[實(shí)用新型]一種鋰離子電池電解液配制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720132736.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-14
• 公開（公告）號(hào): CN206480715U
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁祥歡;陳志鋒;郁清清;郝敬磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通新宙邦電子材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/056
• 分類號(hào): H01M10/056
• 代理公司: 深圳卓正專利代理事務(wù)所(普通合伙)44388
• 代理人: 吳思瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電解液生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰離子電池電解液配制裝置。

背景技術(shù)

鋰離子電池是一種新型高能二次電池。由于中國(guó)鋰離子電池技術(shù)、生產(chǎn)、市場(chǎng)逐漸成熟，韓國(guó)、日本鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移，中國(guó)成為鋰離子電池的集中地。鋰電池電解液是鋰電池的重要組成部分。目前商品化的鋰電池應(yīng)用的電解液，基本上都以LiPF₆為主要電解質(zhì)，碳酸酯類為主要溶劑，此外還加入少量的添加劑以提升其性能。由于LiPF₆熱穩(wěn)定性差，而LiPF₆溶解過(guò)程中會(huì)釋放出大量的熱量，因此在LiPF₆加料過(guò)程中需嚴(yán)格控制加料速率，防止LiPF₆過(guò)熱分解，導(dǎo)致LiPF₆加料過(guò)程過(guò)長(zhǎng)，使電解液生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低。因此，在鋰電池電解液生產(chǎn)過(guò)程中如何縮短LiPF₆加料工序時(shí)間至關(guān)重要。

現(xiàn)有的電解液配制過(guò)程大致如下：配制釜中先加入溶劑，再在配制釜通冷凍液(-5～5℃)的條件下加入添加劑，待配制釜內(nèi)溫度下降至0～8℃左右時(shí)，將鋰鹽桶內(nèi)的LiPF₆固體加入配制釜，控制LiPF₆的加料速度，待固態(tài)LiPF₆全部溶解后，充分?jǐn)嚢瑁瑥呐渲聘鲁隽峡谌訖z測(cè)，待檢測(cè)合格后，直接過(guò)濾分裝。

其中，鋰鹽的溶解是電解液調(diào)配工藝中最為耗時(shí)的步驟，由于LiPF₆溶解時(shí)大量放熱，且LiPF₆自身不耐熱，溫度高(15℃以上)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多的游離酸，導(dǎo)致電解液不合格。因此，LiPF₆的加入速度需要嚴(yán)格控制，不能過(guò)快，同時(shí)要保證調(diào)配釜的冷卻能力足夠，能夠抑制釜溫不致于迅速上升，否則容易出現(xiàn)電解液酸度超標(biāo)的情況。但慢速加入鋰鹽嚴(yán)重影響了電解液生產(chǎn)的效率，導(dǎo)致批次消耗的時(shí)間大量增加。例如LiPF₆包裝規(guī)格為150kg/桶，加一桶LiPF₆的時(shí)間約為15～20min，再加上換桶、拆裝的時(shí)間，每桶LiPF₆的加料時(shí)間約為0.75～0.8h。以5T配制釜為例，配制5T電解液，其中LiPF₆含量約為13％，LiPF₆加料時(shí)間約為5h，耗時(shí)太長(zhǎng)，嚴(yán)重影響到電解液的配制效率，因此在電解液生產(chǎn)過(guò)程中如何縮短配制工序時(shí)間、提高電解液的生產(chǎn)效率是本實(shí)用新型的主要研究?jī)?nèi)容。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的鋰離子電池電解液配制中固態(tài)LiPF₆溶解時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致電解液的配制速率較低的問(wèn)題，發(fā)明了一種新型的鋰離子電池電解液配制裝置，該配制裝置能夠大大縮短配制工序，提高電解液的生產(chǎn)效率。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

提供一種鋰離子電池電解液配制裝置，包括用于溶解固體鋰鹽的溶解釜和用于配制電解液的配制釜；所述溶解釜頂部具有固態(tài)鋰鹽進(jìn)料口，底部具有溶解釜出料口；所述配制釜具有配制釜進(jìn)料口和配制釜出料口；所述溶解釜出料口通過(guò)輸送管道連通至所述配制釜進(jìn)料口。

本實(shí)用新型提供的鋰離子電池電解液配制裝置包括用于獨(dú)立溶解LiPF₆的溶解釜和用于配制電解液的配制釜。溶解釜和配制釜通過(guò)輸送管道相互連通。通過(guò)設(shè)置獨(dú)立的溶解釜，從而可將溶解LiPF₆的步驟從電解液配制釜的操作中分離出來(lái),電解液配制釜可只用于將LiPF₆溶解釜制備的高濃度LiPF₆溶液稀釋調(diào)配到指定比例即可，而耗時(shí)最長(zhǎng)的LiPF₆溶解步驟可以與電解液其它操作(例如洗釜、向配制釜中添加溶劑和添加劑的操作，以及進(jìn)行冷卻降溫的操作)并行，形成隨時(shí)可用的高濃度LiPF₆溶液儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)有工藝每個(gè)步驟中必須經(jīng)過(guò)的LiPF₆溶解步驟簡(jiǎn)化為濃LiPF₆溶液的稀釋，溶解的時(shí)間變成了只需要管道轉(zhuǎn)料消耗的時(shí)間，大大減少了單個(gè)工序必須消耗的時(shí)間，生產(chǎn)效率得到明顯提升。

進(jìn)一步的，所述溶解釜外設(shè)置有用于對(duì)所述溶解釜進(jìn)行冷卻的冷卻裝置。

上述冷卻裝置用于對(duì)溶解釜進(jìn)行冷卻，吸收固態(tài)LiPF₆溶解過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量，避免由于LiPF₆溶解放熱使溫度升高而導(dǎo)致LiPF₆分解。