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公開番号2025082485
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-29
出願番号2023195841
出願日2023-11-17
発明の名称混練機、及び混練方法
出願人トヨタバッテリー株式会社
代理人個人
主分類H01M 4/04 20060101AFI20250522BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極材料の混練効率を向上できる混練機、及び混練方法を提供する。
【解決手段】混練機1は、バレル2、一対の回転軸3、及び複数のパドル対14を備える。パドル16の各々は、バレル2の内壁(バレル内壁24)に沿った形状で外周面に形成された円弧状の突出部26と、外周面において突出部26が形成されていない突省略部27と、を有する。パドル16は、回転時、パドル対14の一方に設けられた突出部26がパドル対14の他方に設けられた突省略部27に対向する動作と、パドル対14の他方に設けられた突出部26がパドル対14の一方に設けられた突省略部27に対向する動作と、を交互に繰り返すことにより、電極材料を混練する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電池の電極材料が注入されるバレルと、前記バレルの内部に回転可能に収容された一対の回転軸と、対向するように前記一対の回転軸の各々に取付けられたパドルを含むとともに、前記回転軸の軸方向に並んだ複数のパドル対と、を備えた混練機であって、
前記パドルの各々は、前記バレルの内壁に沿った形状で外周面に形成された円弧状の突出部と、前記外周面において前記突出部が形成されていない突省略部と、を有し、
前記パドルは、回転時、前記パドル対の一方に設けられた前記突出部が前記パドル対の他方に設けられた前記突省略部に対向する動作と、前記パドル対の他方に設けられた前記突出部が前記パドル対の一方に設けられた前記突省略部に対向する動作と、を交互に繰り返すことにより、前記電極材料を混練する、混練機。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記突出部の突出量は、前記突出部と前記突省略部との間、及び、前記バレルの内壁と前記突出部との間で、前記電極材料に対して剪断を加えて前記電極材料を混練可能な値に設定されている、請求項１に記載の混練機。
【請求項３】
前記突出部は、前記パドル対の一方と他方とで同じ形状に形成されている、請求項１に記載の混練機。
【請求項４】
前記回転軸の軸方向に隣り合う前記パドルは、前記突出部の少なくとも一部が前記軸方向に重ならないように配置されている、請求項１に記載の混練機。
【請求項５】
前記突出部は、前記パドル対の一方と他方とで周方向の大きさが異なる形状に形成されている、請求項１に記載の混練機。
【請求項６】
前記突出部の周方向の少なくとも一方の端部は、前記突省略部に対して勾配を有する傾斜面状に形成されている、請求項１に記載の混練機。
【請求項７】
バレルに電池の電極材料を注入し、パドル対を軸方向に複数有する一対の回転軸をバレル内で回転させることにより、前記パドル対の各パドルによって、前記バレル内で前記電極材料を混練する混練方法であって、
前記パドルの各々に、前記バレルの内壁に沿った形状で外周面に形成された円弧状の突出部と、前記外周面において前記突出部が形成されていない突省略部と、を設け、前記パドルの回転時、前記パドル対の一方に設けられた前記突出部が前記パドル対の他方に設けられた前記突省略部に対向する動作と、前記パドル対の他方に設けられた前記突出部が前記パドル対の一方に設けられた前記突省略部に対向する動作と、を交互に繰り返すことにより、前記電極材料を混練する、混練方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の電極材料を混練する混練機、及び混練方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されるように、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池の電極を製造する二軸混練機が周知である。二軸混練機は、互いに並列して配置された２つの軸にそれぞれ設けられた搬送手段及び混練手段を有する。この二軸混練機においては、投入口から投入された被混練材料を搬送手段によって搬送しつつ混練手段によって混練し、混練後の被混練材料を排出口から外部に排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１０９１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の混練装置においては、電極材料の製造効率を上げるために、混練効率を向上したいニーズがあった。
本発明の目的は、電極材料の混練効率を向上できる混練機、及び混練方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決する混練機は、電池の電極材料が注入されるバレルと、前記バレルの内部に回転可能に収容された一対の回転軸と、対向するように前記一対の回転軸の各々に取付けられたパドルを含むとともに、前記回転軸の軸方向に並んだ複数のパドル対と、を備えた構成であって、前記パドルの各々は、前記バレルの内壁に沿った形状で外周面に形成された円弧状の突出部と、前記外周面において前記突出部が形成されていない突省略部と、を有し、前記パドルは、回転時、前記パドル対の一方に設けられた前記突出部が前記パドル対の他方に設けられた前記突省略部に対向する動作と、前記パドル対の他方に設けられた前記突出部が前記パドル対の一方に設けられた前記突省略部に対向する動作と、を交互に繰り返すことにより、前記電極材料を混練する。
【０００６】
前記課題を解決する混練方法は、バレルに電池の電極材料を注入し、パドル対を軸方向に複数有する一対の回転軸をバレル内で回転させることにより、前記パドル対の各パドルによって、前記バレル内で前記電極材料を混練する方法であって、前記パドルの各々に、前記バレルの内壁に沿った形状で外周面に形成された円弧状の突出部と、前記外周面において前記突出部が形成されていない突省略部と、を設け、前記パドルの回転時、前記パドル対の一方に設けられた前記突出部が前記パドル対の他方に設けられた前記突省略部に対向する動作と、前記パドル対の他方に設けられた前記突出部が前記パドル対の一方に設けられた前記突省略部に対向する動作と、を交互に繰り返すことにより、前記電極材料を混練する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、電極材料の混練効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る混練機の断面図である。
図１に示すII－II線断面図である。
軸方向に並ぶパドルの斜視図である。
（ａ）、（ｂ）は、混練の仕方を示す作用図である。
（ａ）～（ｃ）は、混練の仕方を示す作用図である。
第２実施形態に係るパドル対の構成を示す断面図である。
別例に係るパドルの形状を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、本開示の第１実施形態を説明する。
（混練機１）
図１に示すように、混練機１は、バレル２と、一対の回転軸３を有する軸ユニット４と、を備える。混練機１は、例えば、電池の電極材料を混練する。具体的には、混練機１は、電池の電極の集電体に塗布するペーストを混練により生成する。電極は、例えば、正極電極である。ペーストは、例えば、正極合材ペーストである。電池は、例えば、リチウムイオン二次電池である。
【００１０】
混練機１は、バレル２の内部に導入された正極材料のペーストを軸ユニット４によって混練することにより、正極合材ペーストを生成する。正極電極の材料としては、例えば、正極活物質、導電材、バインダーなどが挙げられる。正極活物質、導電材、及びバインダーの含有率は、特に限定しない。導電材は、例えば、カーボンナノチューブである。バインダーは、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。
（【００１１】以降は省略されています）

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