CN215451720U - 一种电解液输送装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电解液输送装置，包括：内套管，所述内套管用于输送电解液；外套管，所述外套管套设于所述内套管，所述外套管与所述内套管之间具有空腔，所述外套管设置有冷气输入口和冷气排出口，所述冷气输入口和所述冷气排出口分别与所述空腔连通；以及检测装置，检测装置包括压力传感器，所述压力传感器与所述外套管连接，用于检测所述空腔内的气压。该电解液输送装置采用冷气伴冷，有效降低了电解液输送装置的质量，并且还通过检测装置的压力传感器可检测空腔内的气压，从而自动检测外套管内的冷气是否泄漏。

Description

一种电解液输送装置

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，特别是涉及一种电解液输送装置。

背景技术

电解液是电池中离子传输的载体，电解液在电池正、负极之间起到传导离子的作用，是离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。

在电池生产过程中，电解液存储于专用的储存罐内，并通过输送管输送至生产车间。电解液要求低温输送，在现有技术中，主要是在电池电解液输送管的外部设置冷却水管，通过冷却水对电池电解液伴冷，并通过人工检测冷却液是否泄露。然而采用冷却水进行伴冷使得电解液输送装置的质量很重，并且需要人工进行泄露检测。

实用新型内容

为此，需要提供一种电解液输送装置用于解决现有技术中电解液输送装置质量大且不便于检测的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供了一种电解液输送装置，包括：

内套管，所述内套管用于输送电解液；

外套管，所述外套管套设于所述内套管，所述外套管与所述内套管之间具有空腔，所述外套管设置有冷气输入口和冷气排出口，所述冷气输入口和所述冷气排出口分别与所述空腔连通；以及

检测装置，包括压力传感器，所述压力传感器与所述外套管连接，用于检测所述空腔内的气压。

上述技术方案中，电解液输送装置包括内套管、外套管和检测装置，内套管用于输送电解液，在内套管外套设有外套管，外套管与内套管之间具有空腔，通过冷气输入口可向空腔内输入冷气，从而对内套管内的电解液进行伴冷。该电解液输送装置采用冷气伴冷，有效降低了电解液输送装置的质量，并且还通过检测装置的压力传感器可检测空腔内的气压，从而自动检测外套管内的冷气是否泄漏。

进一步的，所述电解液输送装置还包括制冷装置，所述制冷装置用于产生冷气，所述冷气通过所述冷气输入口进入所述空腔内。

上述技术方案中，制冷装置可产生充足的冷气供所述电解液伴冷，因此有效保障了电解液输送装置对电解液的伴冷效果。

进一步的，所述制冷装置包括涡流管，所述涡流管包括进气管、涡流室、热气管和冷气管，所述进气管的一端与所述涡流室连接，另一端用于与气源连接；所述冷气管的一端与所述涡流室连通，另一端与所述冷气输入口连通。

上述技术方案中，采用涡流管产生冷气，涡流管制冷具有体积小、制冷效率高等优点，且涡流管可从输入涡流室的气源中分离出冷气和热气，能充分利用已有气源进行制冷，大大提高了能源利用率。

进一步的，所述热气管的一端与所述涡流室连通，另一端与加热装置连通，用于为所述加热装置供热。

上述技术方案中，将涡流管热气管与加热装置连通，可利用涡流管产生的热气。

进一步的，所述检测装置还包括电解液探测器，所述电解液探测器与所述空腔连通，用于检测所述空腔内是否有电解液。

上述技术方案中，检测装置还包括电解液探测器，通过电解液探测器可检测内套管内的电解液是否泄漏至外套管内，从而可及时对电解液泄漏处进行维修。

进一步的，所述电解液探测器为碳素二乙酯探测器。

上述技术方案中，电解液中包括的碳素二乙酯具有很强的挥发性，因此通过碳素二乙酯探测器可及时的检测电解液是否泄漏至外套管内，并且碳素二乙酯探测器的检测灵敏度高。

进一步的，所述冷气排出口连接有冷气排出管，所述冷气排出管的管径小于所述外套管的管径，所述电解液探测器设置于所述冷气排出管上。

上述技术方案中，由于冷气排出管的管径相对外套管更小，若电解液泄漏至外套管，则冷气排出管内的电解液浓度会大于外套管内的电解液浓度，因此将电解液探测器设置于冷气排出管上可提高电解液检测的灵敏度。

进一步的，所述外套管为方管，所述内套管为方管或圆管。

上述技术方案中，外套管采用方管便于外套管安装固定。

进一步的，所述内套管的外壁的底部与所述外套管的内壁接触。

上述技术方案中，内套管的外壁的底部与外套管的内壁接触，即内套管放置于外套管内部，由外套管直接支撑内套管，并且内套管与外套管之间无需设置固定装置，便于内套管安装施工，且节省材料投入。

进一步的，所述外套管的外部包裹有保温材料。

上述技术方案中，在外套管的外部包裹保温材料可减少冷气扩散，降低电解液输送装置的冷气消耗。

区别于现有技术，上述技术方案电解液输送装置包括：内套管、外套管和检测装置；所述内套管用于输送电解液；所述外套管套设于所述内套管，所述外套管与所述内套管之间具有空腔，所述外套管设置有冷气输入口和冷气排出口，所述冷气输入口和所述冷气排出口分别与所述空腔连通；检测装置包括压力传感器，所述压力传感器与所述外套管连接，用于检测所述空腔内的气压。该电解液输送装置采用冷气伴冷，有效降低了电解液输送装置的质量，并且还通过检测装置的压力传感器可检测空腔内的气压，从而自动检测外套管内的冷气是否泄漏。

附图说明

图1为本申请一实施例电解液输送装置沿轴向的结构示意图；

图2为本申请一实施例电解液输送装置沿径向的结构示意图；

图3为本申请一实施例涡流管的结构示意图；

附图标记说明：

11、外套管；

12、内套管；

13、保温材料；

100、空腔；

111、冷气输入口；

112、冷气排出口；

2、制冷装置；

21、进气管；

22、涡流室；

23、热气管；

24、冷气管；

3、检测装置；

31、压力传感器；

32、电解液探测器；

41、进气阀；

42、排气阀一；

43、排气阀二

51、输入管；

52、热气输出管；

53、冷气输入管；

54、冷气排出管；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

现有技术中，电池包括壳体、电极组件和端盖，壳体与端盖配合形成用于容纳电极组件的空间，端盖上设置有注液孔，电解液由注液孔注入至壳体内部。而电解液需要在工厂内传输，电解液输送装置用于将电解液从一个地方输送至另一个地方，例如，电解液输送装置的一端与电解液储液罐连接，电解液输送装置的另一端延伸至生产车间，用于将电解液储液罐内的电解液输送至生产车间。电解液输送装置特别适用于锂电池电解液、钠电池电解液等需要低温输送的电池的电解液。通常用冷却水进行伴冷，造成电解液输送装置使用时质量很重，对安装部件的强度要求高。同时，冷却水是否泄露也是通过人工进行检测，检测效率和准确率低。

本申请提供一种电解液输送装置，在输送路径中采用冷气对电解液进行伴冷，相对于采用冷却水进行伴冷质量更轻且更便于检测。

如图1和图2所示，在一实施例中，电解液输送装置包括内套管12、外套管11和检测装置3。其中，内套管12用于输送电解液，其中电解液可以为锂电池电解液、钠电池电解液等需要低温输送的二次电池的电解液。外套管 11套设于内套管12的外部，内套管12小于外套管11，外套管11与内套管 12之间具有空腔100，外套管11设置有冷气输入口111和冷气排出口112，冷气输入口111和冷气排出口112分别与空腔连通100。

其中，外套管11和内套管12可以由钢管、镀锌管等金属管制成，外套管11的内径大于内套管12的外径，从而在外套管11和内套管12之间形成空腔100。空腔100与冷气输入口111和冷气排出口112连通，冷气输入口 111和冷气排出口112沿外套管11的长度方向分布，在一实施例中，冷气输入口111设置于外套管11长度方向的一端，冷气排出口112设置于外套管11 长度方向的另一端。冷气由冷气输入口111输入至空腔100内，冷气在空腔100内与内套管12以及内套管12内的电解液进行热交换，从而使电解液保持在较低的温度范围内，热交换后的冷气由冷气排出口112排出至空腔外部。外套管11不限于金属管，在一些实施例中外套管11也可以为聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材质的塑料管道。

该电解液输送装置包括内套管12、外套管11和检测装置3；内套管12 用于输送电解液；外套管11套设于内套管12，外套管11与内套管12之间具有空腔100，外套管11设置有冷气输入口111和冷气排出口112，冷气输入口111和冷气排出口112分别与空腔100连通；采用冷气替换冷却水对电解液进行伴冷，有效降低了电解液输送装置的重量，并且冷气相对于冷却水更易制得且热交换效率更高，因此该电解液输送装置更易实施，同时也提高了能源利用率。

电解液输送装置中检测装置3包括压力传感器31，如图2所示，压力传感器31与外套管11连接，压力传感器31用于检测空腔100内的气压。其中，压力传感器31固定于外套管11的外壁上并伸入外套管11内部，压力传感器 31的感应部伸入空腔100内，用于检测外套管11和内套管12之间的空腔100 内的冷气的气压。

其中，压力传感器31可以为膜片式压力传感器、应变管式压力传感器、应变梁式压力传感器、组合式压力传感器中的任意一种。当外套管11破裂或接缝密封性不佳时，空腔100内的冷气会从外套管11的破裂处或接缝处外泄，从而导致冷气浪费。而在本实施方式中，通过压力传感器31可检测空腔100 内的气压是否低于预设的压力值，当空腔100内的气压低于预设值时，则很可能存在冷气外泄的情况，因此可组织人员进行检查和维修。例如，在一实施例中，空腔100内的气压范围在0.1MPA～0.6MPA之间可调节设定，在通常情况下，将空腔内的压力预设值设定在0.2MPA，若压力传感器31检测到的压力值明显低于0.2MPA(如0.18MPA)则判断存在冷气泄漏。在其他实施方式中，空腔内的压力预设值可根据外套管11的长度、空腔的容积、电解液的伴冷温度要求等进行调整。

如图1所示，电解液输送装置还包括制冷装置2，制冷装置2用于产生冷气，冷气通过冷气输入口111进入空腔100内对内套管12内的电解液进行伴冷。

制冷装置2在工作时会做功从而将气体中的冷气和热气分开，从而可利用制冷装置2产生的冷气对物体或空间进行冷却降温。具体的，在本实施例中，制冷装置2的冷气输出端通过冷气输入管53和进气阀41与外套管11上的冷气输入口111连接，当进气阀41打开时，制冷装置2产生的冷气通过冷气输入管53、进气阀41和冷气输入口111进入外套管11内的空腔100。由于制冷装置2可产生充足的冷气供电解液伴冷，因此有效保障了电解液输送装置对电解液的伴冷效果。

可以理解的是，制冷装置2可以选用涡流管制冷装置、半导体制冷装置、压缩机式制冷装置中的任意一种。

压缩机式制冷装置包括压缩机、冷凝器、散热器、干燥瓶、膨胀阀等器件，压缩机、冷凝器、散热器、干燥瓶、膨胀阀之间通过铜管连接。压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态，并送至冷凝器进行冷却，经冷却后变成中温高压的液态制冷剂进入干燥瓶进行过滤与去湿，中温液态的制冷剂经膨胀阀(节流部件)节流降压，变成低温低压的气液混合体(液体多)，经过蒸发器吸收空气中的热量而汽化，变成气态，然后再回到压缩机继续压缩，继续循环进行制冷。

半导体制冷装置是利用半导体的热-电效应(即珀耳帖效应)制取冷量的装置。半导体制冷片用导体连接两块不同的金属,接通直流电,则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高，从而实现制冷。半导体制冷装置包括半导体制冷片和至少两个散热风扇，其中一个风扇用于提高半导体制冷片热端气流，另一个风扇用于提高半导体制冷片冷端气流。

如图3所示，制冷装置2优选涡流管，涡流管包括进气管21、涡流室22、热气管23和冷气管24。进气管21的一端与涡流室22连接，进气管21的另一端用于与气源连接；冷气管24的一端与涡流室22连通，冷气管24的另一端与冷气输入口111连通，热气管23的一端与涡流室22连通。其中，气源可以为由空气压缩机产生的高压气体，空气压缩机产生的高压气体经冷却和干燥后从进气管21进入涡流室22。进气管21与涡流室22的内壁相切，气源由进气管21从切线方向射入涡流室22内，从而形成自由涡流。自由涡流的旋转角速度愈靠近中心愈大，由于角速度不同，在自由涡流的层与层之间就产生了摩擦。中心部分的气流就速度最大，摩擦结果是将能量传递给外层角速度较低的气流，中心层部分的气流失去能量，动能低，速度降低，温度降低，通过涡流管引出进入冷气管24，从而得到制冷需要的冷气。而外层部分的气流获得动量，动能增加，同时又与涡轮管壁摩擦，将部分动能转换成热能，从涡流管的另一端引出至热气管23，从而形成热气。在气源的干燥较好情况下，涡流管的冷气管24输出的冷气的温度可达-46℃，涡流管的热气管 23输出的热气的最高温度可达127℃。在该实施例中采用涡流管产生冷气，涡流管制冷具有体积小、制冷效率高等优点，且涡流管可从输入涡流室的气源中分离出冷气和热气，能充分利用已有气源进行制冷，大大提高了能源利用率。

在一实施例中，为了进一步提高电解液输送装置的能源利用率，涡流管的热气管23的另一端(即热气排出端)可通过热气输出管52与加热装置连通，使涡流管产生的热气用于为加热装置供热。其中，加热装置可以为设置于生产厂房内的锅炉、烘箱等可使用热气进行加热的装置。

在一实施例中，为了检测内套管12内的电解液是否泄漏至外套管11 内，检测装置还包括电解液探测器32。电解液探测器32可设置于外套管11 外部并与空腔100连通，电解液探测器32用于检测空腔100内是否有电解液。其中，电解液探测器32通过检测空腔100是否有电解液必不可少的成分来检测空腔100内是否有电解液。

由于在电池的电解液中均包括有碳素二乙酯，并且碳素二乙酯易挥发，容易被检测到。因此在一实施例中，电解液探测器32为碳素二乙酯探测器，选用碳素二乙酯探测器作为电解液探测器32可提高电解液泄漏的检测灵敏度。在其他实施例中，电解液探测器32可根据电解液成分的不同选择对应的探测器。在上述实施例中，检测装置包括压力传感器31和电解液探测器32，因此可实时在线检测外套管11内的冷气是否泄漏和内套管12内的电解液是否泄漏。

如图1所示，在一实施例中，外套管11上的冷气排出口112连接有冷气排出管54，冷气输入管53和冷气排出管54可以选用口径较小的铜管或钢管。制冷装置2产生的冷气经过冷气输入管53和进气阀41后从冷气输入口111 进入外套管11内的空腔100，空腔100内的冷气与内套管12热交换后由冷气排出口112以及冷气排出管54排到外套管11的外部。冷气输入管53和冷气排出管54的管径小于外套管11的管径，电解液探测器32设置于冷气排出管54上。

在该实施例中，由于冷气排出管54的管径相对外套管更小，若电解液泄漏至外套管11，则冷气排出管54内的电解液浓度会大于外套管11内的电解液浓度，因此将电解液探测器32设置于冷气排出管4上可提高电解液检测的灵敏度。

为了控制冷气排出，在冷气排出管54上在不同位置上串联有排气阀一42 和排气阀二43，当排气阀一42和排气阀二43均打开时，冷气由空腔100通过冷气排出管54排出。在一些实施例中，当冷气排出管54的长度较小时，冷气排出管54可仅设置一个排气阀。

如图2所示，在一实施例中，外套管11为方管，内套管12圆管，内套管12设置于外套管11内，内套管12的外壁的底部与外套管11的内壁接触。

在该实施例中，外套管11采用方管便于外套管11与安装支架固定，内套管12放置于外套管11内，内套管12在外套管11内无需固定装置进行固定，便于内套管12安装施工，且节省材料投入。

如图2所示，在一实施例中，在外套管11的外部包裹有保温材料13。保温材料13可以玻璃纤维、陶瓷纤维毯、膨胀珍珠岩等。在外套管11的外部包裹保温材料13可减少冷气扩散，降低电解液输送装置的冷气消耗。进一步的，在一些实施例中，为了防止渗入保温材料13影响保温效果，在保温材料 13外面还包裹有防水材料。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本申请的专利保护范围。因此，基于本申请的创新理念，对本文实施例进行的变更和修改，或利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本申请的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电解液输送装置，其特征在于，包括：

内套管，所述内套管用于输送电解液；

外套管，所述外套管套设于所述内套管，所述外套管与所述内套管之间具有空腔，所述外套管设置有冷气输入口和冷气排出口，所述冷气输入口和所述冷气排出口分别与所述空腔连通；以及

检测装置，包括压力传感器，所述压力传感器与所述外套管连接，用于检测所述空腔内的气压。

2.根据权利要求1所述的电解液输送装置，其特征在于，还包括制冷装置，所述制冷装置用于产生冷气，所述冷气通过所述冷气输入口进入所述空腔内。

3.根据权利要求2所述的电解液输送装置，其特征在于，所述制冷装置包括涡流管，所述涡流管包括进气管、涡流室、热气管和冷气管，所述进气管的一端与所述涡流室连接，另一端用于与气源连接；所述冷气管的一端与所述涡流室连通，另一端与所述冷气输入口连通。

4.根据权利要求3所述的电解液输送装置，其特征在于，所述热气管的一端与所述涡流室连通，另一端与加热装置连通，用于为所述加热装置供热。

5.根据权利要求1所述的电解液输送装置，其特征在于，所述检测装置还包括电解液探测器，所述电解液探测器与所述空腔连通，用于检测所述空腔内是否有电解液。

6.根据权利要求5所述的电解液输送装置，其特征在于，所述电解液探测器为碳素二乙酯探测器。

7.根据权利要求5所述的电解液输送装置，其特征在于，所述冷气排出口连接有冷气排出管，所述冷气排出管的管径小于所述外套管的管径，所述电解液探测器设置于所述冷气排出管上。

8.根据权利要求1所述的电解液输送装置，其特征在于，所述外套管为方管，所述内套管为方管或圆管。

9.根据权利要求8所述的电解液输送装置，其特征在于，所述内套管的外壁的底部与所述外套管的内壁接触。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电解液输送装置，其特征在于，所述外套管的外部包裹有保温材料。

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