CN113578686B - 一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置 - Google Patents
一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置，包括凝固槽和水洗槽，所述凝固槽和水洗槽的外部设置有补水泵和抽水泵，所述补水泵的进水口通过进水管连接水洗槽，出水口通过出水管连接凝固槽，所述抽水泵的抽水口通过抽水管分别连接凝固槽和水洗槽，排水口通过排水管连接至外排系统，所述水洗槽通过补水管连接补水系统。本发明采用抽水泵快速排出一定体积、浓度的溶剂及补水泵快速补充一定体积的纯水的方式实现液体浓度的调节，有效提高了液体浓度的控制能力，减小了因液体浓度变化造成涂布膜膜面性能变差的风险，其适用于生产油系涂布隔膜时凝、水洗系统溶液浓度快速调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于锂电池油系涂布隔膜时凝固、水洗系统溶液浓度快速调节装置，属于锂电池隔膜生产技术领域。
背景技术
锂电池隔膜属于电池配套材料，属于高效能源材料技术中的高效二次电池材料。高性能锂电池油系涂布隔膜主要用于动力电池、3C产品电池和储能电池，其中油系涂布隔膜与现有的水系涂布隔膜相比，油系涂布隔膜的工艺核心是膜面涂布后进入凝固槽进行膜面涂层的凝固，然后再进入水洗槽洗去膜面多余的凝固液，随之进入烘干烘箱对膜面的水分进行烘干。油系涂布隔膜较水洗涂布隔膜具有明显的优势，其具有透气性能好、穿刺强度、安全性、孔隙率及耐高温等优点。同时，隔膜性能对电池容量、循环能力及安全性有直接影响，性能优良的隔膜可改善电池的电池容量、充放电及循环能力和安全性能，因此性能优良的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。在产品力方面，油系涂布隔膜的优势也远高于水洗涂布隔膜。
目前在生产油系涂布隔膜过程中，凝固、水洗是非常关键的一步，通常会设置水洗槽以及装有不同浓度溶剂的凝固槽，水洗槽内的纯水会溢流进入低浓度溶剂的凝固槽，低浓度凝固槽内液体会溢流进入高浓度溶剂的凝固槽；然后刚涂布后的隔膜随即进入高浓度溶剂凝固槽、低浓度溶剂凝固槽及水洗槽，但是由于涂布后的隔膜表面带有一定量的溶剂，所以会增加凝固槽的溶剂浓度。而现有的油系涂布设备中，凝固槽内液体的浓度需维持在一定的范围，若超出范围，会对涂布隔膜的性能产生很大的影响，当涂布后的隔膜进入高浓度溶剂的凝固槽后，由于涂布膜面带有溶剂，会导致高浓度溶剂凝固槽溶剂浓度的增加；虽然逐级溢流能一定程度降低凝固槽溶剂的浓度，但降低的过程需要一定的时间，且会浪费一定量的溶剂，故逐级溢流的方式根本满足不了以上要求。因此，迫切需要一种能快速实现凝固槽溶液浓度调节的装置，这对于实际生产具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于锂电池油系涂布隔膜时凝固、水洗系统溶液浓度快速调节装置，以满足将凝固槽内液体的浓度维持在一定的范围。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置，包括凝固槽和水洗槽，所述凝固槽和水洗槽的外部设置有补水泵和抽水泵，所述补水泵的进水口通过进水管连接水洗槽，出水口通过出水管连接凝固槽，所述抽水泵的抽水口通过抽水管分别连接凝固槽和水洗槽，排水口通过排水管连接至外排系统，所述水洗槽通过补水管连接补水系统。
进一步的，所述凝固槽包括第一凝固槽和第二凝固槽，其中第一凝固槽内的溶剂浓度大于第二凝固槽的溶剂浓度。
进一步的，所述水洗槽设置至少两个，优选三个，具体包括第一水洗槽、第二水洗槽和第三水洗槽，并且第一凝固槽、第二凝固槽、第一水洗槽、第二水洗槽和第三水洗槽依次并排连接，并且相邻的两个槽体之间设置有溢流挡板。
进一步的，所述凝固槽和水洗槽由一个上方开口的条形槽体通过溢流挡板分隔形成。
进一步的，所述凝固槽外设置有溶剂浓度检测传感器，水洗槽内设置有液位检测传感器，浓度检测传感器和液位检测传感器均连接至控制系统，所述溶剂浓度检测传感器通过连通管道安装在凝固槽外侧壁上，所述液位检测传感器包括高液位检测传感器和低液位检测传感器，所述高液位检测传感器和低液位检测传感器安装在水洗槽内侧壁上。
进一步的，所述补水泵的出水口连接出水总管，出水总管上连接多路出水支管，每路出水支管连接一个凝固槽，并且每路出水支管上均安装有管道阀门。
进一步的，所述抽水泵的抽水口连接抽水总管，抽水总管上连接多路抽水支管，每路抽水支管分别一一对应连接至各个凝固槽和水洗槽，并且每路抽水支管上均安装有管道阀门。
进一步的，所述补水管与最外侧的水洗槽相连，并且补水管上安装有管道阀门。
进一步的，所述管道阀门均采用可控式阀门，并且可控式阀门均与控制系统连接，控制系统同时连接补水泵和抽水泵。
本发明的有益效果是：本发明采用抽水泵快速排出一定体积、浓度的溶剂及补水泵快速补充一定体积的纯水的方式实现液体浓度的调节，可有效提高液体浓度的控制能力，减小因液体浓度变化造成涂布膜膜面性能变差的风险，本发明整体设计结构新颖，适用于生产油系涂布隔膜时凝、水洗系统溶液浓度快速调节。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的整体俯视图；
图3是本发明的局部放大图。
图中标记为：1-第一凝固槽，2-第二凝固槽，3-第一水洗槽，4-第二水洗槽，5-第三水洗槽，6-补水泵，7-抽水泵，8-溶剂浓度检测传感器，9-低液位检测传感器，10-高液位检测传感器，11-补水管，12-补水管道阀门，13-溢流挡板，14-抽水总管，15-抽水支管，16-抽水管道阀门，17-出水总管，18-出水支管，19-加水管道阀门。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置，包括第一凝固槽1、第二凝固槽2、第一水洗槽3、第二水洗槽4和第三水洗槽5，在凝固槽和水洗槽的外部设置有补水泵6和抽水泵7；所述补水泵6的进水口通过进水管连接最内侧的一个水洗槽，出水口连接出水总管17，出水总管17上连接多路出水支管18，每路出水支管18连接一个凝固槽，并且每路出水支管18上均安装有加水管道阀门19；所述抽水泵7的抽水口连接抽水总管14，抽水总管14上连接多路抽水支管15，每路抽水支管15分别一一对应连接至各个凝固槽和水洗槽，并且每路抽水支管15上均安装有抽水管道阀门16，抽水泵7的排水口通过排水管连接至外排系统；最外侧的一个水洗槽通过补水管11连接补水系统，并且补水管11上安装有补水管道阀门12。
本实施例中，所述第一凝固槽1内的溶剂浓度大于第二凝固槽2的溶剂浓度。
本实施例中，第一凝固槽1、第二凝固槽2、第一水洗槽3、第二水洗槽4和第三水洗槽5依次并排连接，且相邻的两个槽体之间设置有溢流挡板13；优选的，可以采用一个上方开口的条形槽体通过溢流挡板13分隔形成各个凝固槽和水洗槽。
本实施例中，所述凝固槽外设置有溶剂浓度检测传感器8，水洗槽内设置有液位检测传感器，其中溶剂浓度检测传感器8通过连通管道安装在凝固槽外侧壁上，这样可以节省凝固槽内部空间，不会妨碍涂布隔膜通过；液位检测传感器包括高液位检测传感器10和低液位检测传感器9，高液位检测传感器10和低液位检测传感器9安装在水洗槽内侧壁上。此外，浓度检测传感器和液位检测传感器均连接至控制系统，控制系统同时还连接补水泵6、抽水泵7以及各个管道阀门，通过接收检测到的信号，来控制各个阀门的通断以及补水泵6或抽水泵7的启停；其中管道阀门采用可控式阀门，如气动阀门、电磁阀门等。
本快速调节装置的工作原理：涂布后的隔膜进入第一凝固槽1后，由于涂布膜面带有溶剂，会导致第一凝固槽1溶剂浓度增加；第一凝固槽1的溶剂浓度大于第二凝固槽2，隔膜又会把第一凝固槽1的溶剂带入第二凝固槽2，进而导致第二凝固槽2溶剂浓度的增加。当检测到第一凝固槽1、第二凝固槽2溶剂浓度超标时，对应第一凝固槽1和第二凝固槽2的抽水管道阀门分别开启，抽水泵7启动，排出一定体积的溶剂；此过程完成后，关闭抽水管道阀门和抽水泵7，对应第一凝固槽和第二凝固槽的加水管道阀门分别开启，补水泵启动6，从第一水洗槽3抽出一定体积的纯水进入两个凝固槽，这样通过排出、补水的过程，完成第一凝固槽1和第二凝固槽2的溶剂浓度的快速调节。当检测到第一水洗槽3的水位到设定位置时，会反馈给补水系统，并且开启补水管道阀门12，然后对第三水洗槽5进行补水，第三水洗槽5补的水会溢流到第二水洗槽4，第二水洗槽4溢流至第一水洗槽3，进而完成第一水洗槽3补水操作。另外，还可以通过抽水泵7和阀门的配合将凝固槽和水洗槽内的液体排空，以便于更换液体或清洗槽体。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (5)
1.一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置，包括凝固槽和水洗槽，其特征在于，所述凝固槽和水洗槽的外部设置有补水泵和抽水泵，所述补水泵的进水口通过进水管连接水洗槽，出水口通过出水管连接凝固槽，所述抽水泵的抽水口通过抽水管分别连接凝固槽和水洗槽，排水口通过排水管连接至外排系统，所述水洗槽通过补水管连接补水系统；所述凝固槽包括第一凝固槽和第二凝固槽，其中第一凝固槽内的溶剂浓度大于第二凝固槽的溶剂浓度；所述水洗槽设置至少两个，并且第一凝固槽、第二凝固槽与水洗槽依次并排连接，；所述凝固槽外设置有溶剂浓度检测传感器，水洗槽内设置有液位检测传感器，浓度检测传感器和液位检测传感器均连接至控制系统，所述溶剂浓度检测传感器通过连通管道安装在凝固槽外侧壁上，所述液位检测传感器包括高液位检测传感器和低液位检测传感器，所述高液位检测传感器和低液位检测传感器安装在水洗槽内侧壁上；所述水洗槽包括第一水洗槽、第二水洗槽和第三水洗槽，并且第一凝固槽、第二凝固槽、第一水洗槽、第二水洗槽和第三水洗槽依次并排连接，且相邻的两个槽体之间设置有溢流挡板；
当检测到第一凝固槽、第二凝固槽溶剂浓度超标时，对应第一凝固槽和第二凝固槽的抽水管道阀门分别开启，抽水泵启动，排出一定体积的溶剂；此过程完成后，关闭抽水管道阀门和抽水泵，对应第一凝固槽和第二凝固槽的加水管道阀门分别开启，补水泵启动，从第一水洗槽抽出一定体积的纯水进入两个凝固槽，通过排出、补水的过程，完成第一凝固槽和第二凝固槽的溶剂浓度的快速调节；当检测到第一水洗槽的水位到设定位置时，反馈给补水系统，并且开启补水管道阀门，然后对第三水洗槽进行补水，第三水洗槽补的水溢流到第二水洗槽，第二水洗槽溢流至第一水洗槽，进而完成第一水洗槽补水操作；通过抽水泵和管道阀门的配合将凝固槽和水洗槽内的液体排空，以便于更换液体或清洗槽体；
所述管道阀门均采用可控式阀门，并且可控式阀门均与控制系统连接，控制系统同时连接补水泵和抽水泵，通过接收检测到的信号来控制各个管道阀门的通断以及补水泵或抽水泵的启停。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置，其特征在于，所述凝固槽和水洗槽由一个上方开口的条形槽体通过溢流挡板分隔形成。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置，其特征在于，所述补水泵的出水口连接出水总管，出水总管上连接多路出水支管，每路出水支管连接一个凝固槽，并且每路出水支管上均安装有加水管道阀门。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置，其特征在于，所述抽水泵的抽水口连接抽水总管，抽水总管上连接多路抽水支管，每路抽水支管分别一一对应连接至各个凝固槽和水洗槽，并且每路抽水支管上均安装有抽水管道阀门。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池涂布隔膜时凝固、水洗溶液浓度快速调节装置，其特征在于，所述补水管与最外侧的水洗槽相连，并且补水管上安装有补水管道阀门。
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