本實(shí)用新型屬于電池生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池電解液調(diào)配裝置。
背景技術(shù)：
目前鋰離子電池電解液的制備工藝中，需要將六氟磷酸鋰等鋰鹽以及其它的添加劑加入相應(yīng)的溶劑中并使之充分溶解，混合均勻之后經(jīng)過濾等步驟制得合格的電池電解液。
由于電解液對水分極為敏感，進(jìn)入電解液的水分會對電解液的品質(zhì)造成嚴(yán)重的影響，甚至導(dǎo)致電解液無法使用，因此，在混合溶解的過程中，必須保證混合溶解設(shè)備具有良好的密封性能，嚴(yán)禁空氣的進(jìn)入；另外由于六氟磷酸鋰等鋰鹽在溶解的過程中會釋放出大量的熱量，這些熱量能夠使得電解液的溫度上升，導(dǎo)致引發(fā)六氟磷酸鋰等鋰鹽自身的分解，因此，在電池電解液的溶解調(diào)配過程中，必須快速的將熱量散發(fā)出去，保證六氟磷酸鋰等鋰鹽在溶解調(diào)配的過程中的溫度的相對穩(wěn)定。
其中，現(xiàn)有的電池電解液調(diào)配裝置通常采用一個(gè)罐體進(jìn)行電解液的調(diào)配，并在罐體的上方設(shè)置一個(gè)攪拌機(jī)用于攪拌添加入罐體內(nèi)的原料促使其溶解，為了防止溶解過程中的溫度升高，需要利用包覆于罐體表面的制冷夾套進(jìn)對罐體進(jìn)行降溫，利用制冷夾套內(nèi)流通的冷凍液將溶解過程中產(chǎn)生的熱量帶走，保證罐體內(nèi)的電解液的溫度保持在指定的范圍內(nèi)。
然而，現(xiàn)有的電池電解液調(diào)配裝置存在以下缺陷：
第一、現(xiàn)有電解液原材料的調(diào)配通常采用人工進(jìn)行配制，即采用人工計(jì)量的方式配制一定量的鋰鹽與有機(jī)溶劑然后加入罐體進(jìn)行混合溶解，這種配制方式效率低，精準(zhǔn)度差，不利于大量生產(chǎn)；而且這種配制方式對原材料的水分控制欠缺，比如一般有機(jī)溶劑的水分含量需＜30ppm，當(dāng)電解液水分超出該范圍，就很容易導(dǎo)致六氟磷酸鋰等鋰鹽的分解，從而影響制得的電解液的質(zhì)量。
第二、現(xiàn)有電解液調(diào)配裝置密封效果差，而且由于采用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌溶解，增加了對罐體進(jìn)行密封的難度，在攪拌溶解的過程中空氣容易進(jìn)入罐體液化成水分，因此同樣會影響制得的電解液的質(zhì)量。
第三、現(xiàn)有電解液調(diào)配裝置采用在罐體外表面增設(shè)制冷夾套的降溫方式，因此，制冷夾套的散熱面積局限于罐體的表面積，導(dǎo)致?lián)Q熱面積有限，換熱效率低下，溶解調(diào)配所需時(shí)間長，更為嚴(yán)重的是一旦由于散熱不及時(shí)而導(dǎo)致罐體內(nèi)的電解液的溫度快速上升，將導(dǎo)致六氟磷酸鋰等鋰鹽自身的分解，最終導(dǎo)致電解液的酸度偏高，嚴(yán)重影響電解液的品質(zhì)，而且現(xiàn)有的電池電解液調(diào)配裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對攪拌部件等的動(dòng)平衡的要求高，成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于：針對現(xiàn)有電解液調(diào)配裝置密封效果不佳、散熱效果差、除水能力不足的缺陷，而提供一種既具有良好的密封效果和散熱效果，同時(shí)又具備優(yōu)異的除水效果的電池電解液調(diào)配裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
一種電池電解液調(diào)配裝置，包括粉體輸送裝置、流體輸送裝置、調(diào)配釜和電解液輸送管；所述電解液輸送管上連接有動(dòng)力輸送裝置和散熱裝置，所述電解液輸送管的兩端分別與所述調(diào)配釜連接，所述調(diào)配釜、所述動(dòng)力輸送裝置和所述散熱裝置通過所述電解液輸送管連接并構(gòu)成一循環(huán)回路；
所述粉體輸送裝置包括粉體儲罐、第一電機(jī)、第一接觸器和第一PLC模塊，所述粉體儲罐通過粉體輸送管與所述調(diào)配釜連接，所述粉體輸送管上設(shè)置有第一脫水分子篩和稱重模塊，所述第一PLC模塊讀取稱重模塊的累計(jì)重量數(shù)據(jù)并在讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)通過第一接觸器控制第一電機(jī)停止；
所述流體輸送裝置包括流體儲罐、第二電機(jī)、第二接觸器和第二PLC模塊，所述流體儲罐通過流體輸送管與所述調(diào)配釜連接，所述流體輸送管上設(shè)置有第二脫水分子篩和電磁流量計(jì)，所述第二PLC模塊讀取電磁流量計(jì)的累計(jì)流量數(shù)據(jù)并在讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)通過第二接觸器控制第二電機(jī)停止。
其中，PLC模塊是指可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。
作為本實(shí)用新型電池電解液調(diào)配裝置的一種改進(jìn)，所述粉體輸送管與所述調(diào)配釜之間設(shè)有第一電磁閥，所述第一PLC模塊讀取稱重模塊的累計(jì)重量數(shù)據(jù)并在讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)控制第一電磁閥關(guān)閉；所述流體輸送管與所述調(diào)配釜之間設(shè)有第二電磁閥，所述第二PLC模塊讀取電磁流量計(jì)的累計(jì)流量數(shù)據(jù)并在讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)控制第二電磁閥關(guān)閉。
作為本實(shí)用新型電池電解液調(diào)配裝置的一種改進(jìn)，所述電解液調(diào)配裝置還包括電解液存儲罐，所述電解液存儲罐通過電解液輸出管與所述調(diào)配釜的輸出端連接，所述電解液存儲罐的數(shù)量設(shè)置為至少一個(gè)。
作為本實(shí)用新型電池電解液調(diào)配裝置的一種改進(jìn)，所述電解液輸送管上設(shè)置有第一閥門，所述電解液輸出管上設(shè)置有第二閥門和第三脫水分子篩，所述第三脫水分子篩設(shè)置于所述第二閥門和所述電解液存儲罐之間。
作為本實(shí)用新型電池電解液調(diào)配裝置的一種改進(jìn)，所述調(diào)配釜的輸出端設(shè)置于所述調(diào)配釜的底部，所述調(diào)配釜內(nèi)部設(shè)置有過濾篩板。
作為本實(shí)用新型電池電解液調(diào)配裝置的一種改進(jìn)，所述過濾篩板的篩孔直徑為0.1～5mm，相鄰兩個(gè)篩孔的邊緣距離為0.5～2mm。
作為本實(shí)用新型電池電解液調(diào)配裝置的一種改進(jìn)，所述散熱裝置包括殼體以及設(shè)置于所述殼體內(nèi)的內(nèi)管道，所述內(nèi)管道為波浪形，所述內(nèi)管道的兩端分別與電解液輸送管連接，所述殼體內(nèi)填充有冷凍液，所述冷凍液的溫度為-15℃～15℃。其中，所述冷凍液為乙二醇-水混合液、甘油-水混合液、鹽水、冰水中的任意一種或兩種以上的混合液。
作為本實(shí)用新型電池電解液調(diào)配裝置的一種改進(jìn)，所述電解液調(diào)配裝置還包括用于抽取真空的真空泵，所述真空泵通過真空輸送管與所述調(diào)配釜連接，所述真空輸送管上設(shè)置有真空度檢測儀。
作為本實(shí)用新型電池電解液調(diào)配裝置的一種改進(jìn)，所述動(dòng)力輸送裝置為磁力泵或者蠕動(dòng)泵。
作為本實(shí)用新型電池電解液調(diào)配裝置的一種改進(jìn)，所述電解液輸送管還連接有粘度監(jiān)測儀、流速檢測儀和壓力檢測表。
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于：
1)、本實(shí)用新型的電池電解液調(diào)配裝置中粉體輸送裝置用于輸送鋰鹽等粉體原料，流體輸送裝置用于輸送溶解鋰鹽的有機(jī)溶劑，通過第一PLC模塊和第二PLC模塊設(shè)置所需電解液的濃度和體積，計(jì)算出配制所需的鋰鹽的重量和有機(jī)溶劑的體積，第一PLC模塊實(shí)時(shí)讀取稱重模塊的累計(jì)重量數(shù)據(jù)，當(dāng)讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)通過第一接觸器控制第一電機(jī)停止，調(diào)配釜中停止注入鋰鹽；第二PLC模塊實(shí)時(shí)讀取電磁流量計(jì)的累計(jì)流量數(shù)據(jù)，當(dāng)讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)通過第二接觸器控制第二電機(jī)停止，調(diào)配釜中停止注入有機(jī)溶劑，再通過電解液輸送管的調(diào)配，即可制得所需濃度的電解液溶液。因此，本實(shí)用新型能夠顯著提高電解液配制效率，同時(shí)也提高了電解液配制精度；而且，第一脫水分子篩和第二脫水分子篩的設(shè)置能夠有效控制原材料的含水量，從而提高制得的電解液的質(zhì)量。
2)、本實(shí)用新型的電池電解液調(diào)配裝置改變了傳統(tǒng)的利用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌溶解的方式，在調(diào)配釜上節(jié)省了攪拌機(jī)的設(shè)置，一方面避免了將攪拌機(jī)等活動(dòng)部件設(shè)置于調(diào)配釜上帶來的密封設(shè)計(jì)難題，提高了調(diào)配釜的密封性能，更有效的防止在溶解的過程中空氣進(jìn)入調(diào)配釜，有利于保證制得的電池電解液的質(zhì)量；另一方面簡化了罐體設(shè)計(jì)，避免了攪拌部件要求達(dá)到的動(dòng)態(tài)平衡等設(shè)計(jì)難題，有利于減少設(shè)備成本；本實(shí)用新型利用動(dòng)力輸送裝置驅(qū)動(dòng)鋰鹽與溶劑的混合物在電解液輸送管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)并完成溶解操作，有利于通過對動(dòng)力輸送裝置的功率進(jìn)行調(diào)整進(jìn)而調(diào)整溶解速率。
3)、本實(shí)用新型的電池電解液調(diào)配裝置改變了傳統(tǒng)的利用制冷夾套對溶解過程中的電解液進(jìn)行散熱降溫的方式，采用在調(diào)配釜外部的電解液輸送管上連接散熱裝置的降溫方式，所述散熱裝置的換熱面積可以擴(kuò)展或調(diào)整，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活的設(shè)置，從而解決了傳統(tǒng)的制冷夾套的換熱面積局限于調(diào)配釜的外壁面積的問題，本實(shí)用新型可以通過擴(kuò)展散熱裝置的換熱面積來加快制冷效率，縮短電池電解液的溶解調(diào)配時(shí)間，提高調(diào)配效率。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-粉體輸送裝置；11-粉體儲罐；12-第一PLC模塊；13-第一電機(jī)；14-第一脫水分子篩；15-稱重模塊；16-第一電磁閥；2-流體輸送裝置；21-流體儲罐；22-第二PLC模塊；23-第二電機(jī)；24-第二脫水分子篩；25-電磁流量計(jì)；26-第二電磁閥；3-調(diào)配釜；31-過濾篩板；4-電解液輸送管；41-第一閥門；42-壓力檢測表；43-粘度監(jiān)測儀；44-流速檢測儀；5-動(dòng)力輸送裝置；6-散熱裝置；61-內(nèi)管道；62-冷凍液；7-電解液存儲罐；8-電解液輸出管；81-第二閥門；82-第三脫水分子篩；9-真空泵；91-真空輸送管；92-真空度檢測儀；93-第三閥門。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式和說明書附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
如圖1所示，一種電池電解液調(diào)配裝置，包括粉體輸送裝置1、流體輸送裝置2、調(diào)配釜3、電解液輸送管4；電解液輸送管4上連接有動(dòng)力輸送裝置5和散熱裝置6，電解液輸送管4的兩端分別與調(diào)配釜3連接，調(diào)配釜3、動(dòng)力輸送裝置5和散熱裝置6通過電解液輸送管4連接并構(gòu)成一循環(huán)回路。
其中，動(dòng)力輸送裝置5為磁力泵或者蠕動(dòng)泵；散熱裝置6包括殼體以及設(shè)置于殼體內(nèi)的內(nèi)管道61，內(nèi)管道61為波浪形，內(nèi)管道61的兩端分別與電解液輸送管4連接，殼體內(nèi)填充有冷凍液62，冷凍液62的溫度為-15℃～15℃。其中，冷凍液62為乙二醇-水混合液、甘油-水混合液、鹽水、冰水中的任意一種或兩種以上的混合液。
粉體輸送裝置1包括粉體儲罐11、第一電機(jī)13、第一接觸器和第一PLC模塊12，粉體儲罐11通過粉體輸送管與調(diào)配釜3連接，粉體輸送管上設(shè)置有第一脫水分子篩14和稱重模塊15，第一PLC模塊12讀取稱重模塊15的累計(jì)重量數(shù)據(jù)并在讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)通過第一接觸器控制第一電機(jī)13停止。
流體輸送裝置2包括流體儲罐21、第二電機(jī)23、第二接觸器和第二PLC模塊22，流體儲罐21通過流體輸送管與調(diào)配釜3連接，流體輸送管上設(shè)置有第二脫水分子篩24和電磁流量計(jì)25，第二PLC模塊22讀取電磁流量計(jì)25的累計(jì)流量數(shù)據(jù)并在讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)通過第二接觸器控制第二電機(jī)23停止。
其中，PLC模塊是指可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。
該電解液調(diào)配裝置還包括用于存儲電解液的電解液存儲罐7和用于抽取真空的真空泵9，真空泵9通過真空輸送管91與調(diào)配釜3連接，真空輸送管91上設(shè)置有真空度檢測儀92和第三閥門93；電解液存儲罐7通過電解液輸出管8與調(diào)配釜3的輸出端連接，電解液輸送管4上設(shè)置有第一閥門41，電解液輸出管8上設(shè)置有第二閥門81和第三脫水分子篩82，第三脫水分子篩82設(shè)置于第二閥門81和電解液存儲罐7之間，電解液存儲罐7的數(shù)量設(shè)置為至少一個(gè)。
在根據(jù)本實(shí)用新型的電池電解液調(diào)配裝置的一實(shí)施例中，粉體輸送管與調(diào)配釜3之間設(shè)有第一電磁閥16，第一PLC模塊12讀取稱重模塊15的累計(jì)重量數(shù)據(jù)并在讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)控制第一電磁閥16關(guān)閉；流體輸送管與調(diào)配釜3之間設(shè)有第二電磁閥26，第二PLC模塊22讀取電磁流量計(jì)25的累計(jì)流量數(shù)據(jù)并在讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)控制第二電磁閥26關(guān)閉。
在根據(jù)本實(shí)用新型的電池電解液調(diào)配裝置的一實(shí)施例中，調(diào)配釜3的輸出端設(shè)置于調(diào)配釜3的底部，調(diào)配釜3內(nèi)部設(shè)置有過濾篩板31；過濾篩板31的篩孔直徑為0.1～5mm，相鄰兩個(gè)篩孔的邊緣距離為0.5～2mm。
在根據(jù)本實(shí)用新型的電池電解液調(diào)配裝置的一實(shí)施例中，電解液輸送管4還連接有粘度監(jiān)測儀43、流速檢測儀44和壓力檢測表42。
本實(shí)用新型的具體工作過程為：首先，根據(jù)所需電解液的濃度和質(zhì)量，計(jì)算出配制所需的鋰鹽的重量和有機(jī)溶劑的體積，將所需的鋰鹽的重量值和有機(jī)溶劑的體積值分別輸入第一PLC模塊12和第二PLC模塊22中作為數(shù)據(jù)設(shè)定值；
然后連通主供電電源，第一電機(jī)13和第二電機(jī)23啟動(dòng)，經(jīng)過第一脫水分子篩14脫水后，第一電機(jī)13將鋰鹽注入調(diào)配釜3中，當(dāng)?shù)谝籔LC模塊12讀取的稱重模塊15的累計(jì)重量數(shù)據(jù)達(dá)到數(shù)據(jù)設(shè)定值時(shí)，第一PLC模塊12控制接觸器斷開從而控制第一電機(jī)13停止工作，同時(shí)第一PLC模塊12控制電磁閥關(guān)閉，調(diào)配釜3中停止注入鋰鹽；同樣的，經(jīng)過第二脫水分子篩24脫水后，第二PLC模塊22實(shí)時(shí)讀取電磁流量計(jì)25的累計(jì)流量數(shù)據(jù)，當(dāng)讀取數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)通過第二接觸器控制第二電機(jī)23停止，調(diào)配釜3中停止注入有機(jī)溶劑；
接著啟動(dòng)動(dòng)力輸送裝置5，在動(dòng)力輸送裝置5的驅(qū)動(dòng)下使得調(diào)配釜3內(nèi)的混合物料在電解液輸送管4內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，并在循環(huán)流動(dòng)的過程中溶解混合成電池電解液，電池電解液在循環(huán)流動(dòng)的過程中經(jīng)過散熱裝置6，通過散熱裝置6對電池電解液進(jìn)行換熱制冷降溫，保證電池電解液的溫度在溶解過程中保持在指定的范圍內(nèi)，防止因溫度過高而引起的六氟磷酸鋰等鋰鹽自身分解的現(xiàn)象，經(jīng)過散熱裝置6進(jìn)行換熱制冷降溫后的電解液通過電解液輸送管4回流至調(diào)配釜3，完成一個(gè)循環(huán)過程，經(jīng)過若干個(gè)循環(huán)過程之后，調(diào)配釜3內(nèi)的鋰鹽完全溶解即可制得合格的電解液；最后將調(diào)配好的電解液通過電解液輸出管8輸出到電解液存儲罐7中，即完成電池電解液的調(diào)配。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所作出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。