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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-25
(45)【発行日】2024-07-03
(54)【発明の名称】粉砕装置、無機材料の製造方法、及び粉砕方法
(51)【国際特許分類】
B02C 15/12 20060101AFI20240626BHJP
C03B 8/00 20060101ALI20240626BHJP
H01M 10/0562 20100101ALI20240626BHJP
【ＦＩ】
B02C15/12
C03B8/00 Z
H01M10/0562
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022170548
(22)【出願日】2022-10-25
(62)【分割の表示】P 2021526125の分割
【原出願日】2020-06-11
(65)【公開番号】P2023017807
(43)【公開日】2023-02-07
【審査請求日】2022-10-25
(31)【優先権主張番号】P 2019110875
(32)【優先日】2019-06-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000165974
【氏名又は名称】古河機械金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】矢口 裕一
(72)【発明者】
【氏名】坂入 義隆
(72)【発明者】
【氏名】砂川 晴夫
【審査官】山田 陸翠
(56)【参考文献】
【文献】特開平０３－１５７１４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１１７６８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－０２５６４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－０７６７９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－１３９１５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６１－１８７２４６（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０２Ｃ １５／００ －１５／１６
Ｂ０２Ｃ ２／００ － ２／１０
Ｂ０２Ｃ １７／００ －１７／２４
Ｃ０３Ｂ ８／００ － ８／０４
Ｈ０１Ｍ １０／０５６２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
排出管が接続された容器と、前記容器の内部に位置し、対象物を粉砕するミル機構と、
前記容器内にガスを送り込むガス送り込み機構と、
前記排出管からのガスの排出量を制御するウイング機構と、
第１工程の後に第２工程を行うよう、前記ミル機構、前記ガス送り込み機構、および前記ウイング機構を制御する制御部とを備え、
前記ウイング機構は、円周上に配置された複数のウイングを有し、隣接する前記ウイング同士の隙間の変化により、前記排出量が制御され、
前記対象物は複数種の無機化合物の紛体が混合された混合粉であり、
前記ミル機構は、
複数個の粉砕ボールと、前記複数個の粉砕ボールを維持しながら軸周りに回転するロアリングと、前記複数個の粉砕ボールを挟んで前記ロアリングの反対側に配置され前記複数個の粉砕ボールを前記ロアリングに押し付けるアッパーリングとを有するリングボールミル機構であり、かつ
前記ロアリングの回転に伴い公転する前記複数個の粉砕ボールを自転させ、前記ロアリングの回転に伴い発生する遠心力により前記ロアリングの軸側から外周側に移動する前記混合粉に前記複数個の粉砕ボールと前記ロアリングとの間及び前記複数個の粉砕ボールと前記アッパーリングとの間でせん断応力及び圧縮応力を作用させる機構であり、
前記第１工程では、前記制御部が、
前記混合粉にせん断応力及び圧縮応力を作用させることにより前記混合粉の少なくとも一部をガラス化させるよう前記ミル機構を駆動させ、
ガラス化された前記混合粉を分散させるように前記ガス送り込み機構から前記容器の内部にガスを送り込ませ、
前記第２工程では、前記制御部が、
前記混合粉がガラス化されて得られる無機材料を、前記排出管から排出させるよう、前記ガス送り込み機構から前記容器の内部にガスを送り込ませ、
前記ウイング機構を、前記第２工程における前記排出量が、前記第１工程における前記排出量よりも多くなるように制御する
粉砕装置。
【請求項2】
請求項１に記載の粉砕装置において、前記ウイング機構では、隣接する前記ウイング同士が接触して、前記円周の周方向に亘る壁が形成された第１状態と、隣接する前記ウイング同士の間に隙間が形成された第２状態とが切り替わることで、前記排出量が制御される
粉砕装置。
【請求項3】
請求項２に記載の粉砕装置において、前記複数のウイングはそれぞれ、回転軸と、前記回転軸に端部が固定された板とを備え、
隣接する前記ウイング同士の隙間は、前記回転軸を回転させることにより制御される
粉砕装置。
【請求項4】
請求項３に記載の粉砕装置において、前記回転軸を第１の方向に回転させることで、前記第１状態から前記第２状態への切り替えが可能であり、
前記回転軸を前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転させることで、前記第２状態から前記第１状態への切り替えが可能である
粉砕装置。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか一項に記載の粉砕装置において、当該粉砕装置は、前記第１工程により、前記混合粉の少なくとも一部のガラス化と、ガラス化された前記混合粉の分散が複数回行われて前記混合粉からガラス化された無機材料の紛体が得られるように構成されている
粉砕装置。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか一項に記載の粉砕装置において、前記ガラス化された無機材料は、無機固体電解質材料、正極活物質又は負極活物質である、
粉砕装置。
【請求項7】
請求項６に記載の粉砕装置において、前記ガラス化された無機材料は、前記無機固体電解質材料であり、
前記無機固体電解質材料は、全固体型リチウムイオン電池の固体電解質層を構成する、
粉砕装置。
【請求項8】
請求項６または７に記載の粉砕装置において、前記ガラス化された無機材料は、前記無機固体電解質材料であり、
前記無機固体電解質材料は、少なくとも硫化物系無機固体電解質材料を含む、
粉砕装置。
【請求項9】
請求項８に記載の粉砕装置において、前記硫化物系無機固体電解質材料は、構成元素としてＬｉ、Ｐ及びＳの少なくとも１種以上を含む、
粉砕装置。
【請求項10】
請求項１～９のいずれか一項に記載の粉砕装置を用いて前記無機材料を製造する無機材料の製造方法。
【請求項11】
請求項２～４および請求項２を引用する請求項５～９のいずれか一項に記載の粉砕装置を用いた粉砕方法であって、前記ウイング機構を前記第２状態とした状態で、前記対象物の粉砕を行う
粉砕方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無機材料の製造方法及び無機材料製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話やノートパソコン等の小型携帯機器の電源や電気自動車や電力貯蔵等の電源として、例えば、リチウムイオン電池が使用されていることが知られている。
現在市販されているリチウムイオン電池には、可燃性の有機溶媒を含む電解液が使用されている。一方、電解液を固体電解質に換えることで全固体化されたリチウムイオン電池（全固体化型リチウムイオン電池）は、電池内に可燃性の有機溶媒が用いられていない。そのため、全固体化型リチウムイオン電池は、安全装置の簡素化が図れ、製造コストや生産性に優れている。このような固体電解質に用いられる固体電解質材料としては、例えば、特許文献１に示されるように、硫化物系固体電解質材料がある。
現在市販されているリチウムイオン電池には、可燃性の有機溶媒を含む電解液が使用されている。一方、電解液を固体電解質に換えることで全固体化されたリチウムイオン電池（全固体化型リチウムイオン電池）は、電池内に可燃性の有機溶媒が用いられていない。そのため、全固体化型リチウムイオン電池は、安全装置の簡素化が図れ、製造コストや生産性に優れている。このような固体電解質に用いられる固体電解質材料としては、例えば、特許文献１に示されるように、硫化物系固体電解質材料がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－２７５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１には、遊星型ボールミルを用いたメカニカルミリング法により、硫化物固体電解質材料の構成成分を含有する原料組成物をガラス化する方法が開示されている。
しかしながら、遊星型ボールミルを用いてメカニカルミリング法を行うと、ガラス化した無機材料が遊星型ボールミルの回転筒の内周面全域に固着してしまう。そのため、遊星型ボールミルを用いたメカニカルミリング法は、定期的に遊星型ボールミルのメンテナンス（固着したガラス化された無機材料を内周面からそぎ落とすこと等）をする必要がある。
しかしながら、遊星型ボールミルを用いてメカニカルミリング法を行うと、ガラス化した無機材料が遊星型ボールミルの回転筒の内周面全域に固着してしまう。そのため、遊星型ボールミルを用いたメカニカルミリング法は、定期的に遊星型ボールミルのメンテナンス（固着したガラス化された無機材料を内周面からそぎ落とすこと等）をする必要がある。
【0005】
本発明は、高い製造効率で、複数種の無機化合物の混合粉からガラス化された無機材料を得る無機材料の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様の粉砕装置は、
複数種の無機化合物の紛体が混合された混合粉にリングボールミル機構を用いてせん断応力及び圧縮応力を作用させることにより前記混合粉の少なくとも一部をガラス化させるガラス化工程と、
前記ガラス化工程の後に、ガラス化された前記混合粉を分散させる分散工程と、
を含み、
前記ガラス化工程と前記分散工程とを組み合せた工程を複数回行って、前記混合粉からガラス化された無機材料の紛体を得る。
複数種の無機化合物の紛体が混合された混合粉にリングボールミル機構を用いてせん断応力及び圧縮応力を作用させることにより前記混合粉の少なくとも一部をガラス化させるガラス化工程と、
前記ガラス化工程の後に、ガラス化された前記混合粉を分散させる分散工程と、
を含み、
前記ガラス化工程と前記分散工程とを組み合せた工程を複数回行って、前記混合粉からガラス化された無機材料の紛体を得る。
【0007】
また、本発明の一態様の無機材料製造装置は、
複数個の粉砕ボール、前記複数個の粉砕ボールを維持しながら軸周りに回転するロアリング、及び、前記複数個の粉砕ボールを挟んで前記ロアリングの反対側に配置され前記複数個の粉砕ボールを前記ロアリングに押し付けるアッパーリングを有するリングボールミル機構と、
内部に前記リングボールミル機構が配置され、前記リングボールミル機構よりも上方側の部分に孔が形成されている容器と、
前記容器における前記リングボールミル機構よりも下方側に取り付けられ、前記内部の上方に向けてガスを送り込むガス送り込み機構と、
前記容器に取り付けられ、前記孔を貫通し、前記ロアリングにおける前記複数個の粉砕ボールよりも軸側に外部のガスを流入されるための筒と、
前記ロアリングの回転動作及び前記ガス送り込み機構のガス送り込み動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部が前記回転動作及び前記ガス送り込み動作を制御することにより前記一態様の無機材料の製造方法を実行する。
複数個の粉砕ボール、前記複数個の粉砕ボールを維持しながら軸周りに回転するロアリング、及び、前記複数個の粉砕ボールを挟んで前記ロアリングの反対側に配置され前記複数個の粉砕ボールを前記ロアリングに押し付けるアッパーリングを有するリングボールミル機構と、
内部に前記リングボールミル機構が配置され、前記リングボールミル機構よりも上方側の部分に孔が形成されている容器と、
前記容器における前記リングボールミル機構よりも下方側に取り付けられ、前記内部の上方に向けてガスを送り込むガス送り込み機構と、
前記容器に取り付けられ、前記孔を貫通し、前記ロアリングにおける前記複数個の粉砕ボールよりも軸側に外部のガスを流入されるための筒と、
前記ロアリングの回転動作及び前記ガス送り込み機構のガス送り込み動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部が前記回転動作及び前記ガス送り込み動作を制御することにより前記一態様の無機材料の製造方法を実行する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一態様の無機材料の製造方法によれば、高い製造効率で、複数種の無機化合物の混合粉からガラス化された無機材料を得ることができる。
【0009】
また、本発明の一態様の無機材料製造装置によれば、複数種の無機化合物の混合粉からガラス化された無機材料を高い製造効率で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施形態（本発明の一例としての実施形態）における無機材料の製造方法を示すフロー図である。
【図2】本実施形態の無機材料の製造方法の実施に用いられるミル装置の横断面図である。
【図3A】本実施形態の無機材料の製造方法の実施時における、ガラス化工程及び分散工程を説明するための図である。
【図3B】本実施形態のガラス化工程及び分散工程における、ミル装置のウィング機構の姿勢を説明するための図（平面図）である。
【図4A】本実施形態のガラス化工程及び分散工程における、ミル装置のリングボールミル機構の動作を説明するための図（横断面図）である。
【図4B】本実施形態のガラス化工程及び分散工程における、ミル装置のリングボールミル機構の動作を説明するための図（平面図）である。
【図4C】本実施形態のガラス化工程及び分散工程における、リングボールミル機構の動作と紛体の挙動との関係を説明するための図（横断面図）である。
【図5A】本実施形態の無機材料の製造方法の実施時における、排出工程を説明するための図（横断面図）である。
【図5B】本実施形態の排出工程における、ミル装置のウィング機構の姿勢を説明するための図（平面図）である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
≪概要≫
以下、本実施形態について説明する。
まず、本実施形態の無機材料の製造方法を実施するために用いられるミル装置１０（無機材料製造装置の一例、図２参照）の機能及び構成について説明する。次いで、本実施形態の無機材料の製造方法Ｓ１０（図１参照）について説明する。次いで、本実施形態の効果について説明する。
以下の説明において参照するすべての図面では、同様の機能を有する構成要素に同様の符号を付し、明細書では適宜その説明を省略する。
以下、本実施形態について説明する。
まず、本実施形態の無機材料の製造方法を実施するために用いられるミル装置１０（無機材料製造装置の一例、図２参照）の機能及び構成について説明する。次いで、本実施形態の無機材料の製造方法Ｓ１０（図１参照）について説明する。次いで、本実施形態の効果について説明する。
以下の説明において参照するすべての図面では、同様の機能を有する構成要素に同様の符号を付し、明細書では適宜その説明を省略する。
【0012】
ここで、以下にその詳細について説明するが、本実施形態のミル装置１０は、複数個の粉砕ボール７２、複数個の粉砕ボール７２を維持しながら軸周り（軸Ｏの周り）に回転するロアリング７６、及び、複数個の粉砕ボール７２を挟んでロアリング７６の反対側に配置され複数個の粉砕ボール７２をロアリング７６に押し付けるアッパーリング７４を有するリングボールミル機構７０と、内部にリングボールミル機構７０が配置され、リングボールミル機構７０よりも上方側の部分に孔２４Ａが形成されている容器２０と、容器２０におけるリングボールミル機構７０よりも下方側に取り付けられ、前記内部の上方に向けてガスを送り込むガス送り込み機構５０と、容器２０に取り付けられ、孔２４Ａを貫通し、ロアリング７６における複数個の粉砕ボール７２よりも軸側に前記外部のガスを流入されるための筒３０（以下、注入筒３０という。）と、ロアリング７６の回転動作及びガス送り込み機構５０のガス送り込み動作を制御する制御部９０と、を備え、制御部９０が前記回転動作及び前記ガス送り込み動作を制御することにより本実施形態の無機材料の製造方法を実行する（図１、図２等参照）。
【0013】
また、本実施形態の無機材料の製造方法Ｓ１０は、複数種の無機化合物の紛体が混合された混合粉ＭＰにリングボールミル機構７０を用いてせん断応力及び圧縮応力を作用させることにより混合粉ＭＰの少なくとも一部をガラス化させるガラス化工程Ｓ１２と、ガラス化工程Ｓ１２の後に、ガラス化された混合粉ＭＰを分散させる分散工程Ｓ１３と、を含み、ガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程を複数回行って、混合粉ＭＰからガラス化された無機材料の紛体を得る（図１、図３Ａ等参照）。
【0014】
≪ミル装置の機能及び構成≫
以下、本実施形態のミル装置１０の機能及び構成について、主に図２を参照しながら説明する。
本実施形態のミル装置１０は、後述する複数種の無機化合物が混合された混合粉ＭＰ（図４Ｃ参照）にせん断力及び圧縮応力を作用させることで混合粉ＭＰをガラス化させる機能を有する。その結果、本実施形態のミル装置１０は、複数種の無機化合物が混合された混合粉ＭＰから後述するガラス化された無機材料の紛体を得る、すなわち製造する機能を有する。
本実施形態のミル装置１０は、図２に示されるように、容器２０と、注入筒３０（筒の一例）と、円錐筒３５と、排出管４０と、ガス送り込み機構５０と、ウィング機構６０と、リングボールミル機構７０と、加圧機構８０と、制御部９０とを備えている。
以下、本実施形態のミル装置１０の機能及び構成について、主に図２を参照しながら説明する。
本実施形態のミル装置１０は、後述する複数種の無機化合物が混合された混合粉ＭＰ（図４Ｃ参照）にせん断力及び圧縮応力を作用させることで混合粉ＭＰをガラス化させる機能を有する。その結果、本実施形態のミル装置１０は、複数種の無機化合物が混合された混合粉ＭＰから後述するガラス化された無機材料の紛体を得る、すなわち製造する機能を有する。
本実施形態のミル装置１０は、図２に示されるように、容器２０と、注入筒３０（筒の一例）と、円錐筒３５と、排出管４０と、ガス送り込み機構５０と、ウィング機構６０と、リングボールミル機構７０と、加圧機構８０と、制御部９０とを備えている。
【0015】
＜容器＞
容器２０は、図２に示されるように、一例として円筒状であり、周壁２２と、天板２４と、底板２６とを有している。容器２０の内部（周壁２２、天板２４及び底板２６とで囲まれている空間）には、注入筒３０の一部、円錐筒３５、排出管４０の一部、ガス送り込み機構５０、ウィング機構６０、リングボールミル機構７０及び加圧機構８０の一部が配置されている。天板２４には、貫通孔２４Ａ（以下、孔２４Ａという。）が形成されている。別の見方をすると、孔２４Ａは、容器２０におけるリングボールミル機構７０よりも上方側の部分に形成されている。なお、図２における符号Ｏは、容器２０の軸を示している（図３Ａ～図５Ｂにおいても同じ）。また、符号＋Ｘはミル装置１０の上下方向の上方側を示し、符号－Ｘはミル装置１０の上下方向の下方側を示している（図３Ａ～図５Ｂにおいても同じ）。
容器２０は、図２に示されるように、一例として円筒状であり、周壁２２と、天板２４と、底板２６とを有している。容器２０の内部（周壁２２、天板２４及び底板２６とで囲まれている空間）には、注入筒３０の一部、円錐筒３５、排出管４０の一部、ガス送り込み機構５０、ウィング機構６０、リングボールミル機構７０及び加圧機構８０の一部が配置されている。天板２４には、貫通孔２４Ａ（以下、孔２４Ａという。）が形成されている。別の見方をすると、孔２４Ａは、容器２０におけるリングボールミル機構７０よりも上方側の部分に形成されている。なお、図２における符号Ｏは、容器２０の軸を示している（図３Ａ～図５Ｂにおいても同じ）。また、符号＋Ｘはミル装置１０の上下方向の上方側を示し、符号－Ｘはミル装置１０の上下方向の下方側を示している（図３Ａ～図５Ｂにおいても同じ）。
【0016】
＜注入筒、円錐筒及び排出管＞
注入筒３０は、無機材料の製造動作の開始前に容器２０の外部から内部に混合粉ＭＰを導入するための導入管としての機能と、無機材料の製造動作時に容器２０の外部のガス（一例として窒素、アルゴン等の不活性ガス）を内部に流入される流入経路としての機能とを有する。
注入筒３０は、図２に示されるように、孔２４Ａを貫通した状態で配置されている。注入筒３０は、その上下方向の上方側の部分の外周を排出管４０に囲まれた状態で、その上端側の部分で排出管４０に固定されている。ここで、排出管４０は、容器２０の天板２４の孔２４Ａに嵌り込んで固定されている。すなわち、注入筒３０は、排出管４０を介して容器２０に取り付けられている。また、注入筒３０の下端は、後述するリングボールミル機構７０の複数の粉砕ボール７２で囲まれた領域に向けて開口している。そして、注入筒３０は、無機材料の製造動作の開始前にリングボールミル機構７０の中央側に（複数の粉砕ボール７２よりも軸Ｏ側に）混合粉ＭＰを導入するようになっており、無機材料の製造動作時に外部のガスを流入させるようになっている。
注入筒３０は、無機材料の製造動作の開始前に容器２０の外部から内部に混合粉ＭＰを導入するための導入管としての機能と、無機材料の製造動作時に容器２０の外部のガス（一例として窒素、アルゴン等の不活性ガス）を内部に流入される流入経路としての機能とを有する。
注入筒３０は、図２に示されるように、孔２４Ａを貫通した状態で配置されている。注入筒３０は、その上下方向の上方側の部分の外周を排出管４０に囲まれた状態で、その上端側の部分で排出管４０に固定されている。ここで、排出管４０は、容器２０の天板２４の孔２４Ａに嵌り込んで固定されている。すなわち、注入筒３０は、排出管４０を介して容器２０に取り付けられている。また、注入筒３０の下端は、後述するリングボールミル機構７０の複数の粉砕ボール７２で囲まれた領域に向けて開口している。そして、注入筒３０は、無機材料の製造動作の開始前にリングボールミル機構７０の中央側に（複数の粉砕ボール７２よりも軸Ｏ側に）混合粉ＭＰを導入するようになっており、無機材料の製造動作時に外部のガスを流入させるようになっている。
【0017】
円錐筒３５は、その頂点側（外周長が短い側）を上下方向の下方側に向けて注入筒３０の一部を囲んだ状態で、リングボールミル機構７０よりも上方側に配置されている。
【0018】
排出管４０は、製造された無機材料を排出するための管である。排出管４０は、図２に示されるように、その正面視にて、アルファベットのｒ字状を有している。すなわち、排出管４０は、軸Ｏに沿って配置されている円筒部分４２と、円筒部分４２の上下方向の中央部分に斜め方向から繋がっている枝状部分４４とを有している。円筒部分４２の下端は容器２０の内部で開口し、円筒部分４２の上端部分には注入筒３０が固定されている。枝状部分４４の上端の開口は、集塵機（図示省略）に繋がっている。
【0019】
＜ガス送り込み機構＞
ガス送り込み機構５０は、図２に示されるように、容器２０におけるリングボールミル機構７０よりも下方側に取り付けられ、容器２０の内部の上方に向けてガス（一例として窒素、アルゴン等の不活性ガス）を送り込む機能を有する。
ガス送り込み機構５０は、一例として複数のガス出射部を有している。各ガス出射部は、容器２０の内周面とリングボールミル機構７０（ロアリング７６）との間に形成されている隙間に向けてガス流を出射するようになっている（図３Ａ参照）。なお、各ガス出射部は、容器２０の外部に配置されているガスボンベ（図示省略）に接続されている。
ガス送り込み機構５０は、図２に示されるように、容器２０におけるリングボールミル機構７０よりも下方側に取り付けられ、容器２０の内部の上方に向けてガス（一例として窒素、アルゴン等の不活性ガス）を送り込む機能を有する。
ガス送り込み機構５０は、一例として複数のガス出射部を有している。各ガス出射部は、容器２０の内周面とリングボールミル機構７０（ロアリング７６）との間に形成されている隙間に向けてガス流を出射するようになっている（図３Ａ参照）。なお、各ガス出射部は、容器２０の外部に配置されているガスボンベ（図示省略）に接続されている。
【0020】
＜ウィング機構＞
ウィング機構６０は、図２に示されるように、容器２０の内部における、天板２４と円錐筒３５との間に配置されている。ウィング機構６０は、図３Ｂ及び図５Ｂに示されるように、軸Ｏを中心として点対称に並べられている複数の揺動ウィング６２を有している。各揺動ウィング６２は、回転軸６２Ａと、短幅板６２Ｂと、長幅板６２Ｃとで構成されている。短幅板６２Ｂと長幅板６２Ｃとは、互いが交差する方向を向きつつ回転軸６２Ａの軸方向に沿った状態で、それぞれ、回転軸６２Ａの外周面に取り付けられている。
ウィング機構６０は、図２に示されるように、容器２０の内部における、天板２４と円錐筒３５との間に配置されている。ウィング機構６０は、図３Ｂ及び図５Ｂに示されるように、軸Ｏを中心として点対称に並べられている複数の揺動ウィング６２を有している。各揺動ウィング６２は、回転軸６２Ａと、短幅板６２Ｂと、長幅板６２Ｃとで構成されている。短幅板６２Ｂと長幅板６２Ｃとは、互いが交差する方向を向きつつ回転軸６２Ａの軸方向に沿った状態で、それぞれ、回転軸６２Ａの外周面に取り付けられている。
【0021】
そして、各揺動ウィング６２は、図３Ｂに示されるように、それぞれの回転軸６２Ａを時計回り方向に回転させると、隣接する揺動ウィング６２の長幅板６２Ｃに自己の短幅板６２Ｂを接触させて、周方向全周に亘る壁を形成するようになっている。これに対して、各揺動ウィング６２は、図５Ｂに示されるように、図３Ｂの状態からそれぞれの回転軸６２Ａを反時計回り方向に定められた角度分回転させると、隣接する揺動ウィング６２の長幅板６２Ｃから自己の短幅板６２Ｂが離間させて、隣接する各揺動ウィング６２同士の間に隙間を形成するようになっている。
【0022】
なお、図３Ｂは、後述するガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３（図１参照）におけるウィング機構６０の姿勢を示している。また、図５Ｂは、後述する排出工程Ｓ１５（図１参照）におけるウィング機構６０の姿勢を示している。そして、本実施形態のウィング機構６０は、制御部９０に制御されて、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３（図３Ｂ）の場合に枝状部分４４から排出されるガス量が排出工程Ｓ１５（図５Ｂ）の場合に枝状部分４４から排出されるガス量よりも少なくなるように設定されるようになっている。
【0023】
＜リングボールミル機構及び加圧機構＞
リングボールミル機構７０は、加圧機構８０に加圧されて、複数種の無機化合物が混合された混合粉ＭＰ（図４Ｃ参照）にせん断力及び圧縮応力を作用させる機能を有する。
リングボールミル機構７０は、図２に示されるように、一例として、容器２０の内部における上下方向の下方側に配置されている。リングボールミル機構７０は、複数個の粉砕ボール７２と、ロアリング７６と、アッパーリング７４と、駆動機構７８とを有している。
複数個の粉砕ボール７２は、一例としてセラミック製である。ここで、複数個の粉砕ボール７２を構成するセラミックとしては、アルミナ、安定化ジルコニア、窒化ケイ素等が使用できる。
ロアリング７６は、複数個の粉砕ボール７２を維持しながら駆動機構７８に駆動されて軸周り（軸Ｏの周り）に回転するようになっている。ロアリング７６は、一例として、中央に貫通孔が形成されているドーナツ状の部材であり、かつ、セラミック製である。ロアリング７６の上面には、複数個の粉砕ボール７２を維持するために、各粉砕ボール７２が嵌る複数個の凹み７６Ａが形成されている。ここで、ロアリング７６を構成するセラミックとしては、アルミナ、安定化ジルコニア、窒化ケイ素等が使用できる。
アッパーリング７４は、ロアリング７６に維持されている複数個の粉砕ボール７２を挟んでロアリング７６の反対側に配置されている。アッパーリング７４は、その上面を後述する加圧機構８０に加圧されて、複数個の粉砕ボール７２をロアリング７６に押し付けるようになっている。アッパーリング７４は、一例として、中央に貫通孔が形成されているドーナツ状の部材であり、かつ、セラミック製である。アッパーリング７４の下面には、複数個の粉砕ボール７２を維持するために、軸Ｏに対して点対称の円状で、各粉砕ボール７２が嵌る凹み７４Ａが形成されている。ここで、アッパーリング７４を構成するセラミックとしては、アルミナ、安定化ジルコニア、窒化ケイ素等が使用できる。
駆動機構７８は、図２に示されるように、ロアリング７６を固定した状態でロアリング７６の下方側に配置されている。駆動機構７８は、軸周り（軸Ｏの周り）に回転してロアリング７６を一例として２５ｒｐｍ～３００ｒｐｍで回転できるようになっており、好ましくは１００ｒｐｍ～１４０ｒｐｍで回転させる。
加圧機構８０は、前述のとおり、アッパーリング７４の上面を、一例として、リング単位表面積荷重１０，０００ｋｇｆ／ｍ２～４０，０００ｋｇｆ／ｍ２の加圧力で加圧する機能を有しており、好ましくはリング単位表面積荷重１２，０００ｋｇｆ／ｍ２～２８，０００ｋｇｆ／ｍ２の加圧力で加圧する。
リングボールミル機構７０は、加圧機構８０に加圧されて、複数種の無機化合物が混合された混合粉ＭＰ（図４Ｃ参照）にせん断力及び圧縮応力を作用させる機能を有する。
リングボールミル機構７０は、図２に示されるように、一例として、容器２０の内部における上下方向の下方側に配置されている。リングボールミル機構７０は、複数個の粉砕ボール７２と、ロアリング７６と、アッパーリング７４と、駆動機構７８とを有している。
複数個の粉砕ボール７２は、一例としてセラミック製である。ここで、複数個の粉砕ボール７２を構成するセラミックとしては、アルミナ、安定化ジルコニア、窒化ケイ素等が使用できる。
ロアリング７６は、複数個の粉砕ボール７２を維持しながら駆動機構７８に駆動されて軸周り（軸Ｏの周り）に回転するようになっている。ロアリング７６は、一例として、中央に貫通孔が形成されているドーナツ状の部材であり、かつ、セラミック製である。ロアリング７６の上面には、複数個の粉砕ボール７２を維持するために、各粉砕ボール７２が嵌る複数個の凹み７６Ａが形成されている。ここで、ロアリング７６を構成するセラミックとしては、アルミナ、安定化ジルコニア、窒化ケイ素等が使用できる。
アッパーリング７４は、ロアリング７６に維持されている複数個の粉砕ボール７２を挟んでロアリング７６の反対側に配置されている。アッパーリング７４は、その上面を後述する加圧機構８０に加圧されて、複数個の粉砕ボール７２をロアリング７６に押し付けるようになっている。アッパーリング７４は、一例として、中央に貫通孔が形成されているドーナツ状の部材であり、かつ、セラミック製である。アッパーリング７４の下面には、複数個の粉砕ボール７２を維持するために、軸Ｏに対して点対称の円状で、各粉砕ボール７２が嵌る凹み７４Ａが形成されている。ここで、アッパーリング７４を構成するセラミックとしては、アルミナ、安定化ジルコニア、窒化ケイ素等が使用できる。
駆動機構７８は、図２に示されるように、ロアリング７６を固定した状態でロアリング７６の下方側に配置されている。駆動機構７８は、軸周り（軸Ｏの周り）に回転してロアリング７６を一例として２５ｒｐｍ～３００ｒｐｍで回転できるようになっており、好ましくは１００ｒｐｍ～１４０ｒｐｍで回転させる。
加圧機構８０は、前述のとおり、アッパーリング７４の上面を、一例として、リング単位表面積荷重１０，０００ｋｇｆ／ｍ２～４０，０００ｋｇｆ／ｍ２の加圧力で加圧する機能を有しており、好ましくはリング単位表面積荷重１２，０００ｋｇｆ／ｍ２～２８，０００ｋｇｆ／ｍ２の加圧力で加圧する。
【0024】
＜制御部＞
制御部９０は、ミル装置１０の動作を制御する機能を有する。具体的には、制御部９０は、駆動機構７８の回転動作、ガス送り込み機構５０のガス送り込み動作等を制御するようになっている。また、制御部９０は、駆動機構７８の回転時間をカウントするタイマー９２を有している。なお、制御部９０の機能の詳細については、後述する本実施形態の無機材料の製造方法Ｓ１０の説明の中で説明する。
制御部９０は、ミル装置１０の動作を制御する機能を有する。具体的には、制御部９０は、駆動機構７８の回転動作、ガス送り込み機構５０のガス送り込み動作等を制御するようになっている。また、制御部９０は、駆動機構７８の回転時間をカウントするタイマー９２を有している。なお、制御部９０の機能の詳細については、後述する本実施形態の無機材料の製造方法Ｓ１０の説明の中で説明する。
【0025】
以上が、本実施形態のミル装置１０の機能及び構成についての説明である。
【0026】
≪無機材料の製造方法≫
次に、本実施形態の無機材料の製造方法Ｓ１０（以下、本実施形態の製造方法Ｓ１０という。）について、図１等を参照しながら説明する。
本実施形態の製造方法Ｓ１０は、混合工程Ｓ１１と、ガラス化工程Ｓ１２と、分散工程Ｓ１３と、ガラス化工程Ｓ１２の開始から定められた時間ＴＰが経過したかを判断する判断工程Ｓ１４と、排出工程Ｓ１５とを含む。
次に、本実施形態の無機材料の製造方法Ｓ１０（以下、本実施形態の製造方法Ｓ１０という。）について、図１等を参照しながら説明する。
本実施形態の製造方法Ｓ１０は、混合工程Ｓ１１と、ガラス化工程Ｓ１２と、分散工程Ｓ１３と、ガラス化工程Ｓ１２の開始から定められた時間ＴＰが経過したかを判断する判断工程Ｓ１４と、排出工程Ｓ１５とを含む。
【0027】
本実施形態の製造方法Ｓ１０は、混合工程Ｓ１１、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３をこれらの記載順で行った後に、判断工程Ｓ１４において、ガラス化工程Ｓ１２の開始時から定められた時間ＴＰが経過するまで、すなわち、判断工程Ｓ１４で否定判断が続く限り、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３を繰り返す。そして、本実施形態の製造方法Ｓ１０は、ガラス化工程Ｓ１２の開始時から定められた時間ＴＰが経過した場合、すなわち、判断工程Ｓ１４で肯定判断をした場合、排出工程Ｓ１５を行って、終了となる。なお、ガラス化工程Ｓ１２、分散工程Ｓ１３、判断工程Ｓ１４及び排出工程Ｓ１５は、制御部９０がミル装置１０を制御することに実行される。また、定められた時間ＴＰについては後述する。
以下、各工程の詳細について説明する。
以下、各工程の詳細について説明する。
【0028】
＜混合工程＞
混合工程Ｓ１１は、複数種の無機化合物の紛体を混合して混合粉ＭＰを生成する工程である。混合工程Ｓ１１は、一例として、混合機（図示省略）を用いて行われる。
ここで、本実施形態における、複数種の無機化合物の一例は、硫化リチウム、窒化リチウム及び五硫化二リンである。
そして、混合工程Ｓ１１により混合粉ＭＰが生成されると、ミル装置１０の注入筒３０から容器２０の内部に混合粉ＭＰが導入されて、本工程が終了する。
混合工程Ｓ１１は、複数種の無機化合物の紛体を混合して混合粉ＭＰを生成する工程である。混合工程Ｓ１１は、一例として、混合機（図示省略）を用いて行われる。
ここで、本実施形態における、複数種の無機化合物の一例は、硫化リチウム、窒化リチウム及び五硫化二リンである。
そして、混合工程Ｓ１１により混合粉ＭＰが生成されると、ミル装置１０の注入筒３０から容器２０の内部に混合粉ＭＰが導入されて、本工程が終了する。
【0029】
【0030】
まず、制御部９０は、ウィング機構６０の複数の揺動ウィング６２を制御してウィング機構６０を図３Ｂの状態にさせる。また、制御部９０は、リングボールミル機構７０の駆動機構７８の駆動を開始させる。これに伴い、ロアリング７６は、駆動機構７８により駆動されて軸周りに回転させる。また、制御部９０は、ガス送り込み機構５０の複数の空気出射部からガスを出射させる。この場合、注入筒３０には外部から容器２０の内部にガス（一例として窒素、アルゴン等の不活性ガス）が流され続ける。混合粉ＭＰ又はガラス化した無機材料が酸化されやすい硫化物、窒化物、ハロゲン化物等は、ガスの水分濃度及び酸素濃度を低減して使用する。一例として、水分濃度１，５００ｐｐｍ以下、酸素濃度１０％以下が好ましく、さらには水分濃度４００ｐｐｍ以下、酸素濃度１％以下がより好ましいが、無機材料の性質に合わせて閾値は適宜決定する。以上より、容器２０の内部では、図３Ａに示されるようなガス流が循環する。また、制御部９０は、加圧機構８０を制御してアッパーリング７４を加圧する。これに伴い、アッパーリング７４は複数個の粉砕ボール７２をロアリング７６に押し付ける。
そして、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３は、図３Ａに示されるような空気流が循環した状態で行われる。
なお、制御部９０は、駆動機構７８の駆動開始に伴い、タイマー９２による時間のカウントを開始する。そして、制御部９０は、タイマー９２が定められた時間ＴＰ経過したところで、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３を終了させる。
そして、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３は、図３Ａに示されるような空気流が循環した状態で行われる。
なお、制御部９０は、駆動機構７８の駆動開始に伴い、タイマー９２による時間のカウントを開始する。そして、制御部９０は、タイマー９２が定められた時間ＴＰ経過したところで、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３を終了させる。
【0031】
〔ガラス化工程〕
リングボールミル機構７０の中央に導入された混合粉ＭＰは、ロアリング７６の回転に伴い遠心力を受けてロアリング７６の径方向外側に移動する（図４参照）。その結果、混合粉ＭＰは、ロアリング７６の各凹み７６Ａと当該各凹み７６Ａに維持されている粉砕ボール７２との間に入り込む。
一方で、ロアリング７６の回転に伴い、複数個の粉砕ボール７２は、軸周り（軸Ｏの周り）に公転する（図４Ｂ参照）。この場合、各粉砕ボール７２は、軸周りに回転するロアリング７６の各凹み７６Ａに嵌ってロアリング７６に維持されていること、静止しているアッパーリング７４に加圧されていること等により、公転しながら自転する（図４Ａ及び図４Ｂ）。
以上より、ロアリング７６と粉砕ボール７２との間に入り込んだ混合粉ＭＰは、ロアリング７６に対して相対的に移動する粉砕ボール７２とロアリング７６とに加圧される。その結果、混合粉ＭＰは、粉砕ボール７２及びロアリング７６によりせん断力及び圧縮応力を受ける。そして、一部の混合粉ＭＰは粉砕ボール７２に付着したまま粉砕ボール７２とアッパーリング７４との間に移動する。その結果、一部の混合粉ＭＰは、粉砕ボール７２及びアッパーリング７４によりせん断力及び圧縮応力を受ける。このようにして、混合粉ＭＰは、遠心力によりロアリング７６の径方向外側に移動しながら、各粉砕ボール７２とアッパーリング７４との間、及び、各粉砕ボール７２とロアリング７６との間の一方又は両方によりせん断力及び圧縮応力を受けてロアリング７６の外周縁側まで移動する。そして、この状態では、混合粉ＭＰの一部がガラス化された状態となる。
以上が、ガラス化工程Ｓ１２についての説明である。
リングボールミル機構７０の中央に導入された混合粉ＭＰは、ロアリング７６の回転に伴い遠心力を受けてロアリング７６の径方向外側に移動する（図４参照）。その結果、混合粉ＭＰは、ロアリング７６の各凹み７６Ａと当該各凹み７６Ａに維持されている粉砕ボール７２との間に入り込む。
一方で、ロアリング７６の回転に伴い、複数個の粉砕ボール７２は、軸周り（軸Ｏの周り）に公転する（図４Ｂ参照）。この場合、各粉砕ボール７２は、軸周りに回転するロアリング７６の各凹み７６Ａに嵌ってロアリング７６に維持されていること、静止しているアッパーリング７４に加圧されていること等により、公転しながら自転する（図４Ａ及び図４Ｂ）。
以上より、ロアリング７６と粉砕ボール７２との間に入り込んだ混合粉ＭＰは、ロアリング７６に対して相対的に移動する粉砕ボール７２とロアリング７６とに加圧される。その結果、混合粉ＭＰは、粉砕ボール７２及びロアリング７６によりせん断力及び圧縮応力を受ける。そして、一部の混合粉ＭＰは粉砕ボール７２に付着したまま粉砕ボール７２とアッパーリング７４との間に移動する。その結果、一部の混合粉ＭＰは、粉砕ボール７２及びアッパーリング７４によりせん断力及び圧縮応力を受ける。このようにして、混合粉ＭＰは、遠心力によりロアリング７６の径方向外側に移動しながら、各粉砕ボール７２とアッパーリング７４との間、及び、各粉砕ボール７２とロアリング７６との間の一方又は両方によりせん断力及び圧縮応力を受けてロアリング７６の外周縁側まで移動する。そして、この状態では、混合粉ＭＰの一部がガラス化された状態となる。
以上が、ガラス化工程Ｓ１２についての説明である。
【0032】
〔分散工程〕
次いで、一部がガラス化された混合粉ＭＰは、ガス送り込み機構５０の複数のガス出射部から出射されるガスにより、上方側に浮遊する（図４Ｃ参照）。これに伴い、リングボールミル機構７０により粉砕された混合粉ＭＰは、リングボールミル機構７０よりも上方側まで浮遊する。この場合、混合粉ＭＰは、ガス中で分散される。ここで「分散」とは、互いに凝集していた紛体の集合体である混合粉ＭＰがばらばらになることを意味する。
次いで、分散した混合粉ＭＰは、容器２０の内部を循環するガス流により誘導されて、再度リングボールミル機構７０の中央に移動する。
以上が、分散工程Ｓ１３についての説明である。
なお、本明細書では、混合粉ＭＰの容器２０の内部での移動に着目してガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とが別々に行われるかの如く説明したが、実際には、ガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とは同時進行で行われる。そして、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３の開始から定められた時間ＴＰが経過すると、混合粉ＭＰからガラス化された無機材料の紛体が得られる。
次いで、一部がガラス化された混合粉ＭＰは、ガス送り込み機構５０の複数のガス出射部から出射されるガスにより、上方側に浮遊する（図４Ｃ参照）。これに伴い、リングボールミル機構７０により粉砕された混合粉ＭＰは、リングボールミル機構７０よりも上方側まで浮遊する。この場合、混合粉ＭＰは、ガス中で分散される。ここで「分散」とは、互いに凝集していた紛体の集合体である混合粉ＭＰがばらばらになることを意味する。
次いで、分散した混合粉ＭＰは、容器２０の内部を循環するガス流により誘導されて、再度リングボールミル機構７０の中央に移動する。
以上が、分散工程Ｓ１３についての説明である。
なお、本明細書では、混合粉ＭＰの容器２０の内部での移動に着目してガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とが別々に行われるかの如く説明したが、実際には、ガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とは同時進行で行われる。そして、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３の開始から定められた時間ＴＰが経過すると、混合粉ＭＰからガラス化された無機材料の紛体が得られる。
【0033】
ここで、ガラス化された無機材料とは、一例として、無機固体電解質材料である。無機固体電解質材料は、全固体型リチウムイオン電池の固体電解質層を構成するものである。
また、前述のとおり、本実施形態では、複数種の無機化合物は、硫化リチウム、窒化リチウム及び五硫化二リンであることから、ガラス化された無機材料の一例である無機固体電解質材料は硫化物系無機固体電解質材料である。すなわち、硫化物系無機固体電解質材料は、構成元素として、Ｌｉ、Ｐ及びＳの少なくとも１種以上を含む。
また、前述のとおり、本実施形態では、複数種の無機化合物は、硫化リチウム、窒化リチウム及び五硫化二リンであることから、ガラス化された無機材料の一例である無機固体電解質材料は硫化物系無機固体電解質材料である。すなわち、硫化物系無機固体電解質材料は、構成元素として、Ｌｉ、Ｐ及びＳの少なくとも１種以上を含む。
【0034】
なお、無機固体電解質材料としては特に限定されないが、硫化物系無機固体電解質材料、酸化物系無機固体電解質材料、リチウム系無機固体電解質材料等を挙げることができる。これらの中でも、硫化物系無機固体電解質材料が好ましい。
また、無機固体電解質材料としては特に限定されないが、例えば、全固体型リチウムイオン電池を構成する固体電解質層に用いられるものが挙げられる。
また、無機固体電解質材料としては特に限定されないが、例えば、全固体型リチウムイオン電池を構成する固体電解質層に用いられるものが挙げられる。
【0035】
硫化物系無機固体電解質材料としては、例えば、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５材料、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２材料、Ｌｉ２Ｓ－ＧｅＳ２材料、Ｌｉ２Ｓ－Ａｌ２Ｓ３材料、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２－Ｌｉ３ＰＯ４材料、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－ＧｅＳ２材料、Ｌｉ２Ｓ－Ｌｉ２Ｏ－Ｐ２Ｓ５－ＳｉＳ２材料、Ｌｉ２Ｓ－ＧｅＳ２－Ｐ２Ｓ５－ＳｉＳ２材料、Ｌｉ２Ｓ－ＳｎＳ２－Ｐ２Ｓ５－ＳｉＳ２材料、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－Ｌｉ３Ｎ材料、Ｌｉ２Ｓ２＋Ｘ－Ｐ４Ｓ３材料、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－Ｐ４Ｓ３材料等が挙げられる。
これらの中でも、リチウムイオン伝導性に優れかつ広い電圧範囲で分解等を起こさない安定性を有する点から、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５材料及びＬｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－Ｌｉ３Ｎ材料が好ましい。ここで、例えば、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５材料とは、少なくともＬｉ２Ｓ（硫化リチウム）とＰ２Ｓ５とを含む無機組成物を機械的処理により互いに化学反応させることにより得られる無機材料を意味する。また、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－Ｌｉ３Ｎ材料とは、少なくともＬｉ２Ｓ（硫化リチウム）とＰ２Ｓ５とＬｉ３Ｎとを含む無機組成物を機械的処理により互いに化学反応させることにより得られる無機材料を意味する。
なお、本実施形態において、硫化リチウムには多硫化リチウムも含まれる。
これらの中でも、リチウムイオン伝導性に優れかつ広い電圧範囲で分解等を起こさない安定性を有する点から、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５材料及びＬｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－Ｌｉ３Ｎ材料が好ましい。ここで、例えば、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５材料とは、少なくともＬｉ２Ｓ（硫化リチウム）とＰ２Ｓ５とを含む無機組成物を機械的処理により互いに化学反応させることにより得られる無機材料を意味する。また、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－Ｌｉ３Ｎ材料とは、少なくともＬｉ２Ｓ（硫化リチウム）とＰ２Ｓ５とＬｉ３Ｎとを含む無機組成物を機械的処理により互いに化学反応させることにより得られる無機材料を意味する。
なお、本実施形態において、硫化リチウムには多硫化リチウムも含まれる。
【0036】
前述の酸化物系無機固体電解質材料としては、例えば、ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３、ＬｉＺｒ２（ＰＯ４）３、ＬｉＧｅ２（ＰＯ４）３等のＮＡＳＩＣＯＮ型、（Ｌａ０．５＋ｘＬｉ０．５－３ｘ）ＴｉＯ３等のペロブスカイト型、Ｌｉ２Ｏ－Ｐ２Ｏ５材料、Ｌｉ２Ｏ－Ｐ２Ｏ５－Ｌｉ３Ｎ材料等が挙げられる。
リチウム系無機固体電解質材料としては、例えば、ＬｉＰＯＮ、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、Ｌｉ３ＰＯ４、ＬｉＰＯ４－ｘＮｘ（ｘは０＜ｘ≦１）、ＬｉＮ、ＬｉＩ、ＬＩＳＩＣＯＮ等が挙げられる。
さらに、これらの無機固体電解質材料の結晶を析出させて得られるガラスセラミックスも無機固体電解質材料として用いることができる。
リチウム系無機固体電解質材料としては、例えば、ＬｉＰＯＮ、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、Ｌｉ３ＰＯ４、ＬｉＰＯ４－ｘＮｘ（ｘは０＜ｘ≦１）、ＬｉＮ、ＬｉＩ、ＬＩＳＩＣＯＮ等が挙げられる。
さらに、これらの無機固体電解質材料の結晶を析出させて得られるガラスセラミックスも無機固体電解質材料として用いることができる。
【0037】
本実施形態における硫化物系無機固体電解質材料は、構成元素として、Ｌｉ、Ｐ及びＳを含んでいることが好ましい。
【0038】
＜判断工程＞
次に、判断工程Ｓ１４について説明する。制御部９０は、タイマー９２がカウントする時間Ｔが定められた時間ＴＰ以上である場合、肯定判断を行ってガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３を終了させる。
これに対して、制御部９０は、タイマー９２がカウントする時間Ｔが定められた時間ＴＰ未満である場合、否定判断を行ってガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３を継続させる。
次に、判断工程Ｓ１４について説明する。制御部９０は、タイマー９２がカウントする時間Ｔが定められた時間ＴＰ以上である場合、肯定判断を行ってガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３を終了させる。
これに対して、制御部９０は、タイマー９２がカウントする時間Ｔが定められた時間ＴＰ未満である場合、否定判断を行ってガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３を継続させる。
【0039】
ここで、定められた時間ＴＰは、本願の発明者らの試験研究により設定された時間であって、具体的には、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３の開始前の混合粉ＭＰからガラス化された無機材料の紛体が一定量（９８％以上等のほぼ１００％程度の量）得られるまでの時間に設定されている。すなわち、混合粉ＭＰの挙動に着目すると、ガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程は、定められた時間ＴＰに相当する複数回行われる。また、別の見方をすると、ガス送り込み機構５０から容器２０の内部に定められた時間ＴＰガスを送り込むことにより、ガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程が複数回行われる。
なお、本実施形態では、定められた時間ＴＰとは、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３において、容器２０の内部をガス流が循環することに伴って混合粉ＭＰが複数回（一例として５回以上１５回以下）循環するために要する時間に相当する。ただし、ここでいう複数回の値は、例えば、加圧機構８０がアッパーリング７４を加圧する際の加圧力の大きさ、駆動機構７８により駆動されて回転するロアリング７６の回転数、混合粉ＭＰの大きさ等に起因する。
なお、本実施形態では、定められた時間ＴＰとは、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３において、容器２０の内部をガス流が循環することに伴って混合粉ＭＰが複数回（一例として５回以上１５回以下）循環するために要する時間に相当する。ただし、ここでいう複数回の値は、例えば、加圧機構８０がアッパーリング７４を加圧する際の加圧力の大きさ、駆動機構７８により駆動されて回転するロアリング７６の回転数、混合粉ＭＰの大きさ等に起因する。
【0040】
＜排出工程＞
次に、排出工程Ｓ１５について図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら説明する。
排出工程Ｓ１５は、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３により得られた無機材料の紛体を排出管４０の枝状部分４４から集塵機（図示省略）に排出する工程である。
排出工程Ｓ１５では、制御部９０は、ウィング機構６０の複数の揺動ウィング６２を制御してウィング機構６０を図５Ｂの状態にさせる。その結果、ガス送り込み機構５０から容器２０の内部に送り込まれたガスは、隣接する各揺動ウィング６２同士の間に形成された隙間から排出管４０の内部を流れて枝状部分４４の上端の開口から集塵機に排出される。これに伴い、容器２０の内部でガラス化された無機材料は、このガス流とともに集塵機に排出される。
そして、容器２０の内部のガラス化された無機材料がミル装置１０から排出されて、本実施形態の製造方法Ｓ１０が終了する。
次に、排出工程Ｓ１５について図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら説明する。
排出工程Ｓ１５は、ガラス化工程Ｓ１２及び分散工程Ｓ１３により得られた無機材料の紛体を排出管４０の枝状部分４４から集塵機（図示省略）に排出する工程である。
排出工程Ｓ１５では、制御部９０は、ウィング機構６０の複数の揺動ウィング６２を制御してウィング機構６０を図５Ｂの状態にさせる。その結果、ガス送り込み機構５０から容器２０の内部に送り込まれたガスは、隣接する各揺動ウィング６２同士の間に形成された隙間から排出管４０の内部を流れて枝状部分４４の上端の開口から集塵機に排出される。これに伴い、容器２０の内部でガラス化された無機材料は、このガス流とともに集塵機に排出される。
そして、容器２０の内部のガラス化された無機材料がミル装置１０から排出されて、本実施形態の製造方法Ｓ１０が終了する。
【0041】
以上が、本実施形態の製造方法Ｓ１０についての説明である。
【0042】
≪効果≫
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。
【0043】
＜第１の効果＞
例えば、特許文献１に開示されている遊星型ボールミルを用いて混合粉ＭＰにせん断応力及び圧縮応力を作用させて混合粉ＭＰをガラス化させることは可能である。しかしながら、本願の発明者らの試験研究によれば、遊星型ボールミルを用いて混合粉ＭＰをガラス化させると、ガラス化した混合粉ＭＰが遊星型ボールミルの回転筒の内周面に固着してしまう。そのため、遊星型ボールミルを用いた方法の場合、定期的に遊星型ボールミルのメンテナンス（内周面に固着したガラス化された無機材料を内周面から削ぎ落とすこと等）をする必要がある。
例えば、特許文献１に開示されている遊星型ボールミルを用いて混合粉ＭＰにせん断応力及び圧縮応力を作用させて混合粉ＭＰをガラス化させることは可能である。しかしながら、本願の発明者らの試験研究によれば、遊星型ボールミルを用いて混合粉ＭＰをガラス化させると、ガラス化した混合粉ＭＰが遊星型ボールミルの回転筒の内周面に固着してしまう。そのため、遊星型ボールミルを用いた方法の場合、定期的に遊星型ボールミルのメンテナンス（内周面に固着したガラス化された無機材料を内周面から削ぎ落とすこと等）をする必要がある。
【0044】
これに対して、本実施形態の場合、リングボールミル機構７０を用いて行われる（図４Ａ～図４Ｃ参照）。
リングボールミル機構７０は、図２及び図４Ａ～図４Ｃに示されるように、複数個の粉砕ボール７２、複数個の粉砕ボール７２を維持しながら軸周り（軸Ｏの周り）に回転するロアリング７６、及び、複数個の粉砕ボール７２を挟んでロアリング７６の反対側に配置され複数個の粉砕ボール７２をロアリング７６に押し付けるアッパーリング７４を有している。
リングボールミル機構７０は、図２及び図４Ａ～図４Ｃに示されるように、複数個の粉砕ボール７２、複数個の粉砕ボール７２を維持しながら軸周り（軸Ｏの周り）に回転するロアリング７６、及び、複数個の粉砕ボール７２を挟んでロアリング７６の反対側に配置され複数個の粉砕ボール７２をロアリング７６に押し付けるアッパーリング７４を有している。
【0045】
そして、本実施形態の場合、ロアリング７６の回転に伴い公転する複数個の粉砕ボール７２を自転させ、ロアリング７６の回転に伴い発生する遠心力によりロアリング７６の軸側（軸Ｏ側）から外周側に移動する混合粉ＭＰに複数個の粉砕ボール７２とロアリング７６との間及び複数個の粉砕ボール７２とアッパーリング７４との間でせん断応力及び圧縮応力を作用させる。この場合、アッパーリング７４は加圧機構８０により加圧されているため、複数個の粉砕ボール７２は、アッパーリング７４及びロアリング７６に押し付けられている。また、この場合、各粉砕ボール７２の自転の回転方向は、各粉砕ボール７２の公転時の位置により常時変更する。以上により、本実施形態の場合、遊星型ボールミルを用いた場合と異なり、粉砕された混合粉ＭＰがアッパーリング７４及びロアリング７６に付着してもすぐに各粉砕ボール７２により削ぎ落とされる。すなわち、本実施形態の場合、粉砕された混合粉ＭＰがアッパーリング７４の凹み７４Ａ及びロアリング７６の凹み７６Ａに固着し難い。そのため、本実施形態の場合、前述の遊星型ボールミルを用いた場合のメンテナンスが不要である、又は、前述の遊星型ボールミルを用いた場合よりも定期的に行うメンテナンスの時間間隔が長い。
【0046】
したがって、本実施形態の製造方法Ｓ１０によれば、遊星型ボールミルを用いた場合に比べて、高い製造効率で、複数種の無機化合物の混合粉ＭＰからガラス化された無機材料を得ることができる。
【0047】
＜第２の効果＞
本実施形態では、複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６は、それぞれ、セラミック製である。そのため、本実施形態の複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６は、複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６が金属製である場合に比べて、混合粉ＭＰが付着し難い。
したがって、本実施形態によれば、複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６が金属製である場合に比べて、より高い製造効率で、複数種の無機化合物の混合粉ＭＰからガラス化された無機材料を得ることができる。
本実施形態では、複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６は、それぞれ、セラミック製である。そのため、本実施形態の複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６は、複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６が金属製である場合に比べて、混合粉ＭＰが付着し難い。
したがって、本実施形態によれば、複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６が金属製である場合に比べて、より高い製造効率で、複数種の無機化合物の混合粉ＭＰからガラス化された無機材料を得ることができる。
【0048】
ここで、本効果については、複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６が金属製である場合を比較対象として説明したが、当該比較対象の場合であっても前述の第１の効果を奏する構成を有する。すなわち、当該比較対象の場合であっても、本発明の技術的範囲に属する。なお、複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６の少なくとも１つがセラミック製の場合は、当該比較対象に比べて、本効果を奏し易いといえる。すなわち、複数の粉砕ボール７２、アッパーリング７４及びロアリング７６の少なくとも１つがセラミック製の場合であっても、本発明の技術的範囲に属する。
【0049】
＜第３の効果＞
本実施形態の製造方法Ｓ１０は、図１に示されるように、ガラス化工程Ｓ１２とガラス化工程Ｓ１２の後に行う分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程を複数回行うことで、複数種の無機化合物の混合粉ＭＰからガラス化された無機材料を得る。
本実施形態の製造方法Ｓ１０は、図１に示されるように、ガラス化工程Ｓ１２とガラス化工程Ｓ１２の後に行う分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程を複数回行うことで、複数種の無機化合物の混合粉ＭＰからガラス化された無機材料を得る。
【0050】
ここで、前述のとおり、分散工程Ｓ１３は、ガラス化工程Ｓ１２において少なくとも一部がガラス化された混合粉ＭＰ分散させる。具体的には、一部がガラス化された混合粉ＭＰは、ガス送り込み機構５０の複数のガス出射部から出射されるガスにより、上方側に浮遊する（図４Ｃ参照）。この場合、混合粉ＭＰは、ガス中で分散される。すなわち、混合粉ＭＰのうち互いに凝集していた紛体の集合体は、ガス中でばらばらにされる。次いで、本実施形態のミル装置１０の構造により、分散した混合粉ＭＰは、容器２０の内部を循環するガス流により誘導されて、再度リングボールミル機構７０の中央に移動する。そして、ガラス化工程Ｓ１２の開始時から定められた時間ＴＰが経過するまで、混合粉ＭＰに対してガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とが繰り返し行われる（図１のフロー図におけるＳ１４）。
【0051】
以上のとおりであるから、本実施形態の製造方法Ｓ１０では、ガラス化工程Ｓ１２が行われる混合粉ＭＰは、その直前の分散工程Ｓ１３においてガス中で分散されている。すなわち、ガラス化工程Ｓ１２でリングボールミル機構７０によりせん断応力及び圧縮応力が作用される混合粉ＭＰは、その直前の分散工程Ｓ１３によりほぐされた状態となっている。そのため、本実施形態の製造方法Ｓ１０によれば、混合粉ＭＰが効率よくガラス化される。
【0052】
したがって、本実施形態の製造方法Ｓ１０は、ガラス化工程Ｓ１２とガラス化工程Ｓ１２の後の分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程を複数回行うことにより、より第１の効果を奏する。
【0053】
＜第４の効果＞
本実施形態のミル装置１０は、図２に示されるように、リングボールミル機構７０と、容器２０と、ガス送り込み機構５０と、注入筒３０と、制御部９０と、を備える。そして、制御部９０は、ウィング機構６０の開閉動作、ロアリング７６の回転動作及び前記ガス送り込み機構のガス送り込み動作を制御することで、本実施形態の製造方法Ｓ１０を実行する（図１、図３Ａ～図５Ｂ参照）。
すなわち、本実施形態のミル装置１０を用いて複数種の無機化合物の混合粉ＭＰからガラス化された無機材料を製造すると、前述の第１の効果及び第３の効果を奏する。また、別の見方をすると、本実施形態のミル装置１０を用いれば、簡単な制御により、ガラス化工程Ｓ１２とガラス化工程Ｓ１２の後に行う分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程を複数回行うことができる。
本実施形態のミル装置１０は、図２に示されるように、リングボールミル機構７０と、容器２０と、ガス送り込み機構５０と、注入筒３０と、制御部９０と、を備える。そして、制御部９０は、ウィング機構６０の開閉動作、ロアリング７６の回転動作及び前記ガス送り込み機構のガス送り込み動作を制御することで、本実施形態の製造方法Ｓ１０を実行する（図１、図３Ａ～図５Ｂ参照）。
すなわち、本実施形態のミル装置１０を用いて複数種の無機化合物の混合粉ＭＰからガラス化された無機材料を製造すると、前述の第１の効果及び第３の効果を奏する。また、別の見方をすると、本実施形態のミル装置１０を用いれば、簡単な制御により、ガラス化工程Ｓ１２とガラス化工程Ｓ１２の後に行う分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程を複数回行うことができる。
【0054】
＜第５の効果＞
本実施形態のミル装置１０は、図２に示されるように、ウィング機構６０を備える。そして、本実施形態では、ウィング機構６０の複数の揺動ウィング６２の姿勢へ変更することで、枝状部分４４から排出されるガス量を調整可能となっている（図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂ参照）。具体的には、ガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程を行う場合には、制御部９０がウィング機構６０を制御してウィング機構６０を図３Ｂの状態にさせる。これに対して、排出工程Ｓ１５を行う場合には、制御部９０がウィング機構６０を制御してウィング機構６０を図５Ｂの状態にさせる。
本実施形態のミル装置１０は、図２に示されるように、ウィング機構６０を備える。そして、本実施形態では、ウィング機構６０の複数の揺動ウィング６２の姿勢へ変更することで、枝状部分４４から排出されるガス量を調整可能となっている（図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂ参照）。具体的には、ガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程を行う場合には、制御部９０がウィング機構６０を制御してウィング機構６０を図３Ｂの状態にさせる。これに対して、排出工程Ｓ１５を行う場合には、制御部９０がウィング機構６０を制御してウィング機構６０を図５Ｂの状態にさせる。
【0055】
ところで、仮に、ウィング機構６０が図５Ｂの状態のまま、ガラス化工程Ｓ１２を行うと、ガス送り込み機構５０により容器２０の内部の上方側に浮遊した混合粉ＭＰの大部分は、再度ガラス化工程Ｓ１２に戻ることなくガス流によって枝状部分４４から排出される。すなわち、本実施形態のミル装置１０は、紛体を一度粉砕した後すぐに排出するという、通常のミル装置としても利用することができる。
【0056】
したがって、本実施形態のミル装置１０によれば、ウィング機構６０の複数の揺動ウィング６２の姿勢を制御することにより、本実施形態の製造方法Ｓ１０と、前述の通常のミル装置による粉砕動作とを実施することができる。
【0057】
以上が、本実施形態の効果についての説明である。
【0058】
以上のとおり、本発明について前述の実施形態を例として説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲には、例えば、下記のような形態（変形例）も含まれる。
【0059】
例えば、本実施形態の製造方法Ｓ１０では、混合粉ＭＰを構成する紛体の移動の観点（ミクロ的な観点）から、ガラス化工程Ｓ１２の後に分散工程Ｓ１３が行われるとして説明した（図１参照）。しかしながら、マクロ的な観点では、ガラス化工程Ｓ１２と分散工程Ｓ１３とは同時に進行するともいえる。そのため、図１のフロー図を、図６のフロー図のように捉えてもよい。この場合、本実施形態のガラス化工程Ｓ１２、分散工程Ｓ１３及び判断工程Ｓ１４は、定められた時間ＴＰ行われるガラス化工程と分散工程とが組み合わされた工程Ｓ１２Ａと置き換えることができる。
【0060】
また、本実施形態の製造方法Ｓ１０（図１参照）は、本実施形態のミル装置１０（図２参照）を用いて行われるとして説明した。しかしながら、リングボールミル機構７０を用いてガラス化工程Ｓ１２を行い、かつ、ガラス化工程Ｓ１２とガラス化工程Ｓ１２の後の分散工程Ｓ１３とを組み合せた工程を繰り返して行うことができれば、本実施形態のミル装置１０を用いて本実施形態の製造方法Ｓ１０を行わなくてもよい。
【0061】
また、本実施形態では、ガラス化された無機材料とは一例として無機固体電解質材料であると説明した。しかしながら、ガラス化された無機材料は、正極活性物質であってもよい。
ここで、正極活性物質の一例としては、リチウムイオン電池の正極層に使用可能な正極活物質が挙げられる。具体的には、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ２）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、固溶体酸化物（Ｌｉ２ＭｎＯ３－ＬｉＭＯ２（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ等））、リチウム－マンガン－ニッケル酸化物（ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２）、オリビン型リチウムリン酸化物（ＬｉＦｅＰＯ４）等の複合酸化物；ＣｕＳ、Ｌｉ－Ｃｕ－Ｓ化合物、ＴｉＳ２、ＦｅＳ、ＭｏＳ２、Ｖ２Ｓ５、Ｌｉ－Ｍｏ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｔｉ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｖ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｆｅ－Ｓ化合物等の硫化物系正極活物質等が挙げられる。なお、これらの中でも、より高い放電容量密度を有し、かつ、サイクル特性により優れる観点から、硫化物系正極活物質が好ましく、Ｌｉ－Ｍｏ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｔｉ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｖ－Ｓ化合物がより好ましい。
さらに、ガラス化された無機材料は、前述の正極活物質、無機固体電解質材料及び導電助剤がそれぞれ任意の比率で組み合わされた混合粉末であってもよい。導電助剤の一例としては、カーボンブラック、ケッチェンブラック等の炭素系微粉末が挙げられる。
ここで、正極活性物質の一例としては、リチウムイオン電池の正極層に使用可能な正極活物質が挙げられる。具体的には、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ２）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、固溶体酸化物（Ｌｉ２ＭｎＯ３－ＬｉＭＯ２（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ等））、リチウム－マンガン－ニッケル酸化物（ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２）、オリビン型リチウムリン酸化物（ＬｉＦｅＰＯ４）等の複合酸化物；ＣｕＳ、Ｌｉ－Ｃｕ－Ｓ化合物、ＴｉＳ２、ＦｅＳ、ＭｏＳ２、Ｖ２Ｓ５、Ｌｉ－Ｍｏ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｔｉ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｖ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｆｅ－Ｓ化合物等の硫化物系正極活物質等が挙げられる。なお、これらの中でも、より高い放電容量密度を有し、かつ、サイクル特性により優れる観点から、硫化物系正極活物質が好ましく、Ｌｉ－Ｍｏ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｔｉ－Ｓ化合物、Ｌｉ－Ｖ－Ｓ化合物がより好ましい。
さらに、ガラス化された無機材料は、前述の正極活物質、無機固体電解質材料及び導電助剤がそれぞれ任意の比率で組み合わされた混合粉末であってもよい。導電助剤の一例としては、カーボンブラック、ケッチェンブラック等の炭素系微粉末が挙げられる。
【0062】
また、ガラス化された無機材料は、負極活性物質であってもよい。
ここで、負極活性物質の一例としては、リチウムイオン電池の負極層に使用可能な負極活物質が挙げられる。具体的には、リチウム合金、スズ合金、シリコン合金、ガリウム合金、インジウム合金、アルミニウム合金等を主体とした金属系材料、リチウムチタン複合酸化物（例えばＬｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、グラファイト系材料等が挙げられる。
さらに、ガラス化された無機材料は、前述の負極活物質、無機固体電解質材料及び導電助剤がそれぞれ任意の比率で組み合わされた混合粉末であってもよい。導電助剤の一例としては、カーボンブラック、ケッチェンブラック等の炭素系微粉末が挙げられる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 複数種の無機化合物の紛体が混合された混合粉にリングボールミル機構を用いてせん断応力及び圧縮応力を作用させることにより前記混合粉の少なくとも一部をガラス化させるガラス化工程と、
前記ガラス化工程の後に、ガラス化された前記混合粉を分散させる分散工程と、
を含み、
前記ガラス化工程と前記分散工程とを組み合せた工程を複数回行って、前記混合粉からガラス化された無機材料の紛体を得る、
無機材料の製造方法。
２． 前記リングボールミル機構は、複数個の粉砕ボール、前記複数個の粉砕ボールを維持しながら軸周りに回転するロアリング、及び、前記複数個の粉砕ボールを挟んで前記ロアリングの反対側に配置され前記複数個の粉砕ボールを前記ロアリングに押し付けるアッパーリングを有し、
前記ガラス化工程では、前記ロアリングの回転に伴い公転する前記複数個の粉砕ボールを自転させて、前記ロアリングの回転に伴い発生する遠心力により前記ロアリングの軸側から外周側に移動する前記混合粉に前記複数個の粉砕ボールと前記ロアリングとの間及び前記複数個の粉砕ボールと前記アッパーリングとの間でせん断応力及び圧縮応力を作用させる、
１．に記載の無機材料の製造方法。
３． 前記複数個の粉砕ボールは、セラミック製である、
２．に記載の無機材料の製造方法。
４． 前記アッパーリング及び前記ロアリングは、セラミック製である、
３．に記載の無機材料の製造方法。
５． 前記リングボールミル機構は、容器の内部に配置されており、
前記分散工程では、前記容器における前記リングボールミル機構よりも下方側に取り付けられているガス送り込み機構から前記内部の上方に向けてガスを送り込むことで、ガラス化された前記混合粉をガス中に浮遊させて分散させる、
１．～４．のいずれか１つに記載の無機材料の製造方法。
６． 前記リングボールミル機構は、容器の内部に配置されており、
前記分散工程では、前記容器における前記リングボールミル機構よりも下方側に取り付けられているガス送り込み機構から前記内部の上方に向けてガスを送り込むことで、ガラス化された前記混合粉をガス中に浮遊させて分散させ、
前記容器における前記リングボールミル機構よりも上方側には、前記内部のガスの一部を外部に排気するための孔が形成されており、
前記容器には、前記ロアリングにおける前記複数個の粉砕ボールよりも軸側に前記外部のガスを流入されるための筒が取り付けられており、
前記分散工程では、前記ガス送り込み機構から前記内部にガスを送り込むことで、前記内部の一部のガスを前記孔から前記外部に排気しつつ前記筒から前記外部のガスを流入させて、ガス中で分散された前記混合粉を前記ロアリングにおける前記複数個の粉砕ボールよりも軸側に到達させる、
２．～４．のいずれか１つに記載の無機材料の製造方法。
７． 前記ガス送り込み機構から前記内部に定められた期間ガスを送り込むことにより、前記組み合せた工程を複数回行う、
６．に記載の無機材料の製造方法。
８． 前記ガラス化された無機材料は、無機固体電解質材料、正極活物質又は負極活物質である、
１．～７．のいずれか１つに記載の無機材料の製造方法。
９． 前記ガラス化された無機材料は、前記無機固体電解質材料であり、
前記無機固体電解質材料は、全固体型リチウムイオン電池の固体電解質層を構成する、
８．に記載の無機材料の製造方法。
１０． 前記ガラス化された無機材料は、前記無機固体電解質材料であり、
前記無機固体電解質材料は、少なくとも硫化物系無機固体電解質材料を含む、
８．又は９．に記載の無機材料の製造方法。
１１． 前記硫化物系無機固体電解質材料は、構成元素としてＬｉ、Ｐ及びＳの少なくとも１種以上を含む、
１０．に記載の無機材料の製造方法。
１２． 複数個の粉砕ボール、前記複数個の粉砕ボールを維持しながら軸周りに回転するロアリング、及び、前記複数個の粉砕ボールを挟んで前記ロアリングの反対側に配置され前記複数個の粉砕ボールを前記ロアリングに押し付けるアッパーリングを有するリングボールミル機構と、
内部に前記リングボールミル機構が配置され、前記リングボールミル機構よりも上方側の部分に孔が形成されている容器と、
前記容器における前記リングボールミル機構よりも下方側に取り付けられ、前記内部の上方に向けてガスを送り込むガス送り込み機構と、
前記容器に取り付けられ、前記孔を貫通し、前記ロアリングにおける前記複数個の粉砕ボールよりも軸側に外部のガスを流入されるための筒と、
前記ロアリングの回転動作及び前記ガス送り込み機構のガス送り込み動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部が前記回転動作及び前記ガス送り込み動作を制御することにより１．～１１．のいずれか１つに記載の無機材料の製造方法を実行する、
無機材料製造装置。
ここで、負極活性物質の一例としては、リチウムイオン電池の負極層に使用可能な負極活物質が挙げられる。具体的には、リチウム合金、スズ合金、シリコン合金、ガリウム合金、インジウム合金、アルミニウム合金等を主体とした金属系材料、リチウムチタン複合酸化物（例えばＬｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、グラファイト系材料等が挙げられる。
さらに、ガラス化された無機材料は、前述の負極活物質、無機固体電解質材料及び導電助剤がそれぞれ任意の比率で組み合わされた混合粉末であってもよい。導電助剤の一例としては、カーボンブラック、ケッチェンブラック等の炭素系微粉末が挙げられる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 複数種の無機化合物の紛体が混合された混合粉にリングボールミル機構を用いてせん断応力及び圧縮応力を作用させることにより前記混合粉の少なくとも一部をガラス化させるガラス化工程と、
前記ガラス化工程の後に、ガラス化された前記混合粉を分散させる分散工程と、
を含み、
前記ガラス化工程と前記分散工程とを組み合せた工程を複数回行って、前記混合粉からガラス化された無機材料の紛体を得る、
無機材料の製造方法。
２． 前記リングボールミル機構は、複数個の粉砕ボール、前記複数個の粉砕ボールを維持しながら軸周りに回転するロアリング、及び、前記複数個の粉砕ボールを挟んで前記ロアリングの反対側に配置され前記複数個の粉砕ボールを前記ロアリングに押し付けるアッパーリングを有し、
前記ガラス化工程では、前記ロアリングの回転に伴い公転する前記複数個の粉砕ボールを自転させて、前記ロアリングの回転に伴い発生する遠心力により前記ロアリングの軸側から外周側に移動する前記混合粉に前記複数個の粉砕ボールと前記ロアリングとの間及び前記複数個の粉砕ボールと前記アッパーリングとの間でせん断応力及び圧縮応力を作用させる、
１．に記載の無機材料の製造方法。
３． 前記複数個の粉砕ボールは、セラミック製である、
２．に記載の無機材料の製造方法。
４． 前記アッパーリング及び前記ロアリングは、セラミック製である、
３．に記載の無機材料の製造方法。
５． 前記リングボールミル機構は、容器の内部に配置されており、
前記分散工程では、前記容器における前記リングボールミル機構よりも下方側に取り付けられているガス送り込み機構から前記内部の上方に向けてガスを送り込むことで、ガラス化された前記混合粉をガス中に浮遊させて分散させる、
１．～４．のいずれか１つに記載の無機材料の製造方法。
６． 前記リングボールミル機構は、容器の内部に配置されており、
前記分散工程では、前記容器における前記リングボールミル機構よりも下方側に取り付けられているガス送り込み機構から前記内部の上方に向けてガスを送り込むことで、ガラス化された前記混合粉をガス中に浮遊させて分散させ、
前記容器における前記リングボールミル機構よりも上方側には、前記内部のガスの一部を外部に排気するための孔が形成されており、
前記容器には、前記ロアリングにおける前記複数個の粉砕ボールよりも軸側に前記外部のガスを流入されるための筒が取り付けられており、
前記分散工程では、前記ガス送り込み機構から前記内部にガスを送り込むことで、前記内部の一部のガスを前記孔から前記外部に排気しつつ前記筒から前記外部のガスを流入させて、ガス中で分散された前記混合粉を前記ロアリングにおける前記複数個の粉砕ボールよりも軸側に到達させる、
２．～４．のいずれか１つに記載の無機材料の製造方法。
７． 前記ガス送り込み機構から前記内部に定められた期間ガスを送り込むことにより、前記組み合せた工程を複数回行う、
６．に記載の無機材料の製造方法。
８． 前記ガラス化された無機材料は、無機固体電解質材料、正極活物質又は負極活物質である、
１．～７．のいずれか１つに記載の無機材料の製造方法。
９． 前記ガラス化された無機材料は、前記無機固体電解質材料であり、
前記無機固体電解質材料は、全固体型リチウムイオン電池の固体電解質層を構成する、
８．に記載の無機材料の製造方法。
１０． 前記ガラス化された無機材料は、前記無機固体電解質材料であり、
前記無機固体電解質材料は、少なくとも硫化物系無機固体電解質材料を含む、
８．又は９．に記載の無機材料の製造方法。
１１． 前記硫化物系無機固体電解質材料は、構成元素としてＬｉ、Ｐ及びＳの少なくとも１種以上を含む、
１０．に記載の無機材料の製造方法。
１２． 複数個の粉砕ボール、前記複数個の粉砕ボールを維持しながら軸周りに回転するロアリング、及び、前記複数個の粉砕ボールを挟んで前記ロアリングの反対側に配置され前記複数個の粉砕ボールを前記ロアリングに押し付けるアッパーリングを有するリングボールミル機構と、
内部に前記リングボールミル機構が配置され、前記リングボールミル機構よりも上方側の部分に孔が形成されている容器と、
前記容器における前記リングボールミル機構よりも下方側に取り付けられ、前記内部の上方に向けてガスを送り込むガス送り込み機構と、
前記容器に取り付けられ、前記孔を貫通し、前記ロアリングにおける前記複数個の粉砕ボールよりも軸側に外部のガスを流入されるための筒と、
前記ロアリングの回転動作及び前記ガス送り込み機構のガス送り込み動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部が前記回転動作及び前記ガス送り込み動作を制御することにより１．～１１．のいずれか１つに記載の無機材料の製造方法を実行する、
無機材料製造装置。
【0063】
この出願は、２０１９年６月１４日に出願された日本出願特願２０１９－１１０８７５号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【0064】
１０ ミル装置（無機材料製造装置の一例）
２０ 容器
２２ 周壁
２４ 天板
２４Ａ 貫通孔（孔）
２６ 底板
３０ 注入筒
３５ 円錐筒
４０ 排出管
４２ 円筒部分
４４ 枝状部分
５０ ガス送り込み機構
６０ ウィング機構
６２ 揺動ウィング
６２Ａ 回転軸
６２Ｂ 短幅板
６２Ｃ 長幅板
７０ リングボールミル機構
７２ 粉砕ボール
７４ アッパーリング
７４Ａ 凹み
７６ ロアリング
７６Ａ 凹み
７８ 駆動機構
８０ 加圧機構
９０ 制御部
９２ タイマー
Ｏ 軸
Ｓ１０ 無機材料の製造方法
Ｓ１１ 混合工程
Ｓ１２ ガラス化工程
Ｓ１３ 分散工程
Ｓ１４ 判断工程
Ｓ１５ 排出工程
ＴＰ 定められた時間
２０ 容器
２２ 周壁
２４ 天板
２４Ａ 貫通孔（孔）
２６ 底板
３０ 注入筒
３５ 円錐筒
４０ 排出管
４２ 円筒部分
４４ 枝状部分
５０ ガス送り込み機構
６０ ウィング機構
６２ 揺動ウィング
６２Ａ 回転軸
６２Ｂ 短幅板
６２Ｃ 長幅板
７０ リングボールミル機構
７２ 粉砕ボール
７４ アッパーリング
７４Ａ 凹み
７６ ロアリング
７６Ａ 凹み
７８ 駆動機構
８０ 加圧機構
９０ 制御部
９２ タイマー
Ｏ 軸
Ｓ１０ 無機材料の製造方法
Ｓ１１ 混合工程
Ｓ１２ ガラス化工程
Ｓ１３ 分散工程
Ｓ１４ 判断工程
Ｓ１５ 排出工程
ＴＰ 定められた時間
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図6】