磁力選別装置及び磁力選別方法
【課題】 高精度の磁力選別を効率的かつ連続して行う。
【解決手段】 上部の原材料供給部１２と下部の原材料排出部１３との間に高さ方向の磁力選別空間部１４を構成してなる選別筐体１１と、この選別筐体１１の磁力選別空間部１４内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロール１９〜２２とを備える。各磁力選別ロール１９〜２２が、磁力選別空間部１４内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられる。
【解決手段】 上部の原材料供給部１２と下部の原材料排出部１３との間に高さ方向の磁力選別空間部１４を構成してなる選別筐体１１と、この選別筐体１１の磁力選別空間部１４内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロール１９〜２２とを備える。各磁力選別ロール１９〜２２が、磁力選別空間部１４内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体等の非磁性原材料に混入された磁性不純物を磁力によって吸着除去して選別する磁力選別装置及び磁力選別方法に関し、さらに詳しくは鉄等の磁性不純物を高精度に除去することが必要な非水系二次電池の正極材の製造工程等に適用して好適な磁力選別装置及び磁力選別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電子機器においては、経済性や省資源化或いは利便性から、一般に繰り返し充電が可能な二次電池が電源として用いられている。二次電池については、機器を小型軽量に保持するとともに長時間の使用を可能とする、小型軽量で高容量特性を有する非水系リチウムイオン二次電池（以下、リチウムイオン二次電池と略称する。）が注目されている。リチウムイオン二次電池は、鉛電池やニッケルカドミウム電池或いはニッケル水素電池等の従来の二次電池と比較して、上述した特性や高電圧出力を得られることから汎用されている。
【０００３】かかるリチウムイオン二次電池は、フィルム状の集電体に電極活物質が塗布されて電極材を形成し、この電極材をフィルタを介して巻回或いは折り畳んで積層して非水電解質とともに電池缶に封装してなる。ところで、リチウムイオン二次電池は、例えば正極活物質中に鉄等の金属不純物が混入していた場合に、この金属不純物が充電中にイオンとして析出してセパレータ中をブリッジして負極との間で内部ショートを生じるといった問題がある。
【０００４】電極材は、例えば破砕機、焼成ホッパ、スクリューフィーダ、粉砕機、パルスエアー捕集器、粉砕ホッパ、軽量ホッパ、計量器、プラネタリーミキサ等の各装置を経て製造される。電極材製造工程においては、上述した各装置を空気搬送管によって連結して電極材を連続して製造する。電極材製造工程においては、一般に空気搬送管に防錆性を有し、充分な機械的強度を有するステンレス鋼管等が用いられている。電極材製造工程においては、閉鎖型ラインを構成すると等の万全の対策を講じているが、例えば空気搬送管の内面が削られて金属不純物が混入する虞があった。
【０００５】一方、上述した原材料中の不純物の混入問題は、リチウムイオン二次電池ばかりでなく、例えばポリカーボネート樹脂によって成形されるコンパクトディスクやミニディスク等の光記録媒体等においても、極めて重要な解決課題となっている。かかる光記録媒体等の製造工程においても、混入する不純物の多くが鉄やＳＵＳ（ステンレス鋼）等の工程中に一般に用いられている金属不純物である。また、原材料中の不純物の混入問題は、食品加工物や医薬品においてもその対策が極めて重要となっている。
【０００６】製造工程においては、原材料中の金属不純物の混入に対して磁石を有する各種の磁力選別装置を用いた磁力選別が行われている。図５に示した懸架型磁力選別装置１００は、原材料２００が一対の搬送ロール１０１ａ、１０１ｂ間に掛け渡されて無端走行されるベルトコンベア１０２上に一端側に設けたフィーダ１０３から供給される。懸架型磁力選別装置１００は、ベルトコンベア１０２の上方に位置して接離自在に磁力選別ユニット１０４ａ、１０４ｂが配置されており、これら磁力選別ユニット１０４が原材料２００の搬送に伴って下降動作する。各磁力選別ユニット１０４には、磁石１０５が設けられており、搬送される原材料２００に鉄等の磁性金属不純物が混入していると、これを吸着して除去する。懸架型磁力選別装置１００は、ベルトコンベア１０２の他端から選別済みの原材料２００を次工程へと供給する。
【０００７】図６に示した格子型磁力選別装置１１０は、同図（Ａ）に示すように上部に供給口１１２が設けられるとともに、下部に排出口１１３が設けられた全体箱状の筐体１１１を備えている。格子型磁力選別装置１１０は、筐体１１１の内部に同図（Ｂ）に示す磁力選別ユニット１１４が多段に収納されている。磁力選別ユニット１１４は、枠体１１５に複数個の円柱状磁石１１６が格子状に配列されてなる。格子型磁力選別装置１１０は、供給口１１２から原材料２００が筐体１１１の内部に供給されると、各磁力選別ユニット１１４の磁石１１６の間をぬうようにして落下して排出口１１３から排出される。格子型磁力選別装置１１０は、落下する原材料２００から混入した磁性金属不純物を磁石１１６によって吸着除去する。
【０００８】図７に示したベルトコンベア型磁力選別装置１２０も、原材料２００が一対の搬送ロール１２１ａ、１２１ｂ間に掛け渡されて無端走行されるベルトコンベア１２２上に一端側に設けた振動供給型フィーダ１２３から連続して供給される。ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、後端側の搬送ロール１２１ｂに磁石が組み込まれて磁化状態にある。ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、フィーダ１２３から攪拌された状態で供給される原材料２００がベルトコンベア１２２上を搬送されて端部まで達すると、磁化状態にある搬送ロール１２１ｂにより磁性金属不純物がそのままベルトコンベア１２２上に吸着保持され、選別された原材料２００のみが落下する。ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、ベルトコンベア１２２上に吸着された磁性金属不純物が搬送ロール１２１ｂを通過すると、ベルトコンベア１２２から自重で落下することで連続して磁力選別を行うことが可能となる。
【０００９】図８に示したロール型磁力選別装置１３０も、上述した磁力選別装置１２０と同様の磁力選別動作を行うが、ベルトコンベア１２２に代えて磁石を組み込んだ選別ロール１３１が備えられている。ロール磁力選別装置１３０は、フィーダ１３２から原材料２００が直接ロール１３１の外周面上に供給されることで、混入した磁性金属不純物を吸着除去する。
【００１０】図９に示したドラム型磁力選別装置１４０は、上述したロール型磁力選別装置１３０と構成をほぼ同様とする磁力選別装置であるが、選別ドラム１４１の内部に半円形断面の磁石１４２を固定して設けた構成に特徴を有している。ドラム型磁力選別装置１４０は、フィーダ１４２から原材料２００が直接選別ドラム１４１の外周面上に供給されるが、磁石１４２の対応領域において混入した磁性金属不純物を吸着除去する。ドラム型磁力選別装置１４０は、選別ドラム１４１に吸着された磁性金属不純物が磁石１４２の対応領域を通過すると自重で落下することで、連続して磁力選別を行うことが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、磁力選別装置は、選別効率が磁石自体の強さ、磁石と原材料との実距離、接触確率等によって決定される。上述した従来の各磁力選別装置は、いずれも充分な磁気力が得られないために高精度の磁力選別が行い得ない、処理能力が小さい、磁性金属不純物の除去処理が面倒であるとともに再混入が生じやすいといった問題があった。
【００１２】例えば、懸架型磁力選別装置１００は、ベルトコンベア１０２に対して磁力選別ユニット１０４が接離動作されるが、原材料２００との間隔があるために充分な磁力をこの原材料２００に対して作用し得ず高精度の磁力選別が行い得ないといった問題があった。また、懸架型磁力選別装置１００は、ベルトコンベア１０２上に原材料２００が厚みを有して搬送される場合に磁力選別ユニット１０４の磁力が内層まで作用されず高精度の磁力選別が行い得ないといった問題があった。さらに、懸架型磁力選別装置１００は、磁力選別ユニット１０４に付着した磁性金属不純物を取り除く必要があり、連続選別が行い得ないために選別効率が悪いといった問題があった。
【００１３】格子型磁力選別装置１１０は、比較的構造が簡易であり、多数個の磁石１１６を有することで比較的高精度でかつ効率的な磁力選別が行われるといった特徴を有している。しかしながら、この格子型磁力選別装置１１０も、１ロット分の原材料２００の磁力選別を行った後に、筐体１１１から磁力選別ユニット１１４を取り出してそれぞれの磁石１１６に付着した磁性金属不純物を取り除く必要があり、連続選別が行い得ないために工程全体の効率が悪いといった問題があった。
【００１４】ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、ベルトコンベア１２２に付着した磁性金属不純物が搬送ロール１２１ｂを通過すると自重で落下することで、原材料２００の磁力選別を連続して行うことが可能である。しかしながら、ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、搬送ロール１２１ｂの外周部のわずかな間で磁力選別を行う構造であることから高精度の選別が行い得ないといった問題がある。しかも、ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、ベルトコンベア１２２を介して原材料２００に磁力を作用させるために磁力が弱く、またベルトコンベア１２２側に吸着された磁性金属不純物が原材料２００とともに流れ落ちて再び混入するといった問題があった。
【００１５】ロール型磁力選別装置１３０は、選別ロール１３１に磁石が組み込まれることによって構造の簡易化、小型化が図られるとともに、比較的大きな磁力を原材料２００に直接作用させることが可能であるといった特徴を有している。ロール型磁力選別装置１３０においては、１ロット分の原材料２００の磁力選別を行った後に、選別ロール１３１に吸着された磁性金属不純物を取り除く必要があり、連続選別が行い得ないために工程全体の効率が悪いといった問題があった。
【００１６】ドラム型磁力選別装置１４０は、ロール型磁力選別装置１３０と同様に構造が簡易で小型であるとともに、選別ドラム１４１に吸着された磁性金属不純物が磁石１４２から離れた位置で自重で落下することで、原材料２００の磁力選別を連続して行うことが可能である。しかしながら、ドラム磁力選別装置１４０は、選別ドラム１４１の外周部のわずかな間で磁力選別を行う構造であることから高精度の選別が行い得ないといった問題がある。また、ドラム磁力選別装置１４０においては、選別ドラム１４１を介して磁石１４２の磁力が原材料２００に作用するために大きな磁力を得ることが困難であり、吸着された磁性金属不純物が原材料２００とともに流れ落ちて再び混入するといった問題があった。
【００１７】上述した磁力選別装置、格子型磁力選別装置１１０、ベルトコンベア型磁力選別装置１２０、ロール型磁力選別装置１３０及びドラム型磁力選別装置１４０について、以下の条件によって選別能力の比較を行い表１の結果を得た。
原材料：リチウムイオン二次電池用正極活物質を想定して、平均粒径１５μｍのＬｉＣｏＯ２１０Ｋｇ中に高純度化学研究所製の最大粒径１５０μｍ以下のＮｉ粉を混入したサンプルを製作した。
評価方法：１００ｃｃポリ容器内に、各選別装置において選別処理した後の原材料５０ｇと、直径１ｃｍ、高さ５ｍｍ、表面磁力約１．０Ｔ（１０，０００ガウス）のネオジ磁石１個と、純水７５ｍｌとを入れて１時間ロールミルにより攪拌後、磁石付着物を、濃硫酸で溶解、蒸発乾固後０．１Ｎ塩酸で再溶解、５０ｍｌメスアップした溶液をセイコー電子製ＩＣＰ発光分光分析機SPS-1200VRによって定量。
【００１８】各磁力選別装置の概略仕様は次の通りである。なお、各磁力選別装置には、表面磁力が約１．１Ｔのネオジウム−ホウ素マグネットが用いられている。各磁力選別装置には、格子型磁力選別装置１１０を除いて振動型フィーダが備えられている。
・格子型磁力選別装置１１０：筐体１１１内にそれぞれ７本の磁石１１６を組み込んだ４個の磁力選別ユニット１１４を収納。各磁力選別ユニット１１４の処理面は約３０ｃｍ四方。
・ベルトコンベア型磁力選別装置１２０：直径約８ｃｍ、軸長約２５ｃｍの磁石使用。
・ロール型磁力選別装置１３０：直径約８ｃｍ、軸長約２０ｃｍの磁石使用。
・ドラム型磁力選別装置１４０：直径約３５ｃｍ、幅約３０ｃｍのドラム使用。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１から明らかなように、Ｎｉを効率的に選別する磁力選別効率は、Ｎｉ定量値のようにロール型磁力選別装置１３０が最大で、以下ベルトコンベア型磁力選別装置１２０、格子型磁力選別装置１１０、ドラム型磁力選別装置１４０の順となった。磁力選別装置においては、備えられる磁石自体の磁力強度、磁石と被選別物である原材料との距離、処理速度、及び磁石と原材料との接触確率等により磁力選別効率が決定される。
【００２１】選別速度については、表１の処理時間の欄から明らかなように、格子型磁力選別装置１１０が最大であり、その他の磁力選別装置についてはほとんど有為差が無かった。選別速度については、原材料を振動型フィーダにより供給するか否かによって大きな影響がある。なお、ベルトコンベア型磁力選別装置１２０については、ベルトコンベア１２２上に多量の原材料が付着した状態で駆動される。かかる現象は、例えば１ロット分の原材料の選別を行う場合には特に問題は無いものの、原材料の歩留りが低下し、付着した未選別の原材料の混入或いは選別力の低下等の問題があり好ましくない。
【００２２】表１におけるロール型磁力選別装置１３０の下欄は、原材料を直接供給することにより処理時間の短縮化を図った場合である。ロール型磁力選別装置１３０においては、原材料の供給方法を代えて格子型磁力選別装置１１０と同等の高速処理化を図った場合に、格子型磁力選別装置１１０よりも高い磁力選別効率が得られる。ロール型磁力選別装置１３０は、磁石自体の磁束量が大きく、より高精度の磁力選別を行うことが可能であり、性能が最も高いと評価できる。
【００２３】ロール型磁力選別装置１３０について、上述した原材料を用いてロール１３１の回転速度（６０ｒｐｍと１２０ｒｐｍ）と磁力選別効率の関係、回転速度６０ｒｐｍ一定で多数回選別処理（但し、各パス毎にロール１３１の清掃実施）を行った場合のパス回数と磁力選別効率の関係及び回転速度６０ｒｐｍ一定での連続処理を行った場合の磁力選別効率の関係とについて検証をおこない、その結果を表２に示した。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２から明らかなように、ロール型磁力選別装置１３０においては、ロール１３１の回転数を大きくすることにより磁力選別効率の向上が図られる。この理由は、ロール１３１の回転数を上げることによって、凝集した状態で供給される原材料がロール１３１の外周面に供給される際にバラされて選別効率が向上すると推察される。ロール型磁力選別装置１３０においては、ロール１３１の回転数を調整自在とすることが好ましい。
【００２６】ロール型磁力選別装置１３０においては、パス回数が増えるにしたがって、各パス毎の磁力選別効率が低下するものの残存磁性不純物の成分量も確実に減少するようになる。ロール型磁力選別装置１３０においては、処理量を増やすほど磁力選別効率が低下する。この原因は、パス回数の増加に伴ってロール１３１に吸着されたＮｉが後から供給される原材料によって剥ぎ落とされるものと推察される。例えばリチウムイオン二次電池においては、正極活物質に含まれる磁性材成分は極めて微量であり、磁力選別効率の向上、すなわち高精度の磁力選別が必須となる。
【００２７】ロール型磁力選別装置１３０においては、ロール１３１を未清掃状態で駆動するにしたがって、徐々に磁力選別効率が低下する。この原因は、ロール１３１に吸着されたＮｉが脱落したりＮｉ層が厚くなって磁力が低下するといったことによるものと推察される。この現象は、ＳＵＳや酸化鉄のような磁性の弱いものについて顕著である。
【００２８】上述した従来の磁力選別装置は、格子型磁力選別装置１１０以外は選別部位が開放された構造であるために供給された原材料が周囲に飛散する。この原材料の飛散は、比重が小さく、微粒であるほど顕著となるために、未選別分が選別分に混入することにより選別効率が低下するといった問題を生じさせる。
【００２９】上述した検討結果から明らかなように、磁力選別装置については、基本形態としてロール型が有効であり、短時間での多数回選別処理が行われ、かつロールの自動清掃が可能とされた構造であることが理想である。したがって、本発明は、上述した従来の磁力選別装置及び磁力選別方法の問題点を解決し、高精度の磁力選別を効率的かつ連続して行うことを可能とする理想的な磁力選別装置及び磁力選別方法を提供することを目的に提案されたものである。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する本発明にかかる磁力選別装置は、上部の原材料供給部と下部の原材料排出部との間に高さ方向の磁力選別空間部を構成してなる選別筐体と、この選別筐体の磁力選別空間部内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロールとを備え、各磁力選別ロールが磁力選別空間部内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられてなる。
【００３１】以上のように構成された本発明にかかる磁力選別装置によれば、原材料供給部から供給された原材料が、高さ方向に配置された大きな磁力を有する複数個の磁力選別ロールに対してその外周面に原材料が直接接触しながら重力により落下することから、それぞれの磁力選別ロールの磁力損失がほとんどなく原材料に対して磁力が有効に作用されて磁性不純物を高精度に吸着するとともに早い選別速度を以って除去するようになる。磁力選別装置によれば、高精度の磁化選別を効率的に行って原材料を次工程へと大量供給することで、高精度の製品を生産性の向上を図って製造することを可能とする。
【００３２】また、本発明にかかる磁力選別装置は、選別筐体に、互いに平行に対峙して対向空間内に磁力選別空間部を構成する一対の隔壁が設けられることにより磁力選別空間部を挟んで高さ方向の一対の磁性不純物排出空間部が構成され、これら磁性不純物排出空間部内に各磁力選別ロールにそれぞれ対応して複数個の払拭部材が配置されてなる。磁力選別装置は、各磁力選別ロールの外周面の一部が隔壁に設けられた開口部を介して磁性不純物排出空間部内に突出されるとともに、この突出された外周面において払拭部材がそれぞれ当接する。
【００３３】以上のように構成された本発明にかかる磁力選別装置によれば、磁力選別空間部内において各磁力選別ロールにより原材料から磁性不純物を吸着除去するとともに、各磁力選別ロールの外周面に吸着した磁性不純物が払拭部材によって磁性不純物排出空間部内において払拭除去されて磁性不純物排出空間部から排出される。したがって、磁力選別装置によれば、各磁力選別ロールによる磁性不純物の選別とクリーニングとが同時に行われるようになり、工程能率の向上が図られるようになるとともに、除去された磁性不純物の再混入が確実に防止される。
【００３４】また、上述した目的を達成する本発明にかかる磁力選別方法は、上部の原材料供給部と下部の原材料排出部との間に高さ方向の磁力選別空間部を構成してなる選別筐体と、磁力選別空間部内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロールとを備え、これら磁力選別ロールが磁力選別空間部内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられてなる磁力選別装置が用いられる。磁力選別方法は、原材料供給部から選別筐体内に原材料を供給し、原材料が重力により磁力選別空間部を落下しながら各磁力選別ロールの外周部の間をすり抜ける際に、これら各磁力選別ロールにより混入した磁性不純物が吸着除去されることにより磁力選別を行い、選別済みの原材料を次工程へと供給する。
【００３５】本発明にかかる磁力選別方法によれば、磁力選別装置によって、原材料供給部から供給された原材料が高さ方向に配置された大きな磁力を有する複数個の磁力選別ロールに対してその外周面に原材料が直接接触しながら重力により落下する間に磁力選別が行われる。磁力選別方法によれば、磁力選別装置によって、それぞれの磁力選別ロールの磁力損失がほとんどなく原材料に対して磁力が有効に作用されて磁性不純物の選別が行われることで磁性不純物が早い選別速度を以って高精度に選別されるようになり、高精度の製品を生産性の向上を図って製造することを可能とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として示す磁力選別装置１０は、リチウムイオン二次電池１の製造工程に設置され、詳細を後述するように前工程から供給される正極活物質の原材料９から鉄等の磁性金属不純物９ａを吸着除去する。なお、磁力選別装置１０は、例えばコンパクトディスク等の円盤状記録媒体の製造工程やその他の工業製品或いは食品加工物や医薬品の製造工程等にも広く用いられる。
【００３７】リチウムイオン二次電池１は、図４に示すように、帯状の正極材２と負極材３とがセパレータ４を介して積層されるとともに渦巻き状に巻回されて電池素子を構成し、この電池素子が非水電解液とともに有底円筒形の電池缶５内に収納される。リチウムイオン二次電池１は、電池缶５の上端開口部に蓋体６がかしめ付けられて電池素子と非水電解液とを電池缶５内に密封している。
【００３８】正極材２は、フィルム状のアルミニウム箔等からなる正極集電体の両面或いは片面に正極活物質が塗布されるとともに、正極集電体の一端部に蓋体６に接続される正極リード７を取り付けてなる。正極活物質には、例えばＬｉｘＭＯ２（Ｍ：一種類以上の遷移金属、ｘ：電池の放電状態により異にし、通常０．０５以上１．１０以下）に示す高電圧の発生或いはエネルギー密度に優れた特性を有するリチウム複合酸化物やその他の金属酸化物、金属硫化物が用いられる。
【００３９】正極活物質は、ポリフッ化ビニリデン等の結合剤が混合されるとともに導電剤として炭素粉末等が添加され、ｎ−メチルピロリドン等の有機溶媒に分散されてスラリー状の正極材塗料を生成する。正極材２は、ドクターブレード法等によって正極材塗料を正極集電体に均一に塗布した後に高温乾燥処理を施して有機溶媒を飛ばし、さらにロールプレスによる加圧処理を施して正極活物質層を正極集電体上に高密度化して成膜形成してなる。
【００４０】負極材３は、フィルム状の銅箔等からなる負極集電体の両面或いは片面に負極活物質が塗布されるとともに、負極集電体の一端部に電池缶５と接続される負極リード８を取り付けてなる。負極活物質には、例えばリチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な炭素材料やポリアセチレン、ポリピロール等の高分子材料或いはＳｎＯ２等の酸化物が用いられる。負極活物質は、ポリフッ化ビニリデン等の結合剤が混合され、ｎ−メチルピロリドン等の有機溶媒に分散されてスラリー状の負極材塗料を生成する。負極材３は、ドクターブレード法等によって負極材塗料を負極集電体に均一に塗布した後に高温乾燥処理を施して有機溶媒を飛ばし、さらにロールプレスによる加圧処理を施して負極活物質層を負極集電体上に高密度化して成膜形成してなる。
【００４１】非水電解液は、電解質を有機溶媒中に溶解させた溶液が用いられる。有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、２−メチルテトラヒドロフラン、３−メチル−１，３−ジオキソラン、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート等が用いられる。かかる有機溶媒は、１種類が単独で用いられ或いは２種類以上が混合して用いられる。
【００４２】電解質としては、上述した有機溶媒に溶解可能でありかつイオン伝導性を有するリチウム塩が用いられ、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等が用いられる。これら電解質も、１種類が単独で用いられ或いは２種類以上が混合して用いられる。
【００４３】ところで、正極活物質は、例えば粉砕機、焼成ホッパ、スクリューフィーダ、粉砕機、パルスエアー捕集器、粉砕ホッパー、計量器、プラネタリーミキサ等の装置を有する製造工程によって製造される。製造工程は、上述した各装置間を空気搬送管によって連結し、閉鎖型ラインを構成して正極活物質の製造を行う。製造工程においては、正極活物質の原材料９に含まれ或いは工程中で混入する鉄等の磁性不純物９ａを高精度に除去するために、磁力選別装置１０が設置される。
【００４４】磁力選別装置１０は、図１及び図２に示すように、詳細を省略する基台に対して垂直状態で支持される角筒状の選別筐体１１を備える。選別筐体１１には、上部に原材料供給開口部１２が開口されるとともに下部に原材料排出開口部１３が開口され、これら原材料供給開口部１２と原材料排出開口部１３との間に高さ方向の磁力選別空間部１４が内部に構成されてなる。選別筐体１１には、磁力選別空間部１４が互いに平行に対峙する一対の隔壁１５、１６間に構成され、第１の隔壁１５と筐体前面板１１ａとの間に磁力選別空間部１４と高さ方向の第１の磁性不純物排出空間部１７が構成されるとともに第２の隔壁１６と筐体背面板１１ｂとの間に第２の磁性不純物排出空間部１８が構成されてなる。
【００４５】磁力選別装置１０には、磁力選別空間部１４をそれぞれ横断して高さ方向に並べられた第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が備えられている。また、磁力選別装置１０には、第１の磁性不純物排出空間部１７内に第１の払拭ローラ２３と第２の払拭ローラ２４とが備えられ、第２の磁性不純物排出空間部１８内に第３の払拭ローラ２５と第４の払拭ローラ２６とが備えられている。磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２と第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６とを、それぞれの支軸１９ａ乃至２６ａを相対する筐体側板１１ｃ、１１ｄ間に回転自在に支架することにより各ローラを磁力選別空間部１４及び第１の磁性不純物排出空間部１７と第２の磁性不純物排出空間部１８内にそれぞれ回転自在に配置してなる。
【００４６】なお、第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６は、それぞれ第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２とほぼ同長とされる。第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６については、例えば第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２の外周部にそれぞれ当接するブラシ部材であってもよく、またブレード部材であってもよい。第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６には、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２とそれぞれ連動する適宜の回転駆動機構が付設されているが、特に回転駆動機構を不要としてもよい。
【００４７】磁力選別装置１０には、図示しないが第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２を回転駆動するローラ駆動機構が備えられる。磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９と第３の磁力選別ロール２１とを図２矢印で示すように反時計方向に回転駆動するとともに、第２の磁力選別ロール２０と第４の磁力選別ロール２２とを時計方向に回転駆動する。
【００４８】磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９と第３の磁力選別ロール２１とが、図２に示すようにそれぞれの支軸１９ａ、２１ａを第１の隔壁１５側でかつ互いに同軸上に位置するようにして磁力選別空間部１４に配置してなる。磁力選別装置１０は、第２の磁力選別ロール２０と第４の磁力選別ロール２２とが、同図に示すようにそれぞれの支軸２０ａ、２２ａを第１の隔壁１５側でかつ互いに同軸上に位置するようにして磁力選別空間部１４内に配置してなる。
【００４９】磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９と第２の磁力選別ロール２０とが相対する外周面の一部を高さ方向に対して重なり合うようにし、同様にして第２の磁力選別ロール２０と第３の磁力選別ロール２１とが相対する外周面の一部を高さ方向に対して重なり合うようにし、さらに第３の磁力選別ロール２１と第４の磁力選別ロール２２とが相対する外周面の一部を高さ方向に対して重なり合うようにして磁力選別空間部１４内に配置してなる。
【００５０】磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が、相対する外周部間に軸方向の全長に亘って間隙を構成するようにしてそれぞれ磁力選別空間部１４内に配置してなる。磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２間にそれぞれ構成された間隙が磁力選別空間部１４内において原材料９の流路を構成し、この間において混入した磁性不純物９ａの磁力選別を行う。磁力選別装置１０は、上述した構成から、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２を磁力選別空間部１４内に高さ方向に並んで千鳥状に配列してなる。
【００５１】磁力選別装置１０には、図２に示すように、第１の磁力選別ロール１９と第３の磁力選別ロール２１とに対向して第１の隔壁１５に第１の開口部２７と第２の開口部２８が開口され、また第２の磁力選別ロール２０と第４の磁力選別ロール２２とに対向して第２の隔壁１６に第３の開口部２９と第４の開口部３０が開口されている。第１の開口部２７乃至第４の開口部３０は、それぞれ第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２の軸長よりもやや大きな長さを有するとともに、これら第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２の外周面の一部をそれぞれ第１の磁性不純物排出空間部１７と第２の磁性不純物排出空間部１８に突出させるに足る幅を以って形成されている。
【００５２】磁力選別装置１０は、図２に示すように、第１の磁性不純物排出空間部１７内において第１の開口部２７から突出された第１の磁力選別ロール１９の外周面に第１の払拭ローラ２３が当接するとともに、第３の開口部２９から突出された第３の磁力選別ロール２１の外周面に第３の払拭ローラ２５が当接されてなる。また、磁力選別装置１０は、第２の磁性不純物排出空間部１８内において第２の開口部２８から突出された第２の磁力選別ロール２０の外周面に第１の払拭ローラ２３が当接するとともに、第４の開口部３０から突出された第４の磁力選別ロール２２の外周面に第４の払拭ローラ２６が当接されてなる。
【００５３】磁力選別装置１０は、上述した第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が、原材料９に対して充分な磁力を作用させるためにそれぞれ１０，０００ガウス以上の磁力を有する磁石体によって構成される。磁力選別装置１０は、詳細を後述するが第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が、それぞれの磁力方向を外周面から軸方向に対して直交する方向に発生するように着磁されている。なお、磁力選別装置１０は、後述するように第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２にそれぞれ永久磁石を用いるが、電磁石や超伝導磁石も用いられる。
【００５４】第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２の構成について図３に示した第１の磁力選別ロール１９を参照して詳細に説明する。磁力選別ロール１９は、合金製の芯材３１の外周部に、複数個のリング状単磁石３２と鉄等のリング状磁性部材３３とを組み合わせた組磁石３４を軸装して構成してなる。磁力選別ロール１９は、芯材３１の両端から支軸１９ａの両端がそれぞれ突出されてなる。磁力選別ロール１９は、図示しないが、各単磁石３２毎に或いは組磁石３４の全体を付着物による汚損を防止したり摩耗や破損を防止したりして保護する保護部材によって包み込むようにしてもよい。保護部材は、例えばステンレス鋼やチタン等によって形成され、単磁石２２と磁力選別空間部１４との間隔が大きくなるほど磁力が急激に減衰することからできうる限り薄厚に形成される。
【００５５】単磁石３２には、例えばフェライト磁石、アルニコ磁石、サマコバ磁石、ネオジ磁石等の永久磁石が用いられる。単磁石３２は、効率的な磁力選別を行うために、ネオジ磁石等のように大磁力特性を有する永久磁石が好適に用いられる。各単磁石３２は、それぞれ軸方向の着磁が行われており、同極を互いに対向するようにして磁性材３３を挟んで軸方向に直列に組み合わされて長軸の組磁石２５を構成する。組磁石２５は、芯材３１上に軸装されることによって磁力選別ロール１９を構成してなる。磁力選別ロール１９は、長軸の組磁石２５が同図破線で示すように外周面と直交する方向に対して大きな磁力を生じている。したがって、磁力選別ロール１９は、磁力選別空間部１４内に横断するようにして配置されることにより、この磁力選別空間部１４に対して大きな磁力が原材料９の流路を横切るように作用する。
【００５６】磁力選別装置１０は、図１に示すように原材料供給開口部１２を上側にして基台に設置され、原材料供給開口部１２に対応して配置された供給フィーダ３５から原材料９が供給される。磁力選別装置１０は、原材料９が磁力選別空間部１４内を自重で落下する間に第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２により混入した磁性不純物９ａを吸着除去し、選別済みの原材料９を原材料排出開口部１３から排出フィーダ３６へと排出して次工程へと供給する。磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２によって吸着除去した磁性不純物９ａを第１の磁性不純物排出空間部１７と第２の磁性不純物排出空間部１８とから磁性不純物排出ホッパ３７ａ、３７ｂへと排出する。
【００５７】磁力選別装置１０においては、図２に示すように原材料供給開口部１２から供給された原材料９が、第１の磁力選別ロール１９の外周部上を直接その自重により落下する過程で混入した磁性不純物９ａをこの第１の磁力選別ロール１９の外周部に吸着する。磁力選別装置１０においては、同図矢印で示すように原材料９が第１の磁力選別ロール１９を超えて第２の磁力選別ロール２０の外周部上へと落下することで、この第２の磁力選別ロール２０により第１の磁力選別ロール１９で除去し得なかった磁性不純物９ａを吸着除去する。磁力選別装置１０においては、以下同様にして第３の磁力選別ロール２１及び第４の磁力選別ロール２２によって磁性不純物９ａの吸着除去処理を行う。
【００５８】磁力選別装置１０においては、上述したように磁力選別空間部１４内に第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２を高さ方向に千鳥状に配列するとともに、それぞれの磁力が磁力選別空間部１４を横断する方向に強く作用するように構成されている。磁力選別装置１０においては、かかる構成により供給された原材料９がその落下速度を低減されるとともに第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２に対してそれぞれ充分な接触距離を保持されて磁力選別空間部１４内を落下することで、原材料９から混入された磁性不純物９ａを高精度に選別除去する。
【００５９】磁力選別装置１０においては、磁力選別空間部１４内において第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２がそれぞれの外周部に磁性不純物９ａを吸着する。磁力選別装置１０においては、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が回転して磁力選別空間部１４から第１の磁性不純物排出空間部１７或いは第２の磁性不純物排出空間部１８内に達すると、それぞれに当接した第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６により吸着した磁性不純物９ａが払拭除去される。磁力選別装置１０においては、払拭除去された磁性不純物９ａが第１の磁性不純物排出空間部１７或いは第２の磁性不純物排出空間部１８内を落下することで、磁力選別空間部１４内を落下する原材料９に再混入することは無い。
【００６０】磁力選別装置１０においては、上述した処理を受けて磁力選別空間部１４内において磁性不純物９ａを高精度に選別除去した原材料９を原材料排出開口部１３から排出フィーダ３６へと排出し、この排出フィーダ３６を介して次工程へと供給する。磁力選別装置１０においては、第１の磁性不純物排出空間部１７或いは第２の磁性不純物排出空間部１８内を落下した磁性不純物９ａが磁性不純物排出ホッパ３７に貯められて適宜廃棄処分が行われるようにする。
【００６１】上述した磁力選別装置１０について、先の磁力選別装置の評価方法と同様の方法によりＮｉ粉末を混合した正極活物質材料と定量法とにより磁力選別効率の評価を行い、従来のロール型磁力選別装置１３０との対比を表３に示した。なお、同表において多段式の表示が磁力選別装置１０に関する評価値であり、ロール型の表示がロール型磁力選別装置１３０に関する評価値である。磁力選別装置１０については、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が６０ｒｐｍで回転駆動される。
【００６２】
【表３】
【００６３】磁力選別装置１０においては、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２により４回の連続選別が行われ、上段の磁力選別ロールから下段の磁力選別ロールに落下する際に原材料９の塊がバラされて磁性不純物の捕集効率の向上が図られる。磁力選別装置１０においては、閉鎖された磁力選別空間部１４内において磁力選別が行われるとともに、除去された磁性不純物９ａが第１の磁性不純物排出空間部１７及び第２の磁性不純物排出空間部１８に分流されて排出される。磁力選別装置１０においては、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が常に第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６によって清掃されることにより、磁力の劣化が抑制されるとともに吸着した磁性不純物９ａが剥離して原材料９に再混入することが防止される。したがって、磁力選別装置１０は、表３から明らかなように、ロール型磁力選別装置１３０によって４回の選別処理を行った場合と比較して極めて高精度の磁力選別を行う。
【００６４】
【実施例】上述した磁力選別装置１０によって磁性不純物の選別を行った原材料９を用いて以下の仕様でリチウムイオン二次電池１を製作し、従来の磁力選別装置によって磁性不純物の選別を行った原材料２００を用いて製作されたリチウムイオン二次電池を比較例としてその評価を行った。
【００６５】（実施例）上述した磁力選別装置１０によって磁力選別を行った正極活物質１０Ｋｇを用いて、以下の仕様の実施例１のリチウムイオン二次電池を製作した。
ＬｉＣｏＯ２（平均粒径１５μｍ） １００重量部 ポリフッ化ビニリデン（平均分子量３０万） ５重量部 カーボンブラック（平均粒径１５μｍ） １０重量部 ｎ−メチル−２−ピロリドン １００重量部以上の組成の懸濁液をディスパーにて４時間混合して正極材塗料を製作し、この正極材塗料を厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥後にロールプレス機にて圧縮した後にスリッタにて裁断して正極原反を作成した。
【００６６】
人造グラファイト（平均粒径２０μｍ） １００重量部 ポリフッ化ビニリデン（平均分子量３０万） １５重量部 ｎ−メチル−２−ピロリドン ２００重量部以上の組成の懸濁液をディスパーにて４時間混合して負極材塗料を製作し、この負極材塗料を厚さ１５μｍの銅箔の両面に塗布し、乾燥後にロールプレス機にて圧縮した後にスリッタにて裁断して負極原反を作成した。
【００６７】リチウムイオン二次電池は、上述した正極原反と負極原反とを所定の大きさに切断して正極材と負極材とを形成した後にそれぞれにリードを溶着する。リチウムイオン二次電池は、正極材に対して、厚みが２５μｍの微多孔膜ポリエチレンセパレータ、負極材、厚みが２５μｍの微多孔膜ポリエチレンセパレータを順次積層して電池素子を形成する。リチウムイオン二次電池は、各リードが互いに対角線上に位置するように配され、正極リードが中心となるようにセンターピンの外周にロール状に巻回する。リチウムイオン二次電池は、電極材よりも長尺とされたポリエチレンセパレータが、電極材の巻回体の外周において巻き付けられた後に粘着テープにより固定される。
【００６８】リチウムイオン二次電池は、負極リードを厚みが０．２５ｍｍの鋼板製の電池缶の底面に溶接した後に、絶縁板を介して電池素子が電池缶に収納される。リチウムイオン二次電池は、電池缶内に、１リットルのエチレンカーボネートと１．２−ジメトキシエタンの混合溶液からなる有機溶媒に１モルのＬｉＰＦ６を溶解してなる非水系電解液を注入し、さらに電池素子の上部に絶縁板、ガスケット、安全弁、ＰＴＣ素子を配置した後に正極リードを蓋体に溶接する。リチウムイオン二次電池は、蓋体を電池缶に嵌合するとともに電池缶の外周縁にかしめ処理を施して完成される。
【００６９】（比較例１）上述した従来の格子型磁力選別装置１１０によって磁力選別を行った正極活物質を用いて、上述した実施例と同様の工程を経てリチウムイオン二次電池を製作した。
【００７０】（比較例２）磁力選別工程を全く経ない正極活物質を用いて上述した実施例と同様の工程を経てリチウムイオン二次電池を製作した。
【００７１】（評価）以上のようにして製作された実施例１のリチウムイオン二次電池及び比較例１及び比較例２のリチウムイオン二次電池について、内部ショート発生率及び磁性成分が原因のショート発生率について、以下の方法によってそれぞれの評価を行った。
【００７２】内部ショート発生率の調査は、製作した各リチウムイオン二次電池を２５℃、６０ＲＨ％の環境条件下で１２時間放置した後に、０．２Ｃ定電流条件で４．２５Ｖまで充電し、さらにこの電圧条件で２時間の定電圧充電を行った。各リチウムイオン二次電池について、充電終了後、上述した環境条件下で１２時間放置した後に電圧測定を行い、４．２Ｖに達しないものを不良とした。
【００７３】ショート発生率の調査は、上述した内部ショート発生率調査の結果不良判定を行ったリチウムイオン二次電池についてこれを分解してセパレータを取り出して目視検査を行い、このセパレータに変色部位が生じていた場合に当該箇所において内部ショートが発生したと判断してその分析を行った。分析には、ＥＤＸ−ＥＰＭＡ（エネルギー分散型Ｘ線回析・電子プローブ微量回析：フィリップ社製の走査型電子顕微鏡ＸＬ３０ＦＥＧ、同社製のＸ線検出器ＥＤＡＸＤＸ４ｉ）を用い、セパレータの変色部位の元素分析を行った。分析の結果、鉄及びニッケルが強く検出されたリチウムイオン二次電池については、磁性不純物に起因して内部ショートが発生したものとし、その割合を算出した。
【００７４】実施例のリチウムイオン二次電池及び比較例１、比較例２のリチウムイオン二次電池についての評価結果は、表４に示す通りであった。
【００７５】
【表４】
【００７６】表４から明らかなように、実施の形態として示した磁力選別装置１０を用いて磁力選別を行った実施例のリチウムイオン二次電池は、格子型磁力選別装置１１０を用いて磁力選別を行った比較例１及び比較例２のリチウムイオン二次電池と比較して、内部ショート率及び磁性成分起因率が低下しており不良発生が大幅に低減されている。磁力選別装置１０は、上述した正極活物質のサンプルによる評価と同様に、リチウムイオン二次電池の形態においても磁性不純物を高精度に選別除去することが明らかである。
【００７７】なお、上述した実施の形態として示した磁力選別装置１０は、高さ方向に千鳥状に配列した４個の磁力選別ロール１９乃至２２を備えたが、磁力選別ロールをさらに多段に設けることによってより高精度の磁力選別が可能となる。また、磁力選別装置１０は、磁性選別空間部１４と平行に第１の磁性不純物排出空間部１７と第２の磁性不純物排出空間部１８とを設けたが、例えば各磁力選別ロール１９乃至２２に対して払拭ローラを軸方向に移動させてそのクリーニングを行うことで、磁性不純物排出空間部を側方に配置するようにしてもよい。
【００７８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、高さ方向に配置された大きな磁力を有する複数個の磁力選別ロールに対して原材料供給部から供給された原材料が直接接触しながら重力により落下して順次磁力選別が行われることから、原材料に対して磁力が有効に作用されて磁性不純物を高精度に吸着するとともに早い選別速度を以って除去することが可能となる。したがって、本発明によれば、原材料供給部から選別筐体内に原材料が連続して供給されて高精度の磁力選別を行って次工程へと供給することから、製造工程の効率化が図られて高精度、高品質の製品が製造されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる磁力選別装置の概略構成図である。
【図２】同磁力選別装置の要部縦断面図である。
【図３】同磁力選別装置に備えられる磁力選別ロールの説明図である。
【図４】リチウムイオン二次電池の縦断面図である。
【図５】従来の懸架型磁力選別装置の概略構成図である。
【図６】従来の格子型磁力選別装置を示し、同図（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）は選別ユニットの斜視図である。
【図７】従来のベルトコンベア型磁力選別装置の概略構成図である。
【図８】従来のロール型磁力選別装置の概略構成図である。
【図９】従来のドラム型磁力選別装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ リチウムイオン二次電池、９ 原材料、１０ 磁力選別装置、１１ 選別筐体、１２ 原材料供給開口部、１３ 原材料排出開口部、１４ 磁力選別空間部、１５，１６ 隔壁、１７，１８ 磁性不純物排出空間部、１９乃至２２ 磁力選別ロール、２３乃至２６ 払拭ローラ、２７乃至３０ 開口部、３２ 単磁石、３３ 磁性材、３４ 組磁石、３５ 供給フィーダ、３６ 排出フィーダ、３７ 磁性不純物排出フィーダ
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体等の非磁性原材料に混入された磁性不純物を磁力によって吸着除去して選別する磁力選別装置及び磁力選別方法に関し、さらに詳しくは鉄等の磁性不純物を高精度に除去することが必要な非水系二次電池の正極材の製造工程等に適用して好適な磁力選別装置及び磁力選別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電子機器においては、経済性や省資源化或いは利便性から、一般に繰り返し充電が可能な二次電池が電源として用いられている。二次電池については、機器を小型軽量に保持するとともに長時間の使用を可能とする、小型軽量で高容量特性を有する非水系リチウムイオン二次電池（以下、リチウムイオン二次電池と略称する。）が注目されている。リチウムイオン二次電池は、鉛電池やニッケルカドミウム電池或いはニッケル水素電池等の従来の二次電池と比較して、上述した特性や高電圧出力を得られることから汎用されている。
【０００３】かかるリチウムイオン二次電池は、フィルム状の集電体に電極活物質が塗布されて電極材を形成し、この電極材をフィルタを介して巻回或いは折り畳んで積層して非水電解質とともに電池缶に封装してなる。ところで、リチウムイオン二次電池は、例えば正極活物質中に鉄等の金属不純物が混入していた場合に、この金属不純物が充電中にイオンとして析出してセパレータ中をブリッジして負極との間で内部ショートを生じるといった問題がある。
【０００４】電極材は、例えば破砕機、焼成ホッパ、スクリューフィーダ、粉砕機、パルスエアー捕集器、粉砕ホッパ、軽量ホッパ、計量器、プラネタリーミキサ等の各装置を経て製造される。電極材製造工程においては、上述した各装置を空気搬送管によって連結して電極材を連続して製造する。電極材製造工程においては、一般に空気搬送管に防錆性を有し、充分な機械的強度を有するステンレス鋼管等が用いられている。電極材製造工程においては、閉鎖型ラインを構成すると等の万全の対策を講じているが、例えば空気搬送管の内面が削られて金属不純物が混入する虞があった。
【０００５】一方、上述した原材料中の不純物の混入問題は、リチウムイオン二次電池ばかりでなく、例えばポリカーボネート樹脂によって成形されるコンパクトディスクやミニディスク等の光記録媒体等においても、極めて重要な解決課題となっている。かかる光記録媒体等の製造工程においても、混入する不純物の多くが鉄やＳＵＳ（ステンレス鋼）等の工程中に一般に用いられている金属不純物である。また、原材料中の不純物の混入問題は、食品加工物や医薬品においてもその対策が極めて重要となっている。
【０００６】製造工程においては、原材料中の金属不純物の混入に対して磁石を有する各種の磁力選別装置を用いた磁力選別が行われている。図５に示した懸架型磁力選別装置１００は、原材料２００が一対の搬送ロール１０１ａ、１０１ｂ間に掛け渡されて無端走行されるベルトコンベア１０２上に一端側に設けたフィーダ１０３から供給される。懸架型磁力選別装置１００は、ベルトコンベア１０２の上方に位置して接離自在に磁力選別ユニット１０４ａ、１０４ｂが配置されており、これら磁力選別ユニット１０４が原材料２００の搬送に伴って下降動作する。各磁力選別ユニット１０４には、磁石１０５が設けられており、搬送される原材料２００に鉄等の磁性金属不純物が混入していると、これを吸着して除去する。懸架型磁力選別装置１００は、ベルトコンベア１０２の他端から選別済みの原材料２００を次工程へと供給する。
【０００７】図６に示した格子型磁力選別装置１１０は、同図（Ａ）に示すように上部に供給口１１２が設けられるとともに、下部に排出口１１３が設けられた全体箱状の筐体１１１を備えている。格子型磁力選別装置１１０は、筐体１１１の内部に同図（Ｂ）に示す磁力選別ユニット１１４が多段に収納されている。磁力選別ユニット１１４は、枠体１１５に複数個の円柱状磁石１１６が格子状に配列されてなる。格子型磁力選別装置１１０は、供給口１１２から原材料２００が筐体１１１の内部に供給されると、各磁力選別ユニット１１４の磁石１１６の間をぬうようにして落下して排出口１１３から排出される。格子型磁力選別装置１１０は、落下する原材料２００から混入した磁性金属不純物を磁石１１６によって吸着除去する。
【０００８】図７に示したベルトコンベア型磁力選別装置１２０も、原材料２００が一対の搬送ロール１２１ａ、１２１ｂ間に掛け渡されて無端走行されるベルトコンベア１２２上に一端側に設けた振動供給型フィーダ１２３から連続して供給される。ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、後端側の搬送ロール１２１ｂに磁石が組み込まれて磁化状態にある。ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、フィーダ１２３から攪拌された状態で供給される原材料２００がベルトコンベア１２２上を搬送されて端部まで達すると、磁化状態にある搬送ロール１２１ｂにより磁性金属不純物がそのままベルトコンベア１２２上に吸着保持され、選別された原材料２００のみが落下する。ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、ベルトコンベア１２２上に吸着された磁性金属不純物が搬送ロール１２１ｂを通過すると、ベルトコンベア１２２から自重で落下することで連続して磁力選別を行うことが可能となる。
【０００９】図８に示したロール型磁力選別装置１３０も、上述した磁力選別装置１２０と同様の磁力選別動作を行うが、ベルトコンベア１２２に代えて磁石を組み込んだ選別ロール１３１が備えられている。ロール磁力選別装置１３０は、フィーダ１３２から原材料２００が直接ロール１３１の外周面上に供給されることで、混入した磁性金属不純物を吸着除去する。
【００１０】図９に示したドラム型磁力選別装置１４０は、上述したロール型磁力選別装置１３０と構成をほぼ同様とする磁力選別装置であるが、選別ドラム１４１の内部に半円形断面の磁石１４２を固定して設けた構成に特徴を有している。ドラム型磁力選別装置１４０は、フィーダ１４２から原材料２００が直接選別ドラム１４１の外周面上に供給されるが、磁石１４２の対応領域において混入した磁性金属不純物を吸着除去する。ドラム型磁力選別装置１４０は、選別ドラム１４１に吸着された磁性金属不純物が磁石１４２の対応領域を通過すると自重で落下することで、連続して磁力選別を行うことが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、磁力選別装置は、選別効率が磁石自体の強さ、磁石と原材料との実距離、接触確率等によって決定される。上述した従来の各磁力選別装置は、いずれも充分な磁気力が得られないために高精度の磁力選別が行い得ない、処理能力が小さい、磁性金属不純物の除去処理が面倒であるとともに再混入が生じやすいといった問題があった。
【００１２】例えば、懸架型磁力選別装置１００は、ベルトコンベア１０２に対して磁力選別ユニット１０４が接離動作されるが、原材料２００との間隔があるために充分な磁力をこの原材料２００に対して作用し得ず高精度の磁力選別が行い得ないといった問題があった。また、懸架型磁力選別装置１００は、ベルトコンベア１０２上に原材料２００が厚みを有して搬送される場合に磁力選別ユニット１０４の磁力が内層まで作用されず高精度の磁力選別が行い得ないといった問題があった。さらに、懸架型磁力選別装置１００は、磁力選別ユニット１０４に付着した磁性金属不純物を取り除く必要があり、連続選別が行い得ないために選別効率が悪いといった問題があった。
【００１３】格子型磁力選別装置１１０は、比較的構造が簡易であり、多数個の磁石１１６を有することで比較的高精度でかつ効率的な磁力選別が行われるといった特徴を有している。しかしながら、この格子型磁力選別装置１１０も、１ロット分の原材料２００の磁力選別を行った後に、筐体１１１から磁力選別ユニット１１４を取り出してそれぞれの磁石１１６に付着した磁性金属不純物を取り除く必要があり、連続選別が行い得ないために工程全体の効率が悪いといった問題があった。
【００１４】ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、ベルトコンベア１２２に付着した磁性金属不純物が搬送ロール１２１ｂを通過すると自重で落下することで、原材料２００の磁力選別を連続して行うことが可能である。しかしながら、ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、搬送ロール１２１ｂの外周部のわずかな間で磁力選別を行う構造であることから高精度の選別が行い得ないといった問題がある。しかも、ベルトコンベア型磁力選別装置１２０は、ベルトコンベア１２２を介して原材料２００に磁力を作用させるために磁力が弱く、またベルトコンベア１２２側に吸着された磁性金属不純物が原材料２００とともに流れ落ちて再び混入するといった問題があった。
【００１５】ロール型磁力選別装置１３０は、選別ロール１３１に磁石が組み込まれることによって構造の簡易化、小型化が図られるとともに、比較的大きな磁力を原材料２００に直接作用させることが可能であるといった特徴を有している。ロール型磁力選別装置１３０においては、１ロット分の原材料２００の磁力選別を行った後に、選別ロール１３１に吸着された磁性金属不純物を取り除く必要があり、連続選別が行い得ないために工程全体の効率が悪いといった問題があった。
【００１６】ドラム型磁力選別装置１４０は、ロール型磁力選別装置１３０と同様に構造が簡易で小型であるとともに、選別ドラム１４１に吸着された磁性金属不純物が磁石１４２から離れた位置で自重で落下することで、原材料２００の磁力選別を連続して行うことが可能である。しかしながら、ドラム磁力選別装置１４０は、選別ドラム１４１の外周部のわずかな間で磁力選別を行う構造であることから高精度の選別が行い得ないといった問題がある。また、ドラム磁力選別装置１４０においては、選別ドラム１４１を介して磁石１４２の磁力が原材料２００に作用するために大きな磁力を得ることが困難であり、吸着された磁性金属不純物が原材料２００とともに流れ落ちて再び混入するといった問題があった。
【００１７】上述した磁力選別装置、格子型磁力選別装置１１０、ベルトコンベア型磁力選別装置１２０、ロール型磁力選別装置１３０及びドラム型磁力選別装置１４０について、以下の条件によって選別能力の比較を行い表１の結果を得た。
原材料：リチウムイオン二次電池用正極活物質を想定して、平均粒径１５μｍのＬｉＣｏＯ２１０Ｋｇ中に高純度化学研究所製の最大粒径１５０μｍ以下のＮｉ粉を混入したサンプルを製作した。
評価方法：１００ｃｃポリ容器内に、各選別装置において選別処理した後の原材料５０ｇと、直径１ｃｍ、高さ５ｍｍ、表面磁力約１．０Ｔ（１０，０００ガウス）のネオジ磁石１個と、純水７５ｍｌとを入れて１時間ロールミルにより攪拌後、磁石付着物を、濃硫酸で溶解、蒸発乾固後０．１Ｎ塩酸で再溶解、５０ｍｌメスアップした溶液をセイコー電子製ＩＣＰ発光分光分析機SPS-1200VRによって定量。
【００１８】各磁力選別装置の概略仕様は次の通りである。なお、各磁力選別装置には、表面磁力が約１．１Ｔのネオジウム−ホウ素マグネットが用いられている。各磁力選別装置には、格子型磁力選別装置１１０を除いて振動型フィーダが備えられている。
・格子型磁力選別装置１１０：筐体１１１内にそれぞれ７本の磁石１１６を組み込んだ４個の磁力選別ユニット１１４を収納。各磁力選別ユニット１１４の処理面は約３０ｃｍ四方。
・ベルトコンベア型磁力選別装置１２０：直径約８ｃｍ、軸長約２５ｃｍの磁石使用。
・ロール型磁力選別装置１３０：直径約８ｃｍ、軸長約２０ｃｍの磁石使用。
・ドラム型磁力選別装置１４０：直径約３５ｃｍ、幅約３０ｃｍのドラム使用。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１から明らかなように、Ｎｉを効率的に選別する磁力選別効率は、Ｎｉ定量値のようにロール型磁力選別装置１３０が最大で、以下ベルトコンベア型磁力選別装置１２０、格子型磁力選別装置１１０、ドラム型磁力選別装置１４０の順となった。磁力選別装置においては、備えられる磁石自体の磁力強度、磁石と被選別物である原材料との距離、処理速度、及び磁石と原材料との接触確率等により磁力選別効率が決定される。
【００２１】選別速度については、表１の処理時間の欄から明らかなように、格子型磁力選別装置１１０が最大であり、その他の磁力選別装置についてはほとんど有為差が無かった。選別速度については、原材料を振動型フィーダにより供給するか否かによって大きな影響がある。なお、ベルトコンベア型磁力選別装置１２０については、ベルトコンベア１２２上に多量の原材料が付着した状態で駆動される。かかる現象は、例えば１ロット分の原材料の選別を行う場合には特に問題は無いものの、原材料の歩留りが低下し、付着した未選別の原材料の混入或いは選別力の低下等の問題があり好ましくない。
【００２２】表１におけるロール型磁力選別装置１３０の下欄は、原材料を直接供給することにより処理時間の短縮化を図った場合である。ロール型磁力選別装置１３０においては、原材料の供給方法を代えて格子型磁力選別装置１１０と同等の高速処理化を図った場合に、格子型磁力選別装置１１０よりも高い磁力選別効率が得られる。ロール型磁力選別装置１３０は、磁石自体の磁束量が大きく、より高精度の磁力選別を行うことが可能であり、性能が最も高いと評価できる。
【００２３】ロール型磁力選別装置１３０について、上述した原材料を用いてロール１３１の回転速度（６０ｒｐｍと１２０ｒｐｍ）と磁力選別効率の関係、回転速度６０ｒｐｍ一定で多数回選別処理（但し、各パス毎にロール１３１の清掃実施）を行った場合のパス回数と磁力選別効率の関係及び回転速度６０ｒｐｍ一定での連続処理を行った場合の磁力選別効率の関係とについて検証をおこない、その結果を表２に示した。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２から明らかなように、ロール型磁力選別装置１３０においては、ロール１３１の回転数を大きくすることにより磁力選別効率の向上が図られる。この理由は、ロール１３１の回転数を上げることによって、凝集した状態で供給される原材料がロール１３１の外周面に供給される際にバラされて選別効率が向上すると推察される。ロール型磁力選別装置１３０においては、ロール１３１の回転数を調整自在とすることが好ましい。
【００２６】ロール型磁力選別装置１３０においては、パス回数が増えるにしたがって、各パス毎の磁力選別効率が低下するものの残存磁性不純物の成分量も確実に減少するようになる。ロール型磁力選別装置１３０においては、処理量を増やすほど磁力選別効率が低下する。この原因は、パス回数の増加に伴ってロール１３１に吸着されたＮｉが後から供給される原材料によって剥ぎ落とされるものと推察される。例えばリチウムイオン二次電池においては、正極活物質に含まれる磁性材成分は極めて微量であり、磁力選別効率の向上、すなわち高精度の磁力選別が必須となる。
【００２７】ロール型磁力選別装置１３０においては、ロール１３１を未清掃状態で駆動するにしたがって、徐々に磁力選別効率が低下する。この原因は、ロール１３１に吸着されたＮｉが脱落したりＮｉ層が厚くなって磁力が低下するといったことによるものと推察される。この現象は、ＳＵＳや酸化鉄のような磁性の弱いものについて顕著である。
【００２８】上述した従来の磁力選別装置は、格子型磁力選別装置１１０以外は選別部位が開放された構造であるために供給された原材料が周囲に飛散する。この原材料の飛散は、比重が小さく、微粒であるほど顕著となるために、未選別分が選別分に混入することにより選別効率が低下するといった問題を生じさせる。
【００２９】上述した検討結果から明らかなように、磁力選別装置については、基本形態としてロール型が有効であり、短時間での多数回選別処理が行われ、かつロールの自動清掃が可能とされた構造であることが理想である。したがって、本発明は、上述した従来の磁力選別装置及び磁力選別方法の問題点を解決し、高精度の磁力選別を効率的かつ連続して行うことを可能とする理想的な磁力選別装置及び磁力選別方法を提供することを目的に提案されたものである。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する本発明にかかる磁力選別装置は、上部の原材料供給部と下部の原材料排出部との間に高さ方向の磁力選別空間部を構成してなる選別筐体と、この選別筐体の磁力選別空間部内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロールとを備え、各磁力選別ロールが磁力選別空間部内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられてなる。
【００３１】以上のように構成された本発明にかかる磁力選別装置によれば、原材料供給部から供給された原材料が、高さ方向に配置された大きな磁力を有する複数個の磁力選別ロールに対してその外周面に原材料が直接接触しながら重力により落下することから、それぞれの磁力選別ロールの磁力損失がほとんどなく原材料に対して磁力が有効に作用されて磁性不純物を高精度に吸着するとともに早い選別速度を以って除去するようになる。磁力選別装置によれば、高精度の磁化選別を効率的に行って原材料を次工程へと大量供給することで、高精度の製品を生産性の向上を図って製造することを可能とする。
【００３２】また、本発明にかかる磁力選別装置は、選別筐体に、互いに平行に対峙して対向空間内に磁力選別空間部を構成する一対の隔壁が設けられることにより磁力選別空間部を挟んで高さ方向の一対の磁性不純物排出空間部が構成され、これら磁性不純物排出空間部内に各磁力選別ロールにそれぞれ対応して複数個の払拭部材が配置されてなる。磁力選別装置は、各磁力選別ロールの外周面の一部が隔壁に設けられた開口部を介して磁性不純物排出空間部内に突出されるとともに、この突出された外周面において払拭部材がそれぞれ当接する。
【００３３】以上のように構成された本発明にかかる磁力選別装置によれば、磁力選別空間部内において各磁力選別ロールにより原材料から磁性不純物を吸着除去するとともに、各磁力選別ロールの外周面に吸着した磁性不純物が払拭部材によって磁性不純物排出空間部内において払拭除去されて磁性不純物排出空間部から排出される。したがって、磁力選別装置によれば、各磁力選別ロールによる磁性不純物の選別とクリーニングとが同時に行われるようになり、工程能率の向上が図られるようになるとともに、除去された磁性不純物の再混入が確実に防止される。
【００３４】また、上述した目的を達成する本発明にかかる磁力選別方法は、上部の原材料供給部と下部の原材料排出部との間に高さ方向の磁力選別空間部を構成してなる選別筐体と、磁力選別空間部内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロールとを備え、これら磁力選別ロールが磁力選別空間部内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられてなる磁力選別装置が用いられる。磁力選別方法は、原材料供給部から選別筐体内に原材料を供給し、原材料が重力により磁力選別空間部を落下しながら各磁力選別ロールの外周部の間をすり抜ける際に、これら各磁力選別ロールにより混入した磁性不純物が吸着除去されることにより磁力選別を行い、選別済みの原材料を次工程へと供給する。
【００３５】本発明にかかる磁力選別方法によれば、磁力選別装置によって、原材料供給部から供給された原材料が高さ方向に配置された大きな磁力を有する複数個の磁力選別ロールに対してその外周面に原材料が直接接触しながら重力により落下する間に磁力選別が行われる。磁力選別方法によれば、磁力選別装置によって、それぞれの磁力選別ロールの磁力損失がほとんどなく原材料に対して磁力が有効に作用されて磁性不純物の選別が行われることで磁性不純物が早い選別速度を以って高精度に選別されるようになり、高精度の製品を生産性の向上を図って製造することを可能とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として示す磁力選別装置１０は、リチウムイオン二次電池１の製造工程に設置され、詳細を後述するように前工程から供給される正極活物質の原材料９から鉄等の磁性金属不純物９ａを吸着除去する。なお、磁力選別装置１０は、例えばコンパクトディスク等の円盤状記録媒体の製造工程やその他の工業製品或いは食品加工物や医薬品の製造工程等にも広く用いられる。
【００３７】リチウムイオン二次電池１は、図４に示すように、帯状の正極材２と負極材３とがセパレータ４を介して積層されるとともに渦巻き状に巻回されて電池素子を構成し、この電池素子が非水電解液とともに有底円筒形の電池缶５内に収納される。リチウムイオン二次電池１は、電池缶５の上端開口部に蓋体６がかしめ付けられて電池素子と非水電解液とを電池缶５内に密封している。
【００３８】正極材２は、フィルム状のアルミニウム箔等からなる正極集電体の両面或いは片面に正極活物質が塗布されるとともに、正極集電体の一端部に蓋体６に接続される正極リード７を取り付けてなる。正極活物質には、例えばＬｉｘＭＯ２（Ｍ：一種類以上の遷移金属、ｘ：電池の放電状態により異にし、通常０．０５以上１．１０以下）に示す高電圧の発生或いはエネルギー密度に優れた特性を有するリチウム複合酸化物やその他の金属酸化物、金属硫化物が用いられる。
【００３９】正極活物質は、ポリフッ化ビニリデン等の結合剤が混合されるとともに導電剤として炭素粉末等が添加され、ｎ−メチルピロリドン等の有機溶媒に分散されてスラリー状の正極材塗料を生成する。正極材２は、ドクターブレード法等によって正極材塗料を正極集電体に均一に塗布した後に高温乾燥処理を施して有機溶媒を飛ばし、さらにロールプレスによる加圧処理を施して正極活物質層を正極集電体上に高密度化して成膜形成してなる。
【００４０】負極材３は、フィルム状の銅箔等からなる負極集電体の両面或いは片面に負極活物質が塗布されるとともに、負極集電体の一端部に電池缶５と接続される負極リード８を取り付けてなる。負極活物質には、例えばリチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な炭素材料やポリアセチレン、ポリピロール等の高分子材料或いはＳｎＯ２等の酸化物が用いられる。負極活物質は、ポリフッ化ビニリデン等の結合剤が混合され、ｎ−メチルピロリドン等の有機溶媒に分散されてスラリー状の負極材塗料を生成する。負極材３は、ドクターブレード法等によって負極材塗料を負極集電体に均一に塗布した後に高温乾燥処理を施して有機溶媒を飛ばし、さらにロールプレスによる加圧処理を施して負極活物質層を負極集電体上に高密度化して成膜形成してなる。
【００４１】非水電解液は、電解質を有機溶媒中に溶解させた溶液が用いられる。有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、２−メチルテトラヒドロフラン、３−メチル−１，３−ジオキソラン、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート等が用いられる。かかる有機溶媒は、１種類が単独で用いられ或いは２種類以上が混合して用いられる。
【００４２】電解質としては、上述した有機溶媒に溶解可能でありかつイオン伝導性を有するリチウム塩が用いられ、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等が用いられる。これら電解質も、１種類が単独で用いられ或いは２種類以上が混合して用いられる。
【００４３】ところで、正極活物質は、例えば粉砕機、焼成ホッパ、スクリューフィーダ、粉砕機、パルスエアー捕集器、粉砕ホッパー、計量器、プラネタリーミキサ等の装置を有する製造工程によって製造される。製造工程は、上述した各装置間を空気搬送管によって連結し、閉鎖型ラインを構成して正極活物質の製造を行う。製造工程においては、正極活物質の原材料９に含まれ或いは工程中で混入する鉄等の磁性不純物９ａを高精度に除去するために、磁力選別装置１０が設置される。
【００４４】磁力選別装置１０は、図１及び図２に示すように、詳細を省略する基台に対して垂直状態で支持される角筒状の選別筐体１１を備える。選別筐体１１には、上部に原材料供給開口部１２が開口されるとともに下部に原材料排出開口部１３が開口され、これら原材料供給開口部１２と原材料排出開口部１３との間に高さ方向の磁力選別空間部１４が内部に構成されてなる。選別筐体１１には、磁力選別空間部１４が互いに平行に対峙する一対の隔壁１５、１６間に構成され、第１の隔壁１５と筐体前面板１１ａとの間に磁力選別空間部１４と高さ方向の第１の磁性不純物排出空間部１７が構成されるとともに第２の隔壁１６と筐体背面板１１ｂとの間に第２の磁性不純物排出空間部１８が構成されてなる。
【００４５】磁力選別装置１０には、磁力選別空間部１４をそれぞれ横断して高さ方向に並べられた第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が備えられている。また、磁力選別装置１０には、第１の磁性不純物排出空間部１７内に第１の払拭ローラ２３と第２の払拭ローラ２４とが備えられ、第２の磁性不純物排出空間部１８内に第３の払拭ローラ２５と第４の払拭ローラ２６とが備えられている。磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２と第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６とを、それぞれの支軸１９ａ乃至２６ａを相対する筐体側板１１ｃ、１１ｄ間に回転自在に支架することにより各ローラを磁力選別空間部１４及び第１の磁性不純物排出空間部１７と第２の磁性不純物排出空間部１８内にそれぞれ回転自在に配置してなる。
【００４６】なお、第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６は、それぞれ第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２とほぼ同長とされる。第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６については、例えば第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２の外周部にそれぞれ当接するブラシ部材であってもよく、またブレード部材であってもよい。第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６には、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２とそれぞれ連動する適宜の回転駆動機構が付設されているが、特に回転駆動機構を不要としてもよい。
【００４７】磁力選別装置１０には、図示しないが第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２を回転駆動するローラ駆動機構が備えられる。磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９と第３の磁力選別ロール２１とを図２矢印で示すように反時計方向に回転駆動するとともに、第２の磁力選別ロール２０と第４の磁力選別ロール２２とを時計方向に回転駆動する。
【００４８】磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９と第３の磁力選別ロール２１とが、図２に示すようにそれぞれの支軸１９ａ、２１ａを第１の隔壁１５側でかつ互いに同軸上に位置するようにして磁力選別空間部１４に配置してなる。磁力選別装置１０は、第２の磁力選別ロール２０と第４の磁力選別ロール２２とが、同図に示すようにそれぞれの支軸２０ａ、２２ａを第１の隔壁１５側でかつ互いに同軸上に位置するようにして磁力選別空間部１４内に配置してなる。
【００４９】磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９と第２の磁力選別ロール２０とが相対する外周面の一部を高さ方向に対して重なり合うようにし、同様にして第２の磁力選別ロール２０と第３の磁力選別ロール２１とが相対する外周面の一部を高さ方向に対して重なり合うようにし、さらに第３の磁力選別ロール２１と第４の磁力選別ロール２２とが相対する外周面の一部を高さ方向に対して重なり合うようにして磁力選別空間部１４内に配置してなる。
【００５０】磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が、相対する外周部間に軸方向の全長に亘って間隙を構成するようにしてそれぞれ磁力選別空間部１４内に配置してなる。磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２間にそれぞれ構成された間隙が磁力選別空間部１４内において原材料９の流路を構成し、この間において混入した磁性不純物９ａの磁力選別を行う。磁力選別装置１０は、上述した構成から、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２を磁力選別空間部１４内に高さ方向に並んで千鳥状に配列してなる。
【００５１】磁力選別装置１０には、図２に示すように、第１の磁力選別ロール１９と第３の磁力選別ロール２１とに対向して第１の隔壁１５に第１の開口部２７と第２の開口部２８が開口され、また第２の磁力選別ロール２０と第４の磁力選別ロール２２とに対向して第２の隔壁１６に第３の開口部２９と第４の開口部３０が開口されている。第１の開口部２７乃至第４の開口部３０は、それぞれ第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２の軸長よりもやや大きな長さを有するとともに、これら第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２の外周面の一部をそれぞれ第１の磁性不純物排出空間部１７と第２の磁性不純物排出空間部１８に突出させるに足る幅を以って形成されている。
【００５２】磁力選別装置１０は、図２に示すように、第１の磁性不純物排出空間部１７内において第１の開口部２７から突出された第１の磁力選別ロール１９の外周面に第１の払拭ローラ２３が当接するとともに、第３の開口部２９から突出された第３の磁力選別ロール２１の外周面に第３の払拭ローラ２５が当接されてなる。また、磁力選別装置１０は、第２の磁性不純物排出空間部１８内において第２の開口部２８から突出された第２の磁力選別ロール２０の外周面に第１の払拭ローラ２３が当接するとともに、第４の開口部３０から突出された第４の磁力選別ロール２２の外周面に第４の払拭ローラ２６が当接されてなる。
【００５３】磁力選別装置１０は、上述した第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が、原材料９に対して充分な磁力を作用させるためにそれぞれ１０，０００ガウス以上の磁力を有する磁石体によって構成される。磁力選別装置１０は、詳細を後述するが第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が、それぞれの磁力方向を外周面から軸方向に対して直交する方向に発生するように着磁されている。なお、磁力選別装置１０は、後述するように第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２にそれぞれ永久磁石を用いるが、電磁石や超伝導磁石も用いられる。
【００５４】第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２の構成について図３に示した第１の磁力選別ロール１９を参照して詳細に説明する。磁力選別ロール１９は、合金製の芯材３１の外周部に、複数個のリング状単磁石３２と鉄等のリング状磁性部材３３とを組み合わせた組磁石３４を軸装して構成してなる。磁力選別ロール１９は、芯材３１の両端から支軸１９ａの両端がそれぞれ突出されてなる。磁力選別ロール１９は、図示しないが、各単磁石３２毎に或いは組磁石３４の全体を付着物による汚損を防止したり摩耗や破損を防止したりして保護する保護部材によって包み込むようにしてもよい。保護部材は、例えばステンレス鋼やチタン等によって形成され、単磁石２２と磁力選別空間部１４との間隔が大きくなるほど磁力が急激に減衰することからできうる限り薄厚に形成される。
【００５５】単磁石３２には、例えばフェライト磁石、アルニコ磁石、サマコバ磁石、ネオジ磁石等の永久磁石が用いられる。単磁石３２は、効率的な磁力選別を行うために、ネオジ磁石等のように大磁力特性を有する永久磁石が好適に用いられる。各単磁石３２は、それぞれ軸方向の着磁が行われており、同極を互いに対向するようにして磁性材３３を挟んで軸方向に直列に組み合わされて長軸の組磁石２５を構成する。組磁石２５は、芯材３１上に軸装されることによって磁力選別ロール１９を構成してなる。磁力選別ロール１９は、長軸の組磁石２５が同図破線で示すように外周面と直交する方向に対して大きな磁力を生じている。したがって、磁力選別ロール１９は、磁力選別空間部１４内に横断するようにして配置されることにより、この磁力選別空間部１４に対して大きな磁力が原材料９の流路を横切るように作用する。
【００５６】磁力選別装置１０は、図１に示すように原材料供給開口部１２を上側にして基台に設置され、原材料供給開口部１２に対応して配置された供給フィーダ３５から原材料９が供給される。磁力選別装置１０は、原材料９が磁力選別空間部１４内を自重で落下する間に第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２により混入した磁性不純物９ａを吸着除去し、選別済みの原材料９を原材料排出開口部１３から排出フィーダ３６へと排出して次工程へと供給する。磁力選別装置１０は、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２によって吸着除去した磁性不純物９ａを第１の磁性不純物排出空間部１７と第２の磁性不純物排出空間部１８とから磁性不純物排出ホッパ３７ａ、３７ｂへと排出する。
【００５７】磁力選別装置１０においては、図２に示すように原材料供給開口部１２から供給された原材料９が、第１の磁力選別ロール１９の外周部上を直接その自重により落下する過程で混入した磁性不純物９ａをこの第１の磁力選別ロール１９の外周部に吸着する。磁力選別装置１０においては、同図矢印で示すように原材料９が第１の磁力選別ロール１９を超えて第２の磁力選別ロール２０の外周部上へと落下することで、この第２の磁力選別ロール２０により第１の磁力選別ロール１９で除去し得なかった磁性不純物９ａを吸着除去する。磁力選別装置１０においては、以下同様にして第３の磁力選別ロール２１及び第４の磁力選別ロール２２によって磁性不純物９ａの吸着除去処理を行う。
【００５８】磁力選別装置１０においては、上述したように磁力選別空間部１４内に第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２を高さ方向に千鳥状に配列するとともに、それぞれの磁力が磁力選別空間部１４を横断する方向に強く作用するように構成されている。磁力選別装置１０においては、かかる構成により供給された原材料９がその落下速度を低減されるとともに第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２に対してそれぞれ充分な接触距離を保持されて磁力選別空間部１４内を落下することで、原材料９から混入された磁性不純物９ａを高精度に選別除去する。
【００５９】磁力選別装置１０においては、磁力選別空間部１４内において第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２がそれぞれの外周部に磁性不純物９ａを吸着する。磁力選別装置１０においては、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が回転して磁力選別空間部１４から第１の磁性不純物排出空間部１７或いは第２の磁性不純物排出空間部１８内に達すると、それぞれに当接した第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６により吸着した磁性不純物９ａが払拭除去される。磁力選別装置１０においては、払拭除去された磁性不純物９ａが第１の磁性不純物排出空間部１７或いは第２の磁性不純物排出空間部１８内を落下することで、磁力選別空間部１４内を落下する原材料９に再混入することは無い。
【００６０】磁力選別装置１０においては、上述した処理を受けて磁力選別空間部１４内において磁性不純物９ａを高精度に選別除去した原材料９を原材料排出開口部１３から排出フィーダ３６へと排出し、この排出フィーダ３６を介して次工程へと供給する。磁力選別装置１０においては、第１の磁性不純物排出空間部１７或いは第２の磁性不純物排出空間部１８内を落下した磁性不純物９ａが磁性不純物排出ホッパ３７に貯められて適宜廃棄処分が行われるようにする。
【００６１】上述した磁力選別装置１０について、先の磁力選別装置の評価方法と同様の方法によりＮｉ粉末を混合した正極活物質材料と定量法とにより磁力選別効率の評価を行い、従来のロール型磁力選別装置１３０との対比を表３に示した。なお、同表において多段式の表示が磁力選別装置１０に関する評価値であり、ロール型の表示がロール型磁力選別装置１３０に関する評価値である。磁力選別装置１０については、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が６０ｒｐｍで回転駆動される。
【００６２】
【表３】
【００６３】磁力選別装置１０においては、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２により４回の連続選別が行われ、上段の磁力選別ロールから下段の磁力選別ロールに落下する際に原材料９の塊がバラされて磁性不純物の捕集効率の向上が図られる。磁力選別装置１０においては、閉鎖された磁力選別空間部１４内において磁力選別が行われるとともに、除去された磁性不純物９ａが第１の磁性不純物排出空間部１７及び第２の磁性不純物排出空間部１８に分流されて排出される。磁力選別装置１０においては、第１の磁力選別ロール１９乃至第４の磁力選別ロール２２が常に第１の払拭ローラ２３乃至第４の払拭ローラ２６によって清掃されることにより、磁力の劣化が抑制されるとともに吸着した磁性不純物９ａが剥離して原材料９に再混入することが防止される。したがって、磁力選別装置１０は、表３から明らかなように、ロール型磁力選別装置１３０によって４回の選別処理を行った場合と比較して極めて高精度の磁力選別を行う。
【００６４】
【実施例】上述した磁力選別装置１０によって磁性不純物の選別を行った原材料９を用いて以下の仕様でリチウムイオン二次電池１を製作し、従来の磁力選別装置によって磁性不純物の選別を行った原材料２００を用いて製作されたリチウムイオン二次電池を比較例としてその評価を行った。
【００６５】（実施例）上述した磁力選別装置１０によって磁力選別を行った正極活物質１０Ｋｇを用いて、以下の仕様の実施例１のリチウムイオン二次電池を製作した。
ＬｉＣｏＯ２（平均粒径１５μｍ） １００重量部 ポリフッ化ビニリデン（平均分子量３０万） ５重量部 カーボンブラック（平均粒径１５μｍ） １０重量部 ｎ−メチル−２−ピロリドン １００重量部以上の組成の懸濁液をディスパーにて４時間混合して正極材塗料を製作し、この正極材塗料を厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥後にロールプレス機にて圧縮した後にスリッタにて裁断して正極原反を作成した。
【００６６】
人造グラファイト（平均粒径２０μｍ） １００重量部 ポリフッ化ビニリデン（平均分子量３０万） １５重量部 ｎ−メチル−２−ピロリドン ２００重量部以上の組成の懸濁液をディスパーにて４時間混合して負極材塗料を製作し、この負極材塗料を厚さ１５μｍの銅箔の両面に塗布し、乾燥後にロールプレス機にて圧縮した後にスリッタにて裁断して負極原反を作成した。
【００６７】リチウムイオン二次電池は、上述した正極原反と負極原反とを所定の大きさに切断して正極材と負極材とを形成した後にそれぞれにリードを溶着する。リチウムイオン二次電池は、正極材に対して、厚みが２５μｍの微多孔膜ポリエチレンセパレータ、負極材、厚みが２５μｍの微多孔膜ポリエチレンセパレータを順次積層して電池素子を形成する。リチウムイオン二次電池は、各リードが互いに対角線上に位置するように配され、正極リードが中心となるようにセンターピンの外周にロール状に巻回する。リチウムイオン二次電池は、電極材よりも長尺とされたポリエチレンセパレータが、電極材の巻回体の外周において巻き付けられた後に粘着テープにより固定される。
【００６８】リチウムイオン二次電池は、負極リードを厚みが０．２５ｍｍの鋼板製の電池缶の底面に溶接した後に、絶縁板を介して電池素子が電池缶に収納される。リチウムイオン二次電池は、電池缶内に、１リットルのエチレンカーボネートと１．２−ジメトキシエタンの混合溶液からなる有機溶媒に１モルのＬｉＰＦ６を溶解してなる非水系電解液を注入し、さらに電池素子の上部に絶縁板、ガスケット、安全弁、ＰＴＣ素子を配置した後に正極リードを蓋体に溶接する。リチウムイオン二次電池は、蓋体を電池缶に嵌合するとともに電池缶の外周縁にかしめ処理を施して完成される。
【００６９】（比較例１）上述した従来の格子型磁力選別装置１１０によって磁力選別を行った正極活物質を用いて、上述した実施例と同様の工程を経てリチウムイオン二次電池を製作した。
【００７０】（比較例２）磁力選別工程を全く経ない正極活物質を用いて上述した実施例と同様の工程を経てリチウムイオン二次電池を製作した。
【００７１】（評価）以上のようにして製作された実施例１のリチウムイオン二次電池及び比較例１及び比較例２のリチウムイオン二次電池について、内部ショート発生率及び磁性成分が原因のショート発生率について、以下の方法によってそれぞれの評価を行った。
【００７２】内部ショート発生率の調査は、製作した各リチウムイオン二次電池を２５℃、６０ＲＨ％の環境条件下で１２時間放置した後に、０．２Ｃ定電流条件で４．２５Ｖまで充電し、さらにこの電圧条件で２時間の定電圧充電を行った。各リチウムイオン二次電池について、充電終了後、上述した環境条件下で１２時間放置した後に電圧測定を行い、４．２Ｖに達しないものを不良とした。
【００７３】ショート発生率の調査は、上述した内部ショート発生率調査の結果不良判定を行ったリチウムイオン二次電池についてこれを分解してセパレータを取り出して目視検査を行い、このセパレータに変色部位が生じていた場合に当該箇所において内部ショートが発生したと判断してその分析を行った。分析には、ＥＤＸ−ＥＰＭＡ（エネルギー分散型Ｘ線回析・電子プローブ微量回析：フィリップ社製の走査型電子顕微鏡ＸＬ３０ＦＥＧ、同社製のＸ線検出器ＥＤＡＸＤＸ４ｉ）を用い、セパレータの変色部位の元素分析を行った。分析の結果、鉄及びニッケルが強く検出されたリチウムイオン二次電池については、磁性不純物に起因して内部ショートが発生したものとし、その割合を算出した。
【００７４】実施例のリチウムイオン二次電池及び比較例１、比較例２のリチウムイオン二次電池についての評価結果は、表４に示す通りであった。
【００７５】
【表４】
【００７６】表４から明らかなように、実施の形態として示した磁力選別装置１０を用いて磁力選別を行った実施例のリチウムイオン二次電池は、格子型磁力選別装置１１０を用いて磁力選別を行った比較例１及び比較例２のリチウムイオン二次電池と比較して、内部ショート率及び磁性成分起因率が低下しており不良発生が大幅に低減されている。磁力選別装置１０は、上述した正極活物質のサンプルによる評価と同様に、リチウムイオン二次電池の形態においても磁性不純物を高精度に選別除去することが明らかである。
【００７７】なお、上述した実施の形態として示した磁力選別装置１０は、高さ方向に千鳥状に配列した４個の磁力選別ロール１９乃至２２を備えたが、磁力選別ロールをさらに多段に設けることによってより高精度の磁力選別が可能となる。また、磁力選別装置１０は、磁性選別空間部１４と平行に第１の磁性不純物排出空間部１７と第２の磁性不純物排出空間部１８とを設けたが、例えば各磁力選別ロール１９乃至２２に対して払拭ローラを軸方向に移動させてそのクリーニングを行うことで、磁性不純物排出空間部を側方に配置するようにしてもよい。
【００７８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、高さ方向に配置された大きな磁力を有する複数個の磁力選別ロールに対して原材料供給部から供給された原材料が直接接触しながら重力により落下して順次磁力選別が行われることから、原材料に対して磁力が有効に作用されて磁性不純物を高精度に吸着するとともに早い選別速度を以って除去することが可能となる。したがって、本発明によれば、原材料供給部から選別筐体内に原材料が連続して供給されて高精度の磁力選別を行って次工程へと供給することから、製造工程の効率化が図られて高精度、高品質の製品が製造されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる磁力選別装置の概略構成図である。
【図２】同磁力選別装置の要部縦断面図である。
【図３】同磁力選別装置に備えられる磁力選別ロールの説明図である。
【図４】リチウムイオン二次電池の縦断面図である。
【図５】従来の懸架型磁力選別装置の概略構成図である。
【図６】従来の格子型磁力選別装置を示し、同図（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）は選別ユニットの斜視図である。
【図７】従来のベルトコンベア型磁力選別装置の概略構成図である。
【図８】従来のロール型磁力選別装置の概略構成図である。
【図９】従来のドラム型磁力選別装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ リチウムイオン二次電池、９ 原材料、１０ 磁力選別装置、１１ 選別筐体、１２ 原材料供給開口部、１３ 原材料排出開口部、１４ 磁力選別空間部、１５，１６ 隔壁、１７，１８ 磁性不純物排出空間部、１９乃至２２ 磁力選別ロール、２３乃至２６ 払拭ローラ、２７乃至３０ 開口部、３２ 単磁石、３３ 磁性材、３４ 組磁石、３５ 供給フィーダ、３６ 排出フィーダ、３７ 磁性不純物排出フィーダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 上部の原材料供給部と下部の原材料排出部との間に高さ方向の磁力選別空間部を構成してなる選別筐体と、上記選別筐体の磁力選別空間部内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロールとを備え、上記各磁力選別ロールが、上記磁力選別空間部内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられることを特徴とする磁力選別装置。
【請求項２】 上記各磁力選別ロールが、それぞれの磁力方向が外周面に対して直交する方向に発生するように着磁されることを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項３】 上記各磁力選別ロールに、１０，０００ガウス以上の磁力を有する磁石が用いられることを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項４】 上記各磁力選別ロールの外周面にそれぞれ当接しながら回転する複数個の払拭部材を備え、これら払拭部材によって上記各磁力選別ロールの外周面に吸着した磁性不純物を払拭除去することを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項５】 上記選別筐体には、互いに平行に対峙して対向空間内に上記磁力選別空間部を構成する一対の隔壁が設けられることにより上記磁力選別空間部を挟んで高さ方向の一対の磁性不純物排出空間部が構成されるとともに、これら磁性不純物排出空間部内に上記各磁力選別ロールにそれぞれ対応して複数個の払拭部材が配置され、上記各磁力選別ロールの外周面の一部が上記隔壁に設けられた開口部を介して上記磁性不純物排出空間部内に突出されるとともに、この突出された外周面において上記払拭部材がそれぞれ当接することにより外周面に吸着した磁性不純物が払拭除去されて上記磁性不純物排出空間部から排出されることを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項６】 上部の原材料供給部と下部の原材料排出部との間に高さ方向の磁力選別空間部を構成してなる選別筐体と、上記磁力選別空間部内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロールとを備え、これら磁力選別ロールが上記磁力選別空間部内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられてなる磁力選別装置が用いられ、上記選別筐体内に原材料を供給して上記磁力選別空間部を通過する間に混入した磁性不純物を吸着除去することにより磁力選別を行った後に、選別済原材料を次工程へと供給することを特徴とする磁力選別方法。
【請求項７】 磁力方向が外周面に対して直交する方向に発生するように着磁された上記各磁力選別ロールが用いられることを特徴とする請求項６に記載の磁力選別方法。
【請求項８】 １０，０００ガウス以上の磁力を有する多数個の磁石からなる上記各磁力選別ロールが用いられることを特徴とする請求項６に記載の磁力選別方法。
【請求項９】 上記各磁力選別ロールの外周面にそれぞれ当接しながら回転する複数個の払拭部材を備えた上記磁力選別装置が用いられ、上記各払拭部材によって上記各磁力選別ロールの外周面に吸着した磁性不純物を払拭除去することを特徴とする請求項６に記載の磁力選別方法。
【請求項１０】 上記選別筐体内に互いに平行に対峙して対向空間内に上記磁力選別空間部を構成する一対の隔壁を設けることにより上記磁力選別空間部を挟んで高さ方向の一対の磁性不純物排出空間部が構成されるとともにこれら磁性不純物排出空間部内に上記各磁力選別ロールにそれぞれ対応して複数個の払拭部材を配置し、上記各磁力選別ロールの外周面の一部が上記隔壁に設けられた開口部を介して上記磁性不純物排出空間部内に突出されるとともにこの突出された外周面において上記払拭部材がそれぞれ当接するようにした上記磁力選別装置が用いられ、上記各磁力選別ロールによって原材料の磁力選別を行いながら、外周面に吸着した磁性不純物を上記払拭部材によって払拭除去して上記磁性不純物排出空間部から排出することにより、連続磁力選別を行うことをことを特徴とする請求項６に記載の磁力選別方法。
【請求項１】 上部の原材料供給部と下部の原材料排出部との間に高さ方向の磁力選別空間部を構成してなる選別筐体と、上記選別筐体の磁力選別空間部内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロールとを備え、上記各磁力選別ロールが、上記磁力選別空間部内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられることを特徴とする磁力選別装置。
【請求項２】 上記各磁力選別ロールが、それぞれの磁力方向が外周面に対して直交する方向に発生するように着磁されることを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項３】 上記各磁力選別ロールに、１０，０００ガウス以上の磁力を有する磁石が用いられることを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項４】 上記各磁力選別ロールの外周面にそれぞれ当接しながら回転する複数個の払拭部材を備え、これら払拭部材によって上記各磁力選別ロールの外周面に吸着した磁性不純物を払拭除去することを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項５】 上記選別筐体には、互いに平行に対峙して対向空間内に上記磁力選別空間部を構成する一対の隔壁が設けられることにより上記磁力選別空間部を挟んで高さ方向の一対の磁性不純物排出空間部が構成されるとともに、これら磁性不純物排出空間部内に上記各磁力選別ロールにそれぞれ対応して複数個の払拭部材が配置され、上記各磁力選別ロールの外周面の一部が上記隔壁に設けられた開口部を介して上記磁性不純物排出空間部内に突出されるとともに、この突出された外周面において上記払拭部材がそれぞれ当接することにより外周面に吸着した磁性不純物が払拭除去されて上記磁性不純物排出空間部から排出されることを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項６】 上部の原材料供給部と下部の原材料排出部との間に高さ方向の磁力選別空間部を構成してなる選別筐体と、上記磁力選別空間部内に互いに平行な状態でかつそれぞれ回転自在に支持された複数個の磁力選別ロールとを備え、これら磁力選別ロールが上記磁力選別空間部内に千鳥状に配列されて高さ方向に並んで設けられてなる磁力選別装置が用いられ、上記選別筐体内に原材料を供給して上記磁力選別空間部を通過する間に混入した磁性不純物を吸着除去することにより磁力選別を行った後に、選別済原材料を次工程へと供給することを特徴とする磁力選別方法。
【請求項７】 磁力方向が外周面に対して直交する方向に発生するように着磁された上記各磁力選別ロールが用いられることを特徴とする請求項６に記載の磁力選別方法。
【請求項８】 １０，０００ガウス以上の磁力を有する多数個の磁石からなる上記各磁力選別ロールが用いられることを特徴とする請求項６に記載の磁力選別方法。
【請求項９】 上記各磁力選別ロールの外周面にそれぞれ当接しながら回転する複数個の払拭部材を備えた上記磁力選別装置が用いられ、上記各払拭部材によって上記各磁力選別ロールの外周面に吸着した磁性不純物を払拭除去することを特徴とする請求項６に記載の磁力選別方法。
【請求項１０】 上記選別筐体内に互いに平行に対峙して対向空間内に上記磁力選別空間部を構成する一対の隔壁を設けることにより上記磁力選別空間部を挟んで高さ方向の一対の磁性不純物排出空間部が構成されるとともにこれら磁性不純物排出空間部内に上記各磁力選別ロールにそれぞれ対応して複数個の払拭部材を配置し、上記各磁力選別ロールの外周面の一部が上記隔壁に設けられた開口部を介して上記磁性不純物排出空間部内に突出されるとともにこの突出された外周面において上記払拭部材がそれぞれ当接するようにした上記磁力選別装置が用いられ、上記各磁力選別ロールによって原材料の磁力選別を行いながら、外周面に吸着した磁性不純物を上記払拭部材によって払拭除去して上記磁性不純物排出空間部から排出することにより、連続磁力選別を行うことをことを特徴とする請求項６に記載の磁力選別方法。
【図１】
【図２】
【図５】
【図７】
【図３】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【図２】
【図５】
【図７】
【図３】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００３−１０７２８（Ｐ２００３−１０７２８Ａ）
【公開日】平成１５年１月１４日（２００３．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−１９７２５０（Ｐ２００１−１９７２５０）
【出願日】平成１３年６月２８日（２００１．６．２８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年１月１４日（２００３．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年６月２８日（２００１．６．２８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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