CN211365269U - 一种固体物料快速分装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固体物料快速分装装置，包括自上而下设置的分体式分装口和收集口，所述收集口的下端依次设有分装软管和分装容器，在收集口与分装软管之间设有第一球阀，在分装软管与分装容器之间设有第二球阀，两个球阀均通过法兰连接；在分装口的上方还覆盖有密封盖板，所述密封盖板的下表面与分装口之间通过螺纹密封，在分装口与收集口内套装有分装漏斗；所述分装口上端设有用于气体置换的气体置换口，所述气体置换口通过气管与三通管的其中一个接口连接，三通管另外两个接口分别接真空泵连接管和气瓶连接管，本实用新型通过三通管实现快速的抽气补气操作，可快速更换分装漏斗、球阀、分装软管、装物料装置，避免不同物料之间的交叉污染。

Description

一种固体物料快速分装装置

技术领域

本实用新型涉及一种固体物料快速分装装置，具体涉及与空气中水分、氧气及其他气体有相互作用物料的分装装置。采用该装置与手套箱进行连接，可以快速实现气体置换和不同物料的分装。

背景技术

目前，锂离子电池电解液是将LiPF6溶解到有机溶剂如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯以添加适量的添加剂如VC混制而成。这类常规的电解液体系，在以铁锂为正极的锂离子电池里得到了广泛的应用。

但随着市场对新能源汽车续航里程、功率性能提出了更高要求的前提下，对锂离子电池的能量密度和倍率性能也提出了更高的要求。

为了进一步提升锂离子电池的能量密度和倍率性能，三元正极材料体系的电池得到了大规模的推广与使用。三元正极材料电池，为了追求长的循环寿命和高的倍率性能，对电解液提出了更高的要求，尤其是新型添加剂（如LiODFB、LiBOB、LiBF4、LiPO2F2，DTD，MMDS等）的使用。这些添加剂均为固态物质，包装重量较为单一，无法满足不同重量需求的订单，且投料作业较为困难，需要提前进行分装作业。

这些固体物料，遇空气中的水分会发生副分解反应，反应产物容易引起电解液成品酸度上升、色度上升等，从而影响最终的电池性能。

为了避免这个问题，且能对这类物料进行分装，需要建立一个密闭干燥的系统对这些物料进行分装操作。中国专利其公开号（CN206107654U）提供了“一种新型氮气保护固体物料分装器”，它包括顶板和底板。顶板和底板之间有手套口作业。该分装器可以抽气与补气，其作业区域内的氧气可以被置换掉。从而避免固体物料在分装过程中被氧化分解。该装置对于单次作业，单一物料，分装少量物料，对环境要求不是特别高的物料进行作业还比较适用。但如果需要实现大批量分装，频繁的更换包装装置、更换待分装物料类型等，较难作业，且容易导致不同物料之间的交叉污染。

本实用新型提供一种固体物料快速分装装置，为实现快速置换气体，快速更换分装装置，为不同物料分装，尤其是对水分、氧气比较敏感物料分装提供一种快捷且可靠的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种固体物料快速分装装置。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型公开了一种固体物料快速分装装置，包括自上而下设置的分体式分装口和收集口，所述收集口的下端依次设有分装软管和分装容器，在收集口与分装软管之间设有第一球阀，在分装软管与分装容器之间设有第二球阀，两个球阀均通过法兰连接；在分装口的上方还覆盖有密封盖板，所述密封盖板的下表面与分装口之间通过螺纹密封，在分装口与收集口内套装有分装漏斗；所述分装口的上端设有用于气体置换的气体置换口，所述气体置换口通过气管与三通管的其中一个接口连接，三通管的另外两个接口分别接真空泵连接管和气瓶连接管。

所述密封盖板的上方还设有与其紧固连接的紧固盖板，所述紧固盖板的上表面设有旋转手柄，通过旋转手柄实现密封盖板与分装口的旋转密封。

所述分装口为圆柱筒状结构，所述收集口为倒置的圆台形套筒结构，所述分装口和收集口之间通过套装于其外部的卡扣连接，所述分装口和收集口组装后的内腔形状与分装漏斗的形状相匹配。

所述分装漏斗为耐腐蚀性材质。

本实用新型的有益效果为：

1、关闭密封盖板与底端第一球阀，实现上下端密封，通过三通管实现快速的抽气补气操作，置换掉装置内的空气；

2、拆卸收集口与分装口处法兰，可实现快速更换内部分装漏斗、球阀、分装软管、装物料装置，避免不同物料之间的交叉污染；

3、采用分装软管连接，可以实现对固体分装物料进行计量；

4、关闭密封盖板，关闭下端第一球阀，快速更换装置低端软管，再开启球阀，通过抽真空、补气操作，可以快速置换掉装置内空气，从而实现不同物料分装之间快速切换；

5、关闭密封盖板，关闭下端第二球阀，快速更换分装容器，再开启第二球阀，通过三通管实现快速的抽气补气操作，置换掉装置内的空气，从而实现同一物料不同分装容器之间快速切换，提高同一物料大批量分装的效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图：

图中，1.密封盖板；2.紧固盖板；3旋转手柄；4.分装口；5. 气体置换口；6.气管；7.三通管；8.真空泵连接管；9.气瓶连接管；10.卡扣；11.收集瓶；12.法兰；13. 第一球阀；14.分装漏斗；15.分装软管，16. 第二球阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

参见图1。

本实用新型公开了一种固体物料快速分装装置，包括自上而下设置的分体式分装口4和收集口11，所述收集口1的下端依次设有分装软管15和分装容器，在收集口11与分装软管15之间设有第一球阀13，在分装软管15与分装容器之间设有第二球阀16，两个球阀均通过法兰12连接；在分装口4的上方还覆盖有密封盖板1，所述密封盖板1的下表面与分装口4之间通过螺纹密封，在分装口4与收集口11内套装有分装漏斗14；所述分装口4的上端设有用于气体置换的气体置换口5，所述气体置换口5通过气管6与三通管7的其中一个接口连接，三通管7的另外两个接口分别接真空泵连接管8和气瓶连接管9，本实用新型通过三通管实现快速的抽气补气操作，可快速更换分装漏斗、球阀、分装软管、装物料装置，避免不同物料之间的交叉污染。

所述密封盖板1的上方还设有与其紧固连接的紧固盖板2，所述紧固盖板2的上表面设有旋转手柄3，通过旋转手柄3实现密封盖板1与分装口1的旋转密封。

所述分装口4为圆柱筒状结构，所述收集口11为倒置的圆台形套筒结构，所述分装口4和收集口11之间通过套装于其外部的卡扣10连接，所述分装口4和收集口11组装后的内腔形状与分装漏斗14的形状相匹配。

所述分装漏斗14为耐腐蚀性材质。

单一物料（LiODFB）的快速分装作业：

将该装置分装口与手套箱平台连接好。将耐腐蚀性分装漏斗植入分装口内，对接好收集口，法兰盘密封好分装口与收集口。收集口下端与球阀对接好。球阀下端与软管法兰对接好。软管下端与收集容器对接好。旋动紧固盖板，实现密封盖板与手套箱的密封。开启球阀，实现收集容器、软管与收集口的联通。旋动三通阀门，开启真空帮抽真空5min，旋动三通阀门开始补气3min；反复操作3次。采用气体水分测试仪测试收集桶内气体水分为1ppm以下，即通过该装置可以较好的置换掉系统内空气和水分。

LiODFB是较为容易吸水的物质，与空气中的水分极容易反应生成酸。我们采用该装置将LiODFB从一种容器分装到另外一种收集容器内。分别从这两种容器内取LiODFB溶解到相同溶剂内，相同浓度，取样测试酸度，没有差异。

不同固体物料之间的快速切换

分装LiODFB物料完成后，将手套箱内清洁干净，并对手套箱自动清洗30min。将分装漏斗取出，更换新的分装漏斗。然后，将密封盖板密封好。旋动卡口，将收集口下端的球阀，不锈钢管、PTFE软管，球阀全部更换洁净的，并组装好下端的收集容器。开启阀门1和阀门2，旋动三通对该管路进行抽真空至接近-80KPa，保压10min该真空度未降低说明该管路密封良好。旋动三通，对该管路进行补高纯氮气。反复操作3次，将该管路中的空气置换完毕。

开始分装LiPO2F2物料，作业同上述实例。分装好的LiPO2F2取样，用DMC溶剂，并用液相色谱测试LiPO2F2中LiODFB的含量。经液相色谱测试分析分装后的LiPO2F2中没有LiODFB出峰，即没有物料LiODFB的污染。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种固体物料快速分装装置，其特征在于：包括自上而下设置的分体式分装口（4）和收集口（11），所述收集口（11）的下端依次设有分装软管（15）和分装容器，在收集口（11）与分装软管（15）之间设有第一球阀（13），在分装软管（15）与分装容器之间设有第二球阀（16），两个球阀均通过法兰（12）连接；在分装口（4）的上方还覆盖有密封盖板（1），所述密封盖板（1）的下表面与分装口（4）之间通过螺纹密封，在分装口（4）与收集口（11）内套装有分装漏斗（14）；所述分装口（4）的上端设有用于气体置换的气体置换口（5），所述气体置换口（5）通过气管（6）与三通管（7）的其中一个接口连接，三通管（7）的另外两个接口分别接真空泵连接管（8）和气瓶连接管（9）。

2.根据权利要求1所述的固体物料快速分装装置，其特征在于：所述密封盖板（1）的上方还设有与其紧固连接的紧固盖板（2），所述紧固盖板（2）的上表面设有旋转手柄（3），通过旋转手柄（3）实现密封盖板（1）与分装口（4）的旋转密封。

3.根据权利要求1所述的固体物料快速分装装置，其特征在于：所述分装口（4）为圆柱筒状结构，所述收集口（11）为倒置的圆台形套筒结构，所述分装口（4）和收集口（11）之间通过套装于其外部的卡扣（10）连接，所述分装口（4）和收集口（11）组装后的内腔形状与分装漏斗（14）的形状相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种固体物料快速分装装置，其特征在于：所述分装漏斗（14）为耐腐蚀性材质。

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