CN107732266A - 高通量配液方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池制备领域，尤其涉及一种高通量配液方法。本发明的高通量配液方法，其可以进行三种不同组分的高通量配液，一并进行很多种不同组分配比的混合液的配置，满足高通量筛选的需求，操作简单。

Description

高通量配液方法
【技术领域】
本发明涉及电池制备领域，尤其涉及一种高通量配液方法。
【背景技术】
现有的高通量筛选需要配置多种不同组分配比的混合液来进行实验，而现有的高通量筛选通常采取多种组分配比逐一进行配置，操作太繁杂。
【发明内容】
针对上述问题，本发明提供一种高通量配液方法。
本发明解决技术问题的方案是提供一种高通量配液方法，其用于进行三种组分的高通量筛选，提供多个相同大小的容器，所述高通量配液方法包括以下步骤：
将多个容器在一平面内紧密排布形成一呈等边三角形的容器集，等边三角形具有依次首尾相连的第一边、第二边和第三边，定义第一边至与第一边相对的顶点的方向为第一方向，定义第二边至与第二边相对的顶点的方向为第二方向，定义第三边至与第三边相对的顶点的方向为第三方向；
向多个容器中注入第一组分；在第一方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第一组分，在第一方向上依次排列的每一排容器注入的第一组分的体积呈等差数列；
向多个容器中注入第二组分；在第二方向上容器集也包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第二组分，在第二方向上依次排列的每一排容器注入的第二组分的体积呈等差数列；
向多个容器中注入第三组分；在第三方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第三组分，在第三方向上依次排列的每一排容器注入的第三组分的体积呈等差数列。
优选地，每次注入的第一组分或第二组分或第三组分的体积相同，沿第一方向或第二方向或第三方向上的m排容器中每一排的注液次数呈等差数列。
优选地，所有容器的注液次数都相同，沿第一方向或第二方向或第三方向上的m排容器中每一排的每次注液的体积呈等差数列。
优选地，每次注入的第一组分或者第二组分或者第三组分的体积相同，m排容器中每一排的注液次数在逐层递增。
优选地，m排容器中每一排的注液次数相同且每一排注液的体积逐层递增。
优选地，在第一方向上对第一组分完成注液之后旋转120°进行第二方向上的第二组分的注液，再继续旋转120°进行第三方向上的第三组分的注液。
优选地，在第一方向、第二方向和第三方向上的注液可交替进行。
优选地，所述高通量配液方法进一步包括以下步骤：
均匀混合，对混合液进行均匀混合。
优选地，所述均匀混合的方式是机械震荡、磁力震荡、超声波震荡或者搅拌。
本发明还提供一种高通量配液方法，其用于进行四种组分的高通量筛选，提供多个相同大小的容器，所述高通量配液方法包括以下步骤：
将多个容器在一平面内紧密排布形成一呈长方形的容器集，长方形具有依次首尾相连的第一边、第二边、第三边和第四边，其中第一边与第三边相对，第二边与第四边相对；
向多个容器中注入第一组分；在第一边至第三边的方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第一组分，在第一边至第三边的方向上依次排列的每一排容器注入的第一组分的体积呈等差数列；
向多个容器中注入第二组分；在第三边至第一边的方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第二组分，在第三边至第一边的方向上依次排列的每一排容器注入的第二组分的体积呈等差数列；
向多个容器中注入第三组分；在第二边至第四边的方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第三组分，在第二边至第四边的方向上依次排列的每一排容器注入的第三组分的体积呈等差数列；
向多个容器中注入第四组分；在第四边至第二边的方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第四组分，在第四边至第二边的方向上依次排列的每一排容器注入的第四组分的体积呈等差数列。
与现有技术相比，本发明的一种高通量配液方法，其可以进行三种不同组分的高通量配液，一并进行很多种不同组分配比的混合液的配置，满足高通量筛选的需求，操作简单。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的高通量配液方法的流程示意图。
图2是本发明的将多个容器在一平面内紧密排列形成一个等边三角形的示意图。
图3是本方的第二实施例的高通量配液方法的流程示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1，本发明的第一实施例提供一种高通量配液方法，其用于进行三种组分的高通量筛选，提供多个相同大小的容器，所述高通量配液方法包括以下步骤：
步骤S1：将多个容器在一平面内紧密排布形成一呈等边三角形的容器集，等边三角形具有依次首尾相连的第一边、第二边和第三边，定义第一边至与第一边相对的顶点的方向为第一方向，定义第二边至与第二边相对的顶点的方向为第二方向，定义第三边至与第三边相对的顶点的方向为第三方向；
步骤S2：向多个容器中注入第一组分，在第一方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第一组分，在第一方向上依次排列的每一排容器注入的第一组分的体积呈等差数列；
步骤S3：向多个容器中注入第二组分，在第二方向上容器集也包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第二组分，在第二方向上依次排列的每一排容器注入的第二组分的体积呈等差数列；
步骤S4：向多个容器中注入第三组分；在第三方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第三组分，在第三方向上依次排列的每一排容器注入的第三组分的体积呈等差数列，从而得到m(m+1)/2种不同组分配比的混合液。
请参考图2，所述步骤S1具体为：提供多个容器，所有的容器在一平面内紧密排布形成一呈等边三角形的容器集，假设等边三角形的一条边上有m个容器，而且在等边三角形的某一条边朝向其相对顶点的方向上每一层的容器数量逐层递减一个，故该等边三角形共有m层，因此，根据等差数列计算公式可以计算得到容器的总数量为：m(m+1)/2，(m为整数)每一个容器的型号均相同。
可以理解，每次注入的第一组分或第二组分或第三组分的体积相同，沿第一方向或第二方向或第三方向上的m排容器中每一排的注液次数呈等差数列，注液次数呈等差数列可以是递增等差数列或者递减等差数列，在本发明中优选为递增等差数列，即m排容器中每一排的注液次数在逐层递增；或者所有容器的注液次数都相同，沿第一方向或第二方向或第三方向上的m排容器中每一排的每次注液的体积呈等差数列，注液的体积呈等差数列可以是递增等差数列或者递减等差数列，在本发明中优选为递增等差数列，即每一排注液的体积逐层递增。
可以理解，在第一方向上对第一组分完成注液之后旋转120°进行第二方向上的第二组分的注液，再继续旋转120°进行第三方向上的第三组分的注液；或者为了让三种组分的溶液混合均匀，在第一方向、第二方向和第三方向上的注液可交替进行，但需保证每个容器中都注入有三种不同组分的溶液，例如：先将等边三角形的三条边交替旋转120°注入完第一组分或者第二组分或者第三组分后，再往上层递增注液次数。
可以理解，如果每次注液的体积都是n，故等配液完成之后，每个容器中得到的混合液的体积均为(m+2)n。
优选地，所述高通量配液方法还可以进一步包括步骤S5：
步骤S5：均匀混合，对混合液进行均匀混合，所述均匀混合的方式可以是机械震荡、磁力震荡、超声波震荡或者搅拌。
对于电解液的配置，通常涉及到多种不同组分配比的电解液的成分筛选同时进行，不同组分配比的电解液可以得到不同的电化学性能，本领域的技术人员可以根据该电化学性能测试结果来选择对应的组分配比，根据高通量配置电解液实现高通量组分筛选，而且，所需要配置的电解液仅仅需要几毫升即可实现筛选。在接下来的说明中，原液指的是配置电解液的溶剂，配置一个电解液通常需要多种溶剂，本发明中针对三种不同成分的待筛选溶剂来进行说明，而且在进行电解液的高通量配液时，锂盐和添加剂的组分是固定的，不同成分的待筛选溶剂按照预先设计的不同配比可以制成不同性能的电解液，其中待筛选溶剂可以直接加入到原液存储罐中，锂盐和添加剂需按照一定比例稀释后直接加入到原液存储罐中。故，接下来针对电解液的高通量配液过程进行详细说明。
以等边三角形共有A、B、C三条边，每条边上的容器数量为16个进行说明，故容器的总数量为16(16+1)/2＝136个。
从等边三角形的第一边A注入第一待筛选溶剂，从A边开始到与之相对的顶点共有16层，其中A边为第16层，与A边相对的顶点为第1层，从A边开始到与之相对顶点的方向X逐层递减容器数量，即第1层只有一个容器，其中第16层有16个容器。往第1层的1个容器中分别注入15次第一待筛选溶剂，然后再逐层递减注液次数，到了第16层时，往第16层的16个容器中均注入0次第一待筛选溶剂，每次注入的待筛选溶剂的体积均为n。然后将等边三角形旋转120°，从第二边B边开始到与之相对顶点的方向Y按照如上的方式注入第二待筛选溶剂。最后再将等边三角形旋转120°，从第三边C边开始到与之相对顶点的方向Z按照如上的方式注入第三待筛选溶剂，最终得到136中不同组分配比的电解液，而且每组电解液的溶剂的体积均相同，为15n。每组电解液的溶剂组分配比与容器的所在位置相关联，且每组电解液的溶剂组分配比均不相同。例如：A边与B边相交的顶点处的容器中的电解液的溶剂组分配比为第一待筛选溶剂：第二待筛选溶剂：第三待筛选溶剂＝0：0：15；B边与C边相交的顶点处的容器中的电解液的组分配比为第一待筛选溶剂：第二待筛选溶剂：第三待筛选溶剂＝15：0：0；A边与C边相交的顶点处的容器中的电解液的组分配比为第一待筛选溶剂：第二待筛选溶剂：第三待筛选溶剂＝0：15：0。对得到的136组不同组分配比的电解液进行电化学性能测试，然后根据电化学性能测试结果筛选出对应的组分配比，由于每组电解液的组分配比与容器的所在位置相关联，故而可以迅速得知筛选出来的组分配比。
可以理解，混合后得到的电解液中的待筛选溶剂、锂盐和添加剂三者各自的浓度也可以迅速计算得出，其中第一待筛选溶剂的浓度为a％，第二待筛选溶剂的浓度为b％，第三待筛选溶剂的浓度为c％，从而混合后的电解液中第一待筛选溶剂的浓度为：(a％)＊待筛选溶剂的注液次数/15；电解液中第二待筛选溶剂的浓度为：(b％)＊第二待筛选溶剂的注液次数/15；第三待筛选溶剂的浓度为(c％)＊第三待筛选溶剂的注液次数/15。
可以理解，A、B、C三边可以相互更换注入的溶剂类型，只需保证每条边注入的溶剂均不相同即可。
可以理解，所述配液过程可以是手动进行或者机械手自动进行。
请参考图3，本发明的第二实施例还提供一种高通量配液方法，其包括以下步骤：
步骤S11：将多个容器在一平面内紧密排布形成一呈长方形的容器集，长方形具有依次首尾相连的第一边、第二边、第三边和第四边，其中第一边与第三边相对，第二边与第四边相对；
步骤S12：向多个容器中注入第一组分，在第一边至第三边的方向上容器集包括f排容器，同一排的每个容器注入等量的第一组分，在第一边至第三边的方向上依次排列的每一排容器注入的第一组分的体积呈等差数列；
步骤S13：向多个容器中注入第二组分，在第三边至第一边的方向上容器集包括f排容器，同一排的每个容器注入等量的第二组分，在第三边至第一边的方向上依次排列的每一排容器注入的第二组分的体积呈等差数列；
步骤S14：向多个容器中注入第三组分，在第二边至第四边的方向上容器集包括h排容器，同一排的每个容器注入等量的第三组分，在第二边至第四边的方向上依次排列的每一排容器注入的第三组分的体积呈等差数列；
步骤S15：向多个容器中注入第四组分，在第四边至第二边的方向上容器集包括h排容器，同一排的每个容器注入等量的第四组分，在第四边至第二边的方向上依次排列的每一排容器注入的第四组分的体积呈等差数列，从而得到f＊h种不同组分配比的混合液，其中f，h均为正整数。
步骤S16：均匀混合，对混合液进行均匀混合，所述均匀混合的方式可以是机械震荡、磁力震荡、超声波震荡或者搅拌。
与现有技术相比，本发明的一种高通量配液方法，其可以进行三种不同组分的高通量配液，一并进行很多种不同组分配比的混合液的配置，满足高通量筛选的需求，操作简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高通量配液方法，其用于进行三种组分的高通量筛选，提供多个相同大小的容器，其特征在于：所述高通量配液方法包括以下步骤：
将多个容器在一平面内紧密排布形成一呈等边三角形的容器集，等边三角形具有依次首尾相连的第一边、第二边和第三边，定义第一边至与第一边相对的顶点的方向为第一方向，定义第二边至与第二边相对的顶点的方向为第二方向，定义第三边至与第三边相对的顶点的方向为第三方向；
向多个容器中注入第一组分；在第一方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第一组分，在第一方向上依次排列的每一排容器注入的第一组分的体积呈等差数列；
向多个容器中注入第二组分；在第二方向上容器集也包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第二组分，在第二方向上依次排列的每一排容器注入的第二组分的体积呈等差数列；
向多个容器中注入第三组分；在第三方向上容器集包括m排容器，同一排的每个容器注入等量的第三组分，在第三方向上依次排列的每一排容器注入的第三组分的体积呈等差数列。
2.如权利要求1所述的高通量配液方法，其特征在于：每次注入的第一组分或第二组分或第三组分的体积相同，沿第一方向或第二方向或第三方向上的m排容器中每一排的注液次数呈等差数列。
3.如权利要求1所述的高通量配液方法，其特征在于：所有容器的注液次数都相同，沿第一方向或第二方向或第三方向上的m排容器中每一排的每次注液的体积呈等差数列。
4.如权利要求2所述的高通量配液方法，其特征在于：每次注入的第一组分或者第二组分或者第三组分的体积相同，m排容器中每一排的注液次数在逐层递增。
5.如权利要求3所述的高通量配液方法，其特征在于：m排容器中每一排的注液次数相同且每一排注液的体积逐层递增。
6.如权利要求2或3所述的高通量配液方法，其特征在于：在第一方向上对第一组分完成注液之后旋转120°进行第二方向上的第二组分的注液，再继续旋转120°进行第三方向上的第三组分的注液。
7.如权利要求2或3所述的高通量配液方法，其特征在于：在第一方向、第二方向和第三方向上的注液可交替进行。
8.如权利要求1所述的高通量配液方法，其特征在于：所述高通量配液方法进一步包括以下步骤：
均匀混合，对混合液进行均匀混合。
9.如权利要求8所述的高通量配液方法，其特征在于：所述均匀混合的方式是机械震荡、磁力震荡、超声波震荡或者搅拌。
10.一种高通量配液方法，其用于进行四种组分的高通量筛选，提供多个相同大小的容器，其特征在于：所述高通量配液方法包括以下步骤：
将多个容器在一平面内紧密排布形成一呈长方形的容器集，长方形具有依次首尾相连的第一边、第二边、第三边和第四边，其中第一边与第三边相对，第二边与第四边相对；
向多个容器中注入第一组分，在第一边至第三边的方向上容器集包括f排容器，同一排的每个容器注入等量的第一组分，在第一边至第三边的方向上依次排列的每一排容器注入的第一组分的体积呈等差数列；
向多个容器中注入第二组分，在第三边至第一边的方向上容器集包括f排容器，同一排的每个容器注入等量的第二组分，在第三边至第一边的方向上依次排列的每一排容器注入的第二组分的体积呈等差数列；
向多个容器中注入第三组分，在第二边至第四边的方向上容器集包括h排容器，同一排的每个容器注入等量的第三组分，在第二边至第四边的方向上依次排列的每一排容器注入的第三组分的体积呈等差数列；
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