[发明专利]电极浆料制造装置和电极浆料制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过混炼（knead）粉末和溶剂的混合物来制造电极浆料的电极浆料制造装置和电极浆料制造方法。

背景技术

电池的发电元件是通过用电解液浸渍电极元件而形成的。电极元件是通过层叠或卷绕正极、负极和隔板而形成的。正极是通过使涂覆到正极集电体上的用于正极的电极浆料干燥且然后冲压该电极浆料而形成的。负极是通过使涂敷到负极集电体上的用于负极的电极浆料干燥且然后冲压该电极浆料而形成的。

这种电极浆料例如利用在日本专利申请公报No.2005-222772（JP2005-222772A）中记载的连续式双轴混炼机来制造。JP2005-222772A中记载的连续式双轴混炼机具有这样的结构，即，在可旋转地支承在中空筒体中的两个旋转轴中的每个上装设有螺杆、桨叶（paddle）等。JP2005-222772A中记载的连续式双轴混炼机通过螺杆传送被分别注入到筒体中的粉末（活性物质等）和溶剂，并利用桨叶等的旋转向从桨叶和筒体的内壁之间通过的粉末施加高剪切力。此后，JP2005-222772A中记载的连续式双轴混炼机通过利用桨叶等的旋转用进一步注入到筒体中的溶剂稀释粉末和溶剂的混合物来制造电极浆料。

发明内容

JP2005-222772A中记载的连续式双轴混炼机在粉末和溶剂已被分别注入到筒体中之后立即向粉末施加高剪切力。在这种情况下，可能在粉末未被充分润湿的状态下向粉末施加高剪切力。在这样的情况下，粉末的移动不良，从而粉末不能在各个桨叶和筒体的内壁之间散脱，并直接承受高剪切载荷。当粉末承受高剪切载荷时，活性物质的颗粒破裂或碎落。

例如，在制造用于负极的电极浆料时，如果负极活性物质的颗粒破裂或碎落，则在使用涂覆有上述电极浆料的负极来形成电池时，在负极活性物质的表面处离子传导的容易性和发生电离反应的容易性产生变化。亦即，对于JP2005-222772A中记载的连续式双轴混炼机，活性物质的颗粒可能破裂或碎落，进而可能无法确保与设计一致的电池特性。由于活性物质的颗粒的这种破裂或碎落而导致的无法确保电池特性的不便也类似地发生于制造用于正极的电极浆料的情况。

本发明提供了一种能够抑制活性物质的颗粒的破裂和碎落的电极浆料制造装置和电极浆料制造方法。

本发明的第一方面涉及一种电极浆料制造装置。所述电极浆料制造装置包括中空的外部构件、两个旋转轴、传送部、粗混部和混炼部。所述中空的外部构件限定有注入区、粗混区和混炼区。所述粗混区位于所述注入区和所述混炼区之间。所述两个旋转轴在所述旋转轴以预定的间隔彼此平行地定位的状态下由所述外部构件支承。所述传送部由所述旋转轴支承在所述外部构件的内部。所述传送部构造成在所述注入区内利用所述传送部的旋转向传送方向上的下游侧传送被分别注入的粉末和溶剂。所述粗混部由所述旋转轴支承在所述外部构件的内部。所述粗混部构造成通过利用所述粗混部的旋转不向所述粉末施加高于或等于预定剪切力的剪切力而使所述粉末和所述溶剂在所述粗混区内混合，来生成混合物。所述混炼部由所述旋转轴支承在所述外部构件的内部。所述混炼部构造成在所述混炼区内通过利用所述混炼部的旋转向所述混合物施加比在所述粗混区内施加的剪切力高的剪切力而混炼所述混合物，来制造电极浆料。

在所述电极浆料制造装置中，所述粗混部的旋转轨迹的外周和所述外部构件的内壁之间的间隙可大于或等于3mm且小于或等于10mm。

在所述电极浆料制造装置中，每个所述旋转轴在所述粉末和所述溶剂在所述粗混区内的平均滞留时间内的累积回转数可被设定为300或更大。

所述电极浆料制造装置还可包括抑制部，所述抑制部在所述粗混区内由所述旋转轴支承在所述粗混部在所述传送方向上的下游侧，并且所述抑制部可构造成通过旋转来抑制向所述传送方向上的下游侧传送所述粉末和所述溶剂。

本发明的第二方面涉及一种电极浆料制造方法。所述电极浆料制造方法可包括：注入步骤，所述注入步骤将粉末和溶剂分别注入到中空的外部构件中，并利用两个旋转轴的旋转向传送方向上的下游侧传送所述粉末和所述溶剂，所述旋转轴在所述旋转轴以预定的间隔彼此平行地定位的状态下由所述外部构件支承；粗混步骤，所述粗混步骤通过利用所述旋转轴的旋转不向所述粉末施加高于或等于预定剪切力的剪切力而使所述粉末和所述溶剂混合，来生成混合物；以及混炼步骤，所述混炼步骤通过利用所述旋转轴的旋转向所述混合物施加比在所述粗混步骤中施加的剪切力高的剪切力而混炼所述混合物，来制造电极浆料。

本发明具有这样的有利效果，即，能抑制活性物质的颗粒的破裂和碎落。

附图说明