專利名稱：攪拌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攪拌裝置，特別涉及能夠用于對(duì)電極活性物質(zhì)、導(dǎo)電材、粘結(jié)材、溶劑等進(jìn)行攪拌混合的攪拌裝置。
背景技術(shù)：
作為該攪拌裝置，有具備圓筒形狀的攪拌槽與大致圓筒形狀的攪拌構(gòu)件的攪拌裝置，所述攪拌構(gòu)件具有比攪拌槽的內(nèi)徑小的外徑，相對(duì)于攪拌槽的內(nèi)周面同心圓狀地旋轉(zhuǎn)。 該攪拌構(gòu)件在圓筒部分上貫通形成有多個(gè)半徑方向的小孔。在該攪拌裝置中，攪拌構(gòu)件在相對(duì)于攪拌槽的內(nèi)周面維持很小的間隙的狀態(tài)下高速旋轉(zhuǎn)。在向攪拌槽供給的被處理材料上，伴隨著攪拌構(gòu)件的高速旋轉(zhuǎn)而作用有離心力。被處理材料通過(guò)離心力而從形成于攪拌構(gòu)件的小孔向外徑方向擠出，在攪拌構(gòu)件的外周面與攪拌槽的內(nèi)周面之間擴(kuò)展成薄膜圓筒形狀。此時(shí)，在被處理材料的表面與攪拌槽的內(nèi)周面之間對(duì)被處理材料進(jìn)行攪拌。而且，被充分?jǐn)嚢瓒扯认陆盗说谋惶幚聿牧贤ㄟ^(guò)離心力的作用而向攪拌槽的上部移動(dòng)，從攪拌槽的上部排出。該攪拌裝置在例如日本國(guó)專利3256801號(hào)(專利文獻(xiàn)1)、日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi) 2005-129482 (專利文獻(xiàn)2)、日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2006-236658號(hào)(專利文獻(xiàn)3)、日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2007-125454號(hào)(專利文獻(xiàn)4)中有所公開(kāi)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本國(guó)專利3256801號(hào)專利文獻(xiàn)2 日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2005-U9482號(hào)專利文獻(xiàn)3 日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2006-236658號(hào)專利文獻(xiàn)4 日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2007-125454號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題但是，上述攪拌裝置在向攪拌槽內(nèi)供給被處理材料的狀態(tài)下，通過(guò)使攪拌構(gòu)件旋轉(zhuǎn)而攪拌被處理材料。此時(shí)，攪拌裝置通過(guò)在攪拌槽與攪拌構(gòu)件之間被攪拌的被處理材料產(chǎn)生的摩擦而發(fā)熱。但是，在鋰離子二次電池中，使用在將電極活性物質(zhì)、導(dǎo)電材、粘結(jié)材、 溶劑等以預(yù)定的比例混合后通過(guò)攪拌裝置攪拌的電極漿。在制造該電極漿時(shí)，通過(guò)攪拌裝置攪拌將電極活性物質(zhì)、導(dǎo)電材、粘結(jié)材、溶劑等混合而成的混合材料。此時(shí)，在向攪拌裝置供給的初期，具有上述混合材料的粘度較高的情況。本發(fā)明者為了高效攪拌該電極漿，討論使用具備上述的圓筒形狀的攪拌槽與在圓筒形狀的攪拌槽內(nèi)同心旋轉(zhuǎn)的攪拌構(gòu)件的攪拌裝置。然而，在使用該攪拌裝置攪拌粘度較高的膏狀的材料的情況下，在被攪拌的材料與攪拌槽以及攪拌構(gòu)件之間產(chǎn)生較大的摩擦， 能夠產(chǎn)生高溫的熱量。另外，如果要降低該發(fā)熱，則處理效率變差。本發(fā)明者對(duì)于對(duì)該被處理材料進(jìn)行攪拌的處理，希望抑制發(fā)熱并且提高處理效率。根據(jù)本發(fā)明者的發(fā)現(xiàn)，為了提高處理效率，優(yōu)選增大形成于攪拌構(gòu)件的孔，使被處理材料容易向攪拌槽與攪拌構(gòu)件之間供給。然而，在增大形成于攪拌構(gòu)件的孔時(shí)，被處理材料容易向攪拌槽與攪拌構(gòu)件之間供給，所以發(fā)熱變大。相反，在減小形成于攪拌構(gòu)件的孔時(shí)，被處理材料難以向攪拌槽與攪拌構(gòu)件之間供給，所以能夠?qū)l(fā)熱抑制得較低但處理效率下降。本發(fā)明者對(duì)于該攪拌裝置，提出了能夠?qū)l(fā)熱抑制得較低同時(shí)提高處理效率的新的構(gòu)造。用于解決課題的方案本發(fā)明中的攪拌裝置，其中，具有圓筒形狀的攪拌槽；沿著攪拌槽的中心軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸；大致圓筒形狀的攪拌構(gòu)件，其具有比攪拌槽的內(nèi)徑小的外徑，以相對(duì)于攪拌槽的內(nèi)周面同心圓狀地旋轉(zhuǎn)的方式安裝于旋轉(zhuǎn)軸；以及在攪拌構(gòu)件的半徑方向上貫通形成的多個(gè)通孔；多個(gè)通孔中形成于攪拌構(gòu)件的下部的通孔比形成于攪拌構(gòu)件的上部的通孔大。該攪拌構(gòu)件的形成于攪拌構(gòu)件的多個(gè)通孔中形成于攪拌構(gòu)件的下部的通孔比形成于攪拌構(gòu)件的上部的通孔大。因此，粘度較高的被處理材料在初始階段在攪拌槽的下部進(jìn)行處理，在進(jìn)行了某種程度的攪拌而粘度下降時(shí)，在攪拌槽的上部進(jìn)行處理。在該情況下，在對(duì)粘度較高的被處理材料進(jìn)行處理的攪拌槽的下部，發(fā)熱變大，但在攪拌槽的上部能夠?qū)l(fā)熱抑制得較小。由此，作為攪拌裝置整體能夠?qū)l(fā)熱抑制得較小。另外，即使在供給高粘度的被處理材料的情況下，在攪拌槽的下部，被處理材料也容易向攪拌槽與攪拌構(gòu)件之間供給，所以能夠防止處理效率下降。攪拌構(gòu)件例如也可以具備圓筒部，其具有比攪拌槽的內(nèi)徑小的外徑；臂部，其從圓筒部的軸方向的中間部位在半徑方向上延伸；以及凸緣部，其設(shè)置在臂部的中心并安裝于旋轉(zhuǎn)軸。在該情況下，也可以形成在比臂部所延伸的軸方向的中間部位靠下部的通孔比形成在上部的通孔大。另外，也可以形成于攪拌構(gòu)件的下部的通孔都同樣地比形成于上部的通孔大。另外，并不限定于此，攪拌構(gòu)件也可以形成有從上部向下部逐漸增大的通孔。另外，例如也可以形成于攪拌構(gòu)件的上部的通孔為圓形，形成于攪拌構(gòu)件的下部的通孔為邊長(zhǎng)與形成于上部的通孔的直徑相同的正方形。另外，通孔也可以沿著攪拌構(gòu)件的半徑方向貫通。另外，通孔也可以相對(duì)于攪拌構(gòu)件的半徑方向傾斜地貫通。另外，通孔也可以隨著從攪拌構(gòu)件的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而向攪拌構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)方向的前方傾斜地貫通。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的攪拌裝置的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的攪拌裝置的攪拌構(gòu)件的剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的攪拌裝置的攪拌構(gòu)件的俯視圖。圖4是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的攪拌裝置的攪拌構(gòu)件的主視圖。圖5是表示在試驗(yàn)中使用的攪拌構(gòu)件的主視圖。圖6是表示在試驗(yàn)中使用的攪拌構(gòu)件的主視圖。圖7是對(duì)于被處理材料的溫度表示試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖8是對(duì)于被處理材料的粘度表示試驗(yàn)結(jié)果的圖。圖9是表示其他的實(shí)施方式中的攪拌裝置的攪拌構(gòu)件的主視圖。圖10是表示其他的實(shí)施方式中的攪拌裝置的攪拌構(gòu)件的主視圖。圖11是對(duì)于形成于攪拌構(gòu)件的通孔表示變形例的剖視圖。圖12是對(duì)于形成于攪拌構(gòu)件的通孔表示變形例的剖視圖。圖13是對(duì)于形成于攪拌構(gòu)件的通孔表示變形例的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的攪拌裝置進(jìn)行說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不限定于下面的實(shí)施方式。另外，在各圖中，對(duì)于起到相同作用的構(gòu)件或者部位付與相同符號(hào)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示攪拌裝置100的縱剖圖。攪拌裝置100如圖1所示，包括攪拌槽102、 攪拌構(gòu)件104和外槽106。在本實(shí)施方式中，攪拌槽102為具有圓筒形狀的內(nèi)周面的容器， 包括上部容器102a、下部容器102b與擋板102c。上部容器10 為大致圓筒形狀的容器，在上部容器10 的上下的端部，具有向外徑側(cè)延伸的法蘭112、114。在上部容器10 的外周部分上，形成有供給冷卻水的冷卻水室 116。在上部容器10 的上部端面上設(shè)有蓋118。另外，在上部容器10 上，在圓筒部分上設(shè)有被處理材料L的排出口 120。下部容器102b是具有與上部容器10 大致相同內(nèi)徑的內(nèi)周面的有底圓筒形狀的容器，在上部具有向外徑側(cè)延伸的法蘭122。在下部容器102b的底部，在下部設(shè)有被處理材料L的供給口 12^、lMb。在本實(shí)施方式中，在下部容器102b的底部，設(shè)有多個(gè)(在圖示例中為2個(gè))供給口 12^、lMb，在供給口 IMa、124b上，分別安裝有具有供給閥U6a、126b 的供給管128aU28b0該上部容器10 與下部容器102b上下重疊以使內(nèi)部空間同心圓狀地連通。在上部容器10 與下部容器102b之間，安裝有擋板102c。擋板102c為圓板狀的構(gòu)件，在中心部具有孔132。在本實(shí)施方式中，在下部容器102b的上部端面上，形成有將擋板102c嵌入的凹陷134。擋板102c在嵌入形成于下部容器102b的上部端面的凹陷134的狀態(tài)下，被夾在上部容器10 與下部容器102b之間。外槽106是覆蓋攪拌槽102的下部容器102b的底部以及外周面的容器。在下部容器102b與外槽106之間，形成有供給有冷卻水的冷卻水室142。在外槽106上，連接有向冷卻水室142供給冷卻水的冷卻水供給管144。攪拌槽102具備安裝有攪拌構(gòu)件104的旋轉(zhuǎn)軸150。旋轉(zhuǎn)軸150如圖1所示，貫通攪拌槽102的蓋118，在形成于擋板102c的中心的孔132通過(guò)，沿著攪拌槽102的中心軸延伸。旋轉(zhuǎn)軸150從攪拌槽102的上部向外部延伸， 連接于設(shè)置于攪拌槽102的外部的驅(qū)動(dòng)裝置200。攪拌構(gòu)件104為大致圓筒形狀的構(gòu)件。攪拌構(gòu)件104的外徑Φ如圖1所示，比攪拌槽102的內(nèi)徑D小。攪拌構(gòu)件104安裝于旋轉(zhuǎn)軸150以相對(duì)于攪拌槽102的內(nèi)周面以同心圓狀地旋轉(zhuǎn)。在該攪拌構(gòu)件104上，形成有多個(gè)通孔162、164。在該攪拌裝置100中，形成于攪拌構(gòu)件104的下部的通孔164比形成于上部的通孔162大。該攪拌裝置100如圖1所示，從設(shè)置于攪拌槽102的下部容器102b的底部的供給口 IMa、124b供給被處理材料L。向攪拌槽102供給的被處理材料L通過(guò)攪拌構(gòu)件104的高速旋轉(zhuǎn)而在圓周方向上施加力而旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，被處理材料L通過(guò)作用于該被處理材料L的離心力，在形成于攪拌構(gòu)件104的通孔162、164通過(guò)而向攪拌槽102與攪拌構(gòu)件104之間供給。此時(shí)，流入通孔162、164的被處理材料L因通孔162、164的內(nèi)表面而受到較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)力，通過(guò)離心力的作用，從通孔162、164向攪拌槽102與攪拌構(gòu)件104的間隙S內(nèi)流出。由此，該間隙S的被處理材料L的壓力上升。另外，由于被處理材料L從通孔162、 164向攪拌槽102與攪拌構(gòu)件104的間隙S內(nèi)流出，該間隙S的被處理材料L的流動(dòng)紊亂。 由此，能夠得到所要的攪拌作用。進(jìn)而，被處理材料L 一邊薄膜圓筒形狀地與攪拌槽102的內(nèi)表面緊密接觸一邊旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，通過(guò)由攪拌構(gòu)件104的表面與攪拌槽102的內(nèi)表面的速度差產(chǎn)生的偏差，被處理材料L在攪拌槽102的圓周方向上受到剪切力而被攪拌。另外，被處理材料L所含的成分被顆?；Ｔ摂嚢柩b置100從設(shè)置于攪拌槽102的下部容器102b的底部的供給口 lMa、124b 連續(xù)供給被處理材料L。如上所述，隨著當(dāng)攪拌在攪拌槽102內(nèi)進(jìn)行時(shí)被處理材料L的粘性下降，通過(guò)離心力的作用，被處理材料L向上部移動(dòng)。進(jìn)而，在攪拌進(jìn)行時(shí)，被處理材料L逐漸向攪拌槽102的上部移動(dòng)，超過(guò)被夾在上部容器10 與下部容器102b之間的擋板102c， 向上部容器10 內(nèi)流出。向上部容器10 內(nèi)流出的被處理材料L進(jìn)而從設(shè)置于上部容器 102a的排出口 120排出。下面，對(duì)本實(shí)施方式中的攪拌構(gòu)件104進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2表示攪拌構(gòu)件104的縱剖圖，圖3表示攪拌構(gòu)件104的俯視圖，圖4表示攪拌構(gòu)件104的主視圖。在本實(shí)施方式中，攪拌構(gòu)件104如圖2以及圖3所示，具備圓筒部152、臂部154與凸緣部156。圓筒部152如圖1所示，是具有比攪拌槽102的內(nèi)徑小的外徑Φ的大致圓筒形狀的部位。在本實(shí)施方式中，圓筒部152的外徑Φ如圖1所示，比攪拌槽102的下部容器 102b的內(nèi)徑D稍小。臂部IM從圓筒部152的軸方向的中間部位向圓筒部152的半徑方向延伸。凸緣部156是設(shè)置于臂部154的中心、安裝有旋轉(zhuǎn)軸150的部位。在本實(shí)施方式中，臂部IM如圖2所示，從圓筒部152的軸方向的中間部位160向半徑方向內(nèi)側(cè)延伸。臂部巧4如圖3所示，在圓周方向上連續(xù)，在圓周方向上以預(yù)定的間隔形成有上下貫通的多個(gè)(在圖示例子中為8個(gè))孔15如。凸緣部156如圖2以及圖3 所示，設(shè)置于臂部154的中心(圓筒部152的中心)。在凸緣部156上，如圖1以及圖2所示，形成有安裝于旋轉(zhuǎn)軸150的安裝孔156a。安裝孔156a優(yōu)選具有能夠可靠地傳遞旋轉(zhuǎn)軸 150的旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造(例如，圓周方向的接觸面、鍵構(gòu)造、花鍵等)。在本實(shí)施方式中，在安裝孔156a上，具有接觸面156b，雖然圖示省略，但在旋轉(zhuǎn)軸150上也設(shè)有與該接觸面156b接觸的面。另外，在攪拌構(gòu)件104的圓筒部分上，形成有多個(gè)通孔162、164。形成于攪拌構(gòu)件 104的下部的通孔164比形成于攪拌構(gòu)件104的上部的通孔162大。在本實(shí)施方式中，攪拌構(gòu)件104以臂部154延伸的圓筒部152的軸方向的中間部位160為界，在下部形成有比上部大的通孔164。通孔162、164優(yōu)選考慮向攪拌槽102供給的初始階段的被處理材料L的粘度和/ 或顆粒直徑等而設(shè)定為適當(dāng)?shù)拇笮?。在該?shí)施方式中，形成于攪拌構(gòu)件104的下部的通孔 164設(shè)定成即使是供給初始的粘度較高的被處理材料L也能夠通過(guò)的程度的大小。與此相對(duì)，形成于上部的通孔162設(shè)定為供給初始的粘度較高的被處理材料L難以通過(guò)但進(jìn)行了某種程度的攪拌而粘度下降了的被處理材料L能夠通過(guò)的程度的大小。另外，在該實(shí)施方式中，形成于攪拌構(gòu)件104的上部的多個(gè)通孔162分別由相同大小的孔形成。另外，形成于攪拌構(gòu)件104的下部的多個(gè)通孔164分別由相同大小的孔形成。 具體地說(shuō)，在該實(shí)施方式中，形成于攪拌構(gòu)件104的上部的多個(gè)通孔162都是直徑為3mm的圓形的孔。形成于攪拌構(gòu)件104的下部的多個(gè)通孔164都是直徑為5mm的圓形的孔。這樣， 在該實(shí)施方式中，使形成于攪拌構(gòu)件104的上部的通孔162均勻地都比形成于攪拌構(gòu)件104 的下部的通孔164小。根據(jù)該攪拌裝置100，形成于攪拌構(gòu)件104的下部的通孔164為直徑5mm的圓形的孔。在該實(shí)施方式中，該形成于下部的通孔164設(shè)定為供給初始的粘度較高的被處理材料L 能夠通過(guò)的程度的大小。因此，供給初始的粘度較高的被處理材料L能夠在攪拌槽102的下部進(jìn)行處理。另外，進(jìn)行了某種程度的攪拌而粘度下降了的被處理材料L受到離心力的作用而向攪拌構(gòu)件104的上部移動(dòng)。這樣被處理材料L在攪拌構(gòu)件104的下部進(jìn)行了某種程度的攪拌，所以在攪拌構(gòu)件104的上部，具有供給有粘度比供給初始下降了的被處理材料L 的傾向。形成于攪拌構(gòu)件104的上部的通孔162為直徑3mm的圓形的孔。該上部的通孔 162設(shè)定為供給初始的粘度較高的被處理材料L難以通過(guò)但進(jìn)行了某種程度的攪拌而粘度下降了的被處理材料L能夠通過(guò)的程度的大小。粘度比供給初始下降了的被處理材料L在形成于攪拌構(gòu)件104的上部的通孔162通過(guò)，向攪拌槽102與攪拌構(gòu)件104之間供給。這樣，在攪拌構(gòu)件104的下部，對(duì)供給初始的粘度較高的被處理材料L進(jìn)行處理。另外，在攪拌構(gòu)件104的上部，對(duì)進(jìn)行了某種程度的攪拌而粘度下降了的被處理材料L進(jìn)行處理。在該情況下，在對(duì)粘度較高的被處理材料L進(jìn)行處理的攪拌構(gòu)件104的下部附近， 被處理材料L的發(fā)熱變大，但在對(duì)粘度下降了的被處理材料L進(jìn)行處理的攪拌構(gòu)件104的上部附近，將被處理材料L的發(fā)熱抑制得較小。因此，作為攪拌裝置100整體，能夠?qū)⒈惶幚聿牧螸的發(fā)熱抑制得較小。另外，在攪拌槽102的下部，通孔164較大，容易向攪拌槽102 與攪拌構(gòu)件104之間供給被處理材料L，所以即使在供給高粘度的被處理材料L的情況下也能夠防止處理效率下降。這樣，在該攪拌裝置100中，能夠整體抑制發(fā)熱同時(shí)防止處理效率下降。本發(fā)明者對(duì)于該攪拌裝置100，準(zhǔn)備多個(gè)通孔不同的攪拌構(gòu)件，分別以一定的條件對(duì)相同的被處理材料L進(jìn)行處理，測(cè)定處理后的被處理材料L的粘度與被處理材料L的溫度上升。如果列舉一例，本發(fā)明者準(zhǔn)備了如圖4所示、在上部形成有直徑3mm的圓形的通孔 162、在下部形成有直徑5mm的圓形的通孔164的攪拌構(gòu)件Y0。另外，為了與其對(duì)比，準(zhǔn)備了 如圖5所示、將通孔162、164全都設(shè)為直徑3mm的圓形的通孔的攪拌構(gòu)件Yl ；以及如圖 6所示、將通孔162、164全都設(shè)為直徑5mm的圓形的通孔的攪拌構(gòu)件Y2。另外，準(zhǔn)備了稱量各成分而調(diào)整成分、適當(dāng)?shù)鼗旌系谋惶幚聿牧螸。接下來(lái)，向分別安裝有攪拌構(gòu)件Y0、YU Y2的3個(gè)攪拌槽102，各供給預(yù)定量的被處理材料L，分別以40m/s的線速度使攪拌構(gòu)件Y0、Y1、Y2旋轉(zhuǎn)120秒的時(shí)間而進(jìn)行攪拌處理。然后，在該處理剛結(jié)束后測(cè)量被處理材料L的溫度。結(jié)果，如圖7所示，在將所有的通孔162、164全都設(shè)為直徑3mm的圓形的攪拌構(gòu)件Yl中，被處理材料L的溫度上升為65°C左右。在將所有的通孔162、164全都設(shè)為直徑5mm的圓形的攪拌構(gòu)件Y2中，被處理材料L 的溫度上升為90°C左右。與此相對(duì)，在上部形成有直徑3mm的圓形的通孔162、在下部形成有直徑5mm的圓形的通孔164的攪拌構(gòu)件Y0，被處理材料L的溫度為70°C左右。這樣，在使用攪拌構(gòu)件YO的情況下，與將所有的通孔162、164全都設(shè)為直徑5mm的圓形的攪拌構(gòu)件 Y2相比，沒(méi)有產(chǎn)生較大的溫度上升。這樣，能夠?qū)⒈惶幚聿牧螸的溫度上升抑制得較低。另外，對(duì)于攪拌處理的效率，本發(fā)明者對(duì)于在上部形成有直徑3mm的圓形的通孔 162、在下部形成有直徑5mm的圓形的通孔164的攪拌構(gòu)件YO與將所有的通孔162、164全都設(shè)為直徑3mm的圓形的攪拌構(gòu)件Yl進(jìn)行比較。分別以40m/s進(jìn)行120秒的處理。然后， 將被處理材料L放置到變?yōu)?5°C，然后測(cè)定被處理材料L的粘度。在粘度的測(cè)定中，使用E 型粘度計(jì)(東機(jī)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制造，R550)而測(cè)定。在這里，對(duì)于使粘度計(jì)的錐體以lrpm、 20rpm、IOOrpm旋轉(zhuǎn)而分別測(cè)量粘度的情況，將試驗(yàn)結(jié)果表示于圖8。結(jié)果，如圖8所示，在使粘度計(jì)的錐體以Irpm旋轉(zhuǎn)而測(cè)量的情況下，如果將使用攪拌構(gòu)件Yl進(jìn)行攪拌處理后的被處理材料L的粘度nl設(shè)為1，則使用攪拌構(gòu)件YO進(jìn)行攪拌處理后的被處理材料L的粘度n4大致為0. 79左右。在使粘度計(jì)的錐體以20rpm旋轉(zhuǎn)而測(cè)量的情況下，如果將使用攪拌構(gòu)件Yl進(jìn)行攪拌處理后的被處理材料L的粘度n2設(shè)為1，則使用攪拌構(gòu)件YO進(jìn)行攪拌處理后的被處理材料L的粘度π5大致為0. 90左右。在使粘度計(jì)的錐體以IOOrpm旋轉(zhuǎn)而測(cè)量的情況下，如果將使用攪拌構(gòu)件Yl進(jìn)行攪拌處理后的被處理材料L的粘度n3設(shè)為1，則使用攪拌構(gòu)件YO進(jìn)行攪拌處理后的被處理材料L的粘度π6大致為0. 93左右。在該比較試驗(yàn)中，將以預(yù)定的比例將正極活性物質(zhì)(例如，含有鋰的氧化物)、作為導(dǎo)電材料的碳、粘著劑(粘結(jié)劑)混合于溶劑的試料作為被處理材料L而使用。另外，在變更被處理材料L的成分、混合比例時(shí)，被處理材料L的供給初期的階段的粘度、攪拌處理后的粘度也改變。另外，與被處理材料L的成分、混合比例無(wú)關(guān)，通過(guò)攪拌處理，被處理材料 L的溫度上升。在變更被處理材料L的成分、混合比例時(shí)，數(shù)據(jù)改變，但對(duì)使用上述的攪拌構(gòu)件Υ0、Yl、Υ2的情況下的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比的傾向大致不變。這樣，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的攪拌裝置100使用形成于下部的通孔164比形成于上部的通孔162大的攪拌構(gòu)件Υ0。根據(jù)該攪拌裝置100，能夠?qū)嚢柩b置100整體的發(fā)熱抑制得較小，并且能夠提高處理效率。適于作為對(duì)例如鋰離子二次電池用的電極漿等粘度較高的被處理材料進(jìn)行攪拌的裝置。上面，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的攪拌裝置100進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明中的攪拌裝置并不限定于上述實(shí)施方式。在上述的實(shí)施方式中，攪拌構(gòu)件104如圖2以及圖4所示，以臂部巧4延伸的軸方向的中間部位160為界，形成于比該中間部位160靠下部處的通孔164比形成于上部的通孔162大。形成于攪拌構(gòu)件104的通孔162、164的邊界也可以不設(shè)定于臂部154延伸的軸方向的中間部位160。另外，在上述的實(shí)施方式中，形成于攪拌構(gòu)件104的下部的通孔164均勻地比形成于上部的通孔162大。形成于攪拌構(gòu)件104的通孔162、164的大小并不限定于該形態(tài)。例如，也可以如圖9所示的攪拌構(gòu)件104Α那樣，形成從攪拌構(gòu)件104Α的上部向下部逐漸較大的通孔166a 166d。例如，在圖9所示的例子中，從攪拌構(gòu)件104的上部向下部上下形成有11列通孔 166a 166d。從上到第3列，形成有最小的通孔166a。從上數(shù)第4列到第6列，形成有比形成到第3列的通孔166a稍大的通孔166b。進(jìn)而從上數(shù)第7列到第9列，形成有比形成于第4列到第6列的通孔166b稍大的通孔166c。進(jìn)而在第10列與第11列，形成有最大的通孔166d。這樣，在圖9所示的攪拌構(gòu)件104A，形成有從攪拌構(gòu)件104A的上部向下部逐漸較大的通孔166a 166d。在該實(shí)施方式中，形成于攪拌構(gòu)件104A的下部的通孔166d設(shè)定為供給初始的粘度較高的被處理材料L能夠向攪拌槽102與攪拌構(gòu)件104A之間供給的程度的大小。另外， 通孔166d、通孔166c、通孔166b、通孔166a隨著朝向攪拌構(gòu)件104的上部而逐漸變小。因此，隨著朝向攪拌構(gòu)件104的上部，供給初始的粘度較高的被處理材料L變得難以向攪拌槽 102與攪拌構(gòu)件104之間的間隙S供給。另外，向攪拌槽102與攪拌構(gòu)件104之間，供給隨著朝向攪拌構(gòu)件104的上部而粘度逐漸下降的被處理材料L。在使用該攪拌構(gòu)件104A的情況下，在攪拌槽102內(nèi)，隨著從下部朝向上部，能夠更精細(xì)地設(shè)定被處理材料L的攪拌處理的程度。由此，能夠更可靠地對(duì)被處理材料L進(jìn)行攪拌。另外，在該情況下，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定通孔166a 166d的大小，也能夠抑制在攪拌槽102 產(chǎn)生的發(fā)熱并提高攪拌裝置100的處理效率。另外，在圖9所示的攪拌構(gòu)件104A中，從攪拌構(gòu)件104A的上部向下部將11列通孔 166a 166d分為4種(層次)大小，但并不限定于該形態(tài)。例如，也可以將攪拌構(gòu)件104A 的多列通孔從上部向下部在每列逐漸增大。另外，作為其他的形態(tài)，在上述的實(shí)施方式中，形成于攪拌構(gòu)件的通孔為圓形，但通孔的形狀也可以不是圓形。例如，通孔也可以是正方形、平行四邊形、長(zhǎng)方形、梯形等矩形、三角形、其他的多邊形、橢圓形等各種幾何學(xué)形狀，進(jìn)而也可以是異形形狀。例如，在圖10所示的攪拌構(gòu)件104B中，形成于上部的通孔168a為圓形，形成于下部的通孔168b為一邊的長(zhǎng)度與形成于上部的通孔168a的直徑相同的正方形。在該情況下， 能夠適度使形成于下部的通孔168b比形成于上部的通孔168a大。另外，例如，在圖1所示的實(shí)施方式中，形成于攪拌構(gòu)件104的通孔162、164分別如圖11模式性所示，沿著攪拌構(gòu)件104的半徑方向貫通。在該情況下，在被處理材料L的粘度較高的情況下，可以考慮會(huì)有被處理材料L將通孔162、164堵住、處理效率下降的情況。 在本發(fā)明中，形成于該攪拌構(gòu)件104的通孔并不限定于沿著半徑方向貫通的形態(tài)。如圖12所示，通孔162、164也可以相對(duì)于攪拌構(gòu)件104的半徑方向傾斜貫通。在該情況下，能夠調(diào)整從通孔162、164向攪拌槽102與攪拌構(gòu)件104的間隙S內(nèi)通過(guò)離心力的作用而流出的被處理材料L的方向和/或流勢(shì)。例如，如圖12所示，也可以隨著從攪拌構(gòu)件104的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)，向攪拌構(gòu)件104的旋轉(zhuǎn)方向的前方傾斜地形成通孔162、164。在該情況下，能夠期待通過(guò)離心力的作用而從通孔162、164向攪拌槽102與攪拌構(gòu)件104的間隙S內(nèi)流出的被處理材料L的流勢(shì)增強(qiáng)，能夠提高處理效率。另外，根據(jù)使通孔162、164傾斜的角度也能夠改變被處理材料L的流勢(shì)，所以優(yōu)選將使通孔162、164傾斜的角度設(shè)為適當(dāng)?shù)慕嵌取Ａ硗?，在圖12所示的例子中，通孔162、164隨著從攪拌構(gòu)件104 的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)，而向攪拌構(gòu)件104的旋轉(zhuǎn)方向的前方傾斜45度的角度。
另外，在相對(duì)于攪拌構(gòu)件104的半徑方向傾斜地形成通孔162、164的情況下，并不限定于隨著從攪拌構(gòu)件104的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)、向攪拌構(gòu)件104的旋轉(zhuǎn)方向的前方傾斜的形態(tài)。在該情況下，通過(guò)相對(duì)于攪拌構(gòu)件104的半徑方向使通孔162、164傾斜的方向和/或角度，可以調(diào)整通過(guò)離心力的作用而從通孔162、164流出的被處理材料L的方向和/或流勢(shì)。優(yōu)選考慮怎樣調(diào)整通過(guò)離心力的作用而從通孔162、164流出的被處理材料L的方向和 /或流勢(shì)，來(lái)確定怎樣相對(duì)于攪拌構(gòu)件104的半徑方向使通孔162、164傾斜的方向。例如，在想要抑制通過(guò)離心力的作用而從通孔162、164流出的被處理材料L的流勢(shì)的情況下，優(yōu)選通孔162、164隨著從攪拌構(gòu)件104的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而向攪拌構(gòu)件104的旋轉(zhuǎn)方向的后方傾斜。另外，在想要使通過(guò)離心力的作用而從通孔162、164流出的被處理材料L的方向朝向下方的情況下，優(yōu)選通孔162、164隨著從攪拌構(gòu)件104的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而向攪拌構(gòu)件104的下方傾斜。通過(guò)使從通孔162、164流出的被處理材料L的方向朝向下方，例如，能夠使被處理材料L在攪拌槽102的上下循環(huán)，能夠更充分地?cái)嚢璞惶幚聿牧螸。另外，在想要使通過(guò)離心力的作用而從通孔162、164流出的被處理材料L的方向朝向上方的情況下，優(yōu)選通孔162、164隨著從攪拌構(gòu)件104的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而向攪拌構(gòu)件 104的上方傾斜。通過(guò)使從通孔162、164流出的被處理材料L的方向朝向上方，例如，能夠?qū)⒈惶幚聿牧螸向攪拌槽102的上方輸送同時(shí)進(jìn)行攪拌，能夠提高被處理材料L的處理速度。另外，在相對(duì)于攪拌構(gòu)件104的半徑方向傾斜地形成通孔162、164的情況下，也可以將相對(duì)于攪拌構(gòu)件104的旋轉(zhuǎn)方向的傾斜與相對(duì)于攪拌構(gòu)件104的上下方向的傾斜適當(dāng)組合。另外，在相對(duì)于攪拌構(gòu)件104的半徑方向傾斜地形成通孔162、164的情況下，也可以部分地改變使通孔傾斜的方向。例如，對(duì)于形成于攪拌構(gòu)件104的下部的通孔164，隨著從攪拌構(gòu)件104的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而向攪拌構(gòu)件104的旋轉(zhuǎn)方向的前方傾斜。另外，對(duì)于形成于攪拌構(gòu)件104的上部的通孔162，隨著從攪拌構(gòu)件104的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而向攪拌構(gòu)件104的上方傾斜。這樣，也可以部分地改變通孔162、164的傾斜。另外，如圖13所示，也可以隨著從攪拌構(gòu)件104的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而使通孔變寬。另外，圖示省略，但也可以相反地隨著從攪拌構(gòu)件104的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而使通孔變窄。這樣的通孔162、164的形狀能夠與與攪拌構(gòu)件104的半徑方向相對(duì)的傾斜適當(dāng)組合。上面，對(duì)于攪拌裝置100特別是攪拌構(gòu)件104例示了各種改變例，但攪拌裝置100 以及攪拌構(gòu)件104的構(gòu)造并不限定于上述的任何實(shí)施方式。另外，對(duì)于攪拌裝置100的各構(gòu)件、部位的形狀和/或構(gòu)造也可以進(jìn)行各種變更。該攪拌裝置適于作為對(duì)例如鋰離子二次電池用的電極漿等粘度較高的被處理材料進(jìn)行攪拌的裝置。本發(fā)明中的攪拌裝置并不限定于對(duì)鋰離子二次電池用的電極漿進(jìn)行攪拌的用途，能夠使用于對(duì)粘度較高的被處理材料進(jìn)行攪拌的各種用途。符號(hào)說(shuō)明100 攪拌裝置102:攪拌槽102a 上部容器102b 下部容器
10084]102c 擋板
0085]104、104A、104B 攪拌構(gòu)件
0086]106 外槽
0087]112、114:法蘭
0088]116:冷卻水室
0089]118:蓋
0090]120:排出口
0091]122 法蘭
0092]124a、124b 供給口
0093]1 ^a、l 26b:供給閥
0094]U8a、12m3:供給管
0095]132 : L
0096]134:凹陷
0097]142 冷卻水室
0098]144 冷卻水供給管
0099]150 旋轉(zhuǎn)軸
0100]152:圓筒部
0101]154:臂部
0102]154a:孑L
0103]156:凸緣部
0104]156a:安裝孔
0105]160:中間部位
0106]162 通孔
0107]164 通孔
0108]166a 166d 通孑L
0109]168a、168b:通孔
0110]200 驅(qū)動(dòng)裝置
0111]L 被處理材料
0112]S 攪拌槽與攪拌構(gòu)件的間隙
0113]D 攪拌槽的內(nèi)徑
0114]φ 攪拌構(gòu)件的外徑
權(quán)利要求
1.一種攪拌裝置，其中，具有圓筒形狀的攪拌槽；沿著所述攪拌槽的中心軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸；大致圓筒形狀的攪拌構(gòu)件，其具有比所述攪拌槽的內(nèi)徑小的外徑，以相對(duì)于所述攪拌槽的內(nèi)周面同心圓狀地旋轉(zhuǎn)的方式安裝于所述旋轉(zhuǎn)軸；以及在所述攪拌構(gòu)件的半徑方向上貫通形成的多個(gè)通孔；所述多個(gè)通孔中形成于攪拌構(gòu)件的下部的通孔比形成于攪拌構(gòu)件的上部的通孔大。
2.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中所述攪拌構(gòu)件具備圓筒部，其具有比所述攪拌槽的內(nèi)徑小的外徑；臂部，其從所述圓筒部的軸方向的中間部位在半徑方向上延伸；以及凸緣部，其設(shè)置在所述臂部的中心并安裝于所述旋轉(zhuǎn)軸；形成在比所述臂部所延伸的軸方向的中間部位靠下部的通孔，比形成在比該中間部位靠上部的通孔大。
3.如權(quán)利要求1或2所述的攪拌裝置，其中形成于所述攪拌構(gòu)件的下部的通孔都同樣地比形成于上部的通孔大。
4.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中所述攪拌構(gòu)件形成有從上部向下部逐漸增大的通孔。
5.如權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其中形成于所述攪拌構(gòu)件的上部的通孔為圓形，形成于所述攪拌構(gòu)件的下部的通孔為邊長(zhǎng)與形成于上部的通孔的直徑相同的正方形。
6.如權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的攪拌裝置，其中所述通孔沿著所述攪拌構(gòu)件的半徑方向貫通。
7.如權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的攪拌裝置，其中所述通孔相對(duì)于所述攪拌構(gòu)件的半徑方向傾斜地貫通。
8.如權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的攪拌裝置，其中所述通孔隨著從所述攪拌構(gòu)件的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而向所述攪拌構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)方向的前方傾斜地貫通。
全文摘要
攪拌裝置(100)沿著圓筒形狀的攪拌槽(102)的中心軸設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸(150)。另外，在旋轉(zhuǎn)軸(150)上，安裝有大致圓筒形狀的攪拌構(gòu)件(104)。該攪拌構(gòu)件(104)具有比攪拌槽(102)的內(nèi)徑小的外徑，相對(duì)于攪拌槽(102)的內(nèi)周面同心圓狀地旋轉(zhuǎn)。另外，在攪拌構(gòu)件(104)上，形成有在半徑方向上貫通的多個(gè)通孔(162、164)。形成于攪拌構(gòu)件(104)的下部的通孔(164)比形成于攪拌構(gòu)件(104)的上部的通孔(162)大。
文檔編號(hào)B01F7/16GK102574081SQ20098016208
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者中根靖幸, 北吉雅則, 杉原敦史 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社