特許ウォッチ

公開番号2025087621
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2024204534
出願日2024-11-25
発明の名称攪拌装置
出願人プライミクス株式会社
代理人
主分類B01F 27/116 20220101AFI20250603BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】 CNT等の線状カーボンが、均一に混合、分散されたスラリーを作製できる攪拌装置を提供する。
【解決手段】
薄膜旋回型の攪拌装置であって、筒状部の側面は、筒状部の周方向に帯状に区画され、内外方向に貫通する複数の孔が形成された第一領域と、筒状部の周方向に帯状に区画され、内外方向に貫通する複数の孔が前記第一領域の開口率より小さくなるように形成され、又は無孔とされた第二領域で構成されている。第一領域は、筒状部の高さ方向の中央を含む部分に配置され、第二領域は、第一領域の上端から筒状部の上端及び第一領域の下端から筒状部の下端まで配置されている。第一領域の幅をWpとし、回転部材の全高をHとするとき、0<Wp<0.5Hの関係を満たし、容器の内壁面の表面には凸部が容器の周方向に対して複数配列して形成されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
容器と、この容器の内壁面のわずかに内側で高速回転する回転部材とを備え、前記回転部材による遠心力によって前記回転部材と前記内壁面との間に膜状に存在させた攪拌対象を攪拌する攪拌装置であって、
前記回転部材は、
前記容器の内壁面に対してわずかな隙間を介して位置する筒状部有し、
前記筒状部の側面は、
前記筒状部の周方向に帯状に区画され、内外方向に貫通する複数の孔が形成された第一領域と、
前記筒状部の周方向に帯状に区画され、内外方向に貫通する複数の孔が前記第一領域の開口率より小さくなるように形成され、又は無孔とされた第二領域で構成され、
前記第一領域は、前記筒状部の高さ方向の中央を含む部分に配置され、
前記第二領域は、前記第一領域の上端から前記筒状部の上端及び前記第一領域の下端から前記筒状部の下端まで配置され、
前記第一領域の上端から下端までの幅をＷｐとし、前記筒状部の全高をＨとするとき、
０＜Ｗｐ＜０．５Ｈ
の関係を満たし、
前記容器の内壁面の表面には、
前記容器の中心軸方向に対して延伸して形成され、かつ、
前記容器の内壁面の基底部から前記容器の中心方向に突出する凸部が、
前記容器の周方向に対して複数配列して形成されている
ことを特徴とする攪拌装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記容器の中心軸に直交する断面における前記容器の内壁面の表面の外縁形状が、
前記凸部と隣接する前記凸部同士を結ぶ凹部を含んで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項３】
前記第一領域の開口率をＰ１とし、前記第二領域の開口率をＰ２とするとき、
０≦Ｐ２／Ｐ１＜０．５、かつＰ１＞０
の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項４】
前記第一領域の内外方向に貫通する複数の孔は、個々の孔の内方向の開口面積が、外方向の開口面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項５】
前記第一領域の内外方向に貫通する複数の孔は、個々の孔の内方向の開口数が、外方向の開口数より多いことを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項６】
前記第一領域の内外方向に貫通する複数の孔は、個々の孔の貫通経路が前記筒状部内で分岐していることを特徴とする請求項５に記載の攪拌装置。
【請求項７】
前記回転部材は、前記筒状部の内側に当該回転部材の回転軸と直交する水平部を有し、前記筒状部の内空間は、当該水平部によって上部空間と下部空間に区画されていることを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項８】
前記第一領域の内外方向に貫通する複数の孔は、個々の孔の貫通経路が前記筒状部内で分岐しており、
個々の孔の内方向の開口が前記上部空間及び前記下部空間にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項７に記載の攪拌装置。
【請求項９】
前記第一領域の内外方向に貫通する複数の孔は、内方向の開口が前記上部空間に配置された孔と、内方向の開口が前記下部空間に配置された孔とが、前記筒状部の周方向に対して交互に並ぶように配列していることを特徴とする請求項７に記載の攪拌装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、乳化及び分散処理を行うための攪拌装置であって、例えば、導電材を含むスラリーの製造等に用いられる装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ポータブル電子機器用電源のほか、電気自動車用電源、風力・太陽光発電設備によって発電された電力の蓄積等、リチウムイオン二次電池や燃料電池に代表される電池需要は、今後増大することが予測される。また、電池自体の小型化、軽量化、安全性といった特性の一層の向上だけでなく、これら特性を備えた電池を効率的かつ低コストで生産することが要請されている。
【０００３】
この課題を解決する有効な手段として、特許文献１に開示された高速攪拌機が提案されている。この高速攪拌機は、円筒状の攪拌槽内に回転軸を同心に設け、攪拌槽よりわずかに小径の回転羽根を該回転軸に取付け、回転羽根の高速回転により被処理液を攪拌槽の内面に薄膜円筒状に拡げながら攪拌する高速攪拌機であって、当該回転羽根は、円筒体に半径方向の小孔を多数貫通して設けた多孔円筒部を外周側に備えるというものである。この高速攪拌機によると、円筒体に多数の小孔を穿設した簡単な構造で、すぐれた攪拌作用を奏させることができる効果がある。また被処理液に対して衝突する面がないので、固体成分を含有する液を処理しても摩耗が少なく、回転羽根の金属成分が被処理液中に混入するおそれが少ない利点がある。
【０００４】
また、特許文献２に開示された攪拌装置システムは、特許文献１の高速攪拌機を使用するものであり、この攪拌装置システムを用いて電池電極用塗料を製造すると、電池の安全性を高度に維持しつつ、電池の高性能化に適した電極用塗料を効率的に製造することができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１１－３４７３８８号公報
国際公開第２０１０／０１８７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）等の線状カーボンを電池や樹脂等への添加剤等として適用することが試みられている。一般に、ＣＮＴ等の線状カーボンは、従来のカーボン材料に比べて比表面積が大きい等、優れた特性を有するため、リチウムイオン二次電池の導電性材料の一部をＣＮＴ等に置換えて使用すると、その性能を向上させることが期待できる。しかし、ＣＮＴ等の線状カーボンは、比表面積が大きいこと等に起因して凝集力が強く、均一に混合、分散されたスラリーを作製することが困難である。この問題を解決するために本発明の発明者らが鋭意検討したところ、回転羽根（回転部材）の多孔円筒部（筒状部）の半径方向に多数貫通して設けた小孔の配置等を見直すことにより、上記課題を解決できることを見出し、さらに容器壁面の表面構造を併せて見直すことにより、より一層、上記課題を解決できることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
具体的には、本発明の攪拌装置は、容器と、この容器の内壁面のわずかに内側で高速回転する回転部材とを備え、前記回転部材による遠心力によって前記回転部材と前記内壁面との間に膜状に存在させた攪拌対象を攪拌する攪拌装置であって、前記回転部材は、前記容器の内壁面に対してわずかな隙間を介して位置する筒状部有し、前記筒状部の側面は、前記筒状部の周方向に帯状に区画され、内外方向に貫通する複数の孔が形成された第一領域と、前記筒状部の周方向に帯状に区画され、内外方向に貫通する複数の孔が前記第一領域の開口率より小さくなるように形成された第二領域で構成され、前記第一領域は、前記筒状部の高さ方向の中央を含む部分に配置され、前記第二領域は、前記第一領域の上端から前記筒状部の上端及び前記第一領域の下端から前記筒状部の下端まで配置され、前記第一領域の幅をＷｐとし、前記回転部材の全高をＨとするとき、０＜Ｗｐ＜０．５Ｈの関係を満たし、記容器の内壁面の表面には、前記容器の中心軸方向に対して延伸して形成され、かつ、前記容器の内壁面の基底部から前記容器の中心方向に突出する凸部が、前記容器の周方向に対して複数配列して形成されていることを特徴とする。
好ましくは、前記容器の中心軸に直交する断面における前記容器の内壁面の表面の外縁形状が、前記凸部と隣接する前記凸部同士を結ぶ凹部を含んで形成されていることを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、前記攪拌装置は、前記第一領域の内外方向に貫通する複数の孔の開口率をＰ１とし、前記第二領域の内外方向に貫通する複数の孔の開口率をＰ２とするとき、
０≦Ｐ２／Ｐ１＜０．５、かつＰ１＞０
の関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
また、前記攪拌装置においては、前記第一領域の内外方向に貫通する複数の孔は、個々の孔の内方向の開口面積が、外方向の開口面積より大きいことが好ましく、前記第一領域の内外方向に貫通する複数の孔は、個々の孔の内方向の開口数が、外方向の開口数より多いことが好ましく、前記第一領域の内外方向に貫通する複数の孔は、個々の孔の貫通経路が前記筒状部内で分岐していることが好ましい。
【００１０】
さらに、前記回転部材は、前記筒状部の内側に、当該回転部材の回転軸と直交する水平部を有し、前記筒状部の内空間は、当該水平部によって上部空間と下部空間に区画されていることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許