WO2023013270A1 - 反応装置、反応システム、材料製造システム、電池用材料製造システム、電池製造システム、反応生成物製造方法、電池用材料製造方法および電池製造方法 - Google Patents

反応装置、反応システム、材料製造システム、電池用材料製造システム、電池製造システム、反応生成物製造方法、電池用材料製造方法および電池製造方法 Download PDF

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fluid
reaction
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battery
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直樹 植田
諭 中村
賢一 古木
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株式会社日本製鋼所
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the present invention relates to a reactor, a reaction system, a material manufacturing system, a battery material manufacturing system, a battery manufacturing system, a reaction product manufacturing method, a battery material manufacturing method, and a battery manufacturing method.
  • reactors for manufacturing desired products by giving a predetermined atmosphere to powdery raw materials there are reactors for manufacturing desired products by giving a predetermined atmosphere to powdery raw materials.
  • a reaction apparatus commonly referred to as a rotary kiln heats a hollow reactor that rotates about a central axis, and tumbles materials through the reactor to produce a desired product.
  • a reaction apparatus called a roller hearth kiln manufactures a desired product by passing raw materials and works through a tunnel-type reactor.
  • various other reactors have been developed.
  • Patent Document 1 discloses the following reactor.
  • the reactor has a screw feeder main body serving as a pressure reaction vessel, a catalyst supply section for introducing catalyst into the screw feeder main body, and a lower hydrocarbon supply section for introducing lower hydrocarbons into the screw feeder main body. Further, this reactor has a screw for transferring the produced nanocarbon, a solid delivery part for delivering the catalyst and nanocarbon transferred by the screw, and a gas delivery part for delivering the produced hydrogen to the outside of the feeder body. .
  • a continuous rotary kiln cannot finely control the axial temperature inside the furnace.
  • the roller hearth kiln does not have a function to agitate the raw material in the furnace because the powdery raw material is conveyed in a sheath.
  • the reaction apparatus using the screw described above has only one type of reaction by the material and the catalyst introduced from the inlet of the screw feeder. Therefore, if a plurality of reactions are desired to produce a desired product, the apparatus becomes complicated and the management becomes complicated.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and provides a reactor or the like for efficiently producing desired products.
  • a reactor according to the present disclosure has a reactor, a temperature control area, a screw, a first fluid control area and a second fluid control area.
  • the reactor has a tubular shape, and has a supply port for receiving the raw material supplied at one end and a delivery port for the reaction product at the other end.
  • the temperature control zone includes a heating or cooling device to control the temperature of the reactor at a predetermined location midway between the feed and discharge ports.
  • the screw extends from one end side to the other end side of the reactor so as to rotate so as to convey the raw material supplied from the supply port toward the delivery port.
  • the first fluid control region includes a first fluid inlet and a first fluid outlet for passing a first fluid through the reactor at a predetermined region in the middle section.
  • the second fluid control region includes a second fluid inlet and a second fluid outlet for passing a second fluid in a different region than the first fluid control region in the middle section.
  • the reactor executes the following method.
  • the reactor is a cylindrical reactor, and has a supply port for receiving the raw material supplied at one end and a delivery port for the reaction product at the other end.
  • the reactor conveys raw materials toward a delivery port by means of a screw extending from one end side to the other end side of the reactor.
  • the reactor controls the temperature of a predetermined location in the reactor midway between the feed and discharge ports.
  • the reactor allows a first fluid to pass through the reactor in a first fluid control region located in the middle.
  • the reactor passes a second fluid through the reactor in a second fluid control region that is different from the first fluid control region in the middle.
  • the reactor delivers the reaction product that has passed through the second fluid control region from the delivery port.
  • the battery material manufacturing apparatus executes the following method.
  • a battery material manufacturing apparatus receives predetermined raw materials from the supply port into a tubular reactor having a supply port for receiving the raw materials supplied at one end and a reaction product delivery port at the other end.
  • the battery material manufacturing apparatus conveys the raw material toward the delivery port by means of a screw extending from one end side to the other end side of the reactor.
  • the battery material manufacturing apparatus controls the temperature of a predetermined position in the intermediate portion between the feed port and the feed port in the reactor.
  • the battery material manufacturing apparatus allows the first fluid to pass through the reaction furnace in the first fluid control area provided in the middle part.
  • the battery material manufacturing apparatus allows the second fluid to pass through the reaction furnace in the second fluid control area provided in the middle portion different from the first fluid control area.
  • the battery material manufacturing apparatus delivers the reaction product from the delivery port.
  • the battery material manufacturing apparatus manufactures a kneaded product by kneading and continuously extruding the sent reaction product, binder resin, and solid electrolyte.
  • the battery material manufacturing apparatus forms the kneaded material into a sheet to manufacture the battery material.
  • FIG. 1 is a side view of a reactor according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram of a reactor according to Embodiment 1.
  • FIG. Fig. 3 is a flow chart of the process performed by the reactor;
  • FIG. 2 is a side view of a reactor according to Embodiment 2;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a reactor according to Embodiment 2;
  • FIG. 10 is a configuration diagram of a reaction system according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a reaction system according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a reaction system according to Embodiment 5;
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a battery material manufacturing system according to a sixth embodiment;
  • FIG. 1 is a side view of a reactor 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. The illustrated reactor 10 is shown in a partially cut-away state for ease of understanding.
  • the reaction apparatus 10 is an apparatus for producing a reaction product by applying conditions such as a predetermined physical stimulus to, for example, powdery raw materials.
  • the type and state of the raw materials and reaction products are not particularly limited, but they may be inorganic substances such as metal oxides or metal sulfides containing lithium as one of the components, or organic substances such as hydrocarbons. good too.
  • the shape and size of the raw material and the reaction product are not particularly limited, but when the shape is massive, the diagonal length is preferably 0.1 mm to 50 mm, more preferably 1 to 20 mm. Furthermore, when the shape of the starting material or the reaction product is massive, the diagonal length ratio (aspect ratio) is preferably 1 to 10, more preferably 1.3 to 1.8.
  • the reactor 10 has a reactor 100, a temperature control region 110, a screw 120, a first fluid control region 130 and a second fluid control region 140 as main components.
  • the reactor 100 is a cylindrical furnace, and has a supply port 101 for receiving the raw material supplied on one end side and a reaction product delivery port 102 on the other end side. Reactor 100 also has an intermediate portion between supply port 101 and delivery port 102 .
  • the reactor 100 is made of a material that allows temperature changes that occur during the production of reaction products in the furnace and contact with substances supplied into the furnace.
  • the reactor 100 may be made of an alloy containing nickel or chromium as a main component, or ceramics containing alumina.
  • the screw 120 may be made of an alloy containing nickel or chromium as a main component, or ceramics containing alumina.
  • the reactor 10 shown in FIG. 1 lies horizontally, has a supply port 101 at the upper left end, and a delivery port 102 at the lower right end.
  • Reactor 100 shown in FIG. 1 receives raw material R10 from supply port 101 .
  • the reactor 10 rotates the screw 120 provided inside the reactor 100 to propel the raw material R10 received by the reactor 100 toward the delivery port 102 . That is, the raw material R10 supplied to the reactor 100 passes through the intermediate portion and heads for the delivery port 102 .
  • the reactor 10 manufactures the reaction product R11 from the raw material R10 by passing the raw material R10 through an intermediate portion of the reactor 100. As shown in FIG.
  • the reactor 100 then delivers the produced reaction product R11 from the delivery port 102 .
  • the temperature control area 110 includes a temperature control device, ie, a heating device or a cooling device, to control the temperature of the reactor at a predetermined location midway between the supply port 101 and the output port 102 .
  • the temperature control area 110 shown in FIG. 1 has a heating device so as to surround the cylindrical reactor 100 in the middle part of the reactor 100 .
  • Heating devices include any temperature-controllable heaters, such as sheath heaters, coil heaters, or ceramic heaters.
  • the heating device performs heating in a range from room temperature to about 800 degrees, for example.
  • the temperature control area 110 can set different temperatures along the axial direction of the screw 120 described later for each intermediate area of the reactor 100 .
  • the temperature control region 110 can control temperature changes given to the raw material R10 in a first fluid control region 130 and a second fluid control region 140, which will be described later.
  • the temperature control area 110 may also include a controller for controlling the heating or cooling device.
  • the temperature control area 110 may have a thermometer at a predetermined location on the reactor 100 to monitor the temperature.
  • the reactor 100 may perform temperature control by monitoring the current value, for example, when the heating device has a principle of heating by applying an electric current.
  • the temperature control region 110 may have a configuration for heating or cooling by circulating water or oil, for example. Also, the temperature control region 110 may have a configuration for cooling using, for example, a Peltier element. With the configuration described above, the temperature control area 110 can set various temperature distributions along the axial direction of the screw 120 in the reactor 100 .
  • the screw 120 extends from one end side to the other end side of the reactor 100 to rotate so that the raw material R10 supplied from the supply port 101 can be transported toward the delivery port 102 .
  • a screw 120 shown in FIG. 1 has a spiral convex portion 121 formed around an axis extending in the left-right direction. The screw 120 conveys the raw material R10 from the left side to the right side in FIG.
  • the shape of the convex portion 121 shown in FIG. 1 is an example, and the shape of the convex portion 121 is not limited to this.
  • the protrusions 121 may have different shapes for different regions of the reactor 100 . More specifically, for example, the convex portion 121 may vary in spiral pitch. Moreover, the spiral shape of the convex portion 121 may be two lines instead of one line. Also, the convex portion 121 may have a non-helical portion.
  • the reaction apparatus 10 can set the moving speed of the object existing inside the reactor 100, the behavior when moving, etc. for each region. More specifically, for example, the reactor 10 conveys, agitates, mixes, kneads or pulverizes the objects in the reactor 100 .
  • the screws 120 are pivotally supported at both ends of the reactor 100 . Further, the screw 120 shown in FIG. 1 is connected to the driving device 150 on the supply port 101 side.
  • the driving device 150 has a predetermined rotating mechanism such as a motor, and rotates the screw 120 .
  • the driving device 150 may be set so as to be able to change the rotational speed of the screw 120 .
  • the drive device 150 may be a motor with a variable rotation speed, or may be a combination of a motor with a constant rotation speed and a speed reducer with a variable speed reduction ratio.
  • the first fluid control area 130 includes a first fluid inlet 131 and a first fluid outlet 132 for passing a first fluid through the reactor 100 in a predetermined area in the middle.
  • the first fluid control region 130 is provided in the reactor 100 between the feed port 101 and the second fluid control region 140 .
  • the first fluid inlet 131 is connected to the first fluid supply pipe 133 to supply the reactor 100 with the first fluid supplied from the first fluid supply pipe 133 .
  • the first fluid supply pipe 133 includes a first valve 134 for adjusting the flow rate of the first fluid.
  • the first fluid outlet 132 is a hole for discharging the fluid in the first fluid control region 130 out of the reactor 100 .
  • the reactor 10 causes the raw material R10 and the first fluid to react in the first fluid control area 130 to produce an intermediate.
  • the reactor 10 also discharges the reacted fluid out of the first fluid control area 130 .
  • the reaction device 10 conveys the raw material R10 or the reaction product while the screw 120 rotates, and further contacts the first fluid, thereby promoting the reaction by the first fluid.
  • the first fluid may be gas or liquid.
  • the second fluid control region 140 includes a second fluid inlet 141 and a second fluid outlet 142 for passing a second fluid in a different region than the first fluid control region 130 in the middle. That is, the second fluid control region 140 can have the same configuration as the first fluid control region 130 in a region different from the first fluid control region 130 .
  • the second fluid control area 140 is provided between the first fluid control area 130 and the delivery port 102 in the reactor 100 .
  • the second fluid inlet 141 is connected to the second fluid supply pipe 143 to supply the second fluid supplied from the second fluid supply pipe 143 to the reactor 100 .
  • the second fluid supply pipe 143 includes a second valve 144 for adjusting the flow rate of the second fluid.
  • the second fluid outlet 142 is a hole for discharging the fluid in the second fluid control area 140 out of the reactor 100 .
  • the reaction device 10 causes the intermediate substance after passing through the first fluid control region 130 to react with the second fluid in the second fluid control region 140 to generate the reaction product R11.
  • the reactor 10 also discharges the reacted fluid to the outside of the second fluid control area 140 .
  • the second fluid may be gas or liquid.
  • the reactor 10 according to Embodiment 1 is not limited to the configuration described above.
  • the cross-sectional shape in the plane orthogonal to the axis of the screw 120 of the reactor 100 may have a combination defined by a Reuleaux constant-width figure.
  • the cross-sectional shape of the convex portion 121 of the screw 120 has a shape obtained by combining a plurality of circular arcs corresponding to the Reuleaux constant subfigures.
  • the cross-sectional shape of the screw 120 has a Reuleaux figure of constant width composed of three circular arcs.
  • the reactor 100 is not limited to lying horizontally in parallel, but may have a predetermined angle with respect to the horizontal plane, and the reactor 100 may have a slope.
  • the reactor 10 has a first fluid control region 130 and a second fluid control region 140 in the middle, but may also have a configuration for passing another fluid. That is, reactor 10 may have more than two fluid control regions.
  • the reactor 10 described above is controlled by a control device, which will be described later.
  • FIG. 2 is a block diagram of the reactor 10 according to the first embodiment.
  • the reactor 10 has a control device 200, a temperature control device 210, a first fluid control device 230, a second fluid control device 240 and an information input/output unit 250 in addition to the configuration shown in FIG.
  • the control device 200 is a circuit board including arithmetic devices such as a CPU (Central Processing Unit) and MCU (Micro Controller Unit).
  • the control device 200 is communicably connected to each of the temperature control device 210, the first fluid control device 230, the second fluid control device 240, and the information input/output unit 250, and controls the configurations thereof.
  • the control device 200 implements its functions by hardware and software mounted on a circuit board.
  • the control device 200 has an overall control section 201, a temperature control section 202, a screw rotation control section 203, a first fluid control section 204, a second fluid control section 205, an IF control section 206 and a storage section 207 as main functional configurations. are doing. These functional configurations of the control device 200 may be integrated or discrete. Moreover, these functional configurations of the control device 200 may be realized by a plurality of separate devices working together.
  • the overall control unit 201 connects to each functional configuration of the control device 200 and controls the overall operation of these functions.
  • the overall control unit 201 can perform an operation such as issuing an operation instruction to the screw rotation control unit 203 according to the state of the temperature supplied from the temperature control unit 202 .
  • the temperature control unit 202 is connected to the temperature control device 210 and controls the temperature of the reactor 100 in the temperature control area 110 .
  • Temperature control unit 202 has at least one of a heating device and a cooling device.
  • Temperature controller 202 may also have one or more thermometers for controlling temperature.
  • the screw rotation control unit 203 is connected to the driving device 150 and controls the operation of the driving device 150 .
  • the screw rotation control unit 203 may have a motor drive circuit for driving the motor of the drive device 150, for example.
  • the screw rotation controller 203 may also have a rotation sensor for monitoring the number of rotations of the motor.
  • the first fluid control section 204 controls the flow of the first fluid in the first fluid control area 130 . More specifically, the first fluid control unit 204 connects to the first fluid control device 230 and controls the operation of the first fluid control device 230 .
  • a first fluid control device 230 includes a first valve 134 for pumping a first fluid.
  • the second fluid control section 205 controls the flow of the second fluid in the second fluid control area 140 . More specifically, the second fluid control section 205 connects to the second fluid control device 240 and controls the operation of the second fluid control device 240 .
  • a second fluid control device 240 includes a second valve 144 for pumping a second fluid.
  • the storage unit 207 is a storage device including non-volatile memory such as flash memory and SSD (Solid State Drive).
  • the storage unit 207 stores programs for the reaction device 10 to implement the functions of the present disclosure.
  • the storage unit 207 includes a volatile memory and temporarily stores predetermined information when the control device 200 operates.
  • the information input/output unit 250 has, for example, buttons, switches, or a touch panel for receiving operations from the user.
  • Information input/output unit 250 also includes a display device or the like for presenting information to the user.
  • the reaction apparatus 10 conveys the received raw material R10 by the screw 120, controls the temperature of the reactor 100, and controls the atmospheres in the first fluid control area 130 and the second fluid control area 140 with the above configuration.
  • FIG. 3 is a flow chart of the process performed by the reactor 10. As shown in FIG. The flow chart shown in FIG. 3 is started by, for example, starting supply of raw material R10 to the reactor 10 .
  • the reactor 10 receives a predetermined raw material R10 from the supply port 101 (step S11).
  • control device 200 of the reactor 10 controls the temperature by driving the heating device or cooling device of the temperature control region 110 of the reactor 100 via the temperature control unit 202 (step S12).
  • control device 200 of the reaction device 10 drives the drive device 150 via the screw rotation control section 203 . This causes the driving device 150 to rotate the screw 120 . The screw 120 then conveys the received raw material R10 toward the delivery port 102 (step S13).
  • control device 200 of the reaction device 10 controls the flow of the first fluid through the first fluid control region 130 via the first fluid control section 204 (step S14).
  • control device 200 of the reaction device 10 controls the flow of the second fluid through the second fluid control region 140 via the second fluid control section 205 (step S15).
  • the reaction device 10 delivers the reaction product R11 that has passed through the second fluid control region 140 through the delivery port 102 (step S16).
  • the reaction method executed by the reaction device 10 has been described above.
  • the above-described method is shown along the flow from the reactor 10 producing the reaction product R11 from the raw material R10 to discharging the produced reaction product R11.
  • the reactor 10 may perform the temperature control in step S12 before step S11, for example.
  • the reaction device 10 may start step S14 and step S15 at the same time.
  • the reactor 10 has two fluid control regions (the first fluid control region 130 and the second fluid control region 140), but the reactor 10 has three or more fluid control regions. It may have a region. Also, the reactor 10 may have a plurality of temperature control regions 110 along the axial direction of the screw 120 .
  • the reactor 10 described above the raw material R10 received from the supply port 101 is separately brought into contact with a plurality of fluids in the intermediate portion.
  • the reactor 10 controls the temperature of the reactor 100 along the axial direction of the screw 120 in the intermediate portion.
  • the reactor 10 can transport objects inside the reactor 100 and apply physical stimuli such as stirring and kneading.
  • the reactor 10 can perform the above-described atmosphere control, temperature control and physical control simultaneously and with high accuracy. Therefore, according to Embodiment 1, it is possible to provide a reaction apparatus or the like for efficiently producing a desired product.
  • FIG. 4 is a side view of the reactor 20 according to Embodiment 2.
  • the reactor 20 shown in FIG. 4 differs from the reactor 10 shown in FIG. 1 in the configuration of the screw 120 .
  • Reactor 20 also differs from reactor 10 shown in FIG. 1 in that first fluid control region 130 and second fluid control region 140 include forced discharge mechanisms for forcibly discharging fluid from reactor 100.
  • the reactor 20 differs from the reactor 10 in that it has an airflow stirring region 160 .
  • a screw 120 according to this embodiment differs from the screw 120 shown in FIG.
  • the screw 120 has a structure in which the pitch of the projections for conveying the raw material changes in the feeding direction.
  • the pitch of the projections 121 in the first fluid control region 130 (that is, the screw pitch) is the distance D1
  • the screw pitch of the projections 121 in the second fluid control region 140 is the distance D2.
  • the distance D1 is greater than the distance D2. That is, the screw 120 has a screw pitch corresponding to the second fluid control region 140 smaller than a screw pitch corresponding to the first fluid control region 130 .
  • the reaction device 20 sets the transport speed of the object in the second fluid control region 140 to be slower than the transport speed of the object in the first fluid control region 130 .
  • the screw 120 of the reactor 20 has a projection having a surface or arrangement forming an angle of 0 to 180 degrees with respect to the feed direction for the purpose of retaining, stirring, mixing, kneading or pulverizing the raw materials. obtain.
  • the screw 120 shown in FIG. 4 has a stirring portion 122 between the second fluid control region 140 and the delivery port 102 .
  • the stirrer 122 has a plurality of projections parallel to the feed direction, that is, forming an angle of 0 degrees with respect to the feed direction.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a reactor according to Embodiment 2.
  • FIG. The cross-sectional view shown in FIG. 5 shows the V-V cross section of FIG.
  • FIG. 5 shows the stirrer 122 arranged inside the reactor 100 .
  • the stirring part 122 has a plurality of projections radially formed from the center C of the shaft of the screw 120 . Further, the stirring part 122 rotates clockwise around the center C as the rotation axis. Thereby, the stirring section 122 stirs the substance that comes into contact with the stirring section 122 .
  • Reactor 20 has first forced discharge mechanism 136 in first fluid discharge pipe 135 in first fluid control region 130 .
  • the first forced discharge mechanism 136 is a mechanism for increasing the flow rate of the fluid discharged to the first fluid discharge pipe 135 through the first fluid outlet 132 and forcibly discharging the fluid.
  • the first forced discharge mechanism 136 is, for example, a pump including a motor. In this case, the pump, which is the forced discharge mechanism 136, increases the flow rate of the fluid discharged to the first fluid discharge pipe 135 by driving the motor and sucking the fluid.
  • the reaction device 20 has the first valve 134 and the first forced discharge mechanism 136 so that the flow of the first fluid in the first fluid control region 130 can be preferably controlled. Note that the first forced discharge mechanism 136 is not limited to the above configuration as long as it is a mechanism capable of forcibly discharging the fluid discharged from the first fluid control area 130 .
  • the reactor 20 has a second forced discharge mechanism 146 on a second fluid discharge pipe 145 in the second fluid control area 140 .
  • the second forced discharge mechanism 146 increases the flow rate of the fluid discharged to the second fluid discharge pipe 145 through the second fluid outlet 142 .
  • the second forced discharge mechanism 146 is, for example, a pump including a motor. In this case, the pump, which is the forced discharge mechanism 146, increases the flow rate of the fluid discharged to the second fluid discharge pipe 145 by driving the motor and sucking the fluid.
  • the reaction device 20 has the second valve 144 and the second forced discharge mechanism 146 so that the flow of the second fluid in the second fluid control region 140 can be preferably controlled.
  • the second forced discharge mechanism 146 is not limited to the above configuration as long as it is a mechanism capable of forcibly discharging the fluid discharged from the second fluid control area 140 .
  • the reaction device 20 has an airflow stirring area 160 in a portion corresponding to the stirring section 122 .
  • the airflow stirring region 160 generates an airflow inside the reactor 100 in the middle of the reactor 100 .
  • the airflow stirring area 160 has a blower fan 161, an airflow control valve 162, and an airflow hole 163 as main components.
  • the blower fan 161 pressure-feeds a predetermined inert gas to the airflow control valve 162 .
  • a gas compressor or a compressed gas cylinder may be used instead of the blower fan 161, for example.
  • the airflow control valve 162 controls the flow rate of the inert gas pressure-fed from the blower fan 161 .
  • the air blow hole 163 is a hole for discharging the inert gas pressure-fed through the airflow control valve 162 into the reactor 100 .
  • Air blow hole 163 has a labyrinth structure including a bent portion in a portion facing the inside of reactor 100 . As a result, the airflow agitating region 160 generates an airflow and prevents objects in the reactor 100 from flowing into the air blowing holes 163, which are outlets.
  • air blow holes 163 are arranged at three locations.
  • the airflow stirring region 160 has a plurality of air blowing holes 163 , so that the reactor 20 can suitably generate airflow in a desired region inside the reactor 100 .
  • this allows the reaction device 20 to suitably agitate the objects existing inside the reactor 100 .
  • the above air blowing hole 163 may have a small diameter hole smaller than the particle size of the objects present inside the reactor 100 instead of the labyrinth structure. As a result, the blow hole 163 can suppress the inflow of objects existing inside the reactor 100 .
  • the configuration of the reaction device 20 is not limited to that described above.
  • the shape or configuration of the screw 120 can take various patterns depending on what kind of physical stimulation is applied to the raw material R10.
  • the position where the airflow stirring region 160 is arranged is not limited to the position described above, and can be set at a desired position. According to Embodiment 2, it is possible to provide a reactor or the like that efficiently produces a desired product.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the reaction system 1 according to the third embodiment.
  • the reaction system 1 shown in FIG. 6 is a system in which two reactors 10, that is, a first reactor 10A and a second reactor 10B are connected in series.
  • FIG. 6 schematically shows a state in which the first reactor 10A and the second reactor 10B are connected.
  • the illustrated first reactor 10A has a first fluid control area 130A and a second fluid control area 140A.
  • the first fluid control region 130A gives reaction A to the raw material R10 received from the first supply port 101A.
  • the second fluid control region 140A applies reaction B to reaction product A generated by applying reaction A.
  • the first reactor 10A sends out the reaction product B produced by adding the reaction B from the first outlet 102A and supplies it to the second inlet 101B of the second reactor 10B.
  • the second reactor 10B has a first fluid control area 130B and a second fluid control area 140B.
  • the first fluid control region 130B gives the reaction C to the reaction product B received from the second supply port 101B.
  • the second fluid control region 140B applies reaction D to reaction product C generated by applying reaction C.
  • the second reactor 10B delivers the reaction product D produced by applying the reaction D from the second delivery port 102B.
  • the third embodiment has been described above. It should be noted that one or both of the reactors 10 described above may of course be the reactor 20 . Further, the reaction system according to Embodiment 3 may be one in which three or more reaction devices 10 are connected. With such a configuration, the reaction system 1 according to the third embodiment can continuously give a plurality of reactions. Moreover, with such a configuration, the reaction system 1 according to the third embodiment enables flexible arrangement of the system itself and flexible system configuration. That is, according to Embodiment 3, it is possible to provide a reaction system for efficiently producing a desired product requiring multiple reactions.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of the reaction system 2 according to the fourth embodiment.
  • the reaction system 2 shown in FIG. 7 has a kneader 310, a granulator 320, a dryer 330, a reactor 10 and a pulverization classifier 340 as main components.
  • the kneader 310 (kneaded product manufacturing device) receives powder component A, powder component B, and powder component C, and kneads these received powder components with screws.
  • the kneader 310 is connected to the granulator 320 and supplies kneaded powder ingredients to the granulator 320 .
  • the granulator 320 receives the powder components kneaded by the kneader 310 and produces granules of a predetermined size from the received powder components.
  • the granulator 320 supplies the produced granules to the dryer 330 .
  • Dryer 330 dries the granules received from granulator 320 to produce a predetermined raw material. Furthermore, the dryer 330 supplies the produced raw material to the reactor 10 .
  • the reactor 10 receives raw materials from the dryer 330 and passes the received raw materials through the first fluid control region 130 and the second fluid control region 140 to produce reaction products.
  • the reactor 10 supplies the produced reaction product to the pulverization classifier 340 .
  • the pulverization classifier 340 receives the reaction product from the reactor 10, pulverizes the received reaction product, and further classifies it. Then, the pulverization classifier 340 discharges the classified products.
  • reaction system 2 may have at least one of kneader 310 , granulator 320 and dryer 330 .
  • the reaction system 2 may not include the pulverization classifier 340 .
  • reactor 10 may be replaced by reactor 20 .
  • the reaction device 10 can be replaced with the reaction system 1 according to the third embodiment. As described above, according to Embodiment 4, it is possible to provide a reaction system for efficiently producing a desired product that requires multiple reactions.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of the reaction system 3 according to the fifth embodiment.
  • the reaction system 3 according to the fifth embodiment differs from the reactor described above in that it has supply ports for receiving a plurality of different raw materials.
  • the reaction system 3 shown in FIG. 8 has a reaction device 11 and a pulverization classifier 340.
  • the reactor 11 receives powder component A, powder component B and powder component C respectively as raw materials. That is, in the reactor 11 according to the fifth embodiment, the reactor 100 has a plurality of supply ports for receiving a plurality of different raw materials on one end side. More specifically, the reactor 11 has a first supply port 101A, a second supply port 101B and a third supply port 101C as supply ports. The first supply port 101A, the second supply port 101B, and the third supply port 101C are provided between one end side of the reactor 100 and the first fluid control region 130, respectively.
  • the powder components respectively supplied from the first supply port 101A, the second supply port 101B, and the third supply port 101C are conveyed in the direction of the delivery port 102 by the screw 120 .
  • the screw 120 may have a shape for mixing the received raw materials.
  • the reaction device 11 passes the received powder component A, powder component B, and powder component C through the first fluid control area 130 and further through the second fluid control area 140 . Thereby, the reaction device 11 produces a reaction product and supplies the produced reaction product to the pulverization classifier 340 .
  • the pulverization classifier 340 receives the reaction product produced by the reactor 11, pulverizes the received reaction product, and further classifies it. Then, the pulverization classifier 340 discharges the classified products.
  • the reaction device 11 may have an airflow stirring region 160 .
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a battery material manufacturing system 4 according to a sixth embodiment.
  • a battery material manufacturing system 4 shown in FIG. 9 is a system for manufacturing, for example, a positive electrode sheet or an electrolyte sheet for a solid secondary battery.
  • the battery material manufacturing system 4 has a first process area P41, a second process area P42, a third process area P43 and a fourth process area P44 as a main configuration. That is, the battery material manufacturing system 4 manufactures the battery material through the first, second, third and fourth steps described above.
  • the example shown below uses the battery material manufacturing system 4 to manufacture an electrolyte sheet.
  • the battery material manufacturing system 4 manufactures a solid electrolyte.
  • the first process area P41 has a first reactor 10A, a second reactor 10B and a pulverization classifier 340 as main components.
  • the first reactor 10A receives raw materials, conveys the raw materials by screws, gives reaction A in the first fluid control area 130A, gives reaction B in the second fluid control area 140A,
  • the reaction product B is supplied to the second reactor 10B.
  • the second reactor 10B receives the reaction product B, conveys the raw material by the screw, gives the reaction C in the first fluid control area 130B, gives the reaction D in the second fluid control area 140B, thereby producing
  • the solid electrolyte is supplied to the pulverization classifier 340 .
  • the pulverization classifier 340 pulverizes and further classifies the received solid electrolyte. Then, the pulverization classifier 340 supplies the classified solid electrolyte to the second process area P42.
  • the battery material manufacturing system 4 mixes the solid electrolyte and the binder resin.
  • the second process area P42 has an extruder 350 .
  • the extruder 350 receives both the solid electrolyte produced in the first process region P41 and the separately supplied binder resin, and kneads the received solid electrolyte and binder resin to produce a kneaded material.
  • the extruder 350 supplies the produced kneaded material to the third process area P43.
  • the battery material manufacturing system 4 receives the kneaded material from the second process area P42 and manufactures an electrolyte sheet from the received kneaded material.
  • the third process area P43 has an extruder 360, a coater 370, a dryer 380 and a rolling mill 390 as main components.
  • the extruder 360 receives the kneaded material from the extruder 350, extrudes the received kneaded material, and continuously manufactures a sheet-like molding.
  • the sheet extruded by the extruder 360 may be integrated with the base material 361 such as a non-woven fabric. That is, the third process area P43 includes a sheet manufacturing apparatus.
  • the coater 370 applies a predetermined protective film or the like to the surface of the molding. Furthermore, the dryer 380 dries the molding coated with a predetermined protective film and supplies it to the rolling mill 390 . The rolling mill 390 rolls the dried molding and supplies it to the fourth process area P44.
  • the battery material manufacturing system 4 has a process of bonding predetermined sheets and winding them.
  • the fourth process area P44 has a laminator 400 and a winding machine 410 as main components.
  • the laminator 400 laminates a positive electrode sheet 401 containing a positive electrode active material and a negative electrode sheet 402 containing a negative electrode active material onto a sheet-like molding supplied from a rolling mill 390 , and winds the laminated product to a winder 410 .
  • supply to Winder 410 winds the electrolyte sheet supplied from laminator 400 .
  • the configuration of the battery material manufacturing system 4 and the battery material manufacturing method executed by the battery material manufacturing system 4 have been described above.
  • the battery material manufacturing system 4 according to Embodiment 6 can consistently and efficiently manufacture reaction products such as solid electrolytes that require multiple reactions, and can continuously manufacture sheets using the manufactured reaction products. .
  • the battery material manufacturing system 4 according to the present embodiment is not limited to that shown in FIG.
  • the battery material manufacturing system 4 may not have the laminator 400 in the fourth process area P44, for example.
  • the system shown in FIG. 9 can also manufacture predetermined materials that are not battery materials. That is, the system shown in FIG. 9 can be called a material manufacturing system. Also, a method executed by such a material manufacturing system can be referred to as a material manufacturing method.
  • the battery material manufacturing system 4 shown in FIG. 9 manufactures the electrolyte sheet in the third process area P43, laminates the positive electrode sheet in the fourth process area P44, and further laminates the negative electrode sheet, as described above. be able to. By doing so, the battery material manufacturing system 4 can manufacture a battery. That is, in this case, the system shown in FIG. 9 can be called a battery manufacturing system, and the method executed by the system shown in FIG. 9 can be called a battery manufacturing method.
  • Embodiment 6 it is possible to provide a system or method for efficiently manufacturing desired battery materials, batteries, or predetermined materials.

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Abstract

反応装置（１０）において、反応炉（１００）は、筒状であって、一端側に供給される原料を受け入れる供給口を有し他端側に反応生成物の送出口を有する。温度制御領域（１１０）は、加熱装置または冷却装置を含み、供給口と送出口の間の中間部における所定の位置の反応炉の温度を制御する。スクリュ（１２０）は、反応炉の一端側から他端側に亘り延伸することにより、供給口から供給された原料を送出口に向かって搬送可能に回転する。第１流体制御領域（１３０）は、中間部における所定の領域において反応炉に第１流体を通過させるための第１流体入口および第１流体出口を含む。第２流体制御領域（１４０）は、中間部における第１流体制御領域とは異なる領域において第２流体を通過させるための第２流体入口および第２流体出口を含む。

Description

反応装置、反応システム、材料製造システム、電池用材料製造システム、電池製造システム、反応生成物製造方法、電池用材料製造方法および電池製造方法
　本発明は反応装置、反応システム、材料製造システム、電池用材料製造システム、電池製造システム、反応生成物製造方法、電池用材料製造方法および電池製造方法に関する。
　粉粒体状の原料に対して所定の雰囲気を与えることにより所望の製品を製造するための反応装置が存在する。例えば一般には、ロータリーキルンと称される反応装置は、中心軸周りに回転する中空の反応炉を加熱し、この反応炉に材料を転動させながら通過させることにより所望の製品を製造する。また例えばローラーハースキルンと称される反応装置は、トンネル型の反応炉に原料やワークを通過させることにより所望の製品を製造する。またその他にも種々の反応装置が開発されている。
　例えば特許文献１は、以下の反応装置について開示している。反応装置は、圧力反応容器となるスクリュフィーダ本体と、スクリュフィーダ本体内に触媒を導入する触媒供給部と、スクリュフィーダ本体内に低級炭化水素を導入する低級炭化水素供給部と、を有する。またこの反応装置は、生成したナノ炭素を移送するスクリュと、スクリュによって移送される触媒とナノ炭素を送出する固体送出部と、生成した水素をフィーダ本体外に送出する気体送出部と、を有する。
特開２００６－２９０６８２号公報
　しかしながら、例えば連続式のロータリーキルンは、炉内の軸方向の温度を細かく制御することができない。またローラーハースキルンは、粉粒体状の原料を鞘に入れて搬送するため、炉内の原料を攪拌する機能がない。さらに上述のスクリュを用いた反応装置はスクリュフィーダの入り口から導入する材料および触媒による反応が１種類のみである。そのため、所望の製品を製造するうえで複数の反応をさせたい場合には装置が複雑かつ管理が煩雑になる。
　本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、所望の製品を効率よく製造する反応装置等を提供するものである。
　本開示にかかる反応装置は、反応炉、温度制御領域、スクリュ、第１流体制御領域および第２流体制御領域を有する。反応炉は、筒状であって、一端側に供給される原料を受け入れる供給口を有し他端側に反応生成物の送出口を有する。温度制御領域は、加熱装置または冷却装置を含み、供給口と送出口の間の中間部における所定の位置の反応炉の温度を制御する。スクリュは、反応炉の一端側から他端側に亘り延伸することにより、供給口から供給された原料を送出口に向かって搬送可能に回転する。第１流体制御領域は、中間部における所定の領域において反応炉に第１流体を通過させるための第１流体入口および第１流体出口を含む。第２流体制御領域は、中間部における第１流体制御領域とは異なる領域において第２流体を通過させるための第２流体入口および第２流体出口を含む。
　本開示にかかる反応生成物製造方法は、以下の方法を反応装置が実行する。反応装置は、筒状の反応炉であり、一端側に供給される原料を受け入れる供給口を有し他端側に反応生成物の送出口を有する。反応装置は、反応炉の一端側から他端側に亘り延伸するスクリュにより原料を送出口に向かって搬送する。反応装置は、反応炉における供給口と送出口との間の中間部における所定の位置の温度を制御する。反応装置は、中間部に設けられた第１流体制御領域において第１流体を反応炉に通過させる。反応装置は、中間部において第１流体制御領域とは異なる第２流体制御領域において第２流体を反応炉に通過させる。反応装置は、第２流体制御領域を通過した反応生成物を送出口から送出する。
　本開示にかかる電池用材料製造方法は、以下の方法を電池用材料製造装置が実行する。電池用材料製造装置は、一端側に供給される原料を受け入れる供給口を有し、他端側に反応生成物の送出口を有する筒状の反応炉に、供給口から所定の原料を受け入れる。電池用材料製造装置は、反応炉の一端側から他端側に亘り延伸するスクリュにより原料を送出口に向かって搬送する。電池用材料製造装置は、反応炉における供給口と送出口との間の中間部における所定の位置の温度を制御する。電池用材料製造装置は、中間部に設けられた第１流体制御領域において第１流体を反応炉に通過させる。電池用材料製造装置は、第１流体制御領域とは異なる中間部に設けられた第２流体制御領域において第２流体を反応炉に通過させる。電池用材料製造装置は、送出口から反応生成物を送出する。電池用材料製造装置は、送出された反応生成物と、バインダ樹脂と、固体電解質と、を混練して連続的に押し出すことにより混練物を製造する。電池用材料製造装置は、混練物をシート状に成形して電池用材料を製造する。
　本開示によれば、所望の製品を効率よく製造する反応装置等を提供することができる。
実施の形態１にかかる反応装置の側面図である。 実施の形態１にかかる反応装置のブロック図である。 反応装置が実行する処理のフローチャートである。 実施の形態２にかかる反応装置の側面図である。 実施の形態２にかかる反応炉の断面図である。 実施の形態３にかかる反応システムの構成図である。 実施の形態４にかかる反応システムの構成図である。 実施の形態５にかかる反応システムの構成図である。 実施の形態６にかかる電池用材料製造システムの構成図である。
　以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲にかかる発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
　＜実施の形態１＞
　図１を参照しながら、実施の形態１にかかる反応装置の主な構成について説明する。図１は、実施の形態１にかかる反応装置１０の側面図である。図に示す反応装置１０は理解容易のために一部を切り取った状態で示している。反応装置１０は、例えば粉粒体状の原料に所定の物理的な刺激等の条件を与えることにより反応生成物を製造するための装置である。原料や反応生成物の種類や状態は特に制限されないが、リチウムを成分の一つに含む金属酸化物や金属硫化物のような無機物であってもよいし、炭化水素のような有機物であってもよい。また、原料や反応生成物の形状や大きさは特に制限されないが、形状が塊状の場合の対角長さは、好ましくは０．１ｍｍ～５０ｍｍであり、さらに好ましくは１～２０ｍｍである。さらに、原料や反応生成物の形状が塊状の場合、対角長さの比率（アスペクト比）は、好ましくは１～１０であり、さらに好ましくは１．３～１．８である。反応装置１０は主な構成として、反応炉１００、温度制御領域１１０、スクリュ１２０、第１流体制御領域１３０および第２流体制御領域１４０を有する。
　反応炉１００は、筒状の炉であって、一端側に供給される原料を受け入れる供給口１０１を有し、他端側に反応生成物の送出口１０２を有する。また反応炉１００は、供給口１０１と送出口１０２との間に中間部を有する。反応炉１００は、炉内において反応生成物を製造する際に生じる温度変化や、炉内に供給される物質との接触を許容可能な材質により形成される。例えば反応炉１００は、ニッケルやクロムを主成分とした合金やアルミナを含むセラミックスにより形成され得る。また、例えばスクリュ１２０は、ニッケルやクロムを主成分とした合金やアルミナを含むセラミックスにより形成され得る。
　図１に示す反応装置１０は、水平方向に横臥しており、左上端部に供給口１０１を有し、右下端部に送出口１０２を有する。図１に示す反応炉１００は、供給口１０１から原料Ｒ１０を受け入れる。反応装置１０は、反応炉１００の内部に設けられたスクリュ１２０を回転させることにより、反応炉１００が受け入れた原料Ｒ１０を送出口１０２に向かって推進させる。すなわち反応炉１００に供給された原料Ｒ１０は、中間部を通過して送出口１０２に向かう。反応装置１０は、反応炉１００の中間部に原料Ｒ１０を通過させることにより原料Ｒ１０から反応生成物Ｒ１１を製造する。そして反応炉１００は、製造した反応生成物Ｒ１１を送出口１０２から送出する。
　温度制御領域１１０は、温度制御装置、すなわち加熱装置または冷却装置を含み、供給口１０１と送出口１０２の間の中間部における所定の位置の反応炉の温度を制御する。図１に示す温度制御領域１１０は、反応炉１００の中間部において筒状の反応炉１００の周囲を囲むように加熱装置を有している。加熱装置は例えばシースヒータ、コイルヒータまたはセラミックヒータなどの温度制御可能な任意のヒータを含む。加熱装置は例えば常温から８００度程度の範囲の加熱を行う。また温度制御領域１１０は、反応炉１００の中間部の領域ごとに、後述するスクリュ１２０の軸方向に沿って、異なる温度を設定できる。例えば温度制御領域１１０は後述する第１流体制御領域１３０や第２流体制御領域１４０において原料Ｒ１０に与える温度変化を制御し得る。
　また温度制御領域１１０は、加熱装置または冷却装置を制御するための制御装置を含みうる。例えば温度制御領域１１０は、反応炉１００の所定の位置に温度を監視するための温度計を有していてもよい。また反応炉１００は、例えば加熱装置が電流を流すことにより加熱する原理を有する場合には、電流値を監視することにより温度制御を行ってもよい。
　なお、温度制御領域１１０は、例えば水やオイルを循環させることにより加熱または冷却を行う構成を有していてもよい。また温度制御領域１１０は例えばペルチェ素子などを用いて冷却を行う構成を有していてもよい。上述の構成により、温度制御領域１１０は、反応炉１００においてスクリュ１２０の軸方向に沿って種々の温度分布を設定できる。
　スクリュ１２０は、反応炉１００の一端側から他端側に亘り延伸することにより、供給口１０１から供給された原料Ｒ１０を送出口１０２に向かって搬送可能に回転する。図１に示すスクリュ１２０は、左右方向に延伸する軸の周囲に螺旋状の凸部１２１が形成されている。この凸部１２１が原料Ｒ１０と接触しながら回転することにより、スクリュ１２０は原料Ｒ１０を図１の左側から右側へ向かって搬送する。
　なお、図１に示す凸部１２１の形状は一例であって、凸部１２１の形状はこれに限られない。凸部１２１は、反応炉１００の領域ごとに異なる形状を有していてもよい。より具体的には、例えば凸部１２１は螺旋のピッチが変化してもよい。また凸部１２１の螺旋形状は、１条ではなく、２条であってもよい。また凸部１２１は螺旋形状ではない部分を有していてもよい。これにより反応装置１０は、反応炉１００の内部に存在する物体の移動する速さや移動する際の挙動などを領域ごとに設定できる。より具体的には、例えば反応装置１０は、反応炉１００における物体を搬送、攪拌、混合、混練または粉砕する。
　スクリュ１２０は、反応炉１００の両端部においてそれぞれ軸支されている。また図１に示すスクリュ１２０は、供給口１０１の側において駆動装置１５０に接続している。駆動装置１５０は、モータなどの所定の回転機構を有し、スクリュ１２０を回転させる。駆動装置１５０は、スクリュ１２０の回転数を変速可能に設定されたものであってもよい。この場合、駆動装置１５０は、回転数が変動可能なモータであってもよいし、回転数が一定のモータと、減速比が変更可能な減速機とを組み合わせたものであってもよい。
　第１流体制御領域１３０は、中間部における所定の領域において反応炉１００に第１流体を通過させるための第１流体入口１３１および第１流体出口１３２を含む。第１流体制御領域１３０は反応炉１００において、供給口１０１と第２流体制御領域１４０との間に設けられている。第１流体入口１３１は第１流体供給管１３３に接続し、第１流体供給管１３３から供給される第１流体を反応炉１００に供給する。なお、第１流体供給管１３３は第１流体の流量を調整するための第１バルブ１３４を含む。第１流体出口１３２は、第１流体制御領域１３０の流体を反応炉１００の外へ排出するための孔である。
　上述の構成により、反応装置１０は、第１流体制御領域１３０において原料Ｒ１０と第１流体とを反応させて中間物を生成する。また反応装置１０は、反応後の流体を第１流体制御領域１３０の外へ排出する。また反応装置１０は、スクリュ１２０が回転しながら原料Ｒ１０ないし反応生成物を搬送し、さらに第１流体を接触させることにより、第１流体による反応を促進できる。なお、第１流体は、気体であってもよいし、液体であってもよい。
　第２流体制御領域１４０は、中間部における第１流体制御領域１３０とは異なる領域において第２流体を通過させるための第２流体入口１４１および第２流体出口１４２を含む。すなわち第２流体制御領域１４０は、第１流体制御領域１３０とは異なる領域において、第１流体制御領域１３０と同等の構成を有し得る。
　第２流体制御領域１４０は反応炉１００において、第１流体制御領域１３０と送出口１０２との間に設けられている。第２流体入口１４１は第２流体供給管１４３に接続し、第２流体供給管１４３から供給される第２流体を反応炉１００に供給する。なお、第２流体供給管１４３は第２流体の流量を調整するための第２バルブ１４４を含む。第２流体出口１４２は、第２流体制御領域１４０の流体を反応炉１００の外へ排出するための孔である。
　上述の構成により、反応装置１０は、第２流体制御領域１４０において第１流体制御領域１３０を通過した後の中間物と第２流体とを反応させて反応生成物Ｒ１１を生成する。また反応装置１０は、反応後の流体を第２流体制御領域１４０の外へ排出する。なお、第２流体は、気体であってもよいし、液体であってもよい。
　以上、反応装置１０の構成について説明したが、実施の形態１にかかる反応装置１０は、上述の構成に限られない。例えば、スクリュ１２０は１以上であれば、２以上であってもよい。すなわち、反応装置１０は、平行に配置された複数のスクリュ１２０を有してもよい。
　反応炉１００のスクリュ１２０の軸と直交する平面における断面形状はルーローの定幅図形で定義される組合せを持つものであってもよい。この場合、スクリュ１２０の凸部１２１の断面形状は、ルーローの定副図形に対応した複数の円弧を組み合わせた形状を有する。例えば反応炉１００の内部の断面形状が円形の場合には、スクリュ１２０の断面形状は、３つの円弧で構成されたルーロー定幅図形を有する。
　反応炉１００は水平方向に平行に横臥するものに限らず、水平面に対して所定の角度を有し、反応炉１００は斜面を有するものであってもよい。反応装置１０は、中間部において第１流体制御領域１３０と第２流体制御領域１４０とを有しているが、さらに別の流体を通過させるための構成を有していてもよい。すなわち反応装置１０は、３以上の流体制御領域を有していてもよい。なお、上述の反応装置１０は、後述する制御装置により制御されている。
　次に、図２を参照して、反応装置１０の機能について説明する。図２は、実施の形態１にかかる反応装置１０のブロック図である。反応装置１０は図１において示した構成に加えて、制御装置２００、温度制御装置２１０、第１流体制御装置２３０、第２流体制御装置２４０および情報入出力部２５０を有している。
　制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＣＵ（Micro Controller Unit）等の演算装置を含む回路基板である。制御装置２００は、温度制御装置２１０、第１流体制御装置２３０、第２流体制御装置２４０および情報入出力部２５０のそれぞれと通信可能に接続し、これの構成をそれぞれ制御する。制御装置２００は回路基板に実装されたハードウェアおよびソフトウェアによりその機能を実現する。
　制御装置２００は主な機能構成として、全体制御部２０１、温度制御部２０２、スクリュ回転制御部２０３、第１流体制御部２０４、第２流体制御部２０５、ＩＦ制御部２０６および記憶部２０７を有している。制御装置２００が有するこれらの機能構成は、一体となったものであってもよいし、ディスクリートであってもよい。また制御装置２００が有するこれらの機能構成は、別個の複数の装置が連動することにより実現されてもよい。
　全体制御部２０１は、制御装置２００が有する各機能構成に接続し、これらの機能の全体の動作を制御する。例えば全体制御部２０１は、温度制御部２０２から供給される温度の状態に応じてスクリュ回転制御部２０３に動作の指示を出す、といった動作を行い得る。
　温度制御部２０２は、温度制御装置２１０に接続し、温度制御領域１１０における反応炉１００の温度を制御する。温度制御部２０２は、加熱装置および冷却装置のうち少なくともいずれか一方を有している。また温度制御部２０２は、温度を制御するための１以上の温度計を有し得る。
　スクリュ回転制御部２０３は、駆動装置１５０に接続し、駆動装置１５０の動作を制御する。スクリュ回転制御部２０３は例えば駆動装置１５０が有するモータを駆動するためのモータ駆動回路を有し得る。またスクリュ回転制御部２０３は、モータの回転数を監視するための回転センサを有し得る。
　第１流体制御部２０４は、第１流体制御領域１３０における第１流体の流れを制御する。より具体的には、第１流体制御部２０４は第１流体制御装置２３０に接続し、第１流体制御装置２３０の動作を制御する。第１流体制御装置２３０は第１流体を圧送するための第１バルブ１３４を含む。第２流体制御部２０５は、第２流体制御領域１４０における第２流体の流れを制御する。より具体的には、第２流体制御部２０５は第２流体制御装置２４０に接続し、第２流体制御装置２４０の動作を制御する。第２流体制御装置２４０は第２流体を圧送するための第２バルブ１４４を含む。
　ＩＦ制御部２０６（IF=Interface）は、情報入出力部２５０に接続し、情報入出力部２５０を介してユーザとの情報交換を行うためのインタフェースである。すなわちＩＦ制御部２０６は、情報入出力部２５０を介してユーザからの操作を受け付け、受け付けた操作にかかる情報を、制御装置２００の各構成に適宜供給する。またＩＦ制御部２０６は、情報入出力部２５０が有する表示部の状態を制御する。
　記憶部２０７は、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性メモリを含む記憶装置である。記憶部２０７は反応装置１０が本開示における機能を実現するためのプログラムを格納している。また記憶部２０７は揮発性メモリを含み、制御装置２００が動作する際に所定の情報を一時的に格納する。情報入出力部２５０は、例えばユーザからの操作を受け付けるためのボタン、スイッチまたはタッチパネル等を有する。また情報入出力部２５０は、ユーザに情報を提示するためのディスプレイ装置等を含む。
　以上、反応装置１０の機能ブロックについて説明した。反応装置１０は上述の構成により、受け入れた原料Ｒ１０をスクリュ１２０により搬送し、反応炉１００の温度を制御し、第１流体制御領域１３０および第２流体制御領域１４０における雰囲気を制御する。
　次に、図３を参照して、反応装置１０が実行する反応生成物の製造方法（反応生成物製造方法）について説明する。図３は、反応装置１０が実行する処理のフローチャートである。図３に示すフローチャートは、例えば反応装置１０に対して原料Ｒ１０の供給を開始することにより開始する。
　まず、反応装置１０は、供給口１０１から所定の原料Ｒ１０を受け入れる（ステップＳ１１）。
　次に、反応装置１０の制御装置２００は、温度制御部２０２を介して、反応炉１００の温度制御領域１１０の加熱装置または冷却装置を駆動することにより温度を制御する（ステップＳ１２）。
　次に、反応装置１０の制御装置２００は、スクリュ回転制御部２０３を介して駆動装置１５０を駆動する。これにより駆動装置１５０はスクリュ１２０を回転させる。そしてスクリュ１２０は、受け入れた原料Ｒ１０を送出口１０２に向かって搬送する（ステップＳ１３）。
　次に、反応装置１０の制御装置２００は、第１流体制御部２０４を介して、第１流体制御領域１３０に通過させる第１流体の流れを制御する（ステップＳ１４）。
　次に、反応装置１０の制御装置２００は、第２流体制御部２０５を介して、第２流体制御領域１４０に通過させる第２流体の流れを制御する（ステップＳ１５）。
　次に、反応装置１０は、第２流体制御領域１４０を通過した反応生成物Ｒ１１を送出口１０２から送出する（ステップＳ１６）。
　以上、反応装置１０が実行する反応方法について説明した。上述の方法は、反応装置１０が原料Ｒ１０から反応生成物Ｒ１１を製造し、製造した反応生成物Ｒ１１を排出するまでの流れに沿って示されている。しかし、反応装置１０は、例えばステップＳ１２における温度制御を、ステップＳ１１の前から実行していてもよい。また例えば反応装置１０は、ステップＳ１４とステップＳ１５とを同時に開始してもよい。
　以上、実施の形態１について説明した。なお、上述の反応装置１０において、反応装置１０は２つの流体制御領域（第１流体制御領域１３０および第２流体制御領域１４０）を有しているが、反応装置１０は３つ以上の流体制御領域を有しても良い。また反応装置１０は、スクリュ１２０の軸方向に沿って複数の温度制御領域１１０を有していても良い。上述の反応装置１０は、供給口１０１から受け入れた原料Ｒ１０に対して、中間部において複数の流体を別個に接触させる。また反応装置１０は、中間部において、スクリュ１２０の軸方向に沿って、反応炉１００の温度制御を行う。さらに反応装置１０は、反応炉１００の内部の物体を搬送し、攪拌や混練などの物理的な刺激を与えることができる。反応装置１０は上述の雰囲気制御、温度制御および物理制御を、同時に、且つ、精度よく行うことができる。よって、実施の形態１によれば、所望の製品を効率よく製造する反応装置等を提供することができる。
　＜実施の形態２＞
　次に、実施の形態２について説明する。図４は、実施の形態２にかかる反応装置２０の側面図である。図４に示す反応装置２０は、スクリュ１２０の構成が図１に示す反応装置１０と異なる。また反応装置２０は、第１流体制御領域１３０および第２流体制御領域１４０が、反応炉１００から強制的に流体を排出するための強制排出機構を含む点が図１に示す反応装置１０と異なる。さらに、反応装置２０は、気流攪拌領域１６０を有する点が、反応装置１０と異なる。
　本実施の形態にかかるスクリュ１２０は、凸部１２１の構成が図１に示すスクリュ１２０と異なる。スクリュ１２０は、原料を搬送するための凸部のピッチが送り方向で変化する構造を有する。図２に示すスクリュ１２０は、第１流体制御領域１３０における凸部１２１のピッチ（すなわちスクリュピッチ）が距離Ｄ１であり、第２流体制御領域１４０における凸部１２１のスクリュピッチが距離Ｄ２である。また距離Ｄ１は距離Ｄ２より大きい。すなわちスクリュ１２０は、第２流体制御領域１４０に対応するスクリュピッチが、第１流体制御領域１３０に対応するスクリュピッチより小さい。これにより、反応装置２０は、第２流体制御領域１４０における物体の搬送速度を、第１流体制御領域１３０における物体の搬送速度より遅く設定している。
　また反応装置２０のスクリュ１２０は、原料を滞留、攪拌、混合、混練または粉砕する目的で送り方向との間に０度～１８０度の範囲の角度を成す面または配列を有する凸部を有し得る。図４に示すスクリュ１２０は、第２流体制御領域１４０と送出口１０２との間に攪拌部１２２を有している。攪拌部１２２は、送り方向に平行な、すなわち送り方向に対して０度の角度を成す複数の凸部を有する。
　図５を参照して攪拌部１２２について説明する。図５は、実施の形態２にかかる反応炉の断面図である。図５に示す断面図は、図４のＶ-Ｖ断面を示したものである。図５には反応炉１００の内部に配置された攪拌部１２２が示されている。攪拌部１２２はスクリュ１２０の軸の中心Ｃから放射状に複数の凸部が形成されている。また攪拌部１２２は中心Ｃを回転軸として時計周りに回転する。これにより攪拌部１２２は、攪拌部１２２に接触する物質を攪拌する。
　図４に戻り反応装置２０について説明を続ける。反応装置２０は、第１流体制御領域１３０において第１流体排出管１３５に第１強制排出機構１３６を有している。第１強制排出機構１３６は第１流体出口１３２を介して第１流体排出管１３５に排出された流体の流量を上昇させ、かかる流体を強制排出するための機構である。第１強制排出機構１３６は、例えばモータを含むポンプである。この場合、強制排出機構１３６であるポンプは、モータを駆動して流体を吸引することにより、第１流体排出管１３５に排出された流体の流量を上昇させる。反応装置２０は、第１バルブ１３４と第１強制排出機構１３６とを有することにより、第１流体制御領域１３０における第１流体の流れを好適に制御できる。なお、第１強制排出機構１３６は、第１流体制御領域１３０から排出される流体を強制的に排出できる機構であれば、上述の構成に限定されない。
　同様に、反応装置２０は、第２流体制御領域１４０において第２流体排出管１４５に第２強制排出機構１４６を有している。第２強制排出機構１４６は第２流体出口１４２を介して第２流体排出管１４５に排出された流体の流量を上昇させる。第２強制排出機構１４６は、例えばモータを含むポンプである。この場合、強制排出機構１４６であるポンプは、モータを駆動して流体を吸引することにより、第２流体排出管１４５に排出された流体の流量を上昇させる。反応装置２０は、第２バルブ１４４と第２強制排出機構１４６とを有することにより、第２流体制御領域１４０における第２流体の流れを好適に制御できる。なお、第２強制排出機構１４６は、第２流体制御領域１４０から排出される流体を強制的に排出できる機構であれば、上述の構成に限定されない。
　反応装置２０は、攪拌部１２２に対応する部分に気流攪拌領域１６０を有している。気流攪拌領域１６０は、反応炉１００の中間部において反応炉１００の内部に気流を発生させる。
　気流攪拌領域１６０は主な構成として、送風ファン１６１、気流制御バルブ１６２、送風孔１６３を有している。送風ファン１６１は、所定の不活性ガスを気流制御バルブ１６２に圧送する。なお、送風ファン１６１は、例えばガス圧縮機や圧縮ガスボンベが代替として用いられてもよい。気流制御バルブ１６２は送風ファン１６１から圧送される不活性ガスの流量を制御する。送風孔１６３は、気流制御バルブ１６２を介して圧送された不活性ガスを反応炉１００の内部に吐出させるための孔である。送風孔１６３は、反応炉１００の内部に面する部分に屈曲部を含むラビリンス構造を有している。これにより気流攪拌領域１６０は、気流を発生させるとともに、吐出口である送風孔１６３に反応炉１００の物体が流入するのを抑制する。
　図５を参照して、気流攪拌領域１６０についてさらに説明する。図５に示す断面には、送風孔１６３が３か所に配置されている。このように、気流攪拌領域１６０が複数の送風孔１６３を有することにより、反応装置２０は、反応炉１００の内部の所望の領域において、好適に気流を発生させることができる。またこれにより反応装置２０は、反応炉１００の内部に存在する物体を好適に攪拌できる。なお、上述の送風孔１６３は、ラビリンス構造に代えて、反応炉１００の内部に存在する物体の粒径より小さい小径孔を有するものであってもよい。これにより送風孔１６３は、反応炉１００の内部に存在する物体が流入してくるのを抑制できる。
　以上、実施の形態２について説明したが、反応装置２０の構成は上述のものに限られない。例えばスクリュ１２０の形状または構成は原料Ｒ１０に対してどのような物理的な刺激を与えるかにより種々のパターンが考えられる。また気流攪拌領域１６０が配置される位置は、上述の位置に限られず、所望の位置に設定され得る。実施の形態２によれば、所望の製品を効率よく製造する反応装置等を提供することができる。
　＜実施の形態３＞
　次に、実施の形態３について説明する。図６は、実施の形態３にかかる反応システム１の構成図である。図６に示す反応システム１は、２つの反応装置１０すなわち第１反応装置１０Ａおよび第２反応装置１０Ｂが直列に連結されたシステムである。図６には、第１反応装置１０Ａと第２反応装置１０Ｂとが連結した状態が模式的に示されている。
　図に示す第１反応装置１０Ａは、第１流体制御領域１３０Ａと、第２流体制御領域１４０Ａと、を有している。第１流体制御領域１３０Ａは、第１供給口１０１Ａから受け入れた原料Ｒ１０に対して反応Ａを付与する。第２流体制御領域１４０Ａは、反応Ａを付与することにより生成した反応生成物Ａに対して反応Ｂを付与する。また第１反応装置１０Ａは、反応Ｂを付与することにより生成した反応生成物Ｂを、第１送出口１０２Ａから送出し、第２反応装置１０Ｂの第２供給口１０１Ｂに供給する。
　第２反応装置１０Ｂは、第１流体制御領域１３０Ｂと、第２流体制御領域１４０Ｂと、を有している。第２反応装置１０Ｂにおいて、第１流体制御領域１３０Ｂは、第２供給口１０１Ｂから受け入れた反応生成物Ｂに対して反応Ｃを付与する。第２流体制御領域１４０Ｂは、反応Ｃを付与することにより生成した反応生成物Ｃに対して反応Ｄを付与する。また第２反応装置１０Ｂは、反応Ｄを付与することにより生成した反応生成物Ｄを、第２送出口１０２Ｂから送出する。
　以上、実施の形態３について説明した。なお、上述の反応装置１０の一方または両方は、もちろん反応装置２０であってもよい。また実施の形態３にかかる反応システムは、３つ以上の反応装置１０が連結するものであってもよい。このような構成により、実施の形態３にかかる反応システム１は、複数の反応を連続して付与できる。またこのような構成により、実施の形態３にかかる反応システム１は、システム自体の柔軟な配置および柔軟なシステム構成を可能とする。すなわち、実施の形態３によれば、複数の反応を要する所望の製品を効率よく製造する反応システムを提供することができる。
　＜実施の形態４＞
　次に、実施の形態４について説明する。図７は、実施の形態４にかかる反応システム２の構成図である。図７に示す反応システム２は主な構成として、混練機３１０、造粒機３２０、乾燥機３３０、反応装置１０および粉砕分級機３４０を有している。
　混練機３１０（混練物製造装置）は、粉末成分Ａ、粉末成分Ｂおよび粉末成分Ｃをそれぞれ受け入れ、受け入れたこれらの粉末成分をスクリュにより混練する。混練機３１０は造粒機３２０に連結しており、混練した粉末成分を造粒機３２０に供給する。
　造粒機３２０は、混練機３１０が混練した粉末成分を受け入れ、受け入れた粉末成分から所定の大きさの粒状物を生成する。造粒機３２０は生成した粒状物を、乾燥機３３０に供給する。乾燥機３３０は、造粒機３２０から受け入れた粒状物を乾燥させて、所定の原料を生成する。さらに乾燥機３３０は、生成した原料を、反応装置１０に供給する。
　反応装置１０は、乾燥機３３０から原料を受け入れ、受け入れた原料を第１流体制御領域１３０および第２流体制御領域１４０に通過させて、反応生成物を生成する。反応装置１０は、生成した反応生成物を粉砕分級機３４０に供給する。粉砕分級機３４０は、反応装置１０から反応生成物を受け入れて、受け入れた反応生成物を粉砕し、さらに分級する。そして、粉砕分級機３４０は、分級した製造物を吐出する。
　以上、実施の形態４について説明した。なお、反応システム２の構成は、上述のものに限られない。例えば反応システム２は、混練機３１０、造粒機３２０および乾燥機３３０のうちいずれか１つを少なくとも有するものであってもよい。また反応システム２は、粉砕分級機３４０を含まないものであっても良い。上述の反応システム２において、反応装置１０は、反応装置２０に置き換えられ得る。また反応装置１０は、実施の形態３にかかる反応システム１に置き換えられ得る。以上、実施の形態４によれば、複合的な反応を要する所望の製品を効率よく製造する反応システムを提供することができる。
　＜実施の形態５＞
　次に、実施の形態５について説明する。図８は、実施の形態５にかかる反応システム３の構成図である。実施の形態５にかかる反応システム３は、複数の異なる原料をそれぞれ受け入れる供給口を有する点が、上述の反応装置と異なる。
　図８に記載の反応システム３は、反応装置１１と、粉砕分級機３４０と、を有する。反応装置１１は、原料として粉末成分Ａ、粉末成分Ｂおよび粉末成分Ｃをそれぞれ受け入れる。すなわち実施の形態５にかかる反応装置１１は、反応炉１００が、一端側において、複数の異なる原料をそれぞれ受け入れる複数の供給口を有する。より具体的には、反応装置１１は、供給口として、第１供給口１０１Ａ、第２供給口１０１Ｂおよび第３供給口１０１Ｃをそれぞれ有する。第１供給口１０１Ａ、第２供給口１０１Ｂおよび第３供給口１０１Ｃは、反応炉１００の一端側から第１流体制御領域１３０の間にそれぞれ設けられている。第１供給口１０１Ａ、第２供給口１０１Ｂおよび第３供給口１０１Ｃからそれぞれ供給された粉末成分は、スクリュ１２０により送出口１０２の方向に搬送される。なお、この際、スクリュ１２０は受け入れたそれぞれの原料を混合またするための形状を有していてもよい。
　反応装置１１は、受け入れた粉末成分Ａ、粉末成分Ｂおよび粉末成分Ｃを第１流体制御領域１３０に通過させ、さらに第２流体制御領域１４０に通過させる。これにより反応装置１１は反応生成物を生成し、生成した反応生成物を粉砕分級機３４０に供給する。粉砕分級機３４０は反応装置１１が生成した反応生成物を受け入れ、受け入れた反応生成物を粉砕し、さらに分級する。そして、粉砕分級機３４０は、分級した製造物を吐出する。
　以上、実施の形態５について説明した。上述の反応システム３において、反応装置１１は、気流攪拌領域１６０を有していてもよい。以上、実施の形態５によれば、複数の原料を用いて複合的な反応を要する所望の製品を効率よく製造する反応システムを提供することができる。
　＜実施の形態６＞
　次に、実施の形態６について説明する。図９は、実施の形態６にかかる電池用材料製造システム４の構成図である。図９に示す電池用材料製造システム４は、例えば固体二次電池の正極シートや、電解質シートを製造するためのシステムである。電池用材料製造システム４は主な構成として第１工程領域Ｐ４１、第２工程領域Ｐ４２、第３工程領域Ｐ４３および第４工程領域Ｐ４４を有する。すなわち電池用材料製造システム４は、上述の第１工程、第２工程、第３工程および第４工程を経ることにより電池用材料を製造する。
　以下に示す例は、電池用材料製造システム４を用いて電解質シートを製造するものである。第１工程領域Ｐ４１において、電池用材料製造システム４は、固体電解質を製造する。第１工程領域Ｐ４１は主な構成として、第１反応装置１０Ａ、第２反応装置１０Ｂおよび粉砕分級機３４０を有する。
　第１工程領域Ｐ４１において、第１反応装置１０Ａは原料を受け入れ、スクリュにより原料を搬送し、第１流体制御領域１３０Ａにおいて反応Ａを付与し、第２流体制御領域１４０Ａにおいて反応Ｂを付与し、反応生成物Ｂを第２反応装置１０Ｂに供給する。第２反応装置１０Ｂは反応生成物Ｂを受け入れ、スクリュにより原料を搬送し、第１流体制御領域１３０Ｂにおいて反応Ｃを付与し、第２流体制御領域１４０Ｂにおいて反応Ｄを付与し、これにより生成される固体電解質を粉砕分級機３４０に供給する。粉砕分級機３４０は、受け入れた固体電解質を粉砕し、さらに分級する。そして、粉砕分級機３４０は、分級した固体電解質を第２工程領域Ｐ４２に供給する。
　第２工程領域Ｐ４２において、電池用材料製造システム４は、固体電解質とバインダ樹脂との混合化を行う。第２工程領域Ｐ４２は、押出機３５０を有する。押出機３５０は、第１工程領域Ｐ４１において生成された固体電解質と、別途供給されるバインダ樹脂とを併せて受け入れ、受け入れた固体電解質とバインダ樹脂とを混練して混練物を製造する。押出機３５０は、製造した混練物を第３工程領域Ｐ４３に供給する。
　第３工程領域Ｐ４３において、電池用材料製造システム４は、第２工程領域Ｐ４２から混練物を受け入れ、受け入れた混練物から電解質シートを製造する。第３工程領域Ｐ４３は主な構成として、押出成形機３６０、コータ３７０、乾燥機３８０および圧延機３９０を有する。
　押出成形機３６０は、押出機３５０から混練物を受け入れ、受け入れた混練物を押出成形してシート状の成形物を連続的に製造する。このとき第３工程領域Ｐ４３は、押出成形機３６０が押し出したシートに不織布などの基材３６１を合わせて一体化してもよい。すなわち第３工程領域Ｐ４３は、シート製造装置を含む。
　次にコータ３７０は、成形物の表面に所定の保護膜等を塗布する。さらに乾燥機３８０は、所定の保護膜等が塗布された成形物を乾燥し、圧延機３９０に供給する。圧延機３９０は、乾燥した成形物を圧延して第４工程領域Ｐ４４に供給する。
　第４工程領域Ｐ４４において、電池用材料製造システム４は、所定のシートを貼り合わせ、これを巻き取る工程を有する。第４工程領域Ｐ４４は主な構成として、ラミネータ４００および巻取機４１０を有する。ラミネータ４００は、圧延機３９０から供給されるシート状の成形物に、正極活物質を含む正極シート４０１と負極活物質を含む負極シート４０２とを貼り合わせ、貼り合わせた製造物を巻取機４１０に供給する。巻取機４１０は、ラミネータ４００から供給される電解質シートを巻き取る。
　以上、電池用材料製造システム４の構成および電池用材料製造システム４が実行する電池用材料製造方法について説明した。実施の形態６にかかる電池用材料製造システム４は、複数の反応を要する固体電解質等の反応生成物を一貫して効率よく製造し、製造した反応生成物を用いて連続的にシートを製造できる。なお、本実施の形態にかかる電池用材料製造システム４は、図９に示したものに限られない。例えば電池用材料製造システム４は例えば第４工程領域Ｐ４４におけるラミネータ４００を有していなくてもよい。
　また図９に示すシステムは、電池用材料ではない所定の材料を製造することもできる。すなわち、図９に示すシステムは、材料製造システムと称することが出来る。また、かかる材料製造システムが実行する方法を、材料製造方法と称することが出来る。
　また図９に示す電池用材料製造システム４は、上述のように、第３工程領域Ｐ４３において電解質シートを製造し、且つ、第４工程領域Ｐ４４において正極シートをラミネートし、さらに負極シートをラミネートすることができる。このようなこれにより、電池用材料製造システム４は、電池を製造することが出来る。すなわちこの場合、図９に示すシステムを、電池製造システムと称し、図９に示すシステムが実行する方法を、電池製造方法と称することが出来る。
　以上に述べたように、実施の形態６によれば、所望の電池用材料、電池または所定の材料を効率よく製造するためのシステムまたはその方法を提供できる。
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　この出願は、２０２１年８月２日に出願された日本出願特願２０２１－１２６７０３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１　反応システム
　２　反応システム
　３　反応システム
　４　電池用材料製造システム
　１０　反応装置
　１１　反応装置
　２０　反応装置
　１００　反応炉
　１０１　供給口
　１０２　送出口
　１１０　温度制御領域
　１２０　スクリュ
　１２１　凸部
　１２２　攪拌部
　１３０　第１流体制御領域
　１３１　第１流体入口
　１３２　第１流体出口
　１３３　第１流体供給管
　１３４　第１バルブ
　１３５　第１流体排出管
　１３６　第１強制排出機構
　１４０　第２流体制御領域
　１４１　第２流体入口
　１４２　第２流体出口
　１４３　第２流体供給管
　１４４　第２バルブ
　１４５　第２流体排出管
　１４６　第２強制排出機構
　１５０　駆動装置
　１６０　気流攪拌領域
　１６１　送風ファン
　１６２　気流制御バルブ
　１６３　送風孔
　２００　制御装置
　２０１　全体制御部
　２０２　温度制御部
　２０３　スクリュ回転制御部
　２０４　第１流体制御部
　２０５　第２流体制御部
　２０６　ＩＦ制御部
　２０７　記憶部
　２１０　温度制御装置
　２３０　第１流体制御装置
　２４０　第２流体制御装置
　２５０　情報入出力部
　３１０　混練機
　３２０　造粒機
　３３０　乾燥機
　３４０　粉砕分級機
　３５０　押出機
　３６０　押出成形機
　３６１　基材
　３７０　コータ
　３８０　乾燥機
　３９０　圧延機
　４００　ラミネータ
　４０１　正極シート
　４０２　負極シート
　４１０　巻取機

Claims (19)

  1. 　一端側に供給される原料を受け入れる供給口を有し他端側に反応生成物の送出口を有する筒状の反応炉と、
    　加熱装置または冷却装置を含み、前記供給口と前記送出口の間の中間部における所定の位置の前記反応炉の温度を制御する温度制御領域と、
    　前記反応炉の前記一端側から前記他端側に亘り延伸することにより、前記供給口から供給された前記原料を前記送出口に向かって搬送可能に回転するスクリュと、
    　前記中間部における所定の領域において前記反応炉に第１流体を通過させるための第１流体入口および第１流体出口を含む第１流体制御領域と、
    　前記中間部における前記第１流体制御領域とは異なる領域において第２流体を通過させるための第２流体入口および第２流体出口を含む第２流体制御領域と、を備える
    反応装置。
  2. 　前記スクリュの回転数を変速可能に設定されたスクリュ駆動装置をさらに備える、
    請求項１に記載の反応装置。
  3. 　前記スクリュは、前記原料を搬送するための凸部のピッチが送り方向で変化する構造を有する、
    請求項１に記載の反応装置。
  4. 　前記スクリュは、前記原料を滞留、攪拌、混合、混練または粉砕する目的で送り方向との間に０度～１８０度の範囲の角度を成す面または配列を有する凸部を有する、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の反応装置。
  5. 　前記反応炉の内部において、平行に配置された複数の前記スクリュを備える、
    請求項１～４のいずれか一項に記載の反応装置。
  6. 　前記第１または第２流体制御領域は、前記反応炉から強制的に流体を排出するための強制排出機構を含む、
    請求項１～５のいずれか一項に記載の反応装置。
  7. 　前記中間部において前記反応炉の内部に気流を発生させるための送風孔を含む気流攪拌部をさらに備える、
    請求項１～６のいずれか一項に記載の反応装置。
  8. 　前記気流攪拌部は、前記送風孔が屈曲部を含むラビリンス構造を有する
    請求項７に記載の反応装置。
  9. 　前記反応炉は、前記一端側において、複数の異なる前記原料をそれぞれ受け入れる複数の前記供給口を有する
    請求項１～８のいずれか一項に記載の反応装置。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の反応装置である第１反応装置と第２反応装置とを直列に連結した、
    反応システム。
  11. 　複数のそれぞれ異なる成分を有する粉末を混練して混練物を製造する混練機、前記混練物を造粒して造粒物を製造する造粒機、および前記造粒物を乾燥させた前記原料を製造する乾燥機のうち少なくともいずれか１つと、
    　前記混練物、前記造粒物または前記原料のいずれか１つを受け入れて反応生成物を製造する請求項１～９のいずれか一項に記載の反応装置と、を備える
    反応システム。
  12. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の反応装置が前記反応生成物として製造した固体電解質と、バインダ樹脂と、を混練して連続的に押し出すことにより混練物を製造する混練物製造装置と、
    前記混練物をシート状に成形するシート製造装置と、を備える
    電池用材料製造システム。
  13. 　前記反応装置として、第１反応装置と、前記第１反応装置が製造した第１反応生成物を受け入れて第２反応生成物である前記固体電解質を製造する第２反応装置と、を有し、
    　前記混練物製造装置は、前記第２反応生成物を受け入れて前記混練物を製造する、
    請求項１２に記載の電池用材料製造システム。
  14. 　請求項１２または１３に記載の電池用材料製造システムと、
    　前記電池用材料製造システムが有する前記シート製造装置が成形した電解質シートの一方の面に正極活物質を含む正極シートを、他方の面に負極活物質を含む負極シートをラミネートするラミネータと、を備える、
    電池製造システム。
  15. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の反応装置が製造した前記反応生成物と、バインダ樹脂と、を混練して連続的に押し出すことにより混練物を製造する混練物製造装置と、
    前記混練物をシート状に成形するシート製造装置と、を備える
    材料製造システム。
  16. 　前記反応装置として、第１反応装置と、前記第１反応装置が製造した第１反応生成物を受け入れて第２反応生成物を製造する第２反応装置と、を有し、
    　前記混練物製造装置は、前記第２反応生成物を受け入れて前記混練物を製造する、
    請求項１５に記載の材料製造システム。
  17. 　一端側に供給される原料を受け入れる供給口を有し他端側に反応生成物の送出口を有する筒状の反応炉に前記供給口から所定の原料を受け入れ、
    　前記反応炉の前記一端側から前記他端側に亘り延伸するスクリュにより前記原料を前記送出口に向かって搬送し、
    　前記反応炉における前記供給口と前記送出口との間の中間部における所定の位置の温度を制御し、
    　前記中間部に設けられた第１流体制御領域において第１流体を前記反応炉に通過させ、
    　前記中間部において前記第１流体制御領域とは異なる第２流体制御領域において第２流体を前記反応炉に通過させ、
    　前記第２流体制御領域を通過した前記反応生成物を前記送出口から送出する、
    反応生成物製造方法。
  18. 　一端側に供給される原料を受け入れる供給口を有し他端側に反応生成物の送出口を有する筒状の反応炉に前記供給口から所定の原料を受け入れ、
    　前記反応炉の前記一端側から前記他端側に亘り延伸するスクリュにより前記原料を前記送出口に向かって搬送し、
    　前記反応炉における前記供給口と前記送出口との間の中間部における所定の位置の温度を制御し、
    　前記中間部に設けられた第１流体制御領域において第１流体を前記反応炉に通過させ、
    　前記第１流体制御領域とは異なる前記中間部に設けられた第２流体制御領域において第２流体を前記反応炉に通過させ、
    　前記送出口から前記反応生成物として製造した固体電解質を送出し、
    　送出された前記固体電解質と、バインダ樹脂と、を混練して連続的に押し出すことにより混練物を製造し、
    　前記混練物をシート状に成形して電池用材料を製造する、
    電池用材料製造方法。
  19. 　請求項１８に記載の電池用材料製造方法を実行した後に、
    　前記電池用材料製造方法により製造された電解質シートの一方の面に正極活物質を含む正極シートをラミネートし、
    　前記電解質シートの他方の面に負極活物質を含む負極シートをラミネートして、電池を製造する、
    電池製造方法。
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