用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱，它包括柱体；所述柱体为圆筒状，柱体上下两端分别设置有上封头、下封头，柱体外壁设置有夹层，柱体内多层分布设置有若干微孔支撑板，微孔支撑板分别支撑在沿着柱体内壁一周圈均匀分布设置的若干置板位上，微孔支撑板分别上堆积有分子筛；所述上封头上设置有溶剂出口；所述下封头上设置有溶剂进口，下封头内设置有散液盘管，散液盘管与溶剂进口相连，下封头的底部设置支腿；所述夹层内注入冷却液。能够减缓纯化柱内分子筛粉碎、沉降，维持纯化柱在低温下运行。

Solvent purification column for lithium ion battery electrolyte production

【技术实现步骤摘要】
用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱
本技术涉及锂离子电池电解液生产
，尤其涉及一种用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱。
技术介绍
近年来，由于全球环境污染和能源衰竭越来越严重，各国都在努力寻找新的绿色、环保且可持续发展的能源。锂离子电池具有电压高、比能量大、循环寿命长、放电性能稳定、安全环保等特点，在电动汽车、储能等领域有十分广泛的应用前景。锂离子电池电解液作为在电池正负极之间传输锂离子的介质，对于锂离子电池的安全、寿命、性能都有着重要的影响，被称为锂离子电池的“血液”。电解液对水分极为敏感，痕量的水分就会与电解液中的六氟磷酸锂发生反应，生产中使用了水分过量的电解液会对电池的性能造成严重的影响，为了保证制得的锂离子电池具有良好的性能，在生产的过程中必须严格控制电池电解液中的水分含量。锂离子电池电解液生产中使用的有机溶剂主要是碳酸酯类，如碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）等；这类溶剂为极性非质子溶剂，能有效溶解锂盐并提升电解液的电化学稳定性。但是溶剂在生产过程中不可避免的会有部分杂质，比如甲醇、乙醇等，这些杂质常含活泼型氢，容易在电解液及电池中产生副反应，因此电解液生产中一般要求碳酸酯类溶剂的纯度≥99.995%。分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来；分子筛具有吸附能力强、热稳定能力强的优点。利用分子筛能够吸附水分和小分子有机物的原理，目前电解液生产中一般使用填充分子筛的纯化柱对原料溶剂进行纯化。在利用纯化柱对溶剂进行纯化时，纯化柱内的分子筛需要隔一段时间就进行更换，除了分子筛自身吸附水分和杂质后吸附能力下讲的原因外，导致这一问题的另一原因是分子筛长时间经受溶剂的冲击后产生了粉碎、沉降。另外，在纯化柱对溶剂进行长时间连续纯化时，纯化柱会出现温度的快速上升，随着温度升高碳酸醋类溶剂的纯度会逐渐降低。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足提供一种能够减缓纯化柱内分子筛粉碎、沉降，维持纯化柱在低温下运行的用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱。本技术是通过以下技术方案来实现的：一种用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱，它包括柱体；所述柱体为圆筒状，柱体上下两端分别设置有上封头、下封头，柱体外壁设置有夹层，柱体内多层分布设置有若干微孔支撑板，微孔支撑板分别支撑在沿着柱体内壁一周圈均匀分布设置的若干置板位上，微孔支撑板分别上堆积有分子筛；所述上封头上设置有溶剂出口；所述下封头上设置有溶剂进口，下封头内设置有散液盘管，散液盘管与溶剂进口相连，下封头的底部设置支腿；所述夹层内注入冷却液。对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述夹层上下分别设置有冷却液进口、冷却液出口，冷却液由冷却液进口流入，充满夹层后由冷却液出口流出，循环流动。对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述夹层外侧包裹有一层聚氨酯或岩棉，形成保温层。对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述散液盘管为圆形盘管，盘管上设有均匀分布的散液孔。对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述柱体的高度与内径的比值大于等于2.5。对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述微孔支撑板上均匀开孔，孔间间距小于1cm，孔直径小于2mm；以便确保溶剂的顺利通过和对分子筛的有效支撑。对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述的夹层厚度为5~50mm。对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述冷却液进口上设置冷却液入口阀，冷却液出口上设置有冷却液出口阀。对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述溶剂纯化柱柱体上还设置有测温元件、压力表以及安全泄压口；所述测温元件为热电偶；利用测温元件以便时时监控柱内溶剂的温度，防止溶剂在高温下的分解；利用压力表以及安全泄压口，监控柱内压力变化并及时泄压，确保生产安全。对上述技术方案作进一步的改进和细化，所述柱体、上封头、下封头、夹层以及散液盘管的材质均为304或316不锈钢；保证结构强度的同时减少金属杂质的引入。本技术有以下有益效果：（1）改变了传统的纯化柱中整体堆积的分子筛分布方式，采用多层次堆积的分子筛，能有效减缓分子筛因长时间工作后导致的分子筛粉碎、沉降；同时，设置有散液盘管，将溶剂分散到整个分子筛填充截面，有效减弱溶剂对柱体中心分子筛的冲刷破坏；从而有效提高分子筛的使用寿命，降低纯化柱更换分子筛的频率。（2）设置了夹层，夹层内充满冷却液，夹层外侧包覆有保温层，能有效减弱纯化柱在长时间持续运行过程中产生的温度升高，减少碳酸酯等溶剂因温度升高导致的纯度下降情况，提升电解液产品的品质。附图说明图1是电解液生产的溶剂纯化柱结构示意图。图中柱体1上封头2下封头3夹层4微孔支撑板5置板位6溶剂出口7溶剂进口8散液盘管9支腿10保温层11冷却液进口12冷却液出口13测温元件14压力表15安全泄压口16。具体实施方式如附图所示，一种用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱，它包括柱体1；所述柱体1为圆筒状，柱体1上下两端分别设置有上封头2、下封头3，柱体1外壁设置有夹层4，柱体1内多层分布设置有若干微孔支撑板5，微孔支撑板5分别支撑在沿着柱体1内壁一周圈均匀分布设置的若干置板位6上，微孔支撑板5分别上堆积有分子筛；所述上封头2上设置有溶剂出口7；所述下封头3上设置有溶剂进口8，下封头3内设置有散液盘管9，散液盘管9与溶剂进口8相连，下封头3的底部设置支腿10；所述夹层4内注入冷却液；所述夹层4上下分别设置有冷却液进口、冷却液出口，冷却液由冷却液进口流入，充满夹层4后由冷却液出口流出，循环流动；所述夹层4外侧包裹有一层聚氨酯或岩棉，形成保温层11；所述散液盘管9为圆形盘管，盘管上设有均匀分布的散液孔；所述柱体1的高度与内径的比值大于等于2.5；所述微孔支撑板6上均匀开孔，孔间间距小于1cm，孔直径小于2mm；以便确保溶剂的顺利通过和对分子筛5的有效支撑；所述的夹层4厚度为5~50mm；所述冷却液进口12上设置冷却液入口阀，冷却液出口13上设置有冷却液出口阀；所述柱体1上还设置有测温元件14、压力表15以及安全泄压口16；所述测温元件14为热电偶；利用测温元件14以便时时监控柱内溶剂的温度，防止溶剂在高温下的分解；利用压力表15以及安全泄压口16，监控柱内压力变化并及时泄压，确保生产安全；所述柱体1、上封头2、下封头3、夹层4以及散液盘管9的材质均为304或316不锈钢；保证结构强度的同时减少金属杂质的引入。以上公开的仅仅是本技术的较佳实施例，但并非用以限制其本身，任何本领域的技术人员在不违背本技术精神内涵的情况下，所作的变化和改动，均应落在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱，其特征在于，它包括柱体；所述柱体为圆筒状，柱体上下两端分别设置有上封头、下封头，柱体外壁设置有夹层，柱体内多层分布设置有若干微孔支撑板，微孔支撑板分别支撑在沿着柱体内壁一周圈均匀分布设置的若干置板位上，微孔支撑板分别上堆积有分子筛；所述上封头上设置有溶剂出口；所述下封头上设置有溶剂进口，下封头内设置有散液盘管，散液盘管与溶剂进口相连，下封头的底部设置支腿；所述夹层内注入冷却液。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱，其特征在于，它包括柱体；所述柱体为圆筒状，柱体上下两端分别设置有上封头、下封头，柱体外壁设置有夹层，柱体内多层分布设置有若干微孔支撑板，微孔支撑板分别支撑在沿着柱体内壁一周圈均匀分布设置的若干置板位上，微孔支撑板分别上堆积有分子筛；所述上封头上设置有溶剂出口；所述下封头上设置有溶剂进口，下封头内设置有散液盘管，散液盘管与溶剂进口相连，下封头的底部设置支腿；所述夹层内注入冷却液。


2.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱，其特征在于，所述夹层上下分别设置有冷却液进口、冷却液出口，冷却液由冷却液进口流入，充满夹层后由冷却液出口流出，循环流动。


3.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱，其特征在于，所述夹层外侧包裹有一层聚氨酯或岩棉，形成保温层。


4.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池电解液生产的溶剂纯化柱，其特征在于，所述散液盘管为圆形盘管，盘管上设有均匀分布的散液孔。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘朋朋，黄碧英，徐伯雄，丁孔贤，
申请(专利权)人：隆能科技南通有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32