雙軸擠壓混煉裝置以及使用其的電極合劑的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及雙軸擠壓混煉裝置以及使用其的電極合劑的制造方法。
【背景技術】
[0002] 以往，作為用于制作在鋰離子二次電池等電池中使用的漿料（paste)狀的電極合 劑的裝置，已知雙軸擠壓混煉裝置。
[0003] 在專利文獻1中公開了一種雙軸擠壓混煉裝置，其具備：用于對具有比最終的固 體成分比例高的固體成分比例的漿料進行混煉的混煉部；和用于將經過了該混煉部的漿料 調整為最終的固體成分比例的稀釋部。
[0004] 根據專利文獻1所公開的雙軸擠壓混煉裝置，能夠在混煉部對漿料付與高剪切力 而使其粘度良好地下降，所以能夠使最終制作的漿料（電極合劑）的粘度成為用于涂布于 集電體的恰當的值。
[0005] 然而，在專利文獻1所公開的雙軸擠壓混煉裝置中，為了在稀釋部將漿料調整為 最終的固體成分比例，而向漿料中添加溶劑并與在混煉部中同樣地進行漿料的混煉。其結 果，在僅用于進行固體成分比例的調整的稀釋部中漿料的粘度恐會變動，難以使最終制作 的漿料（電極合劑）的粘度成為預期值。
[0006] 現有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1:日本特開2005-222772號公報
【發明內容】
[0009] 發明要解決的課題
[0010] 本發明的課題在于提供一種能夠制作具有預期粘度的漿料的技術。
[0011] 用于解決課題的技術方案
[0012] 本發明所涉及的雙軸擠壓混煉裝置，通過一邊輸送一邊混煉預定的材料從而制作 漿料，其特征在于，具備：中空的殼體；設置于所述殼體的內部、互相隔開預定的間隔而平 行配置的二個旋轉軸；和設置于各旋轉軸、對被供給到所述殼體的內部的材料進行混煉的 多片槳葉；在所述殼體的內部構成有固煉區和稀釋區，該固煉區用于對具有比最終的固體 成分比例高的固體成分比例的材料進行混煉，該稀釋區用于將經過了該固煉區的材料調整 為最終的固體成分比例；設置于所述旋轉軸的所述多片槳葉中配置于所述固煉區的所有槳 葉的厚度的合計值即槳葉長LU以及配置于所述固煉區的槳葉的外周面與所述殼體的內周 面之間的最小寬度即間隙CU以及設置于所述旋轉軸的所述多片槳葉中配置于所述稀釋區 的所有槳葉的厚度的合計值即槳葉長L2、以及配置于所述稀釋區的槳葉的外周面與所述殼 體的內周面之間的最小寬度即間隙C2被設定為滿足下述數學式1所示的條件式，
[0013] 數學式1
[0014] (L1/C1)/(L2/C2) ^ 1. 4
[0015] LI :固煉區中的槳葉長 Cl :固煉區中的間隙
[0016] L2 :稀釋區中的槳葉長 C2 :稀釋區中的間隙。
[0017] 本發明所涉及的雙軸擠壓混煉裝置中，優選，進一步具備阻力槳葉，該阻力槳葉設 置于各旋轉軸，并配置成在所述槳葉的所述材料的輸送方向的下游側與該槳葉相鄰；所述 阻力槳葉具有大圓板部和小圓板部，該大圓板部形成為圓板狀，并具有在其外周面與所述 殼體的內周面之間形成微小的間隙的外徑，該小圓板部形成為圓板狀并具有比所述大圓板 部小的外徑；設置于一個旋轉軸的阻力槳葉以及設置于另一個旋轉軸的阻力槳葉，按所述 材料的輸送方向上的位置一致且互相相反的狀態配置，使得在設置于一個旋轉軸的阻力槳 葉的大圓板部的外周面與設置于另一個旋轉軸的阻力槳葉的小圓板部的外周面之間形成 微小的間隙，并且在設置于一個旋轉軸的阻力槳葉的小圓板部的外周面與設置于另一個旋 轉軸的阻力槳葉的大圓板部的外周面之間形成微小的間隙。
[0018] 本發明所涉及的電極合劑的制造方法，其特征在于，包含使用權利要求1或2所述 的雙軸擠壓混煉裝置來制作作為所述漿料的電極合劑的工序。
[0019] 發明效果
[0020] 根據本發明，能夠制作具有預期的粘度的漿料。
【附圖說明】
[0021] 圖1是表示本發明的一個實施方式所涉及的雙軸擠壓混煉裝置的圖。
[0022] 圖2是表示固煉區以及稀釋區的槳葉的圖。
[0023] 圖3是表示沿著輸送方向觀察到的槳葉以及殼體的圖。
[0024] 圖4是表示滿足本發明所涉及的條件式的范圍的圖。
【具體實施方式】
[0025] 以下，參照附圖，對本發明所涉及的電極合劑的制造方法的一個實施方式即制造 工序Sl、以及本發明所涉及的雙軸擠壓混煉裝置的一個實施方式即混煉裝置1進行說明。
[0026] 制造工序Sl是通過使用混煉裝置1將活性物質等與溶劑一起混煉從而制造電極 合劑的工序。
[0027] 電極合劑是包含活性物質的漿料，用于鋰離子二次電池等電池的制造。
[0028] 另外，本實施方式所涉及的電極合劑設為負極合劑。但是，根據本發明，也可以制 造正極合劑。
[0029] 混煉裝置1是通過在其內部一邊輸送一邊混煉預定的材料從而制作電極合劑的 裝置。
[0030] 另外，圖1中的實芯箭頭所指的方向為混煉裝置1輸送活性物質等材料的方向，記 為"輸送方向"。
[0031] 另外，將輸送方向上的上游側（圖1中的左側）簡記為"上游側"，將輸送方向上的 下游側（圖1中的右側）簡記為"下游側"。
[0032] 如圖1所示，混煉裝置1具備殼體10和二個旋轉軸20、30。
[0033] 殼體10為形成混煉裝置1的外裝的中空部件。在殼體10的內部形成有混煉室 11〇
[0034] 如圖2所示，混煉室11是形成于殼體10內部的空間，如果沿著輸送方向觀察，則 具有二個正圓局部重合而成的形狀。在混煉室11中的一個圓形部分（圖2中的混煉室11 的上側部分），設有旋轉軸20使得該部分的曲率中心與旋轉軸20的軸心一致，在混煉室11 中的另一個圓形部分（圖2中的混煉室11的下側部分），設有旋轉軸30使得該部分的曲率 中心與旋轉軸30的軸心一致。
[0035] 如圖1所示，旋轉軸20、30是沿著輸送方向延伸的軸部件。旋轉軸20 ·30設置為 貫通輸送方向上的混煉室11的兩端，互相隔開預定的間隔而平行配置。旋轉軸20、30由驅 動裝置（未圖示）驅動而分別向預定的方向（在圖1中為旋在轉軸20、30的左端部所示的 箭頭方向）旋轉。
[0036] 在旋轉軸20上從上游側向下游側，依次設有螺桿（screw) 21、多片槳葉 (paddle) 22、22 ···、阻力槳葉23、螺桿24、槳葉25、阻力槳葉26、螺桿27、二片槳葉28、 28以及反向螺桿29。
[0037] 在旋轉軸30上從上游側向下游側，依次設有螺桿31、多片槳葉32、32 ···、阻力 槳葉33、螺桿34、槳葉35、阻力槳葉36、螺桿37、二片槳葉38、38以及反向螺桿39。
[0038] 通過設置于旋轉軸20、30的上述多個部件，在混煉室11中構成固煉區A、稀釋區 B、最終混煉區C以及逆進區D。
[0039] 固煉區A是為了對具有比最終制作的電極合劑高的固體成分比例的固煉漿料進 行混煉而構成的，配置于混煉室11的上游側端部。
[0040] 在固煉區A配置有螺桿21、多片槳葉22、22 ···以及阻力槳葉23、以及螺桿31、 多片槳葉32、32· · ·以及阻力槳葉33。
[0041] 螺桿21是用于向下游側輸送電極合劑的材料（活性物質等）的部件。螺桿21具 有沿著其軸向形成的螺旋狀的葉片體。螺桿21相對于旋轉軸20同心地固定而覆蓋旋轉軸 20的外周。
[0042] 螺桿31是與螺桿21同樣構成的部件。螺桿31相對于旋轉軸30同心地固定而覆 蓋旋轉軸30的外周。
[0043] 螺桿21以及螺桿31配置成輸送方向上的位置一致使得在旋轉時互不接觸。
[0044] 槳葉22是用于對電極合劑的材料進行混煉的部件。槳葉22在旋轉軸20上連續 地設有11個，并配置成相鄰的槳葉22、22位于互不相同的旋轉位置。
[0045] 槳葉32是與槳葉22同樣構成的部件。槳葉32在旋轉軸30上連續地設