JP2004146120A

JP2004146120A - Nonaqueous electrolyte liquid blending device, and manufacturing method of electrolyte liquid using the same

Info

Publication number: JP2004146120A
Application number: JP2002307488A
Authority: JP
Inventors: Norioki Mitsune; 三根　法興; Yoshiaki Sawada; 沢田　善秋
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-05-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte liquid blending device and a manufacturing method of electrolyte liquid using the same capable of manufacturing a number of kinds of nonaqueous electrolyte liquid in a small quantity. <P>SOLUTION: The nonaqueous electrolyte liquid blending device 1 comprises a stirring tub 2 having a stirring device 21, a temperature control jacket 22, raw material supplying ports 231, 232, and an electrolyte take-out port 24; a raw material supplying container 3 having a discharging port 31 detachable from the raw material supplying port; a mixed solvent supplying container 4 having a discharging port 41 detachable from the raw material supplying port filled with a mixed solvent of high density dispensed so as to have a coagulation temperature of 20°C or less; a diluted solvent supplying container 5 having a discharging port 51 detachable from the raw material supplying port; an additive supplying container 6 having a discharging port 61 detachable from the raw material supplying port; a temperature-control media supplying device 11 connected to a temperature control jacket 22; an inert gas supplying device 12 connected to the stirring tub 2; and a weight measuring device 13 measuring the change of the weight of contents contained in the mixed solvent supplying container 4, the diluted solvent supplying container 5, or the additive supplying container 6. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，非水電解液電池に用いる非水電解液を調合するための調合装置及びこれを用いた非水電解液の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
非水電解液電池に用いる非水電解液を作製するに当っては，例えば，エチレンカーボネート等の高誘電率溶媒と１，２ジメトキシエタン等の希釈溶媒とを混合した混合溶媒に，ＬｉＰＦ_６等の電解質を溶解させ，ビニレンカーボネート等の添加剤を添加混合する（特許文献１参照）。
【０００３】
上記非水電解液の調合は，図５に概念図として示すような，工場における定置式の調合設備９を用いて行う。該調合設備９は，各原料を貯留した定置式の大型タンク９１（例えば容量約５０立方メートル）と，定置式の大型攪拌槽９２（例えば容量約５立方メートル）とを有する。そして，上記各大型タンク９１と上記大型攪拌槽９２とは配管９４によって接続されている。また，図示を省略しているが，調温設備や不活性ガス供給装置等，種々の設備が，上記大型タンク９１や大型攪拌槽９２には接続されている。
【０００４】
そして，上記大型タンク９１にそれぞれ貯留された各原料を，定置式の調合用の大型攪拌槽９２に適量ずつ投入して攪拌混合し，多量の非水電解液を調合する。
このように，上記定置式の非水電解液の調合設備９は，ある程度の大量生産を前提とするものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１２２２９７号公報（段落番号「００２０」等）
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，得ようとする非水電解液電池の性能，用途等に応じて，組成の異なる多種類の非水電解液が要求される場合がある。即ち，上記非水電解液の多品種少量生産が要求される場合がある。
かかる場合には，各原料の混合割合，添加剤の種類等，組成を種々変化させて，複数種類の非水電解液を少量ずつ調合する必要がある。
【０００７】
ところが，従来のような定置式の非水電解液の調合設備を用いて少量の非水電解液を効率よく調合することは困難である。
また，大型攪拌槽を用いた場合，電池の製造速度に合せて少量ずつ非水電解液を調合することは困難である。そのため，上記非水電解液を製造した後，電池を製造するまでの間に時間が経過し，電池の製造前に，調合した非水電解液が劣化するおそれがあるという問題がある。
【０００８】
また，定置式の調合設備において製造した非水電解液は，その後，電池の製造設備まで搬送する必要がある。それ故，非水電解液の調合設備と電池の製造設備とが離れている場合には，搬送の間に非水電解液が劣化するおそれがある。
そこで，移動可能な非水電解液の調合装置を用いて，多品種の非水電解質を少量ずつ調合して，電池の製造設備に供給する手段が考えられる。
【０００９】
しかし，従来の定置式の調合設備を，移動可能な調合装置とするためには種々の問題がある。
即ち，例えば，上記大型タンクと大型攪拌槽とは配管によって接続されているため，これらを移動させることは困難である。また，大型タンクや大型攪拌槽は，それ自体の大きさや重量もあるため移動が困難である。
【００１０】
また，上記エチレンカーボネート等の高誘電率溶媒は，常温において凝固することがあるため，凝固点以上の温度に保温しておく必要がある。そのため，従来より，上記定置式の大型タンクには調温設備を配設して，上記高誘電率溶媒の凝固を防いでいる。ところが，上記高誘電率溶媒を移動可能なタンクに入れる場合，調温設備を接続したままタンクを搬送するわけにはいかず，上記高誘電率溶媒が凝固してしまうという問題がある。
【００１１】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，非水電解液の多品種少量生産を効率的に行うことができる非水電解液の調合装置及びこれを用いた非水電解液の製造方法を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題の解決手段】
第１の発明は，原料を攪拌するための攪拌部を有する攪拌装置を内部に設け，槽内の温度を調整する調温用ジャケットを外周に設け，原料を投入するための原料投入口を上部近傍に設け，調合した非水電解液を取り出すための電解液取出口を下部に設けた攪拌槽と，
該攪拌槽の上記原料投入口に，直接或いは間接的に着脱可能な吐出口を有し，固体電解質を充填した電解質供給容器と，
上記攪拌槽の上記原料投入口に，直接或いは間接的に着脱可能な吐出口を有し，高誘電率溶媒と希釈溶媒とを含有すると共に凝固温度を２０℃以下に調整された高濃度混合溶媒を充填した混合溶媒供給容器と，
上記攪拌層の上記原料投入口に，直接或いは間接的に着脱可能な吐出口を有し，希釈溶媒を充填した希釈溶媒供給容器と，
上記攪拌槽の上記原料投入口に，直接或いは間接的に着脱可能な吐出口を有し，添加剤と希釈溶媒とを含有する高濃度添加剤溶液を充填した添加剤供給容器と，
上記攪拌槽の上記調温用ジャケットに接続され，該調温用ジャケットに調温媒体を供給する調温媒体供給装置と，
上記攪拌槽の上部近傍に接続され，不活性ガスを上記攪拌槽に圧入して上記非水電解液を上記電解液取出口から圧送するための不活性ガス供給装置と，
上記混合溶媒供給容器，上記希釈溶媒供給容器，又は上記添加剤供給容器の内容物重量の変化を計量する計量装置とを備えてなる非水電解液の調合装置であって，
上記攪拌槽，上記電解質供給容器，上記混合溶媒供給容器，上記希釈溶媒供給容器，及び上記添加剤供給容器は，外気の侵入を妨げることができる密閉容器からなることを特徴とする非水電解液の調合装置にある（請求項１）。
【００１３】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
上述のごとく，上記電解質供給容器，上記混合溶媒供給容器，上記希釈溶媒供給容器，及び上記添加剤供給容器は，上記攪拌槽の原料投入口に，直接或いは間接的に着脱可能な吐出口を有する。そのため，各原料を投入する際に各容器を攪拌槽に接続すればよく，その他の際には各容器と攪拌槽とを独立させておくことができる。それ故，上記非水電解液の調合装置は，容易に移動させることができる。
そして，各構成要素を比較的自由に配置することが可能となり，例えば電池の製造設備の近辺等にも配置しやすくなるため，調合した非水電解液を劣化させることなく電池の製造に使用することができる。
【００１４】
上記非水電解液の調合装置は，上述のごとく，上記攪拌槽と，該攪拌槽の原料投入口に，直接或いは間接的に着脱可能な吐出口をそれぞれ有する上記電解質供給容器，上記混合溶媒供給容器，上記希釈溶媒供給容器，及び上記添加剤供給容器を有する。そして，これらの容器は密閉容器である。
【００１５】
そのため，上記各原料に空気や水分が混入することを防ぐことができる。また，上記吐出口によって上記各容器を上記攪拌槽に接続して，適量の各原料を攪拌槽に投入することにより，空気や水分の混入を防ぎつつ非水電解液の調合を行うことができる。
そして，上記各容器内の各原料を，上記計量装置を用いて適量ずつ正確に攪拌槽に投入することができるため，少量の非水電解液を調合する場合にも，所望の組成の非水電解液を容易に得ることができる。
【００１６】
また，上記混合溶媒供給容器における高濃度混合溶媒は，高誘電率溶媒と希釈溶媒とを含有し，凝固温度を２０℃以下に調整してなる。これにより，上記高誘電率溶媒が凝固した状態で攪拌槽に供給されることを防ぐことができる。
また，上記混合溶媒供給容器に調温設備等を備え付ける必要がないため，該混合溶媒供給容器の移動，運搬が容易となる。
【００１７】
また，上記添加剤供給容器に充填された高濃度添加剤溶液は，添加剤と希釈溶媒とを含有する。そのため，上記添加剤は，希釈された溶液の状態にて攪拌槽に投入されるため，投入量の微調整が容易となり，非水電解液の少量生産を容易とすることができる。
【００１８】
また，上記調合装置は，上記不活性ガス供給装置を有するため，上記攪拌槽を不活性ガス雰囲気とすることができる。これにより，上記非水電解液及びその原料への酸素や水分の接触を防ぐことができる。また，少量生産した非水電解液の攪拌槽からの取り出しを，上記不活性ガス供給装置による攪拌槽への不活性ガスの圧入によって容易に行うことができる。
【００１９】
また，上記調合装置は，上記調温用ジャケットと上記調温媒体供給装置とを有するため，上記攪拌槽内の温度を所望の温度に調整することができる。これにより，調合の際の発熱を上記調温用ジャケットから吸収して非水電解液の温度上昇を防ぎ，その劣化を防ぐことができる。
【００２０】
また，上記調合装置により調合する非水電解液の種類を切り替える際，攪拌槽を一旦洗浄し乾燥させる必要があるが，かかる場合に，上記調温用ジャケットと調温媒体供給装置とによって攪拌槽内を加温することができる。これにより，洗浄後の攪拌槽内を容易に乾燥させることができる。従って，調合する非水電解液の種類の切り替えを容易かつ迅速に行うことができ，多品種少量生産を効率よく行うことができる。
【００２１】
以上のごとく，本発明によれば，非水電解液の多品種少量生産を効率的に行うことができる非水電解液の調合装置を提供することができる。
【００２２】
第２の発明は，上記調合装置を用いて，固体電解質，高濃度混合溶媒，希釈溶媒，及び高濃度添加剤溶液を混合して非水電解液を調合することを特徴とする非水電解液の製造方法にある（請求項１１）。
本発明によれば，非水電解液の多品種少量生産を効率的に行うことができる非水電解液の製造方法を提供することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明（請求項１）において，上記攪拌槽は，上記原料投入口を２個以上有することが好ましい。この場合には，例えば，固体電解質と，高濃度混合溶媒等の液体原料とを，異なる原料投入口から投入することができる。そのため，例えば，固体原料の投入に適した構造の原料投入口と，液体原料の投入に適した構造の原料投入口とを配設することにより，各原料を円滑に投入することができる。
【００２４】
また，上記攪拌槽の内側形状は，略円筒形状である。そして，その高さをＬ，直径をＤとしたとき，Ｌ／Ｄが１〜５となることが好ましい。この場合には，非水電解液の種々の生産量に対応することができる。上記Ｌ／Ｄ＜０．５の場合には，非水電解液の調合量を広範囲にわたって変化させることが困難となるおそれがある。一方，上記Ｌ／Ｄ＞１０の場合には，混合特性が低下すると共に，攪拌槽の作製が困難となるおそれがある。
また，上記攪拌槽の容量は，１００〜１０００リットルとすることができる。
【００２５】
また，上記攪拌槽，電解質供給容器，混合溶媒供給容器，希釈溶媒供給容器，及び添加剤供給容器は，それぞれの内容物に対して不活性な材質であればよく，例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）を用いることができる。
【００２６】
上記高濃度混合溶媒は，最終的に得られる非水電解液における高誘電率溶媒の濃度よりもやや高めの濃度となるように，調整されていることが好ましい。
また，上記希釈溶媒としては，例えば，ジメチルカーボネート（ＤＭＣ），エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ），ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）等の鎖状カーボネート類，テトラヒドロフラン，２−メチルテトラヒドロフラン，１，４−ジオキサン，１，２−ジブトキシエタン等のエーテル類，γ−ブチロラクトン等のラクトン類，アセトニトリル等のニトリル類，プロピオン酸メチル等のエステル類，ジメチルホルムアミド等のアミド類が挙げられる。これらの希釈溶媒は，１種類で使用してもよく，また２種類以上組み合わせて使用もよい。
また，上記高濃度混合溶媒に含有された希釈溶媒と，添加剤溶液に含有された希釈溶媒と，上記希釈溶媒供給容器に充填された希釈溶媒とは，同様の種類のものを用いることができる。
【００２７】
上記添加剤としては，例えば，正極保護，負極保護，過充電防止，濡れ性向上等を目的とした添加剤がある。具体的には，無水コハク酸（Ｓｕｃ），ビニレンカーボネート（ＶＣ），ビニレンエチリデンカーボネート，エチレンサルファイド（ＥＳ），スルホラン（Ｓｕｌ），プロパンサルトン，リチウムトリフルオロメタン，スルホン酸イミド，メトキシエチルメチルカーボネート，メチルフェニルカーボネート，ｔ−アミルベンゼン，シクロヘキシルベンゼン，ビフェニル（ＢＰ），ｏ−ターフェニル，ジベンゾフラン等が挙げられる。
【００２８】
また，上記添加剤は，より高濃度の上記高濃度添加剤溶液を作製できるように，融点が２０℃以下であることが好ましい。
また，上記高濃度混合溶媒の凝固温度は，０℃以下であることがより好ましい。この場合には，冬場あるいは寒冷地においても上記高濃度混合溶液の凝固を防ぐことができ，非水電解液の調合を容易に行うことができる。
【００２９】
上記調温媒体としては，例えば水を用いることができる。ただし，外気温が０℃以下になる可能性のある寒冷地等においては，エチレングリコール等の不凍液を添加することが好ましい。
また，上記不活性ガス供給装置から供給される不活性ガスとしては，例えば，窒素，アルゴン等がある。
また，上記不活性ガスの含水率は，好ましくは５０ｐｐｍ以下であり，更に好ましくは１０ｐｐｍである。
【００３０】
また，上記計量装置は，上記混合溶媒供給容器，希釈溶媒供給容器，添加剤供給容器の内容物重量を直接計量しても，各原料投入時に上記攪拌槽の内容物重量を計量してその変化から上記混合溶媒供給容器等の内容物重量の変化を計量してもよい。
上記混合溶媒供給容器，希釈溶媒供給容器，添加剤供給容器の内容物重量を直接計量する場合には，上記計量装置としては，例えば最大測定可能重量が５００ｋｇ，測定精度が１／３０００〜１／１００００のものを用いる。また，上記攪拌槽の内容物重量を計量する場合には，上記計量装置としては，例えば最大測定可能重量が５ｔ，測定精度が１／３０００〜１／１００００のものを用いる。
【００３１】
また，例えば，上記調合装置を用いて，電池製造設備の近くで簡便に，当該電池製造業者の要求に対応して，多品種の非水電解液の製造を行うことができる。製造した非水電解液は，少なくとも比重，水分，及び酸分を直接又は間接的に簡易測定して，品質を現場にて確認することが好ましい。
【００３２】
また，上記固体電解質は，リチウム系電解質であることが好ましい（請求項２）。この場合には，得られる非水電解液を用いたリチウム電池が他の電池に比べてエネルギー密度が高く，電圧が高い等の利点がある。
【００３３】
また，上記固体電解質は，ＬｉＰＦ_６，ＬｉＢＦ_４，ＬｉＣｌＯ_４のいずれか一種以上からなることが好ましい（請求項３）。
この場合には，高い電導率を示す非水電解液を得ることができる。また，上記固体電解質は，工業的にも入手しやすいという利点がある。
なお，上記固体電解質は粉体状であってもよい。
【００３４】
また，上記攪拌槽は，底面に上記電解液取出口を配設してなり，上記底面は，上記電解液取出口へ向かって上記非水電解液が流下するように傾斜していることが好ましい（請求項４）。
この場合には，液溜まりができることを防ぎ，調合した上記非水電解液を上記攪拌槽から無駄なく容易に取り出すことができる。
【００３５】
また，上記電解質供給容器，上記混合溶媒供給容器，上記希釈溶媒供給容器，及び上記添加剤供給容器の少なくとも一つは，上部近傍に不活性ガス供給装置に接続するためのガス導入口を有し，該ガス導入口から不活性ガスを供給しながら，内容物を上記吐出口から上記攪拌槽へ移送することができるよう構成されていることが好ましい（請求項５）。
これにより，上記固体電解質，上記高濃度混合溶媒，上記希釈溶媒，又は上記高濃度添加剤溶液を，酸素や水分に接触させることなく，容易に攪拌槽に投入することができる。
【００３６】
また，固体電解質を攪拌槽に投入する際には，不活性ガスを電解質供給装置に供給しながら上記固体電解質を自然落下させることにより，外気の侵入を防ぐことができる。また，高濃度混合溶媒，希釈溶媒，及び添加剤溶液を攪拌槽に投入する際には，不活性ガスを各容器に供給して，各原料を攪拌槽へ圧送することが好ましい。
【００３７】
また，上記高誘電率溶媒はエチレンカーボネートであることが好ましい（請求項６）。
この場合には，非水電解液として高い電導率が得られるのみならず，黒鉛等の負極材料との反応性が比較的低く，非水電解液及び負極材料の劣化が少ない非水電解液電池を得ることができる。
【００３８】
また，上記高誘電率溶媒としては，エチレンカーボネート（ＥＣ）以外にも，プロピレンカーボネート，ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類等を用いることもできる。
また，上記高誘電率溶媒は，１種類で使用しても，２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００３９】
また，上記電解液取出口の下流には濾過フィルターを有することが好ましい（請求項７）。
この場合には，調合した非水電解液に混在した難溶性不純物や異物等を除去し，純度の高い非水電解液を取り出すことができる。
上記濾過フィルターの濾過能力は，例えば１μｍ以上の固形物の除去率が９５％以上とすることが好ましい。
【００４０】
また，上記不活性ガス供給装置は，純度９９％以上の窒素ガスを供給することができる空気分離窒素装置からなることが好ましい（請求項８）。
この場合には，上記非水電解液への酸素や水分の混入をより一層防ぐことができると共に，不活性ガスの供給を一層安価に行うことができる。
【００４１】
また，上記攪拌装置の攪拌部は，上記攪拌槽内における下方から２０容量％の空間内に配設されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には，非水電解液の量が少ない場合にも，充分に攪拌することができ，少量の非水電解液の調合も容易に行うことができる。
【００４２】
更に，上記攪拌装置は，上下２段以上の攪拌部を有することが好ましい。
これにより，比較的多量の非水電解液を調合する場合には，下段の攪拌部から上段の攪拌部までを用いて非水電解液の攪拌を行うことができ，比較的少量の非水電解液を調合する場合には，下段の攪拌部を用いて非水電解液を攪拌することができる。このように，非水電解液の量に応じて効率的な攪拌を行うことができる。
【００４３】
また，上記攪拌装置としては，パドル翼，タービン翼，３枚後退翼等を有するもの，又はマグネティックスターラー等を用いることができる。上記パドル翼等の翼は，上下２段以上配されていることが好ましく，翼の面が傾斜したピッチパドル翼を用いることもできる。上記マグネティックスターラーを用いるときは，攪拌槽の内壁及びスターラーの衝突により金属粉が非水電解液に混入しないように，マグネティックスターラーに表面処理を施すことが好ましい。
【００４４】
また，上記調合装置は，運搬装置に搭載してあることが好ましい（請求項１０）。
この場合には，例えば，上記調合装置を，離れた複数の電池製造設備へ移動させて，それぞれ所望の非水電解液を調合して，提供することができる。
また，上記調合装置を運搬装置に搭載する場合，例えば，パドル翼等の攪拌部の軸受のシールに充分配慮して攪拌槽の密閉性を確保したり，軸受が不要なマグネティックスターラー等の攪拌装置を用いることが好ましい。
【００４５】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる非水電解液の調合装置及びこれを用いた非水電解液の製造方法につき，図１〜図３を用いて説明する。
上記非水電解液の調合装置１は，図１に示すごとく，下記の攪拌槽２と，電解質供給容器３と，混合溶媒供給容器４と，希釈溶媒供給容器５と，添加剤供給容器６，６０と，調温媒体供給装置１１と，不活性ガス供給装置１２と，計量装置１３とを備えている。
【００４６】
上記攪拌槽２は，図２に示すごとく，上下２段の攪拌部２１１，２１２を有する攪拌装置２１を内部に設け，槽内の温度を調整する調温用ジャケット２２を外周に設け，原料を投入するための原料投入口２３１，２３２を上部近傍に設け，調合した非水電解液７を取り出すための電解液取出口２４を下部に設けている。
【００４７】
上記電解質供給容器３は，図１に示すごとく，上記攪拌槽２の原料投入口２３１に着脱可能な吐出口３１を有し，固体電解質を充填している。
上記混合溶媒供給容器４は，上記攪拌槽２の原料投入口２３２に間接的に着脱可能な吐出口４１を有する。そして，上記混合溶媒供給容器４は，高誘電率溶媒と希釈溶媒とを含有すると共に凝固温度を２０℃以下に調整された高濃度混合溶媒を充填している。
【００４８】
上記希釈溶媒供給容器５は，上記攪拌層２の原料投入口２３２に間接的に着脱可能な吐出口５１を有し，希釈溶媒を充填している。
上記添加剤供給容器６，６０は，上記攪拌槽２の原料投入口２３２に間接的に着脱可能な吐出口６１を有し，添加剤と希釈溶媒とを含有する高濃度添加剤溶液を充填している。
【００４９】
上記調温媒体供給装置１１は，上記攪拌槽２の調温用ジャケット２２に接続され，該調温用ジャケット２２に調温媒体としての水を供給する。
不活性ガス供給装置１２は，上記攪拌槽２の上部近傍に接続され，不活性ガスを上記攪拌槽２に圧入して上記非水電解液７を上記電解液取出口２４から圧送する。
【００５０】
上記計量装置１３は，上記混合溶媒供給容器４，上記希釈溶媒供給容器５，又は上記添加剤供給容器６，６０の内容物重量の変化を計量する。
上記攪拌槽２，上記電解質供給容器３，上記混合溶媒供給容器４，上記希釈溶媒供給容器５，及び上記添加剤供給容器６，６０は，外気の侵入を妨げることができる密閉容器からなる。
【００５１】
上記調合装置１は，図１，図２に示すごとく，同様の構造を有する上記攪拌槽２，２０を２個備えている。各攪拌槽２，２０は，容量５００リットル，内径Ｄ＝６００ｍｍ，高さＬ＝１７００ｍｍの略円筒形状の槽であり，ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）からなる。
上記攪拌装置２１は，２段ピッチドパドル翼からなる。該攪拌装置２１における下段の攪拌部２１２は，上記攪拌槽２内における下方から２０容量％の空間内に配設されている。
【００５２】
また，図１に示すごとく，上記電解質供給容器３としては，内容量５ｋｇの中型容器３ｍと，内容量１ｋｇの小型容器３ｓとが複数個ずつ存在する。
また，混合溶媒供給容器４に充填できる高濃度混合溶媒，あるいは希釈溶媒供給容器５に充填できる希釈溶媒は，それぞれ２２０ｋｇである。また，添加剤供給容器６，６０には，それぞれ添加剤溶液を１０ｋｇ充填することができる。
そして，上記電解質供給容器３，混合溶媒供給容器４，希釈溶媒供給容器５，及び添加剤供給容器６，６０も，ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）からなる略円筒形状の容器である。
【００５３】
また，上記固体電解質はリチウム系電解質，より具体的にはＬｉＰＦ_６である。
また，図２に示すごとく，上記攪拌槽２は，底面２５に上記電解液取出口２４を配設してなり，上記底面２５は，上記電解液取出口２４へ向かって上記非水電解液が流下するように傾斜している。
【００５４】
また，図１，図３に示すごとく，上記電解質供給容器３，混合溶媒供給容器４，希釈溶媒供給容器５，及び添加剤供給容器６，６０は，ぞれぞれ上部近傍に不活性ガス供給装置１２に接続するためのガス導入口３２，４２，５２，６２を有する。該ガス導入口３２，４２，５２，６２から不活性ガスである窒素ガスを供給することにより，内容物を上記吐出口３１，４１，５１，６１から上記攪拌槽２へ圧送することができるよう構成されている。図３は，上記混合溶媒供給容器４の断面図を示すが，希釈溶媒供給容器５，添加剤溶液供給容器６，６０も，同様の構造を有する。
【００５５】
この構造を上記混合溶媒供給容器４を代表例にとって，図３を用いてより具体的に説明する。上記吐出口４１及び上記ガス導入口４２は，容器の上部に設けられ，該吐出口４１及びガス導入口４２からは，それぞれ細管４１１，４２１が容器内部へ向って延設されている。上記吐出口４１から延設された細管４１１は，その下端４１２が容器の底面付近に位置し，上記ガス導入口４２から延設された細管４２１は，その下端４２２が容器の上部付近であって内容物の液面４９よりも上方に位置する。
【００５６】
図１に示すごとく，上記混合溶媒供給容器４，希釈溶媒供給容器５，添加剤供給容器６，６０における吐出口４１，５１，６１は，それぞれ，フレキシブルチューブ１４によって上記攪拌槽２における原料投入口２３２に接続される。
また，上記電解質供給容器３の吐出口３１と上記攪拌槽２の原料投入口２３１とは直接接続される。また，上記吐出口３１，原料投入口２３１，２３２，及び電解液取出口２４には，開閉バルブ１９が配設されている。
【００５７】
また，上記電解液取出口２４の下流には濾過フィルター２６が配設されている。該濾過フィルター２６の濾過能力は，１μｍ以上の固形物の除去率が９５％以上である。
また，上記不活性ガス供給装置１２は，純度９９％以上の窒素ガスを供給することができる空気分離窒素装置からなる
【００５８】
また，上記調温媒体供給装置１１と上記調温用ジャケット２２，上記不活性ガス供給装置１２と攪拌槽２など，上記調合装置１における各構成要素間は，それぞれフレキシブルチューブ１４によって接続される。
【００５９】
また，攪拌槽２や電解質供給容器３等，上記調合装置１における各構成要素は，定置式ではなく自由に移動させることができる。
また，上記調温媒体供給装置１１は，温水供給部１１１と冷却水供給部１１２とを有し，バルブ操作により，上記調温用ジャケット２２へ温水又は冷却水を選択して供給することができる。また，調温用ジャケットへ２２への調温媒体の供給は，循環ポンプ１６によって行うことができる。
【００６０】
また，上記高誘電率溶媒としてはエチレンカーボネート（ＥＣ）を，上記希釈溶媒としてはエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）をそれぞれ用いる。
また，上記高濃度混合溶媒に含有された希釈溶媒と，添加剤溶液に含有された希釈溶媒と，上記希釈溶媒供給容器５に充填された希釈溶媒とは，同様の種類のもの，即ちエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を用いる。
【００６１】
上記高濃度混合溶媒における高誘電率溶媒の濃度は，最終的な非水電解液７における高誘電率溶媒の濃度よりもやや高めとすることが好ましい。例えば，上記非水電解液７における高誘電率溶媒の濃度が２０〜５０重量％である場合，上記高濃度混合溶媒における高誘電率溶媒（ＥＣ）の濃度は，３０〜７０重量％，更に好ましくは４０〜６０重量％である。
【００６２】
また，上記高誘電率溶媒及び上記希釈溶媒は，例えば，蒸留，吸着処理等の方法で予め精製する。蒸留する場合には，還流比，精留温度，減圧度等の条件を適切に設定する。また，吸着処理を行う場合には，シリカゲル，活性炭，活性アルミナ，特殊なモレキュラーシーブス等の吸着剤により処理する方法が挙げられる。
【００６３】
上記添加剤としては，電池のサイクル特性等の性能向上を目的とするビニレンカーボネート（ＶＣ），及び安全性の向上を目的とするシクロヘキシルベンジル（ＣＨＢ）を用いる。これらの添加剤は，それぞれ異なる上記添加剤供給容器６，６０に充填されている。
【００６４】
また，上記計量装置１３は，上記混合溶媒供給容器４，希釈溶媒供給容器５，添加剤供給容器６，６０の内容物重量を直接計量して，その変化を計量する。上記計量装置１は，最大測定可能重量が５００ｋｇ，測定精度が１／３０００〜１／１００００のものを用いる。
また，図１に示すごとく，上記調合装置１は，各原料容器の吐出口３１，４１，５１，６１，攪拌槽２下部の電解液取出口２４，及び調温媒体供給装置１１の調温媒体の循環口等における開閉バルブ１９を開閉させるための圧縮空気供給装置１８を有する。
【００６５】
次に，上記非水電解液の調合装置１を用いて非水電解液を調合する方法につき説明する。
まず，上記調合装置１を，例えば電池製造設備の近傍に配置する。
次いで，必要に応じてフレキシブルチューブ１４にて調合装置１の各構成要素を接続する。
次いで，攪拌槽２内に不活性ガス供給装置１２によって窒素ガスを供給すると共に排気管１７から槽内の空気（酸素）を排出することにより窒素置換する。
【００６６】
次いで，上記攪拌槽２に各原料を投入する。投入順としては，高濃度混合溶媒，高濃度添加剤溶液，及び希釈溶媒よりも後に，固体電解質を投入することが好ましい。溶解熱による液温上昇を極力抑えることができるからである。
高濃度混合溶媒を上記攪拌槽２に投入する際には，ガス導入口４２を不活性ガス供給装置１２に，吐出口４１を攪拌槽２の原料投入口２３２にそれぞれフレキシブルチューブ１４を介して接続し，該原料投入口２３２の開閉バルブ１９を開放する。そして，上記混合溶媒供給容器４を計量装置１３に載置した状態で，不活性ガス供給装置１２によって混合溶媒供給容器４に窒素ガスを供給する。これにより，上記吐出口４１から高濃度混合溶媒が圧送され，上記攪拌槽２に供給される。このとき，上記計量装置１３によって重量の減少量を測定することにより，供給量を調整する。
【００６７】
また，希釈溶媒を上記攪拌槽２に投入する際にも，希釈溶媒供給容器５を，同様に不活性ガス供給装置１２及び攪拌槽２に，フレキシブルチューブ１４を介して接続し，計量装置１３に載置する。
また，高濃度添加剤溶液を上記攪拌槽２に投入する際にも，添加剤供給容器６，６０を，同様に不活性ガス供給装置１２及び攪拌槽２に，フレキシブルチューブ１４を介して接続し，計量装置１３に載置する。
【００６８】
また，固体電解質を攪拌槽２に投入するに際しては，上記電解質供給容器３の吐出口３１を上記攪拌槽２の原料投入口２３１に接続すると共に，ガス導入口３２をフレキシブルチューブ１４を介して不活性ガス供給装置１２に接続する。そして，吐出口３１及び原料投入口２３１の開閉バルブ１９を開放すると共に窒素ガスを攪拌槽２に供給しながら固体電解質を自然落下させることにより，該攪拌槽２に適量の固体電解質を投入する。この場合，一つの電解質供給容器３に充填された固体電解質は全て投入する。従って，複数の中型容器３ｍと小型容器３ｓを順次原料投入口２３１及び上記フレキシブルチューブ１４に接続し換え，それぞれに充填された固体電解質を全て投入する。例えば，固体電解質を１２ｋｇ投入する場合には，内容量５ｋｇの中型容器３ｍを２個と，内容量１ｋｇの小型容器３ｓを２個用意する。
【００６９】
そして，攪拌槽２に投入された原料を，攪拌装置２１によって攪拌混合する。このとき，上記固体電解質が溶媒に溶解する際に生ずる溶解熱を吸収して，溶液の温度上昇を抑制すべく，上記調温用ジャケット２２に冷却水を供給する。
以上により，非水電解液７を調合する。得られた非水電解液７は，攪拌槽２における電解液取出口２４から取出し，濾過フィルター２６を通して電池製造設備に提供する。このとき，非水電解液７を一旦可搬容器１５に充填してもよいが，直接，電池製造設備における電池注液用のバッファータンク（図示略）へ供給してもよい。
【００７０】
また，２つの攪拌槽２，２０のうちの残りの攪拌槽２０においても，同様に非水電解液７を調合することができる。
例えば，多品種の非水電解液７を調合する場合には，一方の攪拌槽２における非水電解液７の調合を終えた後，槽内を洗浄する必要がある。この洗浄の間には，他方の攪拌槽２０において，非水電解液７の調合を行う。このようにして，交互に攪拌槽２，２０を使用して，多品種の非水電解液７を順次調合する。
【００７１】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上述のごとく，上記電解質供給容器３，上記混合溶媒供給容器４，上記希釈溶媒供給容器５，及び上記添加剤供給容器６は，上記攪拌槽２の原料投入口２３１，２３２に，直接或いは間接的に着脱可能な吐出口３１，４１，５１，６１を有する。そのため，各原料を投入する際に各容器を攪拌槽２に接続すればよく，その他の際には各容器と攪拌槽２とを独立させておくことができる。それ故，上記非水電解液の調合装置１は，容易に移動させることができる。
そして，各構成要素を比較的自由に配置することが可能となり，例えば電池の製造設備の近辺等にも配置しやすくなるため，調合した非水電解液７を劣化させることなく電池の製造に使用することができる。
【００７２】
上記非水電解液の調合装置１は，上述のごとく，上記攪拌槽２と，該攪拌槽２の原料投入口２３１，２３２に，直接或いは間接的に着脱可能な吐出口３１，４１，５１，６１をそれぞれ有する上記電解質供給容器３，上記混合溶媒供給容器４，上記希釈溶媒供給容器５，上記添加剤供給容器６を有する。そして，これらの容器は密閉容器である。
【００７３】
そのため，上記各原料に空気や水分が混入することを防ぐことができる。また，上記吐出口３１，４１，５１，６１によって上記各容器を上記攪拌槽２に接続して，適量の各原料を攪拌槽２に投入することにより，空気や水分の混入を防ぎつつ非水電解液７の調合を行うことができる。
そして，上記各容器内の各原料を，上記計量装置１３を用いて適量ずつ正確に攪拌槽２に投入することができるため，少量の非水電解液７を調合する場合にも，所望の組成の非水電解液７を容易に得ることができる。
【００７４】
また，上記攪拌装置２１の下段の攪拌部２１２は，上記攪拌槽２内における下方から２０容量％の空間内に配設されているため，非水電解液７の量が少ない場合にも，充分に攪拌することができ，少量の非水電解液７の調合も容易に行うことができる。
【００７５】
また，上記攪拌槽２は，上下２段の攪拌部２１１，２１２を有する攪拌装置２１を設けてなる。そのため，比較的多量の非水電解液７を調合する場合には，下段の攪拌部２１２から上段の攪拌部２１１までを用いて非水電解液７の攪拌を行うことができ，比較的少量の非水電解液７を調合する場合には，下段の攪拌部２１２を用いて非水電解液７を攪拌することができる。このように，非水電解液７の量に応じて効率的な攪拌を行うことができる。
【００７６】
また，上記混合溶媒供給容器４における高濃度混合溶媒は，高誘電率溶媒と希釈溶媒とを含有し，凝固温度を２０℃以下に調整してなる。これにより，上記高誘電率溶媒が凝固した状態で攪拌槽２に供給されることを防ぐことができる。
また，上記混合溶媒供給容器４に調温設備等を備え付ける必要がないため，該混合溶媒供給容器４の移動，運搬が容易となる。
【００７７】
また，上記添加剤供給容器６に充填された高濃度添加剤溶液は，添加剤と希釈溶媒とを含有する。そのため，上記添加剤は，希釈された溶液の状態にて攪拌槽２に投入されるため，投入量の微調整が容易となり，非水電解液７の少量生産を容易とすることができる。
【００７８】
また，上記調合装置１は，上記不活性ガス供給装置１２を有するため，上記攪拌槽を不活性ガス雰囲気とすることができる。これにより，上記非水電解液７及びその原料への酸素や水分の接触を防ぐことができる。また，少量生産した非水電解液７の攪拌槽２からの取り出しを，上記不活性ガス供給装置１２による攪拌槽２への不活性ガスの圧入によって容易に行うことができる。
【００７９】
また，上記調合装置１は，上記調温用ジャケット２２と上記調温媒体供給装置１１とを有するため，上記攪拌槽２内の温度を所望の温度に調整することができる。これにより，調合の際の発熱を上記調温用ジャケット２２から吸収して非水電解液７の温度上昇を防ぎ，その劣化を防ぐことができる。
【００８０】
また，上記調合装置１により調合する非水電解液７の種類を切り替える際，攪拌槽２を一旦洗浄し乾燥させる必要があるが，かかる場合に，上記調温用ジャケット１と調温媒体供給装置１１とによって攪拌槽２内を加温することができる。これにより，洗浄後の攪拌槽２内を容易に乾燥させることができる。従って，調合する非水電解液７の種類の切り替えを容易かつ迅速に行うことができ，多品種少量生産を効率よく行うことができる。
【００８１】
また，上記固体電解質はリチウム系電解質であるため，得られる非水電解液を用いて，エネルギー密度の高いリチウム電池を得ることができる。特に，上記固体電解質はＬｉＰＦ_６からなるため，高い電導率を示す非水電解液が得られる。また，工業的にも，高品質なＬｉＰＦ_６を入手しやすいという利点がある。
【００８２】
また，図２に示すごとく，上記攪拌槽２は底面２５に電解液取出口２４を配設してなり，上記底面２５は電解液取出口２４へ向かって非水電解液７が流下するように傾斜している。そのため，液溜まりができることを防ぎ，調合した非水電解液７を，攪拌槽２から無駄なく容易に取り出すことができる。
【００８３】
また，上記電解液取出口２４の下流には濾過フィルター２６が配設されているため，調合した非水電解液７に混在した難溶性不純物や異物等を除去し，純度の高い非水電解液７を取り出すことができる。
また，上記不活性ガス供給装置１２は，純度９９％以上の窒素ガスを供給することができる空気分離窒素装置からなる。そのため，上記非水電解液７への酸素や水分の混入をより一層防ぐことができると共に，不活性ガスの供給を一層安価に行うことができる。
また，上記攪拌槽３の高さＬと直径Ｄと比Ｌ／Ｄが約２．８であるため，非水電解液の種々の生産量に対応することができる。
【００８４】
以上のごとく，本例によれば，非水電解液の多品種少量生産を効率的に行うことができる非水電解液の調合装置及びこれを用いた非水電解液の製造方法を提供することができる。
【００８５】
（実施例２）
本例は，図４に示すごとく，非水電解液の調合装置１を，運搬装置８に搭載した例である。
即ち，上記実施例１に示した非水電解液の調合装置１の構成要素を全て，可搬ユニットとして上記運搬装置８に搭載してある。該運搬装置８としては，１０トントラックや２４フィート・フルトレーラー等を用いることができる。
上記調合装置１は，上記運搬装置８から降ろして使用してもよいし，搭載したままの状態で使用してもよい。
その他は，実施例１と同様である。
【００８６】
この場合には，離れた複数の電池製造設備へ移動して，それぞれ，所望の非水電解液７を調合して，提供することができる。
また，例えば，複数の電池製造業者の工場まで赴き，当該電池製造業者の要求に応じた非水電解液を現地で調合して提供するような，非水電解液の移動販売を実現することも可能となる。
その他，実施例１と同様の作用効果を有する。
【００８７】
（実施例３）
本例は，本発明にかかる調合装置を用いて調合することができる，種々の組成の非水電解液の例である。
即ち，該非水電解液は，表１〜表７に示すごとく，電解質と高誘電率溶媒と希釈溶媒と各種添加剤とを種々の濃度に調整したものである。そして，調合の際には，固体電解質，高濃度混合溶媒，希釈溶媒，及び高濃度添加剤溶液を，表１〜表７に示すごとく，適宜投入量を調整して攪拌槽に投入する。
【００８８】
表１〜表７における数値は，非水電解液の全体量を１００重量％としたときの各原料の割合を示したものである。
例えば，表１に示す組成１の非水電解液は，ＬｉＰＦ_６からなる固体電解質を１２．２重量％，エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを１：１の重量比で混合した高濃度混合溶媒を６８．４重量％，ＥＭＣからなる希釈溶媒を１７．４重量％，無水コハク酸（Ｓｕｃ）をＥＭＣに１：１の割合で溶解させた添加剤溶液Ａを２．０重量％，上記攪拌槽に投入し攪拌，混合することにより得られたものである。
【００８９】
これにより，最終組成（組成１）としては，ＬｉＰＦ_６が１２．２重量％，ＥＣが３４．２重量％，ＥＭＣが５２．６重量％，Ｓｕｌが１．０重量％となる。また，攪拌槽に投入する前における上記高濃度混合溶媒の凝固点は，表１に示すごとく，７．５℃である。
【００９０】
同様にして，各種非水電解液の最終組成（組成２〜組成７）と，それに対する固体電解質，高濃度混合溶媒，希釈溶媒，及び高濃度添加剤溶液の投入量，更には上記高濃度混合溶媒中のＥＣ濃度と高濃度混合溶媒の凝固点を，それぞれ表２〜表７に示す。
このように，種々の組成の非水電解液を，本発明の調合装置を用いて調合することができる。また，本例に示した以外の様々な組成の非水電解液も，本発明の調合装置を用いて調合することができる。
【００９１】
【表１】

【００９２】
【表２】

【００９３】
【表３】

【００９４】
【表４】

【００９５】
【表５】

【００９６】
【表６】

【００９７】
【表７】

【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，非水電解液の調合装置の説明図。
【図２】実施例１における，攪拌槽の断面図。
【図３】実施例１における，混合溶媒供給容器の説明図。
【図４】実施例２における，運搬装置に載置された非水電解液の調合装置の説明図。
【図５】従来例における，非水電解液の調合設備の概念図。
【符号の説明】
１．．．調合装置，
１１．．．調温媒体供給装置，
１２．．．不活性ガス供給装置，
１３．．．計量装置，
２，２０．．．攪拌槽，
２１．．．攪拌装置，
２２．．．調温用ジャケット，
２３１，２３２．．．原料投入口，
２４．．．電解液取出口，
３．．．電解質供給容器，
４．．．混合溶媒供給容器，
５．．．希釈溶媒供給容器，
６．．．添加剤溶液供給容器，
３１，４１，５１，６１．．．吐出口，
７．．．非水電解液，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a preparation device for preparing a non-aqueous electrolyte used for a non-aqueous electrolyte battery, and a method for producing a non-aqueous electrolyte using the same.
[0002]
[Prior art]
In preparing a non-aqueous electrolyte used for a non-aqueous electrolyte battery, for example, LiPF is mixed with a mixed solvent obtained by mixing a high dielectric constant solvent such as ethylene carbonate and a diluting solvent such as 1,2 dimethoxyethane. ₆ Are dissolved, and additives such as vinylene carbonate are added and mixed (see Patent Document 1).
[0003]
The preparation of the non-aqueous electrolyte is performed by using a fixed-type preparation equipment 9 in a factory as shown in a conceptual diagram in FIG. The mixing equipment 9 has a stationary large tank 91 (for example, about 50 cubic meters in capacity) storing each raw material, and a stationary large stirring tank 92 (for example, about 5 cubic meters in capacity). The large tanks 91 and the large stirring tank 92 are connected by a pipe 94. Although not shown, various equipment such as a temperature control equipment and an inert gas supply device are connected to the large tank 91 and the large stirring tank 92.
[0004]
Then, each raw material stored in the large tank 91 is put into a fixed large mixing tank 92 for mixing in a proper amount, and is stirred and mixed to prepare a large amount of non-aqueous electrolyte.
As described above, the stationary type nonaqueous electrolytic solution preparation equipment 9 is premised on mass production to some extent.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-122297 (paragraph number "0020" etc.)
[0006]
[Problem to be solved]
However, depending on the performance, application, and the like of the nonaqueous electrolyte battery to be obtained, there are cases where various types of nonaqueous electrolytes having different compositions are required. That is, there is a case where the production of various types and small quantities of the nonaqueous electrolyte is required.
In such a case, it is necessary to prepare a plurality of types of non-aqueous electrolytes little by little by changing the composition such as the mixing ratio of each raw material and the type of additives.
[0007]
However, it is difficult to efficiently mix a small amount of a non-aqueous electrolyte using a stationary non-aqueous electrolyte formulation equipment as in the related art.
When a large stirred tank is used, it is difficult to prepare a nonaqueous electrolyte little by little according to the production speed of the battery. For this reason, there is a problem that time elapses after manufacturing the non-aqueous electrolyte and before manufacturing the battery, and the prepared non-aqueous electrolyte may deteriorate before manufacturing the battery.
[0008]
In addition, the non-aqueous electrolyte produced in the stationary mixing facility must be transported to the battery production facility thereafter. Therefore, when the nonaqueous electrolyte preparation equipment and the battery manufacturing equipment are separated, the nonaqueous electrolyte may deteriorate during transportation.
In view of this, it is conceivable to use a movable non-aqueous electrolyte blending device to blend a large variety of non-aqueous electrolytes little by little and supply them to a battery manufacturing facility.
[0009]
However, there are various problems in converting a conventional stationary mixing apparatus into a movable mixing apparatus.
That is, for example, since the large tank and the large stirring tank are connected by piping, it is difficult to move them. Also, large tanks and large stirred tanks are difficult to move because of their own size and weight.
[0010]
Further, since the high dielectric constant solvent such as ethylene carbonate may solidify at room temperature, it is necessary to keep the temperature above the freezing point. Therefore, conventionally, a temperature control device is provided in the stationary large tank to prevent solidification of the high dielectric constant solvent. However, when the high-permittivity solvent is put into a movable tank, the tank cannot be transported with the temperature control equipment connected, and there is a problem that the high-permittivity solvent solidifies.
[0011]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and a nonaqueous electrolyte preparation apparatus and a nonaqueous electrolyte using the same that can efficiently perform multi-product small-quantity production of a nonaqueous electrolyte. It is intended to provide a method for manufacturing the same.
[0012]
[Means for solving the problem]
According to the first invention, a stirrer having a stirrer for stirring the raw material is provided inside, a temperature control jacket for adjusting the temperature in the tank is provided on the outer periphery, and a raw material inlet for charging the raw material is provided at an upper portion. A stirring tank provided in the vicinity and provided with an electrolyte outlet at the bottom for taking out the prepared non-aqueous electrolyte;
An electrolyte supply container filled with a solid electrolyte, having a directly or indirectly detachable discharge port at the raw material input port of the stirring tank;
A high-concentration mixed solvent having a high dielectric constant solvent and a diluent solvent and having a coagulation temperature adjusted to 20 ° C. or less, having a discharge port which can be directly or indirectly attached to and detached from the raw material input port of the stirring tank. A mixed solvent supply container filled with
A diluting solvent supply container having a directly or indirectly attachable / detachable discharging port at the raw material input port of the stirring layer and filled with a diluting solvent;
An additive supply container having a directly or indirectly detachable discharge port at the raw material input port of the stirring tank and filled with a high-concentration additive solution containing an additive and a diluting solvent;
A temperature control medium supply device connected to the temperature control jacket of the stirring tank and configured to supply a temperature control medium to the temperature control jacket;
An inert gas supply device connected to the vicinity of the upper portion of the stirring tank for pressurizing an inert gas into the stirring tank and forcing the nonaqueous electrolyte from the electrolyte outlet;
A nonaqueous electrolyte preparation device comprising: a measuring device for measuring a change in the weight of the content of the mixed solvent supply container, the dilution solvent supply container, or the additive supply container,
The non-aqueous electrolytic solution is characterized in that the stirring tank, the electrolyte supply container, the mixed solvent supply container, the dilution solvent supply container, and the additive supply container comprise a closed container capable of preventing invasion of outside air. (Claim 1).
[0013]
Next, the operation and effect of the present invention will be described.
As described above, the electrolyte supply container, the mixed solvent supply container, the dilution solvent supply container, and the additive supply container have a discharge port which can be directly or indirectly attached to and detached from the raw material input port of the stirring tank. . Therefore, each container may be connected to the stirring tank when each raw material is charged. In other cases, each container and the stirring tank can be made independent. Therefore, the above-described nonaqueous electrolytic solution preparation device can be easily moved.
In addition, it is possible to arrange each component relatively freely, for example, it is easy to arrange near a battery manufacturing facility or the like, so that the prepared non-aqueous electrolyte can be used for battery manufacturing without deterioration. be able to.
[0014]
As described above, the nonaqueous electrolyte preparation device comprises the above-mentioned stirring tank, the above-mentioned electrolyte supply container having the discharge port which can be directly or indirectly attached to and detached from the raw material input port of the above-mentioned stirring tank, and the above-mentioned mixed solvent supply. A container, the diluting solvent supply container, and the additive supply container. These containers are closed containers.
[0015]
Therefore, it is possible to prevent air and moisture from being mixed into each of the above-mentioned raw materials. Further, by connecting each of the containers to the stirring tank through the discharge port and charging an appropriate amount of each raw material to the stirring tank, it is possible to mix the non-aqueous electrolyte while preventing air and moisture from being mixed. .
Then, since each raw material in each of the above containers can be accurately charged into the stirring tank in an appropriate amount using the above-mentioned measuring device, a non-aqueous solution having a desired composition can be prepared even when a small amount of a non-aqueous electrolyte is prepared. An electrolyte can be easily obtained.
[0016]
Further, the high-concentration mixed solvent in the mixed solvent supply container contains a high dielectric constant solvent and a diluting solvent, and has a solidification temperature adjusted to 20 ° C. or lower. This can prevent the high dielectric constant solvent from being supplied to the stirring tank in a solidified state.
Further, since it is not necessary to equip the mixed solvent supply container with a temperature control device or the like, it is easy to move and transport the mixed solvent supply container.
[0017]
Further, the high-concentration additive solution filled in the additive supply container contains an additive and a diluting solvent. Therefore, the additive is charged into the stirring tank in a state of a diluted solution, so that the fine adjustment of the charging amount is facilitated, and the production of a small amount of the non-aqueous electrolyte can be facilitated.
[0018]
Further, since the mixing device includes the inert gas supply device, the stirring tank can be set to an inert gas atmosphere. This can prevent oxygen and moisture from contacting the non-aqueous electrolyte and its raw material. In addition, the non-aqueous electrolyte produced in a small amount can be easily taken out of the stirring tank by injecting the inert gas into the stirring tank by the inert gas supply device.
[0019]
In addition, since the mixing device includes the temperature control jacket and the temperature control medium supply device, the temperature in the stirring tank can be adjusted to a desired temperature. As a result, the heat generated during mixing can be absorbed from the temperature control jacket to prevent a rise in the temperature of the non-aqueous electrolyte and prevent its deterioration.
[0020]
When the type of the non-aqueous electrolyte to be prepared by the preparation device is switched, it is necessary to wash and dry the stirring tank once. In such a case, however, the stirring tank and the temperature control medium supply device make use of the stirring tank. The inside can be heated. Thereby, the inside of the stirring tank after washing can be easily dried. Therefore, the type of the nonaqueous electrolytic solution to be prepared can be easily and quickly switched, and multi-product small-quantity production can be efficiently performed.
[0021]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte blending apparatus capable of efficiently performing multi-product small-quantity production of a non-aqueous electrolyte.
[0022]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a non-aqueous electrolyte solution which comprises mixing a solid electrolyte, a high-concentration mixed solvent, a diluting solvent, and a high-concentration additive solution to prepare a non-aqueous electrolyte solution using the above-mentioned mixing device. (Claim 11).
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a non-aqueous electrolyte which can efficiently perform multi-product small-quantity production of a non-aqueous electrolyte can be provided.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the first invention (Invention 1), it is preferable that the stirring tank has two or more of the raw material charging ports. In this case, for example, a solid electrolyte and a liquid material such as a high-concentration mixed solvent can be introduced from different material introduction ports. Therefore, for example, by arranging a raw material inlet having a structure suitable for charging a solid raw material and a raw material inlet having a structure suitable for charging a liquid raw material, each raw material can be smoothly charged.
[0024]
The inside shape of the stirring tank is substantially cylindrical. When the height is L and the diameter is D, L / D is preferably 1 to 5. In this case, it is possible to cope with various production amounts of the non-aqueous electrolyte. If L / D <0.5, it may be difficult to change the amount of the nonaqueous electrolyte over a wide range. On the other hand, when L / D> 10, the mixing characteristics may be reduced, and it may be difficult to prepare a stirring tank.
Further, the capacity of the stirring tank can be set to 100 to 1000 liters.
[0025]
Further, the stirring tank, the electrolyte supply container, the mixed solvent supply container, the diluent solvent supply container, and the additive supply container may be made of a material which is inactive with respect to the respective contents, for example, stainless steel (SUS304 or the like). Can be used.
[0026]
The high-concentration mixed solvent is preferably adjusted so as to have a concentration slightly higher than the concentration of the high-dielectric-constant solvent in the finally obtained nonaqueous electrolyte.
Examples of the dilution solvent include chain carbonates such as dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC) and diethyl carbonate (DEC), tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1, Ethers such as 2-dibutoxyethane; lactones such as γ-butyrolactone; nitriles such as acetonitrile; esters such as methyl propionate; and amides such as dimethylformamide. These diluting solvents may be used alone or in combination of two or more.
Further, the same kind of diluting solvent contained in the high concentration mixed solvent, the diluting solvent contained in the additive solution, and the diluting solvent filled in the diluting solvent supply container can be used. .
[0027]
Examples of the additives include additives for protecting a positive electrode, protecting a negative electrode, preventing overcharge, improving wettability, and the like. Specifically, succinic anhydride (Suc), vinylene carbonate (VC), vinylene ethylidene carbonate, ethylene sulfide (ES), sulfolane (Sul), propane sultone, lithium trifluoromethane, sulfonimide, methoxyethyl methyl carbonate, Examples include methylphenyl carbonate, t-amylbenzene, cyclohexylbenzene, biphenyl (BP), o-terphenyl, dibenzofuran, and the like.
[0028]
Further, the above-mentioned additive preferably has a melting point of 20 ° C. or lower so that a higher-concentration additive solution having a higher concentration can be prepared.
Further, the solidification temperature of the high-concentration mixed solvent is more preferably 0 ° C. or lower. In this case, the solidification of the high-concentration mixed solution can be prevented even in winter or in a cold region, and the preparation of the non-aqueous electrolyte can be easily performed.
[0029]
As the temperature control medium, for example, water can be used. However, it is preferable to add an antifreeze such as ethylene glycol in a cold region where the outside air temperature may become 0 ° C. or less.
The inert gas supplied from the inert gas supply device includes, for example, nitrogen and argon.
Further, the water content of the inert gas is preferably 50 ppm or less, more preferably 10 ppm.
[0030]
In addition, even if the measuring device directly weighs the contents of the mixed solvent supply container, the diluting solvent supply container, and the additive supply container, the weighing device measures the weight of the contents of the stirring tank when each raw material is charged. Thus, the change in the weight of the contents of the mixed solvent supply container or the like may be measured.
When directly weighing the contents of the mixed solvent supply container, the dilution solvent supply container, and the additive supply container, for example, the measuring device may have a maximum measurable weight of 500 kg and a measurement accuracy of 1/3000 to 1/000. Use the one of 10,000. When weighing the contents of the stirring tank, for example, a weighing device having a maximum measurable weight of 5 t and a measurement accuracy of 1/3000 to 1/10000 is used.
[0031]
Further, for example, by using the above-mentioned blending device, it is possible to easily produce various kinds of non-aqueous electrolytes in the vicinity of the battery manufacturing facility in response to the request of the battery manufacturer. It is preferable that the quality of the manufactured non-aqueous electrolyte is confirmed at the site by simply or directly measuring at least specific gravity, moisture and acid content.
[0032]
Further, the solid electrolyte is preferably a lithium-based electrolyte (claim 2). In this case, the lithium battery using the obtained non-aqueous electrolyte has advantages such as higher energy density and higher voltage than other batteries.
[0033]
The solid electrolyte is LiPF ₆ , LiBF ₄ , LiClO ₄ Preferably, it is composed of at least one of the following (claim 3).
In this case, a non-aqueous electrolyte having a high conductivity can be obtained. Further, the solid electrolyte has an advantage that it is easily available industrially.
The solid electrolyte may be in the form of a powder.
[0034]
Further, it is preferable that the agitating tank has the bottom surface provided with the electrolyte outlet, and the bottom surface is inclined so that the non-aqueous electrolyte flows down toward the electrolyte outlet. (Claim 4).
In this case, the formation of a liquid pool is prevented, and the prepared nonaqueous electrolytic solution can be easily removed from the stirring tank without waste.
[0035]
At least one of the electrolyte supply container, the mixed solvent supply container, the dilution solvent supply container, and the additive supply container has a gas inlet near the upper portion for connection to an inert gas supply device. It is preferable that the contents can be transferred from the discharge port to the stirring tank while supplying an inert gas from the gas inlet.
Accordingly, the solid electrolyte, the high-concentration mixed solvent, the diluting solvent, or the high-concentration additive solution can be easily put into the stirring tank without coming into contact with oxygen or moisture.
[0036]
In addition, when the solid electrolyte is charged into the stirring tank, the solid electrolyte is allowed to fall naturally while supplying an inert gas to the electrolyte supply device, thereby preventing the invasion of outside air. When the high-concentration mixed solvent, the diluting solvent, and the additive solution are charged into the stirring tank, it is preferable to supply an inert gas to each container and to pump each raw material into the stirring tank.
[0037]
Preferably, the high dielectric constant solvent is ethylene carbonate.
In this case, not only a high conductivity is obtained as the non-aqueous electrolyte, but also the reactivity with the negative electrode material such as graphite is relatively low, and the non-aqueous electrolyte and the negative electrode material are less deteriorated. Can be obtained.
[0038]
As the high dielectric constant solvent, besides ethylene carbonate (EC), cyclic carbonates such as propylene carbonate and butylene carbonate can also be used.
The high dielectric constant solvent may be used alone or in combination of two or more.
[0039]
Preferably, a filtration filter is provided downstream of the electrolyte outlet.
In this case, highly soluble non-aqueous electrolyte can be taken out by removing hardly soluble impurities and foreign substances mixed in the prepared non-aqueous electrolyte.
It is preferable that the filtration capacity of the filtration filter is, for example, a removal rate of solids of 1 μm or more of 95% or more.
[0040]
Preferably, the inert gas supply device comprises an air separation nitrogen device capable of supplying nitrogen gas having a purity of 99% or more (claim 8).
In this case, the incorporation of oxygen and moisture into the non-aqueous electrolyte can be further prevented, and the supply of the inert gas can be performed at a lower cost.
[0041]
Further, it is preferable that the stirring portion of the stirring device is disposed in a space of 20% by volume from below in the stirring tank.
In this case, even when the amount of the non-aqueous electrolyte is small, sufficient stirring can be performed, and a small amount of the non-aqueous electrolyte can be easily prepared.
[0042]
Furthermore, it is preferable that the stirring device has two or more upper and lower stirring units.
As a result, when a relatively large amount of non-aqueous electrolyte is prepared, the non-aqueous electrolyte can be stirred from the lower stirring section to the upper stirring section. When preparing the solution, the nonaqueous electrolyte can be stirred using the lower stirring section. Thus, efficient stirring can be performed according to the amount of the non-aqueous electrolyte.
[0043]
Further, as the stirring device, a device having a paddle blade, a turbine blade, three retreating blades, or the like, a magnetic stirrer, or the like can be used. The above-mentioned wings such as the paddle wings are preferably arranged in two or more stages, and pitch paddle wings having inclined wing surfaces can also be used. When using the above-mentioned magnetic stirrer, it is preferable to perform a surface treatment on the magnetic stirrer so that the metal powder is not mixed into the non-aqueous electrolyte due to the collision between the inner wall of the stirring tank and the stirrer.
[0044]
Preferably, the blending device is mounted on a transport device.
In this case, for example, the mixing device can be moved to a plurality of separate battery manufacturing facilities to mix and provide the desired non-aqueous electrolyte.
In addition, when the mixing device is mounted on a transport device, for example, the sealing of the stirring tank is secured by sufficiently considering the sealing of the bearing of the stirring portion such as a paddle blade, or a stirring device such as a magnetic stirrer that does not require a bearing. It is preferable to use
[0045]
【Example】
(Example 1)
An apparatus for preparing a non-aqueous electrolyte according to an embodiment of the present invention and a method for producing a non-aqueous electrolyte using the same will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the nonaqueous electrolytic solution preparation device 1 includes a stirring tank 2, an electrolyte supply container 3, a mixed solvent supply container 4, a diluting solvent supply container 5, an

additive supply container

6, 60, a temperature control medium supply device 11, an inert gas supply device 12, and a metering device 13.
[0046]
As shown in FIG. 2, the stirring tank 2 is provided with a stirring device 21 having two upper and

lower stirring sections

211 and 212 inside, a temperature control jacket 22 for adjusting the temperature in the tank is provided on the outer periphery, and raw materials are supplied.

Raw material inlets

231 and 232 for charging are provided near the upper portion, and an electrolytic solution outlet 24 for removing the prepared nonaqueous electrolytic solution 7 is provided at the lower portion.
[0047]
As shown in FIG. 1, the electrolyte supply container 3 has a detachable outlet 31 at a raw material inlet 231 of the stirring tank 2 and is filled with a solid electrolyte.
The mixed solvent supply container 4 has a discharge port 41 that is indirectly detachable from the raw material input port 232 of the stirring tank 2. The mixed solvent supply container 4 contains a high-concentration mixed solvent containing a high dielectric constant solvent and a diluent solvent and having a coagulation temperature adjusted to 20 ° C. or lower.
[0048]
The diluent solvent supply container 5 has a discharge port 51 that is indirectly detachable from the raw material input port 232 of the stirring layer 2 and is filled with a diluent solvent.
The

additive supply containers

6 and 60 have a discharge port 61 which is indirectly detachable from a raw material input port 232 of the stirring tank 2 and is filled with a high-concentration additive solution containing an additive and a diluting solvent. ing.
[0049]
The temperature control medium supply device 11 is connected to a temperature control jacket 22 of the stirring tank 2 and supplies water as a temperature control medium to the temperature control jacket 22.
The inert gas supply device 12 is connected near the upper portion of the stirring tank 2, presses the inert gas into the stirring tank 2, and sends the nonaqueous electrolyte 7 from the electrolyte outlet 24 under pressure.
[0050]
The measuring device 13 measures a change in the content weight of the mixed solvent supply container 4, the diluent solvent supply container 5, or the

additive supply containers

6, 60.
The stirring tank 2, the electrolyte supply container 3, the mixed solvent supply container 4, the diluent solvent supply container 5, and the

additive supply container

6, 60 are each a closed container capable of preventing intrusion of outside air.
[0051]
As shown in FIGS. 1 and 2, the mixing device 1 includes two stirring

tanks

2 and 20 having the same structure. Each of the stirring

tanks

2 and 20 is a substantially cylindrical tank having a capacity of 500 liters, an inner diameter D of 600 mm, and a height L of 1700 mm, and is made of stainless steel (SUS304 or the like).
The stirring device 21 is composed of a two-stage pitched paddle blade. The lower agitator 212 of the agitator 21 is disposed in a space of 20% by volume from below in the agitating tank 2.
[0052]
As shown in FIG. 1, the electrolyte supply container 3 includes a plurality of medium-sized containers 3m having a content of 5 kg and a plurality of small containers 3s having a content of 1 kg.
The amount of the high-concentration mixed solvent that can be filled into the mixed solvent supply container 4 or the amount of the diluted solvent that can be filled into the diluted solvent supply container 5 is 220 kg. Each of the

additive supply containers

6 and 60 can be filled with 10 kg of the additive solution.
The electrolyte supply container 3, the mixed solvent supply container 4, the dilution solvent supply container 5, and the

additive supply container

6, 60 are also substantially cylindrical containers made of stainless steel (SUS304 or the like).
[0053]
The solid electrolyte is a lithium-based electrolyte, more specifically, LiPF ₆ It is.
As shown in FIG. 2, the stirring tank 2 has the bottom surface 25 provided with the electrolyte outlet 24, and the bottom surface 25 receives the nonaqueous electrolyte toward the electrolyte outlet 24. It is inclined to flow down.
[0054]
As shown in FIGS. 1 and 3, the electrolyte supply container 3, the mixed solvent supply container 4, the diluent solvent supply container 5, and the

additive supply container

6, 60 supply an inert gas near the upper portion thereof. It has

gas inlets

32, 42, 52, 62 for connecting to the device 12. By supplying nitrogen gas, which is an inert gas, from the

gas inlets

32, 42, 52, 62, the contents can be pressure-fed from the

discharge ports

31, 41, 51, 61 to the stirring tank 2. It is configured. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the mixed solvent supply container 4, but the diluent solvent supply container 5, the additive

solution supply container

6, and 60 have the same structure.
[0055]
This structure will be described more specifically with reference to FIG. 3 taking the mixed solvent supply container 4 as a representative example. The discharge port 41 and the gas introduction port 42 are provided at the upper part of the container, and

thin tubes

411 and 421 extend from the discharge port 41 and the gas introduction port 42 toward the inside of the container, respectively. The thin tube 411 extending from the discharge port 41 has a lower end 412 near the bottom of the container, and the thin tube 421 extending from the gas inlet 42 has a lower end 422 near the upper part of the container. It is located above the liquid level 49 of the contents.
[0056]
As shown in FIG. 1,

discharge ports

41, 51, and 61 in the mixed solvent supply container 4, the diluent solvent supply container 5, and the

additive supply container

6, 60 are respectively provided by a flexible tube 14 as raw material input ports in the stirring tank 2. 232.
Further, the discharge port 31 of the electrolyte supply container 3 and the raw material input port 231 of the stirring tank 2 are directly connected. An opening / closing valve 19 is provided at the discharge port 31, the raw

material input ports

231 and 232, and the electrolyte outlet 24.
[0057]
A filtration filter 26 is provided downstream of the electrolyte outlet 24. Regarding the filtering ability of the filter 26, the removal rate of solids having a size of 1 μm or more is 95% or more.
The inert gas supply device 12 is an air separation nitrogen device capable of supplying nitrogen gas having a purity of 99% or more.
[0058]
The components of the mixing device 1 such as the temperature control medium supply device 11 and the temperature control jacket 22, the inert gas supply device 12 and the stirring tank 2 are connected by flexible tubes 14.
[0059]
Further, each component of the mixing device 1 such as the stirring tank 2 and the electrolyte supply container 3 can be freely moved instead of being stationary.
The temperature control medium supply device 11 has a hot water supply unit 111 and a cooling water supply unit 112, and can selectively supply hot water or cooling water to the temperature control jacket 22 by operating a valve. . The supply of the temperature control medium to the temperature control jacket 22 can be performed by the circulation pump 16.
[0060]
Ethylene carbonate (EC) is used as the high dielectric constant solvent, and ethyl methyl carbonate (EMC) is used as the diluting solvent.
The diluting solvent contained in the high-concentration mixed solvent, the diluting solvent contained in the additive solution, and the diluting solvent filled in the diluting solvent supply container 5 are of the same kind, that is, ethyl methyl. Use carbonate (EMC).
[0061]
It is preferable that the concentration of the high dielectric constant solvent in the high-concentration mixed solvent be slightly higher than the concentration of the high dielectric constant solvent in the final nonaqueous electrolyte 7. For example, when the concentration of the high dielectric constant solvent in the nonaqueous electrolytic solution 7 is 20 to 50% by weight, the concentration of the high dielectric constant solvent (EC) in the high concentration mixed solvent is 30 to 70% by weight, more preferably. Is 40 to 60% by weight.
[0062]
The high dielectric constant solvent and the diluting solvent are purified in advance by a method such as distillation or adsorption treatment. In the case of distillation, conditions such as reflux ratio, rectification temperature, and degree of reduced pressure are appropriately set. In the case of performing the adsorption treatment, a method of treating with an adsorbent such as silica gel, activated carbon, activated alumina, and special molecular sieves may be used.
[0063]
As the additives, vinylene carbonate (VC) for improving the performance such as cycle characteristics of the battery and cyclohexylbenzyl (CHB) for improving the safety are used. These additives are filled in different

additive supply containers

6 and 60, respectively.
[0064]
The measuring device 13 directly measures the weight of the contents of the mixed solvent supply container 4, the diluent solvent supply container 5, the

additive supply container

6, 60, and measures the change. The measuring device 1 has a maximum measurable weight of 500 kg and a measurement accuracy of 1/3000 to 1/10000.
As shown in FIG. 1, the mixing device 1 includes

discharge ports

31, 41, 51, 61 of each raw material container, an electrolytic solution outlet 24 below the stirring tank 2, and a temperature control medium of the temperature control medium supply device 11. A compressed air supply device 18 for opening and closing an opening / closing valve 19 at a circulation port or the like.
[0065]
Next, a method of preparing a non-aqueous electrolyte using the above-described non-aqueous electrolyte preparation device 1 will be described.
First, the blending device 1 is arranged, for example, near a battery manufacturing facility.
Next, each component of the mixing device 1 is connected by the flexible tube 14 as needed.
Next, nitrogen gas is supplied into the stirring tank 2 by the inert gas supply device 12 and air (oxygen) in the tank is discharged from the exhaust pipe 17 to replace the tank with nitrogen.
[0066]
Next, each raw material is put into the stirring tank 2. It is preferable to put the solid electrolyte after the high-concentration mixed solvent, the high-concentration additive solution, and the diluting solvent. This is because a rise in liquid temperature due to heat of dissolution can be suppressed as much as possible.
When the high-concentration mixed solvent is charged into the stirring tank 2, the gas inlet 42 is connected to the inert gas supply device 12, and the discharge port 41 is connected to the raw material inlet 232 of the stirring tank 2 via the flexible tube 14. Then, the open / close valve 19 of the material input port 232 is opened. Then, with the mixed solvent supply container 4 placed on the measuring device 13, nitrogen gas is supplied to the mixed solvent supply container 4 by the inert gas supply device 12. As a result, the high-concentration mixed solvent is pumped from the discharge port 41 and supplied to the stirring tank 2. At this time, the supply amount is adjusted by measuring the weight reduction amount by the weighing device 13.
[0067]
Also, when the diluting solvent is introduced into the stirring tank 2, the diluting solvent supply container 5 is similarly connected to the inert gas supply device 12 and the stirring tank 2 via the flexible tube 14, and is connected to the measuring device 13. Place.
When the high-concentration additive solution is introduced into the stirring tank 2, the

additive supply containers

6 and 60 are similarly connected to the inert gas supply device 12 and the stirring tank 2 via the flexible tube 14. , Placed on the weighing device 13.
[0068]
When the solid electrolyte is charged into the stirring tank 2, the discharge port 31 of the electrolyte supply container 3 is connected to the raw material input port 231 of the stirring tank 2, and the gas introduction port 32 is not connected via the flexible tube 14. Connect to active gas supply device 12. Then, the opening and closing valves 19 of the discharge port 31 and the material input port 231 are opened, and the solid electrolyte is allowed to fall naturally while supplying nitrogen gas to the stirring tank 2, whereby an appropriate amount of solid electrolyte is charged into the stirring tank 2. In this case, all the solid electrolyte filled in one electrolyte supply container 3 is charged. Therefore, the plurality of medium-sized containers 3m and the small containers 3s are sequentially connected to the raw material charging port 231 and the flexible tube 14, and all the solid electrolyte filled therein is charged. For example, when charging 12 kg of the solid electrolyte, two medium-sized containers 3 m having a content of 5 kg and two small containers 3 s having a content of 1 kg are prepared.
[0069]
Then, the raw materials charged into the stirring tank 2 are stirred and mixed by the stirring device 21. At this time, cooling water is supplied to the temperature control jacket 22 in order to absorb the heat of dissolution generated when the solid electrolyte is dissolved in the solvent and to suppress a rise in the temperature of the solution.
Thus, the non-aqueous electrolyte 7 is prepared. The obtained non-aqueous electrolyte 7 is taken out from the electrolyte outlet 24 in the stirring tank 2 and supplied to the battery manufacturing equipment through the filter 26. At this time, the non-aqueous electrolyte 7 may be once filled in the portable container 15 or may be directly supplied to a buffer tank (not shown) for battery injection in the battery manufacturing facility.
[0070]
The nonaqueous electrolyte 7 can be similarly prepared in the remaining stirring tanks 20 of the two stirring

tanks

2 and 20.
For example, when preparing a non-aqueous electrolyte 7 of various kinds, it is necessary to wash the inside of the tank after the preparation of the non-aqueous electrolyte 7 in one stirring tank 2 is completed. During this cleaning, the nonaqueous electrolyte 7 is prepared in the other stirring tank 20. In this manner, the nonaqueous electrolytes 7 of various types are sequentially prepared using the stirring

tanks

2 and 20 alternately.
[0071]
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
As described above, the electrolyte supply container 3, the mixed solvent supply container 4, the dilution solvent supply container 5, and the additive supply container 6 are connected directly or indirectly to the raw

material input ports

231 and 232 of the stirring tank 2. It has

discharge ports

31, 41, 51, 61 which can be attached to and detached from. Therefore, it is only necessary to connect each container to the stirring tank 2 when each raw material is charged. In other cases, each container and the stirring tank 2 can be made independent. Therefore, the nonaqueous electrolytic solution preparation device 1 can be easily moved.
In addition, it is possible to arrange each component relatively freely, for example, it is easy to arrange it near a battery manufacturing facility or the like. Therefore, it can be used for manufacturing a battery without deteriorating the prepared non-aqueous electrolyte 7. can do.
[0072]
As described above, the nonaqueous electrolytic solution preparation device 1 is capable of directly or indirectly attaching / detaching discharge ports 31, 41, 51, to / from the stirring tank 2 and the

material input ports

231 and 232 of the stirring tank 2. 61, the electrolyte supply container 3, the mixed solvent supply container 4, the diluent solvent supply container 5, and the additive supply container 6. These containers are closed containers.
[0073]
Therefore, it is possible to prevent air and moisture from being mixed into each of the above-mentioned raw materials. In addition, the containers are connected to the stirring tank 2 through the

discharge ports

31, 41, 51, and 61, and an appropriate amount of each raw material is charged into the stirring tank 2, thereby preventing air and moisture from being mixed and preventing non-water flow. The preparation of the electrolyte solution 7 can be performed.
Then, since each raw material in each container can be accurately charged into the stirring tank 2 by an appropriate amount using the measuring device 13, even when a small amount of the non-aqueous electrolyte 7 is prepared, the desired composition can be obtained. Can easily be obtained.
[0074]
Further, since the lower stirring section 212 of the stirring device 21 is disposed in a space of 20% by volume from below in the stirring tank 2, even when the amount of the non-aqueous electrolyte 7 is small, it is sufficient. And a small amount of the non-aqueous electrolyte 7 can be easily prepared.
[0075]
The stirring tank 2 is provided with a stirring device 21 having two upper and

lower stirring units

211 and 212. Therefore, when a relatively large amount of the non-aqueous electrolyte 7 is prepared, the non-aqueous electrolyte 7 can be stirred using the lower-stage agitator 212 to the upper-stage agitator 211, and a relatively small amount of the non-aqueous electrolyte 7 can be obtained. When preparing the non-aqueous electrolyte 7, the non-aqueous electrolyte 7 can be stirred using the lower stirring unit 212. Thus, efficient stirring can be performed according to the amount of the non-aqueous electrolyte 7.
[0076]
The high-concentration mixed solvent in the mixed solvent supply container 4 contains a high dielectric constant solvent and a diluting solvent, and has a solidification temperature adjusted to 20 ° C. or lower. Thereby, it is possible to prevent the high dielectric constant solvent from being supplied to the stirring tank 2 in a solidified state.
Further, since it is not necessary to equip the mixed solvent supply container 4 with a temperature control facility or the like, the movement and transportation of the mixed solvent supply container 4 become easy.
[0077]
The high-concentration additive solution filled in the additive supply container 6 contains an additive and a diluting solvent. For this reason, the additive is charged into the stirring tank 2 in the form of a diluted solution, so that fine adjustment of the charging amount is facilitated and small-quantity production of the nonaqueous electrolyte 7 can be facilitated.
[0078]
Further, since the mixing device 1 includes the inert gas supply device 12, the stirring tank can be set to an inert gas atmosphere. This can prevent oxygen and moisture from coming into contact with the nonaqueous electrolyte 7 and its raw material. Further, the non-aqueous electrolyte 7 produced in a small amount can be easily taken out of the stirring tank 2 by injecting the inert gas into the stirring tank 2 by the inert gas supply device 12.
[0079]
Further, since the mixing device 1 includes the temperature control jacket 22 and the temperature control medium supply device 11, the temperature in the stirring tank 2 can be adjusted to a desired temperature. As a result, heat generated during mixing can be absorbed from the temperature control jacket 22 to prevent a rise in the temperature of the non-aqueous electrolyte 7 and prevent its deterioration.
[0080]
When the type of the non-aqueous electrolyte 7 to be prepared by the preparation device 1 is switched, the stirring tank 2 needs to be washed and dried once. In such a case, the temperature control jacket 1 and the temperature control medium supply device are required. 11 heats the inside of the stirring tank 2. Thereby, the inside of the stirring tank 2 after washing can be easily dried. Therefore, the type of the non-aqueous electrolyte 7 to be prepared can be easily and quickly switched, and a large variety of small-quantity production can be efficiently performed.
[0081]
Further, since the solid electrolyte is a lithium-based electrolyte, a lithium battery having a high energy density can be obtained by using the obtained non-aqueous electrolyte. In particular, the solid electrolyte is LiPF ₆ Therefore, a non-aqueous electrolyte having high conductivity can be obtained. Also, industrially, high quality LiPF ₆ There is an advantage that it is easy to obtain.
[0082]
As shown in FIG. 2, the stirring tank 2 is provided with an electrolyte outlet 24 on a bottom surface 25, and the bottom surface 25 is arranged so that the nonaqueous electrolyte 7 flows down toward the electrolyte outlet 24. It is inclined. Therefore, it is possible to prevent the liquid pool from being formed, and to easily take out the prepared nonaqueous electrolyte solution 7 from the stirring tank 2 without waste.
[0083]
In addition, since the filtration filter 26 is provided downstream of the electrolyte outlet 24, hardly soluble impurities and foreign substances mixed in the prepared non-aqueous electrolyte 7 are removed, and a high-purity non-aqueous electrolyte is removed. 7 can be taken out.
The inert gas supply device 12 is an air separation nitrogen device that can supply nitrogen gas having a purity of 99% or more. Therefore, the incorporation of oxygen and moisture into the non-aqueous electrolyte 7 can be further prevented, and the supply of inert gas can be performed at lower cost.
Further, since the ratio L / D of the height L and the diameter D of the stirring tank 3 is about 2.8, it is possible to cope with various production volumes of the non-aqueous electrolyte.
[0084]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a nonaqueous electrolyte blending apparatus and a method for producing a nonaqueous electrolyte using the same, which can efficiently perform multi-product small-quantity production of a nonaqueous electrolyte. Can be.
[0085]
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 4, the nonaqueous electrolytic solution preparation device 1 is mounted on a transport device 8.
That is, all the components of the nonaqueous electrolyte solution preparation device 1 shown in the first embodiment are mounted on the transport device 8 as portable units. As the transporting device 8, a 10-ton truck, a 24-foot full trailer, or the like can be used.
The mixing device 1 may be used by being lowered from the transporting device 8 or may be used while being mounted.
Others are the same as the first embodiment.
[0086]
In this case, it is possible to move to a plurality of separate battery manufacturing facilities and mix and provide the desired non-aqueous electrolyte 7 respectively.
Also, for example, it is possible to realize the mobile sales of non-aqueous electrolytes, such as going to factories of a plurality of battery manufacturers and distributing and providing non-aqueous electrolytes according to the requirements of the battery manufacturers locally. It becomes possible.
In addition, the third embodiment has the same functions and effects as the first embodiment.
[0087]
(Example 3)
This example is an example of non-aqueous electrolytes of various compositions that can be prepared using the preparation device according to the present invention.
That is, as shown in Tables 1 to 7, the non-aqueous electrolyte solution was prepared by adjusting the electrolyte, the high dielectric constant solvent, the diluting solvent, and various additives to various concentrations. Then, at the time of blending, the solid electrolyte, the high-concentration mixed solvent, the diluting solvent, and the high-concentration additive solution are charged into the stirring tank with appropriate adjustment as shown in Tables 1 to 7.
[0088]
The numerical values in Tables 1 to 7 show the ratio of each raw material when the total amount of the nonaqueous electrolyte is 100% by weight.
For example, the non-aqueous electrolyte of composition 1 shown in Table 1 is LiPF ₆ A solid electrolyte consisting of 12.2% by weight, a high-concentration mixed solvent obtained by mixing ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) at a weight ratio of 1: 1, 68.4% by weight, and a diluting solvent consisting of EMC Is added to the above-mentioned stirring tank, and 17.4% by weight of an additive solution A obtained by dissolving succinic anhydride (Suc) at a ratio of 1: 1 in EMC is added to the above-mentioned stirring tank, followed by stirring and mixing. It is a thing.
[0089]
Thus, the final composition (composition 1) is LiPF ₆ Is 12.2% by weight, EC is 34.2% by weight, EMC is 52.6% by weight, and Sul is 1.0% by weight. Further, as shown in Table 1, the freezing point of the high-concentration mixed solvent before being charged into the stirring tank is 7.5 ° C.
[0090]
Similarly, the final composition of each non-aqueous electrolyte (composition 2 to composition 7), the amount of the solid electrolyte, the high-concentration mixed solvent, the diluting solvent, and the high-concentration additive solution added thereto, and the high-concentration mixing Tables 2 to 7 show the EC concentration in the solvent and the freezing point of the high-concentration mixed solvent.
Thus, non-aqueous electrolytes of various compositions can be prepared using the preparation device of the present invention. Also, non-aqueous electrolytes having various compositions other than those shown in this example can be prepared using the preparation apparatus of the present invention.
[0091]
[Table 1]

[0092]
[Table 2]

[0093]
[Table 3]

[0094]
[Table 4]

[0095]
[Table 5]

[0096]
[Table 6]

[0097]
[Table 7]

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a nonaqueous electrolyte solution preparation device in Example 1.
FIG. 2 is a sectional view of a stirring tank according to the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory view of a mixed solvent supply container in the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory view of a nonaqueous electrolytic solution preparation device mounted on a transport device in a second embodiment.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a nonaqueous electrolyte solution preparation facility in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1. . . Compounding equipment,
11. . . Temperature control medium supply device,
12. . . Inert gas supply device,
13. . . Weighing device,
2,20. . . Stirred tank,
21. . . Stirrer,
22. . . Jacket for temperature control,
231,232. . . Raw material inlet,
24. . . Electrolyte outlet,
3. . . Electrolyte supply container,
4. . . Mixed solvent supply container,
5. . . Dilution solvent supply container,
6. . . Additive solution supply container,
31, 41, 51, 61. . . Outlet
7. . . Non-aqueous electrolyte,

Claims

A stirrer having a stirrer for stirring the raw materials was provided inside, a temperature control jacket for adjusting the temperature in the tank was provided on the outer periphery, and a raw material inlet for charging the raw materials was provided near the upper part to mix the raw materials. A stirring tank provided with an electrolyte outlet for taking out a non-aqueous electrolyte,
An electrolyte supply container filled with a solid electrolyte, having a directly or indirectly detachable discharge port at the raw material input port of the stirring tank;
A high-concentration mixed solvent having a high dielectric constant solvent and a diluent solvent and having a coagulation temperature adjusted to 20 ° C. or less, having a discharge port which can be directly or indirectly attached to and detached from the raw material input port of the stirring tank. A mixed solvent supply container filled with
A diluting solvent supply container having a directly or indirectly attachable / detachable discharging port at the raw material input port of the stirring layer and filled with a diluting solvent;
An additive supply container having a directly or indirectly detachable discharge port at the raw material input port of the stirring tank and filled with a high-concentration additive solution containing an additive and a diluting solvent;
A temperature control medium supply device connected to the temperature control jacket of the stirring tank and configured to supply a temperature control medium to the temperature control jacket;
An inert gas supply device connected to the vicinity of the upper portion of the stirring tank for pressurizing an inert gas into the stirring tank and forcing the nonaqueous electrolyte from the electrolyte outlet;
A nonaqueous electrolyte preparation device comprising: a measuring device for measuring a change in the weight of the content of the mixed solvent supply container, the dilution solvent supply container, or the additive supply container,
A non-aqueous electrolyte characterized in that the stirring tank, the electrolyte supply container, the mixed solvent supply container, the dilution solvent supply container, and the additive supply container comprise a sealed container capable of preventing invasion of outside air. Mixing equipment.

2. The apparatus according to claim 1, wherein the solid electrolyte is a lithium-based electrolyte.

3. The non-aqueous electrolyte preparation device according to claim 2, wherein the solid electrolyte comprises at least one of LiPF ₆ , LiBF ₄ , and LiClO ₄ .

The stirring tank according to any one of claims 1 to 3, wherein the stirring tank is provided with the electrolyte outlet on the bottom surface, and the nonaqueous electrolyte flows down toward the electrolyte outlet on the bottom surface. A non-aqueous electrolyte blending device, characterized in that the device is inclined.

5. The inert gas supply device according to claim 1, wherein at least one of the electrolyte supply container, the mixed solvent supply container, the dilution solvent supply container, and the additive supply container is near an upper portion. It has a gas inlet for connection, and is configured to be able to transfer contents from the outlet to the stirring tank while supplying an inert gas from the gas inlet. Non-aqueous electrolyte preparation device.

The non-aqueous electrolyte solution preparation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the high dielectric constant solvent is ethylene carbonate.

7. The non-aqueous electrolyte blending device according to claim 1, further comprising a filtration filter downstream of the electrolyte outlet.

8. A non-aqueous electrolyte preparation according to claim 1, wherein said inert gas supply device comprises an air separation nitrogen device capable of supplying nitrogen gas having a purity of 99% or more. apparatus.

9. The nonaqueous electrolyte preparation according to claim 1, wherein the stirring unit of the stirring device is disposed in a space of 20% by volume from below in the stirring tank. apparatus.

10. The non-aqueous electrolyte mixing device according to claim 1, wherein the mixing device is mounted on a transport device.

A non-aqueous electrolyte is prepared by mixing a solid electrolyte, a high-concentration mixed solvent, a diluting solvent, and a high-concentration additive solution using the preparation device according to any one of claims 1 to 10. A method for producing a non-aqueous electrolyte.