CN118384550A - 萃取槽负压防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的萃取槽负压防护装置，机架安装于萃取槽上，并位于萃取槽的膜入口侧；第一传动辊和第二传动辊在薄膜的行进方向上错开，与机架、薄膜和萃取槽围合形成有第一密封区和第二密封区，第一密封区和第二密封区分别位于薄膜的两侧，并与萃取槽的膜入口或膜出口连通；吸风装置，吸风装置分别与第一密封区和第二密封区连通，用于抽吸第一密封区和第二密封区内的二氯甲烷气体。本发明对膜入口和/或膜出口进行准密封处理，二氯甲烷气体不会外排到车间，并且向吸/脱附装置输送的二氯甲烷流量少，延缓了吸/脱附芯的吸附饱和速度，保证了吸附脱芯的长期有效运行。

Description

萃取槽负压防护装置

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜制备技术领域，具体涉及萃取槽负压防护装置。

背景技术

锂电池湿法工艺又可以称为热致相分离法，该方法的主要原理是，将聚合物与小分子量高沸点溶剂白油混合得到混合料，在预定的高温下，将混合料通过挤出机挤出得到熔体，通过对熔体流延或压延得到铸片，在熔点温度附近对铸片进行拉伸得到薄膜，利用挥发试剂二氯甲烷作为萃取液，将薄膜上残留的高沸点溶剂白油萃取出来，得到聚合物微孔薄膜。

萃取是锂电池湿法工艺的关键工序之一。二氯甲烷萃取液盛放于萃取槽内，二氯甲烷的沸点在39.8℃左右，常温下很容易由液态挥发为气态。在产线开始生产薄膜或者发生断膜时，需要将薄膜由膜入口向膜出口方向牵引，由于膜入口是敞开的，挥发的二氯甲烷气体会通过膜入口向车间内扩散。二氯甲烷是一种刺激性并且有毒的有机化合物，会对人体产生危害，如中枢神经系统受损、肺部受损、自然流产等，因此需要对萃取槽进行防护，在萃取槽内形成负压环境，防止挥发的二氯甲烷直接向车间扩散。

专利号202222187345.5的实用新型专利公开了一种适用于萃取槽的微负压抽真空装置，通过负压机构向微吸机构提供负压，使得微吸机构将萃取槽中挥发的萃取液吸走，防止萃取液挥发排入车间，降低环境污染，为生产车间的工人提供安全保障。但是该装置的负压抽气管直接伸至萃取槽内进行抽吸，如果抽气压力太小，二氯甲烷气体仍然会通过膜入口和膜出口外排到车间，起不到防护作用。如果抽气压力太大，需要回收的二氯甲烷气体流量也越大，加重了吸/脱附装置的回收负担，吸/脱附装置的更换频次高，增大了生产成本。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供萃取槽负压防护装置，对膜入口和/或膜出口进行准密封处理，二氯甲烷气体不会外排到车间，并且向吸/脱附装置输送的二氯甲烷流量少，延缓了吸/脱附芯的吸附饱和速度，保证了吸附脱芯的长期有效运行。

根据本发明的萃取槽负压防护装置，包括：

机架，所述机架安装于所述萃取槽上，并位于所述萃取槽的膜入口侧；

传动辊组，所述传动辊组包括用于牵引薄膜的第一传动辊和第二传动辊，所述第一传动辊和第二传动辊在薄膜的行进方向上错开，与所述机架、薄膜和萃取槽围合形成有第一密封区和第二密封区，所述第一密封区和第二密封区分别位于薄膜的两侧，并与所述萃取槽的膜入口连通；

吸风装置，所述吸风装置分别与所述第一密封区和第二密封区连通，用于抽吸第一密封区和第二密封区内的二氯甲烷气体。

在一些实施方式中，所述机架包括第一密封结构，所述第一密封结构包括第一通风管和密封件，所述第一通风管安装于萃取槽膜入口处，位于所述第一传动辊上方，所述密封件包括底板和密封条，所述底板安装于所述第一通风管上，所述密封条安装于所述第一通风管上，靠近但不与所述第一传动辊接触，所述第一通风管的进风口位于所述密封条与萃取槽膜入口之间，所述第一通风管的出风口与所述吸风装置连通。

在一些实施方式中，所述第一密封结构包括两个密封件，所述第一通风管、两个密封件和第一传动辊在所述第一密封区内形成第一吸风室，所述第一通风管的进风口朝向所述第一吸风室。

在一些实施方式中，所述机架包括第二密封结构，所述第二密封结构包括第二通风管和密封件，所述第二通风管位于所述第二传动辊下方，所述密封件包括底板和密封条，所述底板安装于所述第一通风管上，所述密封条安装于所述第二通风管上，靠近但不与所述第二传动辊接触，所述第二通风管的进风口位于所述密封条与萃取槽膜入口之间，所述第二通风管的出风口与所述吸风装置连通。

在一些实施方式中，所述第二密封结构包括两个密封件，所述第二通风管、两个密封件和第二传动辊在所述第二密封区内形成第二吸风室，所述第二通风管的进风口朝向所述第二吸风室。

在一些实施方式中，所述第一密封结构的两个密封件，以及所述第二密封结构的两个密封件均呈类“八”字形排布。

在一些实施方式中，所述吸风装置包括第三通风管、第四通风管和第五通风管，第三通风管位于第一传动辊和第二传动辊下方，并位于第二密封区内，第一通风管通过第四通风管与第三通风管连通，第二通风管通过第五通风管与第三通风管连通。

在一些实施方式中，所述机架具有连接于第二通风管和第三通风管上的密封板，该密封板用于密封所述第二密封区。

在一些实施方式中，所述密封板上开设有检修门，所述检修门常闭，仅在穿膜或者检修时打开。

在一些实施方式中，所述密封条与第一传动辊，以及所述密封条与第二传动辊的间隙为0.01—10mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

根据本发明提出的萃取槽负压防护装置，在薄膜的两面上形成第一密封区和第二密封区，萃取槽内仅少量二氯甲烷气体进入第一密封区和第二密封区，通过吸风装置将第一密封区和第二密封区内的二氯甲烷气体向吸/脱附罐输送。一方面，萃取槽内的二氯甲烷气体不会排入车间，降低了二氯甲烷损耗，防止因二氯甲烷挥发对现场作业人员造成的危害，另一方面，由于向吸/脱附装置输送的二氯甲烷流量少，延缓了吸/脱附芯的吸附饱和速度，保证了吸附脱芯的长期有效运行。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明萃取槽负压防护装置装配于萃取槽的结构示意图。

图2是图1的剖视结构示意图。

图3是本发明萃取槽负压防护装置的结构示意图。

图4是本发明第一传动辊和第一密封机构所在部分的结构示意图。

图5是本发明第一传动辊和第一密封机构所在部分的另一种结构示意图。

图6是本发明第二传动辊和第二密封机构所在部分的结构示意图。

图7是本发明第二传动辊和第二密封机构所在部分的另一种结构示意图。

附图标号说明：

支架1；薄膜2；第一传动辊3；第二传动辊4；萃取槽5；第一密封结构6；第一通风管61；密封件62；密封条621；底板622；筋板623；第二密封结构7；第二通风管71；第一密封区8；第一吸风室81；第二密封区9；第二吸风室91；第三通风管10；第四通风管11；第五通风管12；萃取槽负压防护装置13。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

参考图1和图2，本发明实施例中萃取槽负压防护装置13，用于抽吸萃取槽5内挥发的二氯甲烷气体，在萃取槽5膜入口和/或膜出口附近形成负压环境，防止二氯甲烷气体排入车间，并且二氯甲烷的抽吸量低，向吸/脱附装置输送的二氯甲烷气体量少，从而减少了吸/脱附装置的二氯甲烷处理量。

在锂电池隔膜湿法制备过程中，需要将薄膜2由萃取槽5的膜入口穿入，绕过多根辊筒后由萃取槽5的膜出口穿出。本发明实施例的萃取槽负压防护装置13设置于萃取槽5的膜入口和/或膜出口处，通过萃取槽负压防护装置13抽吸萃取槽5内挥发的二氯甲烷气体。对于萃取槽负压防护装置13的数量和安装位置本实施例不做特别限定，然而特别有利的是，在萃取槽5的膜入口和膜出口处均设置有萃取槽负压防护装置13，通过两个萃取槽负压防护装置13同时在萃取槽5的膜入口和膜出口处进行微量抽吸，能够有效防止二氯甲烷气体从萃取槽5的膜入口和膜出口排入车间。作为一种示例，本发明实施例对萃取槽5膜入口处的萃取槽负压防护装置13的结构进行了如下说明，萃取槽5膜出口处的萃取槽负压防护装置13的结构可参考膜入口处的萃取槽负压防护装置13的结构。

所述萃取槽负压防护装置13包括机架、传动辊组和吸风装置。

参考图3，传动辊组包括两根传动辊，两根传动辊转动连接于机架上，在薄膜2的行进方向上错开，并沿萃取槽5膜入口的长度方向延伸。为了表述和区分方便，以靠近萃取槽5膜入口的传动辊定义第一传动辊3，另一根传动辊定义第二传动辊4，薄膜2依次绕过第二传动辊4和第一传动辊3后由萃取槽5膜入口进入萃取槽5。本领域技术人员可以理解的是，第一传动辊3和第二传动辊4在空间位置上的高度可以根据产线需求进行调整，本发明实施例并不做具体限定，作为一种示例，第二传动辊4位于第一传动辊3斜上方，薄膜2绕包第二传动辊4后行进方向朝下，绕包第一传动辊3后通过萃取槽5膜入口进入萃取槽5。进入萃取槽5的薄膜2将萃取槽5膜入口分隔成上、下两个部分。

所述机架包括支架1、第一密封结构6和第二密封结构7。所述支架1安装于萃取槽5膜入口侧，所述传动辊组、第一密封结构6和第二密封结构7安装于所述支架1上。所述机架、传动辊组、薄膜2和萃取槽5围合形成有第一密封区8和第二密封区9，第一密封区8和第二密封区9分别位于薄膜2的两侧，近乎完全封闭，仅在密封结构和传动辊配合位置存在少量间隙，不影响传动辊转动的同时，营造了近乎密封的环境，减少了萃取槽5的出风量。

参考图4，第一密封结构6包括第一通风管61和密封件62。

第一通风管61安装于萃取槽5膜入口处，位于第一传动辊3上方，沿萃取槽5膜入口的长度方向延伸，第一通风管61具有进风口、与所述进风口连通的出风口，第一通风管61的进风口与所述第一密封区8连通，所述第一通风管61的出风口与所述吸风装置连通。第一密封区8内的气体由第一通风管61的进风口进入第一通风管61内，通过第一通风管61的出风口后由吸风装置输送至吸/脱附装置。对于第一通风管61上进风口和出风口的开设位置，本发明实施例不做特别限定，作为一种示例，第一通风管61的底部沿长度方向间隔地开设有多个进风口，第一通风管61的侧部沿长度方向间隔地开设有多个出风口。

第一通风管61用于将第一密封区8内的气体向吸风装置传输，其形状是圆形、方形或者异形结构等，数量可以是1根或者相互连通的多根，本发明实施例不做特别限定，作为一种示例，第一密封结构6包括两根第一通风管61，一第一通风管61的进风口朝向所述第一传动辊3，该第一通风管61的出风口与另一通风管的进风口连通，另一通风管的出风口与吸风装置连通。本发明实施例的第一通风管61可以采用矩形管，与萃取槽5具有较大的接触面积，实现萃取槽5与稳固连接的同时，密封较为可靠，能够防止萃取槽5内气体自第一通风管61与萃取槽5的缝隙处外排。

密封件62包括密封条621和底板622，底板622的延伸方向与第一通风管61的长度方向一致，底板622由一板材多次折弯而成，从而形成位置相对的第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部分别位于底板622宽度方向的两侧，底板622通过第一安装部安装于第一通风管61上，密封条621安装于底板622的第二安装部上，靠近但不与第一传动辊3接触，第一通风管61的进风口位于密封条621和萃取槽5膜入口之间。为了提高底板622的机械强度，密封件62还包括多个筋板623，多个筋板623连接于底板622上，沿底板622的长度方向间隔排布。

本发明实施例中的第一密封区8与室内环境在密封条621与第一传动辊3的间隙处分隔开，当吸风装置进行抽吸时，萃取槽5内挥发的二氯甲烷气体通过萃取槽5膜入口上半部分进入第一密封区8，外部空气通过密封条621和第一传动辊3的间隙进入第一密封区8，二氯甲烷气体和空气的混合气通过第一通风管61向吸/脱附装置方向流动。由于吸风装置同时抽取室内环境的空气和萃取槽5内的二氯甲烷气体，相较于直接抽取萃取槽5内二氯甲烷气体的方式，在同等条件下，二氯甲烷的抽取量低，向吸/脱附装置输送的二氯甲烷量明显减少。

吸/脱附装置是用于吸收二氯甲烷气体，并通过蒸汽来脱附原先吸附的二氯甲烷的装置。吸/脱附装置包括吸/脱附罐，每个吸/脱附罐内均设置有吸/脱附芯，吸/脱附芯用于吸附二氯甲烷气体，对于吸/脱附芯的材料，本发明实施例并不做具体限定，只要能够吸附二氯甲烷且不与之发生化学反应，在升温后还能够脱附二氯甲烷即可。例如，吸/脱附芯的材料选自活性炭、沸石、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂，可以使用其中的一种，也可以同时使用两种以上的物质。由于本发明实施例减少了向吸/脱附装置输送的二氯甲烷流量，延缓了吸/脱附芯的吸附饱和速度，保证了吸附脱芯的长期有效运行。

参考图5，按照优选的实施方式，第一密封结构6包括两个密封件62，两个密封件62均通过底板622分别连接在两根第一通风管61上，并呈类“八”字形排布。第一通风管61、两个密封件62和第一传动辊3在第一密封区8内形成第一吸风室81，室内环境的空气通过一密封条621与第一传动辊3的间隙进入第一吸风室81，萃取槽5内挥发的二氯甲烷气体通过另一密封条621与第一传动辊3的间隙进入第一吸风室81，空气与二氯甲烷气体形成的混合气通过第一通风管61由第一吸风室81向吸/脱附装置输送。

本发明实施例通过第一密封结构6的两个密封件62进一步阻碍了萃取槽5内二氯甲烷气体向外排放，并通过吸风装置同时抽吸空气和二氯甲烷气体，在吸风量不变的前提下，进入第一通风管61内的二氯甲烷流量变少，从而减少了吸风装置对第一密封区8抽吸的二氯甲烷气体流量。

参考图6，第二密封结构7包括第二通风管71、密封件62。

第二通风管71安装于支架1上，位于第二传动辊4下方，沿萃取槽5膜入口的长度方向延伸，第二通风管71具有进风口、与所述进风口连通的出风口，第二通风管71的进风口与第二密封区9连通，第二通风管71的出风口与所述吸风装置连通。第二密封区9内的二氯甲烷气体由第二通风管71的进风口进入第二通风管71内，通过第二通风管71的出风口后流向吸风装置。对于进风口和出风口的开设位置，本发明实施例不做特别限定，作为一种示例，第二通风管71的顶部沿长度方向间隔地开设有多个进风口，第二通风管71的底部沿长度方向间隔地开设有多个出风口。

第二通风管71用于将第二密封区9内的气体向吸风装置传输，其形状是圆形、方形或者异形结构等，数量可以是1根或者相互连通的多根，本发明实施例不做特别限定，作为一种示例，第二密封结构7包括一根第二通风管71，第二通风管71的进风口朝向所述第二传动辊4。

第二密封结构7的密封件62与第一密封结构6的密封件62结构相同，同样包括密封条621和底板622，为节省篇幅，并发明实施例不再对密封件62的结构进行详细描述。密封件62的底板622安装于第二通风管71上，密封件62的密封条621靠近但不与第二传动辊4接触，第二通风管71的进风口位于密封件62的密封条621和萃取槽5膜入口之间。

第二密封区9与室内环境在密封条621与第二传动辊4的间隙处分隔开，当吸风装置进行抽吸时，萃取槽5内挥发的二氯甲烷气体通过萃取槽5膜入口下半部分进入第二密封区9，外部空气通过密封条621和第二传动辊4的间隙进入第二密封区9，二氯甲烷气体和空气的混合气通过第二通风管71向吸/脱附罐方向流动。

参考图7，按照优选的实施方式，第二密封结构7包括两个密封件62，两个密封件62均通过底板622连接在第二通风管71上，并呈类“八”字形排布。第二通风管71、两个密封件62和第二传动辊4在第二密封区9内形成第二吸风室91，室内环境的空气通过一密封条621与第二传动辊4的间隙进入第二吸风室91，萃取槽5内挥发的二氯甲烷气体通过另一密封条621与第二传动辊4的间隙进入第二吸风室91，空气与二氯甲烷气体形成的混合气通过吸风装置由第二吸风室91向吸/脱附装置输送。

通过第二密封结构7的两个密封件62进一步阻碍了萃取槽5内挥发的二氯甲烷气体向外排放，并通过吸风装置同时抽吸空气和二氯甲烷气体，在吸风量不变的前提下，进入第二通风管71内的二氯甲烷流量变少，从而减少了吸风装置对第二密封区9抽吸的二氯甲烷气体流量。

需要说明的是，密封条621与第一传动辊3，密封条621与第二传动辊4的间隙可根据工艺要求进行调整，间隙越大，气体流量越大，反之则气体流量变小，但调节存在困难，容易使密封条621与传动辊发生刚性接触，造成传动辊的损伤。作为一种示例，密封条与传动辊的间隙为0.01mm—10mm。

所述吸风装置是用于抽吸气体的装置，将萃取槽5内的二氯甲烷气体输送到吸/脱附罐，使第一密封腔区和第二密封区形成负压环境，避免二氯甲烷气体排入车间。对于吸风装置的具体结构本实施例不做特别限定，只要该结构能够抽吸气体，例如，可以使用公知的各种风机，当风机用于所述吸风装置时，第一吸风管和第二吸风管的出风口连接到风机的进风口。

再次参阅图3，所述吸风装置包括安装于支架1上的第三通风管10、第四通风管11和第五通风管12。第三通风管10位于第一传动辊3和第二传动辊4下方，沿萃取槽5膜入口的长度方向延伸，并位于第二密封区9内，第一通风管61通过第四通风管11与第三通风管10连通，第四通风管11位于所述萃取槽5膜入口长度方向的一侧，沿竖直方向延伸，第二通风管71通过第五通风管12与第三通风管10连通，第五通风管12可以采用弯管，将第二通风管71内的混合气由第二通风管71输送到第三通风管10。

所述机架应当具有密封板，所述密封板用于密封第一密封区8和第二密封区9敞开的区域（不包括密封条与传动辊的间隙），防止第一密封区8和第二密封区9内的二氯甲烷气体通过孔隙向外逸出。有利的是，在第二通风管71和第三通风管10之间连接有密封板，该密封板上形成有检修门（未图示），在发生断膜或者产线开始生产时，可打开所述检修门，将第二密封区9暴露出来，在薄膜穿引第二传动辊4后，方便工作人员将薄膜2在第一传动辊3上穿引，但是穿引完毕后需要及时关闭检修门，避免第二密封区9失效。

萃取槽5内还设有气压传感器，所述气压传感器用于测量第一密封区8和第二密封区9内的气体压力，所述气压传感器与控制装置电性连接，控制装置基于气压传感器采集的气压数据控制吸风装置的运行状态。

吸风装置的运行状态按以下方式控制：控制装置从用于测量第一密封区8和第二密封区9气压的气压传感器接收数据后，控制装置计算第一密封区8和第二密封区9的气氛压力，在所获取的数据的情况下，计算吸风装置应抽吸的水平，并且从所计算的结果改变或维持抽吸水平，例如，当第一密封区8和第二密封区9内的气氛压力低时，将吸风装置的抽吸水平设定得小，当萃取槽5内的气氛压力高时，将吸风装置的抽吸水平设定得大。

根据本发明提出的萃取槽负压防护装置，与萃取槽、薄膜围合形成第一密封区8和第二密封区9，萃取槽5内仅少量二氯甲烷气体进入第一密封区8和第二密封区9，通过吸风装置将第一密封区8和第二密封区9内的二氯甲烷气体向吸/脱附装置输送。一方面，萃取槽5内的二氯甲烷气体不会排入车间，降低了二氯甲烷损耗，防止因二氯甲烷挥发对现场作业人员造成的危害，另一方面，向吸/脱附装置输送的二氯甲烷流量少，延缓了吸/脱附芯的吸附饱和速度，保证了吸附脱芯的长期有效运行。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.萃取槽负压防护装置，其特征在于，包括：

机架，所述机架安装于所述萃取槽上，并位于所述萃取槽的膜入口侧；

传动辊组，所述传动辊组包括用于牵引薄膜的第一传动辊和第二传动辊，所述第一传动辊和第二传动辊在薄膜的行进方向上错开，与所述机架、薄膜和萃取槽围合形成有第一密封区和第二密封区，所述第一密封区和第二密封区分别位于薄膜的两侧，并与所述萃取槽的膜入口连通；

吸风装置，所述吸风装置分别与所述第一密封区和第二密封区连通，用于抽吸第一密封区和第二密封区内的二氯甲烷气体。

2.根据权利要求1所述的萃取槽负压防护装置，其特征在于：

所述机架包括第一密封结构，所述第一密封结构包括第一通风管和密封件，所述第一通风管安装于萃取槽膜入口处，位于所述第一传动辊上方，所述密封件包括底板和密封条，所述底板安装于所述第一通风管上，所述密封条安装于所述第一通风管上，靠近但不与所述第一传动辊接触，所述第一通风管的进风口位于所述密封条与萃取槽膜入口之间，所述第一通风管的出风口与所述吸风装置连通。

3.根据权利要求2所述的萃取槽负压防护装置，其特征在于：

所述第一密封结构包括两个密封件，所述第一通风管、两个密封件和第一传动辊在所述第一密封区内形成第一吸风室，所述第一通风管的进风口朝向所述第一吸风室。

4.根据权利要求2或3所述的萃取槽负压防护装置，其特征在于：

所述机架包括第二密封结构，所述第二密封结构包括第二通风管和密封件，所述第二通风管位于所述第二传动辊下方，所述密封件包括底板和密封条，所述底板安装于所述第一通风管上，所述密封条安装于所述第二通风管上，靠近但不与所述第二传动辊接触，所述第二通风管的进风口位于所述密封条与萃取槽膜入口之间，所述第二通风管的出风口与所述吸风装置连通。

5.根据权利要求4所述的萃取槽负压防护装置，其特征在于：

所述第二密封结构包括两个密封件，所述第二通风管、两个密封件和第二传动辊在所述第二密封区内形成第二吸风室，所述第二通风管的进风口朝向所述第二吸风室。

6.根据权利要求5所述的萃取槽负压防护装置，其特征在于：

所述第一密封结构的两个密封件，以及所述第二密封结构的两个密封件均呈类“八”字形排布。

7.根据权利要求4所述的萃取槽负压防护装置，其特征在于：

所述吸风装置包括第三通风管、第四通风管和第五通风管，第三通风管位于第一传动辊和第二传动辊下方，并位于第二密封区内，第一通风管通过第四通风管与第三通风管连通，第二通风管通过第五通风管与第三通风管连通。

8.根据权利要求7所述的萃取槽负压防护装置，其特征在于：

所述机架具有连接于第二通风管和第三通风管上的密封板，该密封板用于密封所述第二密封区。

9.根据权利要求8所述的萃取槽负压防护装置，其特征在于：

所述密封板上开设有检修门，所述检修门常闭，仅在穿膜或者检修时打开。

10.根据权利要求4所述的萃取槽负压防护装置，其特征在于：

所述密封条与第一传动辊，以及所述密封条与第二传动辊的间隙为0.01—10mm。