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公開番号2024053395
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-15
出願番号2022159643
出願日2022-10-03
発明の名称分散液の貯蔵装置及び貯蔵方法
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類B01F 23/53 20220101AFI20240408BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】貯留される分散液において、粒子の沈降及び流動性の低下を抑制するとともに、粒子の適切な分散状態を維持する貯蔵装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の貯蔵装置は、容器、撹拌翼、分散翼、検出部及び制御部を備える。撹拌翼は、容器の内部空洞において第1の軸を中心として自転可能であり、分散翼は、内部空洞において第1の軸とは異なる第2の軸を中心として撹拌翼の自転の回転数より大きな回転数で自転可能であるとともに、第2の軸が第1の軸を中心に撹拌翼の自転の回転数より小さな回転数で公転可能である。検出部は、分散液における粒子の分散状態を検出可能であり、制御部は、検出結果に基づいて、撹拌翼及び分散翼の動作を制御可能である。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
内部空洞に分散液を貯留可能な容器と、
前記容器の前記内部空洞において第１の軸を中心として自転可能な撹拌翼と、
前記容器の前記内部空洞において前記第１の軸とは異なる第２の軸を中心として前記撹拌翼の自転の回転数より大きな回転数自転可能であるとともに、前記第２の軸が前記第１の軸を中心に前記撹拌翼の自転の回転数より小さな回転数で公転可能な分散翼と、
前記内部空洞に貯留されている前記分散液における粒子の分散状態を検出可能な検出部と、
前記検出部での検出結果に基づいて、前記撹拌翼の自転動作、及び、前記分散翼の自転動作及び公転動作を制御可能な制御部と、
を具備する、分散液の貯蔵装置。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記検出部は、前記分散液における前記粒子の前記分散状態を示す画像を取得すること、前記分散液の粘度を計測すること、及び、パルスＮＭＲ法によって前記分散液における分子の運動性を示すパラメータを計測することのいずれか１つ以上を行う、請求項１の貯蔵装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記検出部が取得した前記画像を解析することにより、前記分散液における前記粒子の大きさを算出する、
請求項２の貯蔵装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記検出部での前記検出結果に基づいて、前記分散液において前記粒子が基準レベルを超えて凝集しているか否かを判定する、
請求項１乃至３のいずれか１項の貯蔵装置。
【請求項５】
容器の内部空洞に分散液を貯留することと、
前記内部空洞に貯留されている前記分散液における粒子の分散状態を検出することと、
前記粒子の前記分散状態の検出結果に基づいて、前記内部空洞において第１の軸を中心として自転可能な撹拌翼の自転動作を制御することと、
前記粒子の前記分散状態の検出結果に基づいて、前記内部空洞において前記第１の軸とは異なる第２の軸を中心として前記撹拌翼の自転の回転数より大きな回転数で自転可能であるとともに、前記第２の軸が前記第１の軸を中心に前記撹拌翼の自転の回転数より小さな公転速度で公転可能な分散翼の自転動作及び公転動作を制御することと、
を具備する、分散液の貯蔵方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、分散液の貯蔵装置及び貯蔵方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
電池において電極の活物質含有層を形成するスラリー等の分散液の貯蔵において、分散液を貯留可能な容器を備える貯蔵装置が用いられている。このような貯蔵装置では、容器の内部空洞に撹拌翼が配置され、容器に分散液が貯留されている状態において撹拌翼を自転させることにより、分散液において粒子の沈降及び流動性の低下等を抑制している。
【０００３】
ここで、容器に貯留される分散液として、粒子同士が凝集し易いものがある。粒子同士が凝集し易い分散液が容器に貯留される場合、貯留される分散液において、前述のように粒子の沈降及び流動性の低下等を抑制するとともに、凝集した粒子を適切に再分散することが、求められている。そして、貯留される分散液において、粒子を適切な分散状態で維持することが、求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１６８１８９号公報
国際公開第２０１６／０３９０６７号公報
特開２０１６－４６１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、貯留される分散液において、粒子の沈降及び流動性の低下を抑制するとともに、粒子の適切な分散状態を維持する貯蔵装置及び貯蔵方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、分散液の貯蔵装置は、容器、撹拌翼、分散翼、検出部及び制御部を備える。容器は、内部空洞に分散液を貯留可能である、撹拌翼は、容器の内部空洞において第１の軸を中心として自転可能である。分散翼は、容器の内部空洞において第１の軸とは異なる第２の軸を中心として撹拌翼の自転の回転数より大きな回転数で自転可能であるとともに、第２の軸が第１の軸を中心に撹拌翼の自転の回転数より小さな回転数で公転可能である。検出部は、内部空洞に貯留されている分散液における粒子の分散状態を検出可能である。制御部は、検出部での検出結果に基づいて、撹拌翼の自転動作、及び、分散翼の自転動作及び公転動作を制御可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態に係る貯蔵装置の一例を示す概略図である。
図２は、実施形態に係る貯蔵装置の撹拌翼の一例を示す概略図である。
図３は、実施形態に係る貯蔵装置の分散翼の一例を概略的に示す斜視図である。
図４は、実施形態に係る貯蔵装置において、容器の内部空洞、及び、内部空洞に配置される撹拌翼及び分散翼を鉛直上側から視た状態で示す概略図である。
図５は、実施形態に係る貯蔵装置において、循環流路及びその近傍の構成の一例を示す概略図である。
図６は、実施形態に係る貯蔵装置において、循環流路及びその近傍の構成の図５とは別の一例を示す概略図である。
図７は、実施形態に係る制御部によって行われる、撹拌翼及び分散翼の動作制御における処理の一例を概略的に示すフローチャートである。
図８は、実施形態に係る制御部によって行われる、分散液における粒子の分散状態を示す画像から粒子の分散状態に関連する指標を算出する処理の一例を概略的に示すフローチャートである。
図９は、実施形態に係る制御部によって行われる、分散液における粒子の分散状態を示す画像から炭素材料の粒子の大きさを算出する処理の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態等について、図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、実施形態に係る貯蔵装置１の一例を示す。図１に示すように、貯蔵装置１は、容器（タンク）２、撹拌翼３、分散翼５、検出部６及び制御部７を備える。容器２の内部には、内部空洞８が形成され、容器２は、鉛直方向（矢印Ｚで示す方向）に沿った中心軸（図示しない）を有する。容器２の内部空洞８には、分散液Ｌを貯留可能である。分散液Ｌとしては、例えば、リチウムイオン二次電池等の電池において電極の活物質含有層を形成するスラリーが、挙げられる。活物質含有層を形成するスラリーが分散液Ｌとなる場合、分散液Ｌは、炭素材料の粒子を含み得る。
【００１０】
また、貯蔵装置１には、容器２の内部空洞８に分散液Ｌを供給する供給流路１１、及び、内部空洞８から分散液Ｌを排出する排出流路１２等が形成される。内部空洞８へは、前の工程等において調整された分散液Ｌが、例えば、ポンプを用いた吐出又は圧送等によって、供給流路１１を通して供給される（図１の矢印Ｆ１）。また、ある一例では、内部空洞８への排出流路１２の接続部分に、開閉弁（図示しない）が設けられ、開閉弁を開くことにより、内部空洞８から排出流路１２を通して、分散液Ｌが排出される（図１の矢印Ｆ２）。
（【００１１】以降は省略されています）

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