[发明专利]用于制造含碳浆料的分散混合系统及含碳浆料的制造方法

说明书

本申请主张基于2013年8月12日申请的日本专利申请第2013-167307号的优先权。该申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种具备用于制造含碳浆料的分散混合泵的分散混合系统以及含碳浆料的制造方法，尤其涉及一种具备用于制造含有在非水电解质二次电池用电极的制造中所使用的碳的浆料的分散混合泵的分散混合系统以及含碳浆料的制造方法。

背景技术

以往，作为非水电解质二次电池，广泛使用锂离子二次电池于个人电脑和移动设备等各种电子设备中，而随着其用途扩大到汽车和飞机等中，从而要求提高电池性能，具体要求提高密度和扩大容量。

另外，作为决定电池性能的一个重要因素，可举出在制造非水电解质二次电池用电极时使用的浆料的特性。

通过将作为溶质的正极活性物质或负极活性物质、导电物质、粘合剂等固体成分分散、混合到水等溶剂中来得到该浆料，该浆料被涂布到电极的基材的铝箔或铜箔之后进行加热干燥，由此得到正极和负极。

然而，虽然通过将正极活性物质或负极活性物质、导电物质、粘合剂等固体成分和水等溶剂投入到如图9所示的分批式多轴混合器中而进行固体成分的分散、混合（包括可溶固体成分的溶解）而得到上述浆料，但是，当为如用作导电物质的碳、尤其是纵横比（长度/直径）较大的纤维状碳粉，或如用作粘合剂的CMC（羧甲基纤维素）的分散性和溶解性较差的物质的情况下，存在很难得到均匀的浆料，或很难维持固体成分分散、混合的状态，或固体成分的分散、混合费时等问题。

另外，使用上述分批式多轴混合器时，气泡易混入并残留在浆料中，存在若将这种混入有气泡的浆料涂布到电极的基材并进行加热干燥，则涂层上会形成空隙的问题。

发明内容

本发明鉴于制造在上述以往的在制造非水电解质二次电池用电极时使用的浆料所涉及的问题点，其目的在于提供一种即使在含有碳等分散性和溶解性较差的物质的情况下，也能够以短时间得到均匀的浆料，并且能够长时间维持固体成分分散、混合的状态，还能够减少气泡混入、残留在浆料中的具备用于制造含碳浆料的分散混合泵的分散混合系统以及含碳浆料的制造方法。

为了实现上述目的，本发明的具备用于制造含碳浆料的分散混合泵的分散混合系统为具备通过对含有作为固体成分的碳的液体赋予剪切力而进行固体成分的分散、混合的工序的、具备用于制造含碳浆料的分散混合泵的分散混合系统，其中，所述分散混合泵进行如下工序：第1工序，在圆筒状壳体的内部，同心状配设具备旋转翼的转子，通过对具备该旋转翼的转子进行旋转驱动，从而经由第1供给部将固体成分以及溶剂吸入至形成在圆筒状壳体的内部的第1导入室，利用旋转翼进行搅拌之后，经由排出室从吐出部吐出，并且使从吐出部吐出的液体经由循环流路循环至第2供给部，从该第2供给部向圆筒状壳体的内部，吸入至与第1导入室被隔板划分而形成的第2导入室，并使其通过形成于定子的节流流路，并且利用旋转翼进行搅拌之后，经由排出室从吐出部吐出，再次使从吐出部吐出的液体经由循环流路循环至第2供给部；以及第2工序，在切断固体成分的供给的状态下，将在第1工序中吐出并贮存于贮存部的液体经由第1供给部吸入至形成在圆筒状壳体的内部的第1导入室，利用旋转翼进行搅拌之后，经由排出室从吐出部吐出，并且使从吐出部吐出的液体经由循环流路循环至第2供给部，从该第2供给部向圆筒状壳体的内部，吸入至与第1导入室被隔板划分而形成的第2导入室，并使其通过形成于定子的节流流路，并且利用旋转翼进行搅拌之后，经由排出室从吐出部吐出，再次使从吐出部吐出的液体经由循环流路循环至第2供给部。

该情况下，可在循环流路中设置循环泵。

并且，利用具备上述分散混合泵的分散混合系统的本发明的含碳浆料的制造方法为具备通过对含有作为固体成分的碳的液体赋予剪切力来进行固体成分的分散、混合的工序的含碳浆料的制造方法，其中，以-0.01～-0.10MPa范围的负压状态赋予所述剪切力。

该情况下，所述液体的固体成分中可含有吸着、释放碱金属离子的材料。

并且，所述液体可将水作为溶剂。

并且，所述碳可包含纤维状碳粉，且该纤维状碳粉的纵横比为10～1000，平均纤维直径为1～500nm。

并且，在具备搅拌部件的容器内，可将搅拌部件的周速度设为6～80m/s来赋予所述剪切力。

而且，本发明的对象为：通过上述含碳浆料的制造方法得到的含碳浆料、使用该含碳浆料制造的非水电解质二次电池用电极、具备该非水电解质二次电池用电极的非水电解质二次电池以及具备该非水电解质二次电池的设备。

发明效果