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公開番号2024139159
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-09
出願番号2023049977
出願日2023-03-27
発明の名称二次電池電極用スラリーの製造装置及び二次電池電極用スラリーの製造方法
出願人三菱鉛筆株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/139 20100101AFI20241002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】磁性を持つ括物質粒子のうちで粗大な粒子を除去し電極への塗工に適した微粒子のみを残すことができる二次電池電極用スラリーの製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも溶剤と、炭素系微粒子と、磁性を有する活物質の粒子とを混合し粒子を分散させる二次電池電極用スラリーの分散機と、粒子が分散されたスラリーを、表面磁束密度1.0T以上の磁石を設けたハウジング内の流路に流通させてスラリーが含む粗大粒子を捕捉するマグネットフィルターと、を備え、マグネットフィルターのハウジング内面から磁石までの距離D(mm)、及び、スラリーがハウジング内の流路を通過する時間t(秒)の比D/tを、比(D/t)=0.1～5.0とした二次電池電極用スラリーの製造装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも溶剤と、炭素系微粒子と、磁性を有する活物質の粒子とを混合し粒子を分散させる二次電池電極用スラリーの分散機と、
前記粒子が分散された前記スラリーを、表面磁束密度１．０Ｔ以上の磁石を設けたハウジング内の流路に流通させて前記スラリーが含む粗大粒子を捕捉するマグネットフィルターと、
を備え、
前記マグネットフィルターのハウジング内面から磁石までの距離Ｄ（ｍｍ）、及び、前記スラリーが前記ハウジング内の流路を通過する時間ｔ（秒）の比Ｄ／ｔを、比（Ｄ／ｔ）＝０．１～５．０としたことを特徴とする二次電池電極用スラリーの製造装置。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記炭素系微粒子は、黒鉛粒子（グラファイト、グラフェン）、カーボンブラック粒子、および、カーボンナノチューブ等の繊維状炭素粒子の群から１以上選んだものであることを特徴とする請求項１に記載の二次電池電極用スラリーの製造装置。
【請求項３】
前記二次電池電極用スラリーは、剪断速度１０００ｓ－１のときの粘度０．１～１．５Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池電極用スラリーの製造装置。
【請求項４】
前記ハウジングは筒状であり、前記磁石は概略柱状であってハウジング内に装着された構造であり、前記ハウジング内周面と前記磁石外周面との間の空間が前記スラリーの流路になっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池電極用スラリーの製造装置。
【請求項５】
前記磁石の捕捉する下限粒子径Ｎと前記比(Ｄ／ｔ)との関係Ｎ／（Ｄ／ｔ）が、下限粒子径Ｎ＝２０～１００（μｍ）の場合に、Ｎ／（Ｄ／ｔ）＝４～１０００であることを特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池電極用スラリーの製造装置。
【請求項６】
少なくとも溶剤と、炭素系微粒子と、磁性を有する活物質の粒子とを混合し粒子を分散させる二次電池電極用スラリーの分散工程と、
前記粒子が分散された前記スラリーを、表面磁束密度１．０Ｔ以上の磁石を設けたマグネットフィルターのハウジング内の流路に流通させて前記スラリーが含む粗大粒子を捕捉する工程と、
を含み、
前記ハウジング内面から磁石までの距離Ｄ（ｍｍ）、及び、前記スラリーが前記ハウジング内の流路を通過する時間ｔ（秒）の比Ｄ／ｔを、比（Ｄ／ｔ）＝０．１～５．０としたことを特徴とする二次電池電極用スラリーの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池電極用スラリーの製造装置、二次電池電極用スラリーの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、二次電池電極用スラリーの製造において粗大粒子等を除去する際には、目的とすする粒子径よりも、やや大きめの「目」を持つ濾紙などのフィルターに液状の組成物を通すことにより行うものがある。フィルターによる除去技術に関しては、フィルターよりも出口側に設けられた圧力隔壁を具備してなる濾過（ろか）装置を用いて、塗布乾燥電極膜厚の１／２以上の大きさの粗大粒子等を除去する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この方法では液状の組成物が高粘度のスラリーの場合、濾紙等を通過させるに際し、非常に大きな力（圧力）を加えなければならず、また、時間の経過とともに濾紙等の「目」の部分に分散させた微粒子による架橋が起き目詰まりを起こさせてしまうことがあった。
【０００４】
また、粒子径等に関係なく、例えば鉄粉等の磁性を持つ粉体を除去させるには強力な磁石を用いて吸着させ、除去する方法も考えられてきた。外周にリング状に磁束密度を有して磁力を強くしたもの（特許文献２参照）や、ハニカム構造の磁石を用いたてスラリーと磁石の接触面積を広くしたもの（特許文献３参照）が提案されている。
【０００５】
しかしながら、これらの方法では、例えば、二次電池電極用スラリーを組成するものの中に、磁性を持つ活物質が含まれていた場合、この活物質が非選択的に磁石に吸着されてしまい、活物質濃度が不安定化して、安定した品質である二次電池用の電極を構成できなくなってしまっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許５３１７５４４号公報
特開２００９－１６４０６２号公報
特開２０１５－６０７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、磁性を持つ括物質粒子のうちで粗大な粒子を除去し電極への塗工に適した微粒子のみを残すことができる二次電池電極用スラリーの製造装置、二次電池電極用スラリーの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、少なくとも溶剤と、炭素系微粒子と、磁性を有する活物質の粒子とを混合し粒子を分散させる二次電池電極用スラリーの分散機と、前記粒子が分散された前記スラリーを、表面磁束密度１．０Ｔ以上の磁石を設けたハウジング内の流路に流通させて前記スラリーが含む粗大粒子を捕捉するマグネットフィルターと、を備え、前記マグネットフィルターのハウジング内面から磁石までの距離Ｄ（ｍｍ）、及び、前記スラリーが前記ハウジング内の流路を通過する時間ｔ（秒）の比Ｄ／ｔを、比（Ｄ／ｔ）＝０．１～５．０としたことを特徴とする二次電池電極用スラリーの製造装置である。
【０００９】
本発明においては、前記炭素系微粒子は、黒鉛粒子（グラファイト、グラフェン）、カーボンブラック粒子、および、カーボンナノチューブ等の繊維状炭素粒子の群から１以上選んだものであることが好適である。
本発明においては、前記二次電池電極用スラリーは、剪断速度１０００ｓ－１のときの粘度０．１～１．５Ｐａ・ｓであることが好適である。
【００１０】
本発明においては、前記ハウジングは筒状であり、前記磁石は概略柱状であってハウジング内に装着された構造であり、前記ハウジング内周面と前記磁石外周面との間の空間が前記スラリーの流路になっていることが好適である。
（【００１１】以降は省略されています）

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