專利名稱：混合分散裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將流動性材料與粉體材料混合并分散的混合分散裝置。
背景技術：
近年來，鋰離子二次電池適用于混合動力汽車與電動汽車等。鋰離子二次電池的電極通過將活性物質材料的糊劑(slurry)涂敷于鋁箔等基體材料并進行燒制而成形。該制造方法記載于例如日本特開2010 - 033786號公報(專利文獻I)等。
活性物質材料的糊劑通過將活性物質的粉末混合并分散于液體而制作成。作為該糊劑的制造方法，例如如日本特表2005 - 537912號公報(專利文獻2)等中記載的那樣，將利用旋轉葉片(離心泵葉輪)吸入的材料朝徑向外側送出，通過利用正轉轉子與反轉轉子進行混合、分散。
然而，作為朝徑向外側送出材料的單元，除了專利文獻2所記載的僅利用旋轉葉片的單元以外，還能夠適用于日本特開平5 — 187398號公報(專利文獻3)所記載的擴散泵。擴散泵構成為在旋轉葉片的徑向外側固定有具有流路的擴散器。
專利文獻1:日本特開2010 - 033786號公報
專利文獻2:日本特表2005 - 537912號公報
專利文獻3:日本特開平5 - 187398號公報
在專利文獻2所記載的裝置中，需要增大旋轉葉片的轉速，以便使材料的吸入能力提高。然而，當使旋轉葉片高速旋轉時，易于產生由旋轉失衡引起的振動。進而，也產生由高速旋轉引起的噪音的問題。發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供能夠抑制振動與噪音的產生，并且能夠提高材料的吸入能力的混合分散裝置。
因此，本發(fā)明人經過認真研究，利用擴散泵的基本概念，使以往固定的擴散器相對于旋轉葉片朝反向反轉，從而完成本發(fā)明。
(技術方案I)本發(fā)明所涉及的混合分散裝置，將流動性材料與粉體材料混合并分散，所述混合分散裝置具備:隔板，該隔板將所述流動性材料的吸入口側的流動性材料側區(qū)域與所述粉體材料的吸入口側的粉體側區(qū)域分隔；旋轉葉片，該旋轉葉片在所述流動性材料側區(qū)域配置為能夠旋轉，且將從徑向內側吸入的所述流動性材料朝徑向外側送出；以及引導部件，該引導部件具有流動性材料用引導通路，利用該流動性材料用引導通路將從所述旋轉葉片送出的所述流動性材料進一步朝徑向外側的混合區(qū)域增速地送出，隨著所述混合區(qū)域中的所述流動性材料的流通，該引導部件將所述粉體側區(qū)域中的所述粉體材料朝所述混合區(qū)域引導。并且，所述引導部件沿與所述旋轉葉片的旋轉方向相反的方向旋轉。
(技術方案2)另外，也可以構成為，所述引導部件具有粉體用引導通路，利用該粉體用弓I導通路將所述粉體側區(qū)域中的所述粉體材料朝所述混合區(qū)域弓I導。
(技術方案3)另外，也可以構成為，所述流動性材料用弓丨導通路及所述粉體用弓I導通路形成為隨著趨向徑向外側而相位朝與所述引導部件的旋轉方向相反的方向偏移。
(技術方案4)另外，也可以構成為，所述流動性材料用弓丨導通路及所述粉體用弓I導通路形成為隨著趨向徑向外側而流路截面積減小。
(技術方案5)另外，也可以構成為，所述混合分散裝置還具備:第一旋轉體，該第一旋轉體配置于比所述引導部件更靠下游側的位置，該第一旋轉體與所述旋轉葉片連結且能夠與所述旋轉葉片一體地旋轉；以及第二旋轉體，該第二旋轉配置于比所述第一旋轉體更靠下游側的位置，該第二旋轉體與所述引導部件連結且能夠與所述引導部件一體地旋轉，利用該第二旋轉體與所述第一旋轉體使所述流動性材料與所述粉體材料的混合材料分散。
(技術方案I)通過使旋轉葉片旋轉，并且使引導部件沿與旋轉葉片相反的方向旋轉，從而能夠增大旋轉葉片與引導部件的旋轉速度差。由此，即使降低旋轉葉片的旋轉速度，也能夠將從流動性材料用引導通路朝混合區(qū)域流通的流動性材料增速。結果，能夠將粉體材料從粉體側區(qū)域可靠地引導至混合區(qū)域。并且，可以不增加旋轉葉片的旋轉速度，因此能夠抑制由旋轉失衡引起的振動的產生及噪音的產生。此外，引導部件為與構成擴散泵的擴散器相當?shù)牟考?br> (技術方案2)引導部件具有粉體用引導通路，從而能夠更有效地將粉體側區(qū)域的粉體材料引導至混合區(qū)域。
(技術方案3)通過如上述那樣形成流動性材料用引導通路及粉體用引導通路，能夠使混合區(qū)域的流動性材料高速化。因此，能夠更有效地將粉體側區(qū)域中的粉體材料引導至混合區(qū)域。進而，通過流動性材料用引導通路與粉體用引導通路形成為朝同相位的方向偏移，能夠更易于將粉體材料引導至混合區(qū)域。
(技術方案4)通過將流動性材料用引導通路的流路截面積朝下游減小，能夠使流動性基體材料更加高速化，因此能夠將粉體側區(qū)域中的粉體材料更有效地引導至混合區(qū)域。進而，通過將粉體用弓I導通路的流路截面積朝下游減小，能夠更易于將粉體材料弓I導至混合區(qū)域。
(技術方案5)第一旋轉體和第二旋轉體分別與旋轉葉片和引導部件連結。因此，無需設置專用的驅動裝置，而能夠利用第一旋轉體與第二旋轉體得到分散能力。


圖1是本實施方式的混合分散裝置的軸向剖視圖。
圖2是圖1的A — A剖視圖。
圖3是圖1的B — B剖視圖。
附圖標記說明:
11L...流動性材料用吸入口 ；112…圓筒狀開口部；113…排出口 ；
120…旋轉分隔部件;121b…粉體用吸入口 ；122…隔板；130…旋轉葉片;140…引導部件；141…流動性材料用引導通路；142…粉體用引導通路；143…分隔部；144…旋轉被支承部；150…第一環(huán)狀分散部件(第一旋轉體)；160…第二環(huán)狀分散部件(第二旋轉體)；200…粉體料斗；300…第一驅動裝置；400…第二驅動裝置；EL...流動性材料側區(qū)域；E2...粉體側區(qū)域。
具體實施方式
本實施方式的混合分散裝置構成用于制造例如鋰離子二次電池的電極(正極及負極)的裝置。鋰離子二次電池的電極通過將活性物質材料的糊劑涂敷于鋁箔、銅箔等基體材料并進行燒制而成形。
本實施方式的混合分散裝置是制造活性物質材料的糊劑的裝置。具體而言，通過將活性物質的金屬粉末混合并分散于水等液體而制作成。以下，將混合分散有粉體材料后的糊劑稱為流動性混合材料，將混合有粉體材料前的液體稱為流動性基體材料。流動性混合材料及流動性基體材料均具有流動性。然而，流動性混合材料與流動性基體材料相比形成為粘度較高。
參照圖f 3對本實施方式的混合分散裝置進行說明?；旌戏稚⒀b置將流動性基體材料從圖1的下方吸入到殼體110內，將粉體材料從圖1的上方吸入到殼體110內，在殼體110內，將流動性基體材料與粉體材料混合分散而生成流動性混合材料。并且,將所生成的流動性混合材料從殼體Iio的外周面朝徑向外側排出。
該混合分散裝置具備:裝置主體100 ;收納活性物質的粉體材料的粉體料斗200 ；第一驅動裝置300 ;以及第二驅動裝置400。此處，粉體料斗200、第一驅動裝置300以及第二驅動裝置400支承于裝置主體100的殼體110。
裝置主體100具備殼體110、旋轉分隔部件120、旋轉葉片130、引導部件140、第一環(huán)狀分散部件150以及第二環(huán)狀分散部件160。
殼體110形成為中空圓盤狀。在殼體110的下表面的中心形成有將流動性基體材料吸入的流動性材料用吸入口 111。在殼體Iio的上表面的中心形成有圓筒狀開口部112。該圓筒狀開口部112經由旋轉分隔部件120將粉體料斗200的粉體材料吸入。并且，在殼體110內，使從流動性材料用吸入口 111吸入的流動性基體材料、與從圓筒狀開口部112吸入的粉體材料混合并使其分散，從而生成流動性混合材料。進而，在殼體110的外周面的一部分形成有將在殼體110內生成的流動性混合材料排出的排出口 113。
旋轉分隔部件120具備筒軸部121和隔板122。筒軸部121形成為圓筒狀，并且，在圖1的下端側設置有沿徑向貫通的多個貫通孔121a。該筒軸部121以能夠旋轉的方式呈同軸狀支承于殼體110的圓筒狀開口部112的內周面。在筒軸部121的上端形成有粉體用吸入口 121b，該粉體用吸入口 121b能夠裝配粉體料斗200的粉體材料的排出端，并且將粉體材料從粉體料斗200吸入。也就是說，從粉體料斗200吸入的粉體材料從位于筒軸部121的上端的粉體用吸入口 121b吸入，通過筒軸部121內部，并從位于筒軸部121的下端的貫通孔121a排出，進而到達粉體側區(qū)域E2。
隔板122形成為圓盤狀，其中心部固定于筒軸部121的圖1的下端。也就是說，隔板122與筒軸部121 —起在殼體110內配置為能夠繞其中心軸旋轉。該隔板122將殼體110內的中心附近劃分為上下兩部分，分隔為位于下側的流動性材料用吸入口 111側的區(qū)域El(流動性材料側區(qū)域)、以及位于上側的圓筒狀開口部112側的區(qū)域E2 (粉體側區(qū)域)。
旋轉葉片130在隔板122的下表面中的徑向外側的位置沿周向設置有多個。也就是說，旋轉葉片130隨著隔板122的旋轉而旋轉。旋轉葉片130作為將從位于徑向內側的流動性材料用吸入口 111吸入的流動性基體材料或流動性混合材料朝徑向外側送出的泵葉片發(fā)揮功能。各旋轉葉片130形成為隨著趨向徑向外側而相位朝與旋轉葉片130的旋轉方向相反的方向偏移。在圖2中，旋轉葉片130的旋轉方向為右轉，因此各旋轉葉片130的相位隨著趨向徑向外側而偏向左轉側。引導部件140配置于隔板122的徑向外側(隔板122及旋轉葉片130的下游側)。引導部件140具備旋轉被支承部144，該旋轉被支承部144在殼體110的圓筒狀開口部112的內周面與旋轉分隔部件120的筒軸部121的外周面之間被支承為能夠旋轉。也就是說，引導部件140配置為相對于殼體110及旋轉分隔部件120能夠旋轉。該引導部件140沿與旋轉葉片130的旋轉方向相反的方向旋轉。引導部件140具有流動性材料用引導通路141，該流動性材料用引導通路141將從旋轉葉片130送出的流動性基體材料或流動性混合材料進一步朝徑向外側的混合區(qū)域增速地送出。該流動性材料用引導通路141形成為隨著趨向徑向外側而相位朝與引導部件140的旋轉方向相反的方向(旋轉葉片130的旋轉方向)偏移。也就是說，通過旋轉葉片130與引導部件140的流動性材料用引導通路141而如所謂的擴散泵一樣發(fā)揮功能。該流動性材料用引導通路141形成為隨著趨向徑向外側而流路截面積變小。通過將流動性材料用引導通路141的流路截面積朝下游減小，能夠使流動性基體材料更加高速化。進而，引導部件140具有粉體用引導通路142，該粉體用引導通路142將粉體側區(qū)域E2的粉體材料朝位于徑向外側的混合區(qū)域引導。粉體用引導通路142形成為至少在徑向內側經由分隔部143而與流動性材料用引導通路141分離。然而，粉體用引導通路142的徑向外側與流動性材料用引導通路141的徑向外側連通。也就是說，隨著位于流動性材料用引導通路141的徑向外側的混合區(qū)域的流動性基體材料或流動性混合材料的流通，能夠經由粉體用引導通路142將粉體側區(qū)域E2的粉體材料朝混合區(qū)域引導。該粉體用引導通路142形成為朝與流動性材料用引導通路141相同的方向延伸，并且隨著趨向徑向外側而相位朝與引導部件140的旋轉方向相反的方向(旋轉葉片130的旋轉方向)偏移。進而，粉體用引導通路142形成為隨著趨向徑向外側而流路截面積變小。通過像這樣形成流動性材料用引導通路141及粉體用引導通路142，能夠將粉體側區(qū)域E2的粉體材料朝混合區(qū)域更有效地弓I導。進而，通過將粉體用弓I導通路的流路截面積朝下游減小，能夠更易于將粉體材料朝混合區(qū)域弓I導。第一環(huán)狀分散部件150 (第一旋轉體)形成為在中心具有貫通孔的環(huán)狀，并且與旋轉葉片130的下緣一體地連結。第一環(huán)狀分散部件150具備圓盤部151、第一內周側凸齒152以及第一外周側凸齒153。圓盤部151與旋轉葉片130的下緣連結，并且其中心孔與流動性材料用吸入口 111連通。第一內周側凸齒152配置于引導部件140的徑向外側(引導部件140的下游側)亦即混合區(qū)域，并且以從圓盤部151的上表面朝軸向上方(與流動性混合材料的流通方向正交的方向)突出的方式沿周向形成有多個。第一外周側凸齒153以從第一內周側凸齒152的徑向外側即圓盤部151的外周緣朝軸向上方突出的方式沿周向形成有多個。也就是說，第一內周側凸齒152以及第一外周側凸齒153在軸向上方具有頂端,且形成為沿周向連續(xù)的梳齒狀。該第一內周側凸齒152以及第一外周側凸齒153的齒頂以相對于第二環(huán)狀分散部件160能夠相對旋轉的方式與第二環(huán)狀分散部件160之間具有微小的間隙。并且，第一內周側凸齒152以及第一外周側凸齒153的周向緣面形成為在周向上分別相鄰的第一內周側凸齒152以及第一外周側凸齒153的齒頂側的間隙寬度與齒根側的間隙寬度基本相等。
第二環(huán)狀分散部件160 (第二旋轉體)通過與第一環(huán)狀分散部件150的相對動作而將流動性混合材料分散。該第二環(huán)狀分散部件160以位于引導部件140的外周面的徑向外側的方式與該外周面連結。也就是說，第二環(huán)狀分散部件160能夠與引導部件一體地旋轉。該第二環(huán)狀分散部件160具備第二內周側凸齒161以及第二外周側凸齒162。第二內周側凸齒161以及第二外周側凸齒162以從殼體110的內表面朝軸向下側(與第一內周側凸齒152的突出方向相反的方向)突出的方式沿周向形成有多個。第二內周側凸齒161配置于比第一內周側凸齒152靠下游側(徑向外側)且是第一外周側凸齒153的上游側(徑向內側)的位置，并且，配置為沿流動性混合材料的流通方向與第一內周側凸齒152及第一外周側凸齒153對置。另外,第二外周側凸齒162在第一外周側凸齒153的下游偵儀徑向外側)配置為沿流動性混合材料的流通方向與該第一外周側凸齒153對置。該第二內周側凸齒161以及第二外周側凸齒162的齒頂、與第一環(huán)狀分散部件150的圓盤部151之間具有微小的間隙。并且，第二內周側凸齒161以及第二外周側凸齒162的周向緣面形成為在周向上分別相鄰的第二內周側凸齒161以及第二外周側凸齒162的齒頂側的間隙寬度與齒根側的間隙寬度基本相等。第一驅動裝置300對旋轉分隔部件120的筒軸部121的上端外周面進行驅動而使其旋轉。第一驅動裝置300具備:馬達301 ;驅動帶輪302，其固定于馬達301的輸出軸；從動帶輪303，其固定于筒軸部121的外周面；以及帶304，其架設于驅動帶輪302與從動帶輪303。也就是說,通過馬達301動作,驅動帶輪302的旋轉驅動經由帶304而傳遞至從動帶輪303。這樣，使旋轉分隔部件120、與旋轉分隔部件120連結的旋轉葉片130及第一環(huán)狀分散部件150旋轉。第二驅動裝置400對引導部件140的旋轉被支承部144的上端外周面進行驅動而使其旋轉。第二驅動裝置400具備:馬達401 ;驅動帶輪402，其固定于馬達401的輸出軸；從動帶輪403，其固定于旋轉被支承部144的外周面；以及帶404，其架設于驅動帶輪402與從動帶輪403。也就是說,通過馬達401動作,驅動帶輪402的旋轉驅動經由帶404而傳遞至從動帶輪403。這樣，使引導部件140及與引導部件140連結的第二環(huán)狀分散部件160旋轉。此處，第二驅動裝置400的馬達401的旋轉方向與第一驅動裝置300的馬達301的旋轉方向相反。對以上說明的混合分散裝置的作用進行說明。通過第一驅動裝置300的馬達301正轉，旋轉分隔部件120、旋轉葉片130以及第一環(huán)狀分散部件150相對于殼體110正轉(圖2及圖3的右轉)。另一方面，通過第二驅動裝置400的馬達401反轉(馬達301的正轉的相反方向的旋轉)，引導部件140以及第二環(huán)狀分散部件160相對于殼體110反轉(圖2及圖3的左轉)。這樣，通過旋轉葉片130與引導部件140相對旋轉，利用旋轉葉片130與引導部件140產生作為擴散泵的作用，流動性基體材料從流動性材料用吸入口 111被吸入到流動性材料側區(qū)域E1。被吸入的流動性基體材料通過旋轉葉片130及流動性材料用引導通路141而被送出至混合區(qū)域。然后，通過流動性基體材料的流通，粉體材料從粉體用吸入口 121b被吸入到粉體側區(qū)域E2。被吸入的粉體材料通過粉體用引導通路142而被引導至混合區(qū)域。在混合區(qū)域配置有第一環(huán)狀分散部件150與第二環(huán)狀分散部件160。并且，從徑向內側朝徑向外側依次配置有第一內周側凸齒152、第二內周側凸齒161、第一外周側凸齒153以及第二外周側凸齒162，且它們彼此相對旋轉。因此，從引導部件140送出的流動性基體材料及粉體材料被混合，且通過利用各凸齒152、153、161、162的剪切力而被分散。并且，通過了第二外周側凸齒162的流動性混合材料從排出口 113朝外部被排出。這樣，生成均質的流動性混合材料。然而，為了使流動性基體材料朝混合區(qū)域流通，而使旋轉葉片130旋轉，并且使引導部件140沿與旋轉葉片130相反的方向旋轉。這樣，能夠增大旋轉葉片130與引導部件140的旋轉速度差。由此，即使降低旋轉葉片130的旋轉速度，也能夠將從流動性材料用引導通路141朝混合區(qū)域流通的流動性材料增速。結果，能夠將粉體材料從粉體側區(qū)域E2可靠地引導至混合區(qū)域。并且，可以不增加旋轉葉片130的旋轉速度，因此能夠抑制由旋轉失衡引起的振動的產生及噪音的產生。進而，第一環(huán)狀分散部件150和第二環(huán)狀分散部件160分別與旋轉葉片130和引導部件140連結。因此，無需設置用于使它們旋轉的專用的驅動裝置，而能夠利用第一環(huán)狀分散部件150與第二環(huán)狀分散部件160得到分散能力。
權利要求
1.一種混合分散裝置，該混合分散裝置將流動性材料與粉體材料混合并分散， 所述混合分散裝置的特征在于， 所述混合分散裝置具備: 隔板，該隔板將所述流動性材料的吸入口側的流動性材料側區(qū)域與所述粉體材料的吸入口側的粉體側區(qū)域分隔； 旋轉葉片，該旋轉葉片在所述流動性材料側區(qū)域配置為能夠旋轉，將從徑向內側吸入的所述流動性材料朝徑向外側送出；以及 引導部件，該引導部件具有流動性材料用引導通路，利用該流動性材料用引導通路將從所述旋轉葉片送出的所述流動性材料進一步朝徑向外側的混合區(qū)域增速地送出，隨著所述混合區(qū)域中的所述流動性材料的流通，該引導部件將所述粉體側區(qū)域中的所述粉體材料朝所述混合區(qū)域引導， 所述引導部件沿與所述旋轉葉片的旋轉方向相反的方向旋轉。
2.根據權利要求1所述的混合分散裝置，其特征在于， 所述弓I導部件具有粉體用弓I導通路，利用該粉體用弓I導通路將所述粉體側區(qū)域中的所述粉體材料朝所述混合區(qū)域弓I導。
3.根據權利要求2所述的混合分散裝置，其特征在于， 所述流動性材料用引導通路及所述粉體用引導通路形成為隨著趨向徑向外側而相位朝與所述引導部件的旋轉方向相反的方向偏移。
4.根據權利要求2或3所述的混合分散裝置，其特征在于， 所述流動性材料用引導通路及所述粉體用引導通路形成為隨著趨向徑向外側而流路截面積減小。
5.根據權利要求廣4中任一項所述的混合分散裝置，其特征在于， 所述混合分散裝置還具備: 第一旋轉體，該第一旋轉體配置于比所述引導部件更靠下游側的位置，該第一旋轉體與所述旋轉葉片連結且能夠與所述旋轉葉片一體地旋轉；以及 第二旋轉體，該第二旋轉配置于比所述第一旋轉體更靠下游側的位置，該第二旋轉體與所述引導部件連結且能夠與所述引導部件一體地旋轉，利用該第二旋轉體與所述第一旋轉體使所述流動性材料與所述粉體材料的混合材料分散。
全文摘要
本發(fā)明提供混合分散裝置，能夠抑制振動、噪音的產生，并且能夠提高材料的吸入能力?；旌戏稚⒀b置具有旋轉葉片(130)，其在流動性材料側區(qū)域(E1)配置為能夠旋轉，將從徑向內側吸入的流動性材料朝徑向外側送出；以及引導部件(140)，其具有將從旋轉葉片(130)送出的流動性材料進一步朝徑向外側的混合區(qū)域增速地送出的流動性材料用引導通路(141)，隨著混合區(qū)域中的流動性材料的流通，將粉體側區(qū)域(E2)中的粉體材料朝混合區(qū)域引導。并且，引導部件(140)沿與旋轉葉片(130)的旋轉方向相反的方向旋轉。
文檔編號B01F3/12GK103170269SQ20121051966
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權日2011年12月26日
發(fā)明者深谷佳文, 近藤善彥, 河野貴志 申請人:株式會社捷太格特