磁力選別機、磁性不純物の除去方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法
【課題】簡単な構造で磁性不純物を効率良く吸着できる磁力選別機、磁性不純物の除去方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法を提供する。
【解決手段】磁力選別機１０の下部から投入された粉体は、棒状磁性体１４が挿入された鞘管２４と接触しながら、流路１８を下方から上方へ流れる。この際、粉体は、流路１４内に設けられた複数の突壁１６によって、鞘管２４の直径より狭められた流路１８を流れるため、粉体に含まれる磁性不純物は棒状磁性体１４の磁力によって鞘管２４に吸着される。
【解決手段】磁力選別機１０の下部から投入された粉体は、棒状磁性体１４が挿入された鞘管２４と接触しながら、流路１８を下方から上方へ流れる。この際、粉体は、流路１４内に設けられた複数の突壁１６によって、鞘管２４の直径より狭められた流路１８を流れるため、粉体に含まれる磁性不純物は棒状磁性体１４の磁力によって鞘管２４に吸着される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁力選別機、磁性不純物の除去方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を扱う医薬品、化学原料及び食料品などの製造過程では、原料である非磁性体に含まれる鉄分などの磁性不純物は、磁石等に吸着させることで非磁性体から分離、除去する方法が採用されている。
【０００３】
このような磁性不純物の除去装置としては、突起が互い違いに設けられ、スラリー状混合物が流れる管路と、管路を挟んで対向する磁石とを備えた磁気分離装置が開示されている（特許文献１）。
しかし、スラリー状混合物に含まれる金属不純物は、管路内部の側壁の一部にしか捕集されず、また管路内には突起が互い違いに配置されているため、スラリー状混合物の磁力選別には時間が掛かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４１２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事実を考慮し、簡単な構造で磁性不純物を効率良く吸着できる磁力選別機、磁性不純物の除去方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の磁力選別機は、粉体が流れる方向に狭幅部と広幅部とを備えた流路と、前記広幅部の中央部へ流路に沿って１列に配置され、前記狭幅部より広幅の棒状磁性体と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の磁力選別機では、棒状磁性体の幅が流路の狭幅部より広くなっている。このため、狭幅部を通過した粉体が棒状磁性体に接触し易く、粉体に含まれる磁性不純物の吸着効率が上がる。なお、「狭幅部」、「広幅部」の表現は、双方を比較した際の相対的な広狭を示すものである。
【０００８】
請求項２に記載の磁力選別機は、請求項１に記載の磁力選別機であって、前記棒状磁性体は、同極が向き合うように並べられた複数の磁石片と、前記磁石片に挟まれた継鉄と、磁石片と継鉄とを拘束する拘束部材と、で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の磁力選別機では、拘束部材により同極の磁石片で挟まれた継鉄部分が磁力の強い磁極となるため、磁極を中心に粉体に含まれた磁性不純物が吸着される。また、磁極の位置は磁石片と継鉄によって自由に決めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の磁力選別機は、請求項２に記載の磁力選別機であって、前記磁性体は、隣り合う前記磁性体の前記継鉄が、粉体の流れる方向に対してずれるように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の磁力選別機では、流路を流れる粉体が磁極となる継鉄に接触する頻度を高めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の磁力選別機は、請求項１〜３に何れか１項に記載の磁力選別機であって、前記流路の内部に架設され、前記棒状磁性体が挿入される非磁性の筒体を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の磁力選別機では、粉体に含まれる磁性不純物は、棒状磁性体の磁力で筒体に吸着されるため、棒状磁性体が汚れる心配がなく、清掃する手間が省ける。また、筒体から棒状磁性体を取り出すだけで筒体が消磁し、磁性不純物を筒体から取り除くことができる。
【００１４】
請求項５に記載の磁力選別機は、請求項４に記載の磁力選別機であって、前記流路の内部に、前記筒体へエアを噴きつけるエア噴出部が設けられたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の磁力選別機では、エアを筒体へ吹き付けて、筒体に付着した磁性不純物を落として回収することができる。
【００１６】
請求項６に記載の磁力選別機は、請求項１〜５の何れか１項に記載の磁力選別機であって、前記流路は上下方向へ配置され、流路の上部には前記流路の下部から粉体を吸引する第１の吸引手段が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の磁力選別機では、吸引手段によって粉体を下方から上方へ流動させるため、粉体の流速を調節することができる。
【００１８】
請求項７に記載の磁力選別機は、請求項６に記載の磁力選別機であって、前記流路の下部には、磁力選別後に前記棒状磁性体に吸着された、粉体に含まれる磁性不純物を吸引する第２の吸引手段が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の磁力選別機では、磁力選別後に筒体に吸着している磁性不純物は、第２の吸引手段によって下部へ吸引されるため、磁力選別後の粉体と混合せずに回収できる。
【００２０】
請求項８に記載の磁性不純物の除去方法は、請求項１〜７の何れか１項に記載された磁力選別機を用いて、前記流路に粉体を投入し、前記磁性体に磁性不純物を吸着させることで磁性不純物を取り除くことを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の磁性不純物の除去方法では、粉体が棒状磁性体に接触し易いように流路が形成されているため、磁性不純物を効率よく棒状磁性体に吸着することができる。
【００２２】
請求項９に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法は、請求項１〜７の何れか１項に記載された磁力選別機によって磁性不純物が取り除かれた炭素材料を有機系結着剤及び溶剤と混合させて集電体へ塗布した後に加圧して形成される負極電極と、リチウム化合物を含む正極電極と、でリチウムイオン二次電池を製造することを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法では、炭素材料に含まれる磁性不純物を効率よく除去することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上記の構成としたので、簡単な構造で磁性不純物を効率良く吸着できる磁力選別機、磁性不純物の除去方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る磁力選別機を説明するための正面図である。
【図２】第１実施形態に係る磁力選別機を説明するための側断面図である。
【図３】第１実施形態に係る棒状磁性体を説明するための側断面図である。
【図４】第１実施形態に係る棒状磁性体の作用効果を説明するための側断面図である。
【図５】第１実施形態に係る鞘管から棒状磁性体が引き抜かれる様子を表した側断面図である。
【図６】第２実施形態に係るエア噴出部を説明するために拡大した断面図である。
【図７】第３実施形態に係る棒状磁性体を説明するために拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図を参照しながら、第１実施形態に係る磁力選別機の全体構成について説明する。
【００２７】
図１に示すように、磁力選別機１０は、粉体の流路１８が形成された筐体１２を備えている。筐体１２は密閉空間を形成し、非磁性の材料、例えばＳＵＳ３１６等のオーステナイト系のステンレス等で構成されている。
【００２８】
筐体１２の上面中央部には粉体の出口である排出口３０が形成されている。この排出口３０には粉体回収部４２に接続される排出管３４が設けられている。粉体回収部４２の先には粉体を吸い上げる第１の吸引手段としてのポンプ２８が設けられている。また排出管３４にはバルブ５１が設けられている。
【００２９】
筐体１２の下面中央部には粉体の入口である供給口３２が形成されている。また、供給口３２には配管３６が接続されている。供給口３２から延びた配管３６は２方向に分岐しており、一方は粉体を供給する供給管３８へ接続され、他方は磁性不純物が排出される磁性不純物排出管４０へ接続されている。
【００３０】
供給管３８の先には粉体供給部４８が設けられており、粉体供給部４８から磁力選別機１０へ粉体が供給される。また、磁性不純物排出管４０の先には磁性不純物回収部４６及び第２の吸引手段としてのポンプ４４が設けられている。さらに、供給管３８及び磁性不純物排出管４０にはそれぞれバルブ５０、５２が設けられている。
【００３１】
次に、本発明の磁力選別機を構成する筐体の好ましい例の詳細について説明する。
【００３２】
図１及び図２に示すように、筐体１２は非磁性であって、筐体１２の側面には等間隔に複数の孔部５４が形成されている。また、この孔部５４には非磁性の筒体としての鞘管２４が挿入されている。
【００３３】
ここで、筐体１２の内壁には鞘管２４を支持する窪みである凹部６６が形成されており、孔部５４に挿入された鞘管２４は、凹部６６に支持されることで、孔部５４と凹部６６との間に架設され、流路１８を横切る。なお、この孔部５４及び凹部６６へは、鞘管２４が圧入されているため、鞘管２４が凹部６６から簡単に外れることはない。また、流路１８を流れる粉体が孔部５４から筐体１２の外へ漏れることもない。
【００３４】
なお、鞘管２４を筐体１２へ架設する手段については、凹部６６を形成する方法でなくてもよい。例えば、鞘管２４を筐体１２へ溶接する方法や、鞘管２４にフランジを形成して、筐体１２に対してねじ止めする方法でもよい。
【００３５】
また、筐体１２に架設された鞘管２４には、シャフト６２と磁石部６４とで構成される棒状磁性体１４が挿入されている。本実施形態では５本の鞘管２４が配置され、鞘管２４にはそれぞれ棒状磁性体１４が挿入されている。なお、鞘管２４の数は、選別する粉体の種類によって異なり、例えば、鉄イオンを２００ｐｐｂ含むカーボン粉では流路に沿って等間隔に１０〜４０本が好ましく、１５〜３０本がより好ましく、２０〜２５本が最も好ましい。
【００３６】
図１に示すように、筐体１２の内部には、孔部５４が形成された側面と直交する方向の両側面から、互いに向き合い、上斜面１６Ａと下斜面１６Ｂとで構成される複数の突壁１６が形成されている。
【００３７】
突壁１６は、孔部５４が形成された側面から反対側の側面まで連続して形成されている。また、突壁１６の頂部１６Ｃは鞘管２４と平行に延びており、鞘管２４へ挿入された棒状磁性体１４の中間部に位置している（図２参照）。
ここで、突壁１６を構成する上斜面１６Ａ及び下斜面１６Ｂの傾斜角度は特定されないが、上斜面１６Ａと下斜面１６Ｂとがなす角度が急峻であると、流路１８を流れる粉体が流路内に滞りやすくなり、処理効率が悪くなる。
【００３８】
また、互いに向き合う突壁１６の頂部１６Ｃ間の幅Ａは、鞘管２４の外形Ｂより狭くなっている。ただし、頂部１６Ｃ間の幅Ａを狭め過ぎると、粉体が流路内に滞ったり、流路１８を閉塞したりするため、幅Ａは鞘管２４の外径Ｂに対して、０．４〜０．９５倍が好ましく、より好ましくは０．５〜０．８倍、更に好ましくは０．６〜０．７倍である。
【００３９】
次に、棒状磁性体の構造の詳細について説明する。
【００４０】
図３（突壁の凹凸部は省略）に示すように、棒状磁性体１４は拘束部材としてのシャフト６２と円筒状の磁石部６４とで構成されている。また、磁石部６４は磁石片２０と継鉄２２とが交互に配置されて構成されており、隣り合う磁石片２０は同極が向き合うように継鉄２２を挟んでいる。すなわち、各磁石片２０のＮ極とＮ極との間、及びＳ極とＳ極との間に継鉄２２が挟まれている。
【００４１】
磁石片２０としては、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石又はネオジム磁石等が用いられるが、磁石の種類は特に制限をしない。また、棒状磁性体１４の最大磁力は０．３テスラ以上が好ましく、より好ましくは０．８テスラ以上、更に好ましくは１テスラ以上である。
【００４２】
そして、磁石片２０の直径としては、１０〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは１５〜２５ｍｍであればよい。磁石片１４の長さは、１０〜３０ｍｍのものを用いる。
【００４３】
シャフト６２は、磁石部６４を貫通しており、その一端部は磁石部６４から露出している。このようにして、鞘管２４から棒状磁性体１４を引き抜くことができる。また、シャフト６２は、ねじが切られており、磁石片２０及び継鉄２２に形成されたねじ穴に通して、磁石片２０が反発して抜け出さないように拘束している。
【００４４】
なお、本実施形態では拘束部材としてシャフト６２を用いたが、磁石片２０と継鉄２２を拘束できる部材であれば、例えば、ステンレスチューブ等の容器に納められ反発して抜け出さないようにされていてもよい。また磁石片２０と継鉄２２とが接着剤等で接着されていてもよい。また、本実施形態では、シャフト６２の一端部を磁石部６４から露出させているが、棒状磁性体１４が鞘管２４の長さより長く形成されていれば、シャフト６２の一端部を露出さなくても、鞘管２４から棒状磁性体１４を引き抜くことができる。
【００４５】
図３の鎖線部Ｍは、磁石部６４における磁力線を示したものである。磁力線Ｍは、磁石片２０のＮ極からＳ極へ向かう曲線であるが、磁力線が密な部分、すなわち継鉄２２にあたる部分が最も磁界（磁力）の強い磁極となる。
【００４６】
ここで、隣り合う棒状磁性体１４の継鉄２２は、垂直方向に磁極の位置がずれるように配置されており、本発明の第１実施形態では、下段の棒状磁性体１４に対して、継鉄２２をピッチの半分だけずらして配置している。
【００４７】
なお、継鉄２２のずらし量は特に制限をしないが、流路１８を垂直に流れる粉体（矢印Ｆ方向）が必ず継鉄２２と交わるように配置されていることが望ましい。また、本実施形態では磁石片２０と継鉄２２を拘束して棒状に一体化したが、円柱状の一本の長い磁石でもよい。
【００４８】
次に、本実施形態に係る磁力選別機の作用及び効果について説明する。
【００４９】
図１に示すように、筐体１２へ粉体を投入する前に、配管３６に設けられたバルブ５２を閉じる。次に粉体供給部４８に粉体を投入する。
【００５０】
そして、バルブ５０、５１を開き、ポンプ２８を作動させることで、粉体が供給管３８を矢印Ｃの方向に流れて筐体１２へ吸引される。このとき、バルブ５２は閉じられているため、粉体が筐体１２へ吸引される。
【００５１】
供給口３２から筐体へ吸引された粉体は、突壁１６によって狭められた流路１８を通って、棒状磁性体１４が挿入された鞘管２４と接触しながら筐体１２の上部へ吸い上げられる。ここで、流路１８の幅Ａは鞘管２４の直径Ｂよりも狭いため、粉体は効率よく鞘管２４と接触しながら上方へ吸引される。
【００５２】
ここで、図４に示すように、粉体に含まれる磁性不純物６８は、磁極である継鉄２２に引き寄せられ、鞘管２４へ吸着される。また、継鉄２２は流路１８に対して位置をずらして配置されているため、流路１８を流れる磁性不純物６８の殆どが継鉄２２と対応する位置の鞘管２４と接触するようになっている。
【００５３】
また、図１のポンプ２８の吸引力を制御し、状況に応じて粉体の流速を変化させることで、効率良く継鉄２２と接触させることが可能となる。すなわち、質量が小さく細かい粉体であれば、ポンプ２８の吸引力を弱くして流速を落としたり、質量が大きい粉体であれば、ポンプ２８の吸引力を強くして、筐体１２へ供給された粉体が分散するように調整できる。
【００５４】
このようにして、粉体は磁性不純物６８と分離しながら筐体１２の上面の排出口３０へ到達し、排出管３４を矢印Ｅの方向へ流れて粉体回収部４２に集められる。粉体回収部４２にはフィルターが設けられており、粉体がポンプ２８へ流れることなく粉体回収部４２に回収されるようになっている。全ての粉体が粉体回収部４２へ集められた後にポンプを停止し、バルブ５０、５１を閉じて粉体を回収する。
【００５５】
一方、鞘管２４に吸着された磁性不純物６８は、図５に示すように、作業者が筐体１２から突き出しているシャフト６２を持って棒状磁性体１４を鞘管２４から引き抜くことで、棒状磁性体１４に引きずられて、鞘管２４上を筐体１２の壁面側まで移動する。
【００５６】
なお、本実施形態では棒状磁性体１４が５本なので、鞘管２４から１本ずつ引き抜いているが、棒状磁性体１４の本数によっては、エアシリンダ等を利用して機械的に棒状磁性体１４の挿入及び引き抜きを行ってもよい。
【００５７】
棒状磁性体１４が引き抜かれた鞘管２４に吸着された磁性不純物６８は、その大半が筐体１２の下面へ落下する。
【００５８】
全ての棒状磁性体１４が鞘管２４から引き抜かれた後、図１のバルブ５２を開け、ポンプ４４を作動させることで、磁性不純物６８が吸引されて磁性不純物回収部４６へ回収される。また、磁性不純物回収部４６にはフィルターが設けられており、磁性不純物６８はポンプ４４へ流入することなく磁性不純物回収部４６に回収される。
【００５９】
以上、本発明の第１実施形態に係る磁力選別機の作用及び効果について説明した。
【００６０】
ここで、図６に示すように、第２実施形態では突壁１６内にはエア供給路７４が設けられており、上斜面１６Ａ及び下斜面１６Ｂにはそれぞれエアを噴出するエア噴出部としてのエア噴出孔７２が、突壁１６が連続する方向へ所定の間隔で複数形成されている。このエア噴出孔７２は、鞘管２４へ向けて開口しており、磁性不純物６８を回収する際には、エア噴出孔７２からエアを鞘管２４に噴出し、鞘管２４に付着している磁性不純物６８は吹き落とされ、ポンプ４４によって吸引される。
【００６１】
なお、本発明の第２実施形態では、ポンプ４４の吸引及びエアの噴出によって磁性不純物６８の回収を行ったが、筐体１２を加振させる加振機構が設けられていてもよい。すなわち、鞘管２４から棒状磁性体１４を引き抜いた時点では、鞘管２４の上部に付着している磁性不純物６８は落下しないが、加振機構によって筐体１２を加振させることで、鞘管２４上の磁性不純物６８を落下させ、同時にポンプ４４を作動させることで効率良く磁性不純物６８の回収を行うことができる。
【００６２】
また、本発明の第１及び第２実施形態では、粉体は筐体１２の下方から上方へ吸引されながら流路１８を流れるが、逆に筐体１２の上方から粉体を自然落下させてもよい。この場合、粉体の回収部及び磁性不純物６８の回収は共に筐体１２の下方に設けられるため、粉体と磁性不純物６８が混入しない仕切り板を設けてもよい。
【００６３】
また、本発明の第１及び第２実施形態では、粉体回収部４２及び磁性不純物回収部４６にフィルターを設けることで、吸引された粉体を回収していたが、他の方法を用いて回収してもよい。例えば、粉体分離器（サイクロン）などを用いて固体と気体を分離してもよい。
【００６４】
さらに、本発明の第１及び第２実施形態では鞘管２４に棒状磁性体１４を挿入して磁性不純物を吸着する構成としたが、棒状磁性体１４を剥き出しで流路内に配置する構成でもよい。以上の構成は、以下の第３実施形態においても適用される。
【００６５】
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、同様の符号を用いることとする。
【００６６】
図７に示すように、本発明の第３実施形態では、棒状磁性体１４の形状を円筒状ではなく、軸方向から見た断面がひし形となるように形成されている。また、鞘管２４の形状についても、挿入される棒状磁性体１４の形状に合わせた形状となっている。
【００６７】
本発明の第３実施形態に係る磁力選別機１０を用いて磁性不純物６８の分離を実施した場合、鞘管２４の四隅は角部になっているため、鞘管２４から棒状磁性体１４を引き抜いた時点で、棒状磁性体１４に吸着されていた磁性不純物６８は、鞘管２４の斜面を滑って落下する。
【００６８】
このようにして、粉体を流路１８に滞らせずに、効率よく磁性不純物６８の分離を行うことができる。
【００６９】
以上、本発明の第３実施形態について説明した。
【００７０】
なお、本発明の実施形態では、突壁１６は断面が三角形であったが、粉体が流路１８内に滞らない形状であれば、特に制限をしない。例えば、突壁１６の断面は半円状であってもよく、要は狭幅部と広幅部を形成できればよい。
【００７１】
＜実施例＞
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、本発明に係る磁力選別機１０の一例を用いて、カーボン粉に含まれる磁性不純物の分離を行った。
【００７２】
磁力選別機１０を構成する棒状磁性体の直径は２５ｍｍとし、棒状磁性体５本を一列に配置した。また、突壁の先端部の間の幅は、１７ｍｍとし、突壁にはエア噴出部を設けた。
【００７３】
カーボン粉には平均粒径２０μｍのものを用い、磁力選別機の下方から投入した。また、磁力選別機の上方にブロワを配置し、ブロワによって吸引風量１．２ｍ３／ｍｉｎでカーボン粉を吸引した。鞘管に吸着された磁性不純物は、鞘管から棒状磁性体を引き抜いた後にエアを吹き付けることで落下させ、磁力選別機の下方から掃除機で吸引した。
【００７４】
磁性不純物の捕集効率については、カーボン粉に含まれる鉄イオン濃度をＩＣＰ発光分析法により測定することで評価を行った。また、従来磁力選別機でも同様の試験を実施した。本発明の磁力選別機で分離を行った結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
本発明の磁力選別機では、棒状磁性体を５本用いることで、鉄イオン濃度を２００ｐｐｂから１００ｐｐｂまで分離することができた。また、従来の磁力選別機では、棒状磁性体を５本用いた場合は、１５０〜１８０ｐｐｂまでしか分離できないため、磁性不純物の捕集効率が改善されたのを確認した。
【００７７】
次に、本発明の磁力選別機によって得られる炭素材料によって構成されるリチウムイオン二次電池について説明する。
【００７８】
本発明の磁選機を用いることにより、リチウム二次電池負極炭素材料としての炭素材料から磁性不純物が除去される。この場合に用いられる負極炭素材料としては、各種の天然黒鉛、天然黒鉛加工物、人造黒鉛、非晶質炭素、炭素繊維等が挙げられる。
【００７９】
得られたリチウム二次電池負極炭素材料は、有機系結着剤及び溶剤と混練して混合物を作製し、粘度を適宜調整した後、集電体に塗布される。塗布された混合物を乾燥させ、該集電体と一体化して負極とされる。なお、集電体としては、例えばニッケル、銅等の箔、メッシュ等の金属集電体が使用される。また、一体化させる手段としては、例えばロール、プレス等の成形法で一体化される。
【００８０】
このようにして得られた負極と正極とをセパレータを介して対向して配置させ、電解液を注入することにより、リチウムイオン二次電池を得ることができる。ここで、リチウ厶二次電池の正極はリチウム化合物を含むが、その材料に特に制限はなく、例えばＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４等を単独又は混合して使用される。また、ＣＯ、Ｎｉ、Ｍｎ等の元素の一部を異種元素に置換したリチウム化合物が使用されることもある。
【００８１】
電解液としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等のリチウム塩を、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、プロピロニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン等の非水系溶剤に溶かしたいわゆる有機電解液や、固体若しくはゲル状のいわゆるポリマー電解質が用いられる。また、これらは単独で又は２種以上を組み合わせて使用される。
【００８２】
セパレータとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを主成分とした不織布、クロス、微孔フィルム又はそれらを組み合わせたものが用いられる。特に、作製するリチウム二次電池の急速充放電特性、サイクル特性の点で、体積空隙率が８０％以上の微孔フィルムを用いるのが好ましい。また、厚みは５〜４０μｍが好ましい。なお、作製するリチウム二次電池の正極と負極が直接接触しない構造にした場合は、セパレータを使用する必要はない。
【００８３】
以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第１、第２の施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、棒状磁性体は流路１８に沿って１列に設けられていれば、直線状に並べられていなくてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 磁力選別機
１２ 筐体
１４ 棒状磁性体
１６ 突壁
１８ 流路
２０ 磁石片
２２ 継鉄
２４ 鞘管
２８ ポンプ（第１の吸引手段）
４４ ポンプ（第２の吸引手段）
６２ シャフト（拘束部材）
７２ エア噴出孔（エア噴出部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁力選別機、磁性不純物の除去方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を扱う医薬品、化学原料及び食料品などの製造過程では、原料である非磁性体に含まれる鉄分などの磁性不純物は、磁石等に吸着させることで非磁性体から分離、除去する方法が採用されている。
【０００３】
このような磁性不純物の除去装置としては、突起が互い違いに設けられ、スラリー状混合物が流れる管路と、管路を挟んで対向する磁石とを備えた磁気分離装置が開示されている（特許文献１）。
しかし、スラリー状混合物に含まれる金属不純物は、管路内部の側壁の一部にしか捕集されず、また管路内には突起が互い違いに配置されているため、スラリー状混合物の磁力選別には時間が掛かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４１２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事実を考慮し、簡単な構造で磁性不純物を効率良く吸着できる磁力選別機、磁性不純物の除去方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の磁力選別機は、粉体が流れる方向に狭幅部と広幅部とを備えた流路と、前記広幅部の中央部へ流路に沿って１列に配置され、前記狭幅部より広幅の棒状磁性体と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の磁力選別機では、棒状磁性体の幅が流路の狭幅部より広くなっている。このため、狭幅部を通過した粉体が棒状磁性体に接触し易く、粉体に含まれる磁性不純物の吸着効率が上がる。なお、「狭幅部」、「広幅部」の表現は、双方を比較した際の相対的な広狭を示すものである。
【０００８】
請求項２に記載の磁力選別機は、請求項１に記載の磁力選別機であって、前記棒状磁性体は、同極が向き合うように並べられた複数の磁石片と、前記磁石片に挟まれた継鉄と、磁石片と継鉄とを拘束する拘束部材と、で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の磁力選別機では、拘束部材により同極の磁石片で挟まれた継鉄部分が磁力の強い磁極となるため、磁極を中心に粉体に含まれた磁性不純物が吸着される。また、磁極の位置は磁石片と継鉄によって自由に決めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の磁力選別機は、請求項２に記載の磁力選別機であって、前記磁性体は、隣り合う前記磁性体の前記継鉄が、粉体の流れる方向に対してずれるように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の磁力選別機では、流路を流れる粉体が磁極となる継鉄に接触する頻度を高めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の磁力選別機は、請求項１〜３に何れか１項に記載の磁力選別機であって、前記流路の内部に架設され、前記棒状磁性体が挿入される非磁性の筒体を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の磁力選別機では、粉体に含まれる磁性不純物は、棒状磁性体の磁力で筒体に吸着されるため、棒状磁性体が汚れる心配がなく、清掃する手間が省ける。また、筒体から棒状磁性体を取り出すだけで筒体が消磁し、磁性不純物を筒体から取り除くことができる。
【００１４】
請求項５に記載の磁力選別機は、請求項４に記載の磁力選別機であって、前記流路の内部に、前記筒体へエアを噴きつけるエア噴出部が設けられたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の磁力選別機では、エアを筒体へ吹き付けて、筒体に付着した磁性不純物を落として回収することができる。
【００１６】
請求項６に記載の磁力選別機は、請求項１〜５の何れか１項に記載の磁力選別機であって、前記流路は上下方向へ配置され、流路の上部には前記流路の下部から粉体を吸引する第１の吸引手段が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の磁力選別機では、吸引手段によって粉体を下方から上方へ流動させるため、粉体の流速を調節することができる。
【００１８】
請求項７に記載の磁力選別機は、請求項６に記載の磁力選別機であって、前記流路の下部には、磁力選別後に前記棒状磁性体に吸着された、粉体に含まれる磁性不純物を吸引する第２の吸引手段が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の磁力選別機では、磁力選別後に筒体に吸着している磁性不純物は、第２の吸引手段によって下部へ吸引されるため、磁力選別後の粉体と混合せずに回収できる。
【００２０】
請求項８に記載の磁性不純物の除去方法は、請求項１〜７の何れか１項に記載された磁力選別機を用いて、前記流路に粉体を投入し、前記磁性体に磁性不純物を吸着させることで磁性不純物を取り除くことを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の磁性不純物の除去方法では、粉体が棒状磁性体に接触し易いように流路が形成されているため、磁性不純物を効率よく棒状磁性体に吸着することができる。
【００２２】
請求項９に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法は、請求項１〜７の何れか１項に記載された磁力選別機によって磁性不純物が取り除かれた炭素材料を有機系結着剤及び溶剤と混合させて集電体へ塗布した後に加圧して形成される負極電極と、リチウム化合物を含む正極電極と、でリチウムイオン二次電池を製造することを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法では、炭素材料に含まれる磁性不純物を効率よく除去することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上記の構成としたので、簡単な構造で磁性不純物を効率良く吸着できる磁力選別機、磁性不純物の除去方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る磁力選別機を説明するための正面図である。
【図２】第１実施形態に係る磁力選別機を説明するための側断面図である。
【図３】第１実施形態に係る棒状磁性体を説明するための側断面図である。
【図４】第１実施形態に係る棒状磁性体の作用効果を説明するための側断面図である。
【図５】第１実施形態に係る鞘管から棒状磁性体が引き抜かれる様子を表した側断面図である。
【図６】第２実施形態に係るエア噴出部を説明するために拡大した断面図である。
【図７】第３実施形態に係る棒状磁性体を説明するために拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図を参照しながら、第１実施形態に係る磁力選別機の全体構成について説明する。
【００２７】
図１に示すように、磁力選別機１０は、粉体の流路１８が形成された筐体１２を備えている。筐体１２は密閉空間を形成し、非磁性の材料、例えばＳＵＳ３１６等のオーステナイト系のステンレス等で構成されている。
【００２８】
筐体１２の上面中央部には粉体の出口である排出口３０が形成されている。この排出口３０には粉体回収部４２に接続される排出管３４が設けられている。粉体回収部４２の先には粉体を吸い上げる第１の吸引手段としてのポンプ２８が設けられている。また排出管３４にはバルブ５１が設けられている。
【００２９】
筐体１２の下面中央部には粉体の入口である供給口３２が形成されている。また、供給口３２には配管３６が接続されている。供給口３２から延びた配管３６は２方向に分岐しており、一方は粉体を供給する供給管３８へ接続され、他方は磁性不純物が排出される磁性不純物排出管４０へ接続されている。
【００３０】
供給管３８の先には粉体供給部４８が設けられており、粉体供給部４８から磁力選別機１０へ粉体が供給される。また、磁性不純物排出管４０の先には磁性不純物回収部４６及び第２の吸引手段としてのポンプ４４が設けられている。さらに、供給管３８及び磁性不純物排出管４０にはそれぞれバルブ５０、５２が設けられている。
【００３１】
次に、本発明の磁力選別機を構成する筐体の好ましい例の詳細について説明する。
【００３２】
図１及び図２に示すように、筐体１２は非磁性であって、筐体１２の側面には等間隔に複数の孔部５４が形成されている。また、この孔部５４には非磁性の筒体としての鞘管２４が挿入されている。
【００３３】
ここで、筐体１２の内壁には鞘管２４を支持する窪みである凹部６６が形成されており、孔部５４に挿入された鞘管２４は、凹部６６に支持されることで、孔部５４と凹部６６との間に架設され、流路１８を横切る。なお、この孔部５４及び凹部６６へは、鞘管２４が圧入されているため、鞘管２４が凹部６６から簡単に外れることはない。また、流路１８を流れる粉体が孔部５４から筐体１２の外へ漏れることもない。
【００３４】
なお、鞘管２４を筐体１２へ架設する手段については、凹部６６を形成する方法でなくてもよい。例えば、鞘管２４を筐体１２へ溶接する方法や、鞘管２４にフランジを形成して、筐体１２に対してねじ止めする方法でもよい。
【００３５】
また、筐体１２に架設された鞘管２４には、シャフト６２と磁石部６４とで構成される棒状磁性体１４が挿入されている。本実施形態では５本の鞘管２４が配置され、鞘管２４にはそれぞれ棒状磁性体１４が挿入されている。なお、鞘管２４の数は、選別する粉体の種類によって異なり、例えば、鉄イオンを２００ｐｐｂ含むカーボン粉では流路に沿って等間隔に１０〜４０本が好ましく、１５〜３０本がより好ましく、２０〜２５本が最も好ましい。
【００３６】
図１に示すように、筐体１２の内部には、孔部５４が形成された側面と直交する方向の両側面から、互いに向き合い、上斜面１６Ａと下斜面１６Ｂとで構成される複数の突壁１６が形成されている。
【００３７】
突壁１６は、孔部５４が形成された側面から反対側の側面まで連続して形成されている。また、突壁１６の頂部１６Ｃは鞘管２４と平行に延びており、鞘管２４へ挿入された棒状磁性体１４の中間部に位置している（図２参照）。
ここで、突壁１６を構成する上斜面１６Ａ及び下斜面１６Ｂの傾斜角度は特定されないが、上斜面１６Ａと下斜面１６Ｂとがなす角度が急峻であると、流路１８を流れる粉体が流路内に滞りやすくなり、処理効率が悪くなる。
【００３８】
また、互いに向き合う突壁１６の頂部１６Ｃ間の幅Ａは、鞘管２４の外形Ｂより狭くなっている。ただし、頂部１６Ｃ間の幅Ａを狭め過ぎると、粉体が流路内に滞ったり、流路１８を閉塞したりするため、幅Ａは鞘管２４の外径Ｂに対して、０．４〜０．９５倍が好ましく、より好ましくは０．５〜０．８倍、更に好ましくは０．６〜０．７倍である。
【００３９】
次に、棒状磁性体の構造の詳細について説明する。
【００４０】
図３（突壁の凹凸部は省略）に示すように、棒状磁性体１４は拘束部材としてのシャフト６２と円筒状の磁石部６４とで構成されている。また、磁石部６４は磁石片２０と継鉄２２とが交互に配置されて構成されており、隣り合う磁石片２０は同極が向き合うように継鉄２２を挟んでいる。すなわち、各磁石片２０のＮ極とＮ極との間、及びＳ極とＳ極との間に継鉄２２が挟まれている。
【００４１】
磁石片２０としては、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石又はネオジム磁石等が用いられるが、磁石の種類は特に制限をしない。また、棒状磁性体１４の最大磁力は０．３テスラ以上が好ましく、より好ましくは０．８テスラ以上、更に好ましくは１テスラ以上である。
【００４２】
そして、磁石片２０の直径としては、１０〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは１５〜２５ｍｍであればよい。磁石片１４の長さは、１０〜３０ｍｍのものを用いる。
【００４３】
シャフト６２は、磁石部６４を貫通しており、その一端部は磁石部６４から露出している。このようにして、鞘管２４から棒状磁性体１４を引き抜くことができる。また、シャフト６２は、ねじが切られており、磁石片２０及び継鉄２２に形成されたねじ穴に通して、磁石片２０が反発して抜け出さないように拘束している。
【００４４】
なお、本実施形態では拘束部材としてシャフト６２を用いたが、磁石片２０と継鉄２２を拘束できる部材であれば、例えば、ステンレスチューブ等の容器に納められ反発して抜け出さないようにされていてもよい。また磁石片２０と継鉄２２とが接着剤等で接着されていてもよい。また、本実施形態では、シャフト６２の一端部を磁石部６４から露出させているが、棒状磁性体１４が鞘管２４の長さより長く形成されていれば、シャフト６２の一端部を露出さなくても、鞘管２４から棒状磁性体１４を引き抜くことができる。
【００４５】
図３の鎖線部Ｍは、磁石部６４における磁力線を示したものである。磁力線Ｍは、磁石片２０のＮ極からＳ極へ向かう曲線であるが、磁力線が密な部分、すなわち継鉄２２にあたる部分が最も磁界（磁力）の強い磁極となる。
【００４６】
ここで、隣り合う棒状磁性体１４の継鉄２２は、垂直方向に磁極の位置がずれるように配置されており、本発明の第１実施形態では、下段の棒状磁性体１４に対して、継鉄２２をピッチの半分だけずらして配置している。
【００４７】
なお、継鉄２２のずらし量は特に制限をしないが、流路１８を垂直に流れる粉体（矢印Ｆ方向）が必ず継鉄２２と交わるように配置されていることが望ましい。また、本実施形態では磁石片２０と継鉄２２を拘束して棒状に一体化したが、円柱状の一本の長い磁石でもよい。
【００４８】
次に、本実施形態に係る磁力選別機の作用及び効果について説明する。
【００４９】
図１に示すように、筐体１２へ粉体を投入する前に、配管３６に設けられたバルブ５２を閉じる。次に粉体供給部４８に粉体を投入する。
【００５０】
そして、バルブ５０、５１を開き、ポンプ２８を作動させることで、粉体が供給管３８を矢印Ｃの方向に流れて筐体１２へ吸引される。このとき、バルブ５２は閉じられているため、粉体が筐体１２へ吸引される。
【００５１】
供給口３２から筐体へ吸引された粉体は、突壁１６によって狭められた流路１８を通って、棒状磁性体１４が挿入された鞘管２４と接触しながら筐体１２の上部へ吸い上げられる。ここで、流路１８の幅Ａは鞘管２４の直径Ｂよりも狭いため、粉体は効率よく鞘管２４と接触しながら上方へ吸引される。
【００５２】
ここで、図４に示すように、粉体に含まれる磁性不純物６８は、磁極である継鉄２２に引き寄せられ、鞘管２４へ吸着される。また、継鉄２２は流路１８に対して位置をずらして配置されているため、流路１８を流れる磁性不純物６８の殆どが継鉄２２と対応する位置の鞘管２４と接触するようになっている。
【００５３】
また、図１のポンプ２８の吸引力を制御し、状況に応じて粉体の流速を変化させることで、効率良く継鉄２２と接触させることが可能となる。すなわち、質量が小さく細かい粉体であれば、ポンプ２８の吸引力を弱くして流速を落としたり、質量が大きい粉体であれば、ポンプ２８の吸引力を強くして、筐体１２へ供給された粉体が分散するように調整できる。
【００５４】
このようにして、粉体は磁性不純物６８と分離しながら筐体１２の上面の排出口３０へ到達し、排出管３４を矢印Ｅの方向へ流れて粉体回収部４２に集められる。粉体回収部４２にはフィルターが設けられており、粉体がポンプ２８へ流れることなく粉体回収部４２に回収されるようになっている。全ての粉体が粉体回収部４２へ集められた後にポンプを停止し、バルブ５０、５１を閉じて粉体を回収する。
【００５５】
一方、鞘管２４に吸着された磁性不純物６８は、図５に示すように、作業者が筐体１２から突き出しているシャフト６２を持って棒状磁性体１４を鞘管２４から引き抜くことで、棒状磁性体１４に引きずられて、鞘管２４上を筐体１２の壁面側まで移動する。
【００５６】
なお、本実施形態では棒状磁性体１４が５本なので、鞘管２４から１本ずつ引き抜いているが、棒状磁性体１４の本数によっては、エアシリンダ等を利用して機械的に棒状磁性体１４の挿入及び引き抜きを行ってもよい。
【００５７】
棒状磁性体１４が引き抜かれた鞘管２４に吸着された磁性不純物６８は、その大半が筐体１２の下面へ落下する。
【００５８】
全ての棒状磁性体１４が鞘管２４から引き抜かれた後、図１のバルブ５２を開け、ポンプ４４を作動させることで、磁性不純物６８が吸引されて磁性不純物回収部４６へ回収される。また、磁性不純物回収部４６にはフィルターが設けられており、磁性不純物６８はポンプ４４へ流入することなく磁性不純物回収部４６に回収される。
【００５９】
以上、本発明の第１実施形態に係る磁力選別機の作用及び効果について説明した。
【００６０】
ここで、図６に示すように、第２実施形態では突壁１６内にはエア供給路７４が設けられており、上斜面１６Ａ及び下斜面１６Ｂにはそれぞれエアを噴出するエア噴出部としてのエア噴出孔７２が、突壁１６が連続する方向へ所定の間隔で複数形成されている。このエア噴出孔７２は、鞘管２４へ向けて開口しており、磁性不純物６８を回収する際には、エア噴出孔７２からエアを鞘管２４に噴出し、鞘管２４に付着している磁性不純物６８は吹き落とされ、ポンプ４４によって吸引される。
【００６１】
なお、本発明の第２実施形態では、ポンプ４４の吸引及びエアの噴出によって磁性不純物６８の回収を行ったが、筐体１２を加振させる加振機構が設けられていてもよい。すなわち、鞘管２４から棒状磁性体１４を引き抜いた時点では、鞘管２４の上部に付着している磁性不純物６８は落下しないが、加振機構によって筐体１２を加振させることで、鞘管２４上の磁性不純物６８を落下させ、同時にポンプ４４を作動させることで効率良く磁性不純物６８の回収を行うことができる。
【００６２】
また、本発明の第１及び第２実施形態では、粉体は筐体１２の下方から上方へ吸引されながら流路１８を流れるが、逆に筐体１２の上方から粉体を自然落下させてもよい。この場合、粉体の回収部及び磁性不純物６８の回収は共に筐体１２の下方に設けられるため、粉体と磁性不純物６８が混入しない仕切り板を設けてもよい。
【００６３】
また、本発明の第１及び第２実施形態では、粉体回収部４２及び磁性不純物回収部４６にフィルターを設けることで、吸引された粉体を回収していたが、他の方法を用いて回収してもよい。例えば、粉体分離器（サイクロン）などを用いて固体と気体を分離してもよい。
【００６４】
さらに、本発明の第１及び第２実施形態では鞘管２４に棒状磁性体１４を挿入して磁性不純物を吸着する構成としたが、棒状磁性体１４を剥き出しで流路内に配置する構成でもよい。以上の構成は、以下の第３実施形態においても適用される。
【００６５】
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、同様の符号を用いることとする。
【００６６】
図７に示すように、本発明の第３実施形態では、棒状磁性体１４の形状を円筒状ではなく、軸方向から見た断面がひし形となるように形成されている。また、鞘管２４の形状についても、挿入される棒状磁性体１４の形状に合わせた形状となっている。
【００６７】
本発明の第３実施形態に係る磁力選別機１０を用いて磁性不純物６８の分離を実施した場合、鞘管２４の四隅は角部になっているため、鞘管２４から棒状磁性体１４を引き抜いた時点で、棒状磁性体１４に吸着されていた磁性不純物６８は、鞘管２４の斜面を滑って落下する。
【００６８】
このようにして、粉体を流路１８に滞らせずに、効率よく磁性不純物６８の分離を行うことができる。
【００６９】
以上、本発明の第３実施形態について説明した。
【００７０】
なお、本発明の実施形態では、突壁１６は断面が三角形であったが、粉体が流路１８内に滞らない形状であれば、特に制限をしない。例えば、突壁１６の断面は半円状であってもよく、要は狭幅部と広幅部を形成できればよい。
【００７１】
＜実施例＞
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、本発明に係る磁力選別機１０の一例を用いて、カーボン粉に含まれる磁性不純物の分離を行った。
【００７２】
磁力選別機１０を構成する棒状磁性体の直径は２５ｍｍとし、棒状磁性体５本を一列に配置した。また、突壁の先端部の間の幅は、１７ｍｍとし、突壁にはエア噴出部を設けた。
【００７３】
カーボン粉には平均粒径２０μｍのものを用い、磁力選別機の下方から投入した。また、磁力選別機の上方にブロワを配置し、ブロワによって吸引風量１．２ｍ３／ｍｉｎでカーボン粉を吸引した。鞘管に吸着された磁性不純物は、鞘管から棒状磁性体を引き抜いた後にエアを吹き付けることで落下させ、磁力選別機の下方から掃除機で吸引した。
【００７４】
磁性不純物の捕集効率については、カーボン粉に含まれる鉄イオン濃度をＩＣＰ発光分析法により測定することで評価を行った。また、従来磁力選別機でも同様の試験を実施した。本発明の磁力選別機で分離を行った結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
本発明の磁力選別機では、棒状磁性体を５本用いることで、鉄イオン濃度を２００ｐｐｂから１００ｐｐｂまで分離することができた。また、従来の磁力選別機では、棒状磁性体を５本用いた場合は、１５０〜１８０ｐｐｂまでしか分離できないため、磁性不純物の捕集効率が改善されたのを確認した。
【００７７】
次に、本発明の磁力選別機によって得られる炭素材料によって構成されるリチウムイオン二次電池について説明する。
【００７８】
本発明の磁選機を用いることにより、リチウム二次電池負極炭素材料としての炭素材料から磁性不純物が除去される。この場合に用いられる負極炭素材料としては、各種の天然黒鉛、天然黒鉛加工物、人造黒鉛、非晶質炭素、炭素繊維等が挙げられる。
【００７９】
得られたリチウム二次電池負極炭素材料は、有機系結着剤及び溶剤と混練して混合物を作製し、粘度を適宜調整した後、集電体に塗布される。塗布された混合物を乾燥させ、該集電体と一体化して負極とされる。なお、集電体としては、例えばニッケル、銅等の箔、メッシュ等の金属集電体が使用される。また、一体化させる手段としては、例えばロール、プレス等の成形法で一体化される。
【００８０】
このようにして得られた負極と正極とをセパレータを介して対向して配置させ、電解液を注入することにより、リチウムイオン二次電池を得ることができる。ここで、リチウ厶二次電池の正極はリチウム化合物を含むが、その材料に特に制限はなく、例えばＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４等を単独又は混合して使用される。また、ＣＯ、Ｎｉ、Ｍｎ等の元素の一部を異種元素に置換したリチウム化合物が使用されることもある。
【００８１】
電解液としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等のリチウム塩を、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、プロピロニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン等の非水系溶剤に溶かしたいわゆる有機電解液や、固体若しくはゲル状のいわゆるポリマー電解質が用いられる。また、これらは単独で又は２種以上を組み合わせて使用される。
【００８２】
セパレータとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを主成分とした不織布、クロス、微孔フィルム又はそれらを組み合わせたものが用いられる。特に、作製するリチウム二次電池の急速充放電特性、サイクル特性の点で、体積空隙率が８０％以上の微孔フィルムを用いるのが好ましい。また、厚みは５〜４０μｍが好ましい。なお、作製するリチウム二次電池の正極と負極が直接接触しない構造にした場合は、セパレータを使用する必要はない。
【００８３】
以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第１、第２の施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、棒状磁性体は流路１８に沿って１列に設けられていれば、直線状に並べられていなくてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 磁力選別機
１２ 筐体
１４ 棒状磁性体
１６ 突壁
１８ 流路
２０ 磁石片
２２ 継鉄
２４ 鞘管
２８ ポンプ（第１の吸引手段）
４４ ポンプ（第２の吸引手段）
６２ シャフト（拘束部材）
７２ エア噴出孔（エア噴出部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体が流れる方向に狭幅部と広幅部とを備えた流路と、
前記広幅部の中央部へ流路に沿って１列に配置され、前記狭幅部より広幅の棒状磁性体と、
を有する磁力選別機。
【請求項２】
前記棒状磁性体は、同極が向き合うように並べられた複数の磁石片と、前記磁石片に挟まれた継鉄と、磁石片と継鉄とを拘束する拘束部材と、で構成されている請求項１に記載の磁力選別機。
【請求項３】
前記磁性体は、隣り合う前記磁性体の前記継鉄が、粉体の流れる方向に対してずれるように配置されている請求項２に記載の磁力選別機。
【請求項４】
前記流路の内部に架設され、前記棒状磁性体が挿入される非磁性の筒体を有する請求項１〜３の何れか１項に記載の磁力選別機。
【請求項５】
前記流路には、前記筒体へエアを噴きつけるエア噴出部が設けられた請求項４に記載の磁力選別機。
【請求項６】
前記流路は上下方向へ配置され、流路の上部には前記流路の下部から粉体を吸引する第１の吸引手段が設けられている請求項１〜５の何れか１項に記載の磁力選別機。
【請求項７】
前記流路の下部には、磁力選別後に前記棒状磁性体に吸着された、粉体に含まれる磁性不純物を吸引する第２の吸引手段が設けられている請求項６に記載の磁力選別機。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載された磁力選別機を用いて、前記流路に粉体を投入し、前記磁性体に粉体に含まれた磁性不純物を吸着させることで磁性不純物を取り除く、磁性不純物の除去方法。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか１項に記載された磁力選別機によって磁性不純物が取り除かれた炭素材料を有機系結着剤及び溶剤と混合させて集電体へ塗布した後に加圧して形成される負極電極と、リチウム化合物を含む正極電極と、でリチウムイオン二次電池を製造するリチウムイオン二次電池の製造方法。
【請求項１】
粉体が流れる方向に狭幅部と広幅部とを備えた流路と、
前記広幅部の中央部へ流路に沿って１列に配置され、前記狭幅部より広幅の棒状磁性体と、
を有する磁力選別機。
【請求項２】
前記棒状磁性体は、同極が向き合うように並べられた複数の磁石片と、前記磁石片に挟まれた継鉄と、磁石片と継鉄とを拘束する拘束部材と、で構成されている請求項１に記載の磁力選別機。
【請求項３】
前記磁性体は、隣り合う前記磁性体の前記継鉄が、粉体の流れる方向に対してずれるように配置されている請求項２に記載の磁力選別機。
【請求項４】
前記流路の内部に架設され、前記棒状磁性体が挿入される非磁性の筒体を有する請求項１〜３の何れか１項に記載の磁力選別機。
【請求項５】
前記流路には、前記筒体へエアを噴きつけるエア噴出部が設けられた請求項４に記載の磁力選別機。
【請求項６】
前記流路は上下方向へ配置され、流路の上部には前記流路の下部から粉体を吸引する第１の吸引手段が設けられている請求項１〜５の何れか１項に記載の磁力選別機。
【請求項７】
前記流路の下部には、磁力選別後に前記棒状磁性体に吸着された、粉体に含まれる磁性不純物を吸引する第２の吸引手段が設けられている請求項６に記載の磁力選別機。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載された磁力選別機を用いて、前記流路に粉体を投入し、前記磁性体に粉体に含まれた磁性不純物を吸着させることで磁性不純物を取り除く、磁性不純物の除去方法。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか１項に記載された磁力選別機によって磁性不純物が取り除かれた炭素材料を有機系結着剤及び溶剤と混合させて集電体へ塗布した後に加圧して形成される負極電極と、リチウム化合物を含む正極電極と、でリチウムイオン二次電池を製造するリチウムイオン二次電池の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２４００１９（Ｐ２０１２−２４００１９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５２２９（Ｐ２０１１−１１５２２９）
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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