CN208278708U - 一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐，其包括罐体及与其顶部开口螺纹连接的封盖，封盖上连接有自动泄压阀，罐体内设有位于上方的存储室和位于上方的安装室，罐体上部与存储室对应的侧壁内设有中空夹层，中空夹层内设有螺旋盘管，控温组件包括液氮储罐和低温流体泵，低低温流体泵与螺旋盘管的下端连通，螺旋盘管的上端伸入存储室且连接有电动稳压阀，封盖上设有用于感应存储室内气体压力的压力传感器，存储室内设有温度传感器，罐体或封盖的外表面上设有控制器，低温流体泵、电动稳压阀、压力传感器及温度传感器均与控制器电连接。有益效果为，通过液氮有效降温且气化后的液氮形成氮气保护氛围隔绝空气，储存条件好。

Description

一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐

技术领域

本实用新型属于化工设备领域，具体涉及一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐。

背景技术

化石能源的匮乏是世界经济面临的重大问题，由于石油资源的严重不足，研究开发新型可替代能源是世界各国的战略发展目标。二次锂离子电池由于具有高能量密度和体积比能量，在近十多年得到了迅猛的发展，被广泛应用于新能源电动汽车、大容量储能器件等领域。六氟磷酸锂(LiPF₆)是当前技术条件下成功商用的电解质锂盐,但由于LiPF₆热稳定性（空气中70℃即分解）和化学稳定性较差,阻碍了其在高动力和和高储能电池上的应用。因此,研究开发新型电解质锂盐及功能添加剂是近年来锂离子电池电解液领域的主要方向。

双氟磺酰亚胺锂，简称LiFSI，作为锂离子电池、超级电容器等新能源器件中关键的高性能电解质材料，具有很高的产业化应用价值，其也为一种锂电池电解质锂盐，并且具有替代LiPF₆的趋势。但该产品易吸水和受热分解，水分和杂质对其性能有不利影响。

几乎所有的锂电池电解质锂盐均需要在低温并隔绝空气的情况下储存，以防止其受热分解或者吸取空气中的水分发生分解（分解时放热会加速其分解）。现有的电解质锂盐的存放装置结构复杂、成本较高，有必要设计一种结构相对简单、使用成本相对较低且低温及隔绝空气较佳的储存装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐，旨在克服现有技术中锂电池电解质锂盐的存储装置结构复杂、成本高且不能很好的保证低温和隔绝空气等存储条件的不足。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐，其包括罐体及与其顶部开口螺纹连接的封盖，所述封盖上连接有自动泄压阀，所述罐体内靠近底部的位置设且密封隔板将所述罐体的内腔分隔为位于上方的用于存放锂电池电解质锂盐的存储室和位于上方的用于安装控温组件的安装室，所述罐体上部与所述存储室对应的侧壁内设有中空夹层，所述中空夹层内设有螺旋盘管，所述控温组件包括液氮储罐和低温流体泵，所述低温流体泵的进口与所述液氮储罐连通，所述低温流体泵的出口通过贯穿所述密封隔板的管道与所述螺旋盘管的下端连通，所述螺旋盘管的上端贯穿所述罐体的内侧壁并伸入所述存储室，所述螺旋盘管伸入所述存储室的一端连接有电动稳压阀，所述封盖上设有用于感应所述存储室内气体压力的压力传感器，所述存储室内设有温度传感器，所述罐体或封盖的外表面上设有控制器，所述低温流体泵、电动稳压阀、压力传感器及温度传感器均与所述控制器电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：罐体内部空间被分为储存室和安装室，存储室对应的罐体侧壁内设中空夹层，中空夹层内设供液氮流经的螺旋盘管，安装室内设与螺旋盘管连接的液氮储罐和低温流体泵，通过控制器可控制低温流体泵将液氮泵入螺旋盘管，液氮流经螺旋盘管的过程中可释放冷量使存储室内降温，液氮最终由稳压阀喷出进入存储室，继续向存储室释放冷量，同时在存储室存储的电解质锂盐的上方形成具有一定压强的氮气保护层，有效防止空气经封盖与罐体开口的缝隙进入存储室内；封盖上设有自动泄压阀，当存储室内氮气压力超过阈值时，自动向外泄压，则保证存储室内持续稳定在适当的氮气压力下，并保证液氮能够随时根据需要被泵入存储室内以达到控制低温的目的；温度传感器和压力传感器等与控制器连接，更便于控制存储电解质锂盐所需的适当低温并保证一定的氮气压力使电解质锂盐始终不与空气接触；该低温密封储罐占地面积小、外部无复杂管线，结构简单，控温及隔绝空气的效果好，可保证电解质锂盐的长久储存而不分解变质。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述罐体下部与所述安装室对应的侧壁上设有可启闭的检修门。

采用上述进一步方案的有益效果是, 打开检修门，可方便的对安装室内的低温流体泵及液氮储罐进行定期检修，也可以方便的更换液氮储罐，以保证该低温密封储罐能够持续使用。

进一步，所述罐体顶部开口处沿周向设有台阶槽，所述台阶槽的竖直面设有用于与所述封盖连接的外螺纹，所述台阶槽的水平面上设有环形密封垫片。

采用上述进一步方案的有益效果是,周向设置俯视呈环形的台阶槽，其优点在于便于设置密封垫片，保证良好的隔绝空气的效果，保证存储的电解质锂盐不与空气中的水汽接触而分解。

进一步，所述中空夹层靠近所述罐体外侧的内侧壁上设有隔热涂层。

采用上述进一步方案的有益效果是,有利于保证降温效果，主要是防止液氮的冷量经罐体侧壁向外界空气中释放。

进一步，所述罐体与所述密封隔板由不锈钢一体成型。

采用上述进一步方案的有益效果是，安装室可与存储室更好的分隔开。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐；

图2为图1所示低温密封储罐的主视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1.罐体；2.封盖；3.密封隔板；4.螺旋盘管；5.液氮储罐；6.低温流体泵；7.电动稳压阀；8.压力传感器；9.温度传感器；10.控制器；11.自动泄压阀；12.检修门；13.环形密封垫片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和2所示，本实用新型提供一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐，其包括罐体1及与其顶部开口螺纹连接的封盖2，所述封盖2上连接有自动泄压阀11，所述罐体1内靠近底部的位置设且密封隔板3将所述罐体1的内腔分隔为位于上方的用于存放锂电池电解质锂盐的存储室和位于上方的用于安装控温组件的安装室，所述罐体1上部与所述存储室对应的侧壁内设有中空夹层，所述中空夹层内设有螺旋盘管4，所述控温组件包括液氮储罐5和低温流体泵6，所述低温流体泵6的进口与所述液氮储罐5连通，所述低温流体泵6的出口通过贯穿所述密封隔板3的管道与所述螺旋盘管4的下端连通，所述螺旋盘管4的上端贯穿所述罐体1的内侧壁并伸入所述存储室，所述螺旋盘管4伸入所述存储室的一端连接有电动稳压阀7，所述封盖2上设有用于感应所述存储室内气体压力的压力传感器8，所述存储室内设有温度传感器9，所述罐体1或封盖2的外表面上设有控制器10，所述低温流体泵6、电动稳压阀7、压力传感器8及温度传感器9均与所述控制器10电连接。

需要说明的是，控制器可以为现有技术中通常使用的PLC或单片机，具体形式也可以为控制面板（控制屏）状并具有触控式或按键式控制。

进一步，所述罐体1下部与所述安装室对应的侧壁上设有可启闭的检修门12。

需要说明的是，检修门可以为弧形板状，其与罐体侧壁的连接方式可以是通过多个可拆卸的固定螺栓连接（如图2所示），当需要检修时，旋下固定螺栓即可实现检修门的开启；连接方式还可以为一侧与罐体侧壁铰接，另一侧设置锁扣。

进一步，所述罐体1顶部开口处沿周向设有台阶槽，所述台阶槽的竖直面设有用于与所述封盖2连接的外螺纹，所述台阶槽的水平面上设有环形密封垫片13。

需要说明的是，所述环形密封垫片为橡胶垫片。

进一步，所述中空夹层靠近所述罐体1外侧的内侧壁上设有隔热涂层。

需要说明的是，隔热涂层由常规的隔热涂料涂覆而成，其主要作用减小螺旋盘管与罐体外侧侧壁的热传导，从而保证冷量尽量由内侧侧壁导向存储室。

本实用新型的工作原理简单介绍如下：

控制器根据温度传感器（或压力传感器）传递的信号对低温流体泵进行控制，当温度或压力不在设定范围内（比如温度高于10℃或者压力低于1MPa），此时启动低温流体泵向螺旋盘管内输送液氮，根据电动稳压阀设定的压力情况，液氮在螺旋盘管内可以保持为液态或气液混合态，冷量传递至存储室内使存储室降温，降至设定温度以下时，低温流体泵停止，在降温过程中若输送了较多的液氮进入存储室，此时存储室的压力可能较高，若超过自动泄压阀的阈值，则自动泄压阀自动向外排气泄压，保证该低温密封储罐运行的安全性（压力传感器也可设定压力上限值，当压力超过设定的上限值时，其向控制器发出控制信号，控制低温液体泵停止运行）。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐，其特征在于，包括罐体（1）及与其顶部开口螺纹连接的封盖（2），所述封盖（2）上连接有自动泄压阀（11），所述罐体（1）内靠近底部的位置设且密封隔板（3）将所述罐体（1）的内腔分隔为位于上方的用于存放锂电池电解质锂盐的存储室和位于上方的用于安装控温组件的安装室，所述罐体（1）上部与所述存储室对应的侧壁内设有中空夹层，所述中空夹层内设有螺旋盘管（4），所述控温组件包括液氮储罐（5）和低温流体泵（6），所述低温流体泵（6）的进口与所述液氮储罐（5）连通，所述低温流体泵（6）的出口通过贯穿所述密封隔板（3）的管道与所述螺旋盘管（4）的下端连通，所述螺旋盘管（4）的上端贯穿所述罐体（1）的内侧壁并伸入所述存储室，所述螺旋盘管（4）伸入所述存储室的一端连接有电动稳压阀（7），所述封盖（2）上设有用于感应所述存储室内气体压力的压力传感器（8），所述存储室内设有温度传感器（9），所述罐体（1）或封盖（2）的外表面上设有控制器（10），所述低温流体泵（6）、电动稳压阀（7）、压力传感器（8）及温度传感器（9）均与所述控制器（10）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐，其特征在于，所述罐体（1）下部与所述安装室对应的侧壁上设有可启闭的检修门（12）。

3.根据权利要求1所述的一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐，其特征在于，所述罐体（1）顶部开口处沿周向设有台阶槽，所述台阶槽的竖直面设有用于与所述封盖（2）连接的外螺纹，所述台阶槽的水平面上设有环形密封垫片（13）。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐，其特征在于，所述中空夹层靠近所述罐体（1）外侧的内侧壁上设有隔热涂层。

5.根据权利要求4所述的一种用于存放锂电池电解质锂盐的低温密封储罐，其特征在于，所述罐体（1）与所述密封隔板（3）由不锈钢一体成型。