一种锂离子电池电解液配制装置制造方法及图纸

为克服现有技术中锂离子电池电解液配制中固态LiPF6溶解时间长，导致电解液的配制速率较低的问题，提供了一种新型的锂离子电池电解液配制装置，包括用于溶解固体锂盐的溶解釜和用于配制电解液的配制釜；所述溶解釜顶部具有固态锂盐进料口，底部具有溶解釜出料口；所述配制釜具有配制釜进料口和配制釜出料口；所述溶解釜出料口通过输送管道连通至所述配制釜进料口。本实用新型专利技术提供的锂离子电池电解液配制装置将LiPF6溶解的过程分离，将传统的串行作业改为并行作业，大大缩短LiPF6加料工序所占用的时间，同时液态LiPF6也更方便计量。本实用新型专利技术操作简单，缩短配制时间，大大提高了生产效率。

Electrolyte preparation device of lithium ion battery

In order to overcome the existing technology of lithium ion battery electrolyte preparation in solid state LiPF6 long dissolution time, resulting in a lower rate of electrolyte preparation, provides a novel lithium ion battery electrolyte preparation equipment, including for dissolving kettle and used for the preparation of lithium dissolved solid electrolyte reactor; the dissolving tank top with solid lithium the inlet and outlet is at the bottom of the dissolution reactor; the preparation vessel has preparation vessel inlet and preparing vessel outlet; the dissolving tank outlet through pipelines communicated with the preparation vessel inlet. The utility model provides a lithium ion battery electrolyte preparation device will be dissolved in LiPF6 separation process, the serial operation instead of the traditional parallel operation, greatly shorten the charging procedure time occupied by LiPF6, while LiPF6 is more convenient for measurement of liquid. The utility model has the advantages of simple operation, shortened preparation time and greatly improved production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电解液配制装置
本技术涉及电解液生产
，特别是涉及一种锂离子电池电解液配制装置。
技术介绍
锂离子电池是一种新型高能二次电池。由于中国锂离子电池技术、生产、市场逐渐成熟，韩国、日本锂离子电池生产企业向中国转移，中国成为锂离子电池的集中地。锂电池电解液是锂电池的重要组成部分。目前商品化的锂电池应用的电解液，基本上都以LiPF6为主要电解质，碳酸酯类为主要溶剂，此外还加入少量的添加剂以提升其性能。由于LiPF6热稳定性差，而LiPF6溶解过程中会释放出大量的热量，因此在LiPF6加料过程中需严格控制加料速率，防止LiPF6过热分解，导致LiPF6加料过程过长，使电解液生产周期延长，生产效率降低。因此，在锂电池电解液生产过程中如何缩短LiPF6加料工序时间至关重要。现有的电解液配制过程大致如下：配制釜中先加入溶剂，再在配制釜通冷冻液(-5～5℃)的条件下加入添加剂，待配制釜内温度下降至0～8℃左右时，将锂盐桶内的LiPF6固体加入配制釜，控制LiPF6的加料速度，待固态LiPF6全部溶解后，充分搅拌，从配制釜下出料口取样检测，待检测合格后，直接过滤分装。其中，锂盐的溶解是电解液调配工艺中最为耗时的步骤，由于LiPF6溶解时大量放热，且LiPF6自身不耐热，温度高(15℃以上)时会产生较多的游离酸，导致电解液不合格。因此，LiPF6的加入速度需要严格控制，不能过快，同时要保证调配釜的冷却能力足够，能够抑制釜温不致于迅速上升，否则容易出现电解液酸度超标的情况。但慢速加入锂盐严重影响了电解液生产的效率，导致批次消耗的时间大量增加。例如LiPF6包装规格为150kg/桶，加一桶LiPF6的时间约为15～20min，再加上换桶、拆装的时间，每桶LiPF6的加料时间约为0.75～0.8h。以5T配制釜为例，配制5T电解液，其中LiPF6含量约为13％，LiPF6加料时间约为5h，耗时太长，严重影响到电解液的配制效率，因此在电解液生产过程中如何缩短配制工序时间、提高电解液的生产效率是本技术的主要研究内容。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中的锂离子电池电解液配制中固态LiPF6溶解时间长，导致电解液的配制速率较低的问题，专利技术了一种新型的锂离子电池电解液配制装置，该配制装置能够大大缩短配制工序，提高电解液的生产效率。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：提供一种锂离子电池电解液配制装置，包括用于溶解固体锂盐的溶解釜和用于配制电解液的配制釜；所述溶解釜顶部具有固态锂盐进料口，底部具有溶解釜出料口；所述配制釜具有配制釜进料口和配制釜出料口；所述溶解釜出料口通过输送管道连通至所述配制釜进料口。本技术提供的锂离子电池电解液配制装置包括用于独立溶解LiPF6的溶解釜和用于配制电解液的配制釜。溶解釜和配制釜通过输送管道相互连通。通过设置独立的溶解釜，从而可将溶解LiPF6的步骤从电解液配制釜的操作中分离出来,电解液配制釜可只用于将LiPF6溶解釜制备的高浓度LiPF6溶液稀释调配到指定比例即可，而耗时最长的LiPF6溶解步骤可以与电解液其它操作(例如洗釜、向配制釜中添加溶剂和添加剂的操作，以及进行冷却降温的操作)并行，形成随时可用的高浓度LiPF6溶液储备，实现将现有工艺每个步骤中必须经过的LiPF6溶解步骤简化为浓LiPF6溶液的稀释，溶解的时间变成了只需要管道转料消耗的时间，大大减少了单个工序必须消耗的时间，生产效率得到明显提升。进一步的，所述溶解釜外设置有用于对所述溶解釜进行冷却的冷却装置。上述冷却装置用于对溶解釜进行冷却，吸收固态LiPF6溶解过程中所产生的热量，避免由于LiPF6溶解放热使温度升高而导致LiPF6分解。进一步的，所述冷却装置为制冷夹套，所述制冷夹套内填充有冷冻液。进一步的，所述溶解釜与配制釜之间设置有过滤器。进一步的，所述电解液配制装置包括过滤器，所述过滤器的入口连通至所述溶解釜底部，所述过滤器的出口连通至溶解釜内，形成从溶解釜底部经过滤器回到溶解釜内的自循环过滤管路。通过设置上述过滤器，先对LiPF6溶液进行过滤，可减小后续对于电解液成品的过滤压力，节省过滤时间并进一步减少配制的总时间。进一步的，所述过滤器的过滤孔径为0.22μm～20μm；所述过滤器为滤芯过滤器、滤袋过滤器、滤布过滤器中的任意一种；所述过滤器材质包括但不限于PP、PTFE、不锈钢、钛。进一步的，所述溶解釜与配制釜之间还设置有输送装置、称重计量罐或质量流量计中的一种或多种。进一步的，所述输送装置为磁力泵或离心泵。进一步的，所述溶解釜内部连通至压力气源，可通过压力气源对溶解釜内施加加压气体，从而驱动液体从溶解釜向配制釜流动。进一步的，所述溶解釜与配制釜之间还设置有储存罐。在溶解釜与配制釜之间还设置有储存罐，可用于存储溶解釜溶解产生的高浓度LiPF6溶液，需要配置电解液时，直接从该储存罐调取高浓度LiPF6溶液，从而进一步缩短配置电解液所需时间。进一步的，所述储存罐外设置有用于对所述储存罐进行冷却的冷却装置。同样的，在储存罐外设置有用于对所述储存罐进行冷却的冷却装置可避免由于环境因素使储存罐内温度升高而导致LiPF6浓溶液在存储过程中酸度上升。可以理解，本技术的配制系统虽然是针对锂离子电池电解液而设计的，但其并不仅限用于锂离子电池电解液，其它需要配制的生产工艺也可以采用本申请的配制装置。与现有技术相比，本技术有如下有益效果：(1)本技术的电解液配制装置改变了传统的配制过程中添加固态LiPF6的模式，采用配制釜中添加液态LiPF6的模式进行电解液配制作业。一方面将固态LiPF6溶解这一耗时工序单独分离进行并行操作，能够大大缩短配制时间，提高电解液的生产效率；另一方面液态LiPF6在配制过程中更便于计量。(2)本技术的电解液配制装置结构简单、大大缩短配制工序时间，能够试用与各种锂离子电池电解液，具有很好的实用性。(3)在上述电解液配制装置中设置过滤器，还可以将溶液过滤的部分压力前置，可以减少电解液调配完成之后过滤的压力，节省过滤时间并进一步减少配制的总时间。附图说明图1是本技术优选实施方式提供的锂离子电池电解液配制装置的结构示意图。说明书附图中的附图标记如下：10、溶解釜；11、固态锂盐进料口；12、溶解釜出料口；20、配制釜；21、配制釜进料口；22、配制釜出料口；30、输送装置；31、输送装置进料口；32、输送装置出料口；40、质量流量计；50、分装口；60、输送管道。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池电解液配制装置，其特征在于，包括用于溶解固体锂盐的溶解釜(10)和用于配制电解液的配制釜(20)；所述溶解釜(10)顶部具有固态锂盐进料口(11)，底部具有溶解釜出料口(12)；所述配制釜(20)具有配制釜进料口(21)和配制釜出料口(22)；所述溶解釜出料口(12)通过输送管道(60)连通至所述配制釜进料口(21)。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液配制装置，其特征在于，包括用于溶解固体锂盐的溶解釜(10)和用于配制电解液的配制釜(20)；所述溶解釜(10)顶部具有固态锂盐进料口(11)，底部具有溶解釜出料口(12)；所述配制釜(20)具有配制釜进料口(21)和配制釜出料口(22)；所述溶解釜出料口(12)通过输送管道(60)连通至所述配制釜进料口(21)。2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液配制装置，其特征在于，所述溶解釜(10)外设置有用于对所述溶解釜(10)进行冷却的冷却装置。3.根据权利要求2所述的锂离子电池电解液配制装置，其特征在于，所述冷却装置为制冷夹套，所述制冷夹套内填充有冷冻液。4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液配制装置，其特征在于，所述溶解釜(10)与配制釜(20)之间设置有过滤器。5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液配制装置，其特征在于，所述电解液配制装置包括过滤器，所述过滤器的入口连通至所述溶解釜(10)底部，所述过滤器的出口连通至溶解釜(10)内，形成从溶解釜(10)底部经过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁祥欢，陈志锋，郁清清，郝敬磊，
申请(专利权)人：南通新宙邦电子材料有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32