇を抑制できる。温度調整部を備えないので、混練装置の構成を簡易化できる。   For example, in the above-described embodiment, the kneading apparatus includes the temperature adjusting unit, but may be configured without the temperature adjusting unit. Since the coating layer is not provided on the lower part and the bottom part of the side wall part of the container, the lower part and the bottom part of the side wall part have high thermal conductivity and excellent heat dissipation. Therefore, even if the temperature inside the container rises during kneading, heat can be efficiently radiated from the lower part and the bottom part of the side wall part, and the temperature rise can be suppressed. Since the temperature adjusting section is not provided, the configuration of the kneading apparatus can be simplified.

また、上記実施形態では温度調整部で容器の内部を冷却する構成としたが、混練する際に温度を上げたほうが適している場合には温度調整部で容器の内部を加熱する構成としてもよい。加熱する場合も、容器の側壁部の下部及び底部は熱伝導性が高いので、温度調整部による加熱を効率良くできる。   In the above embodiment, the inside of the container is cooled by the temperature adjusting unit. However, when it is more appropriate to increase the temperature when kneading, the inside of the container may be heated by the temperature adjusting unit. . Also in the case of heating, since the lower part and the bottom part of the side wall part of the container have high thermal conductivity, the heating by the temperature adjusting part can be efficiently performed.

1…混練装置、2…容器、2a…底部、2b…側壁部、2c…フランジ、2d…支持部材、2e…内面、2f…外面、2g…コーティング層、3…混練部、4…温度調整部、5…制御部、6…下ハウジング、7…上ハウジング、8…空間、30…攪拌羽根、30a…コーティング層、31…回転駆動機、40…冷却水流路、41…冷却水循環機、41a,41b…配管。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Kneading apparatus, 2 ... Container, 2a ... Bottom part, 2b ... Side wall part, 2c ... Flange, 2d ... Support member, 2e ... Inner surface, 2f ... Outer surface, 2g ... Coating layer, 3 ... Kneading part, 4 ... Temperature adjustment part DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Control part, 6 ... Lower housing, 7 ... Upper housing, 8 ... Space, 30 ... Stirring blade, 30a ... Coating layer, 31 ... Rotation drive machine, 40 ... Cooling water flow path, 41 ... Cooling water circulation machine, 41a, 41b ... piping.

Claims (3)

活物質、バインダ、導電助剤、溶剤を少なくとも含む混練対象物を混練し、電極ペーストを生成する混練装置であって、
容器と、
前記容器内の前記混練対象物を混練する混練部と、
を備え、
前記容器の側壁部の内面の上部のみに、固体潤滑性を有するコーティング層が設けられており、
前記コーティング層は、フッ素樹脂またはシリコン樹脂からなる、混練装置。
A kneading apparatus for kneading a kneading object including at least an active material, a binder, a conductive additive, and a solvent, and generating an electrode paste,
A container,
A kneading section for kneading the kneading object in the container;
With
A coating layer having solid lubricity is provided only on the upper surface of the inner surface of the side wall of the container ,
The coating layer may, ing of fluororesin or silicon resin, kneading apparatus.
前記容器の外部から前記容器の内部の温度を調整する温度調整部を備える、請求項1に記載の混練装置。   The kneading apparatus according to claim 1, further comprising a temperature adjusting unit that adjusts the temperature inside the container from the outside of the container. 前記上部は、前記容器内に規定量の電極ペーストが入っている場合の電極ペーストの液面から上側の部分である、請求項1又は請求項2に記載の混練装置。   The kneading apparatus according to claim 1 or 2, wherein the upper portion is a portion above the liquid surface of the electrode paste when a predetermined amount of the electrode paste is contained in the container.
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