CN215610436U - 用于锂电池nmp及余热回收中快速切换回收溶剂的系统 - Google Patents

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李锦�
刘乃义
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Abstract

本实用新型提供了用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，包括NMP处理单元，所述NMP处理单元中NMP吸收处理高塔的纯水补液口分别管路连接至自来水水源、原液添加单元，NMP吸收处理高塔的循环液出口管路连接至NMP废液循环排放单元，且NMP废液循环排放单元与原液添加单元管路连接，NMP吸收处理高塔一侧设有给排风循环单元，NMP处理单元、原液添加单元、给排风循环单元、NMP废液循环排放单元分别信号连接至控制器。本实用新型所述的用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，系统中使用电控阀门及循环泵，实现人工或自动切换，提升了研发制造效率，提升了设备使用率，降低了制造成本。

Description

用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统
技术领域
本实用新型属于锂电池电极技术领域，尤其是涉及一种用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统。
背景技术
在锂离子电池生产过程中，NMP(N-甲基吡咯烷酮)常常被用作正极合浆(将活性物质、导电剂、粘结剂均匀分散到溶剂中)的溶剂，在随后的涂布工序(将浆料均匀涂布到集流体上)，需要将NMP从浆料涂层中去除：空气进入涂布烘箱的加热机构被加热成热空气，热空气以一定的速度吹向浆料涂层，浆料涂层吸热，其中的NMP受热蒸发，工艺气体(用于涂布干燥的气流)被从涂布烘箱或涂布机中抽出，进入NMP回收系统的换热机构，与回风进行换热；换热降温后的工艺气体再进入NMP回收系统的冷凝机构和(或)溶剂吸收机构等，以实现NMP回收；NMP及余热回收系统只能做到单一NMP体系使用。NMP及余热回收系统无法做到高镍NMP体系与普通NMP体系制造的切换。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，以克服研发制造中NMP及余热回收系统做到高镍NMP体系与普通NMP体系制造的切换问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，包括NMP处理单元，其特征在于：所述NMP处理单元包括NMP吸收处理高塔，NMP吸收处理高塔的纯水补液口分别管路连接至自来水水源、原液添加单元，NMP吸收处理高塔的循环液出口管路连接至NMP废液循环排放单元，且NMP废液循环排放单元与原液添加单元管路连接，NMP吸收处理高塔一侧设有给排风循环单元，给排风循环单元用于将涂布机的NMP排入NMP处理单元，NMP处理单元、原液添加单元、给排风循环单元、NMP废液循环排放单元分别信号连接至控制器。
进一步的，所述控制器为外部的人工控制系统。
进一步的，所述原液添加单元包括NMP原材料桶、原液吸取真空泵、原液罐、循环泵、一号电动调节阀、二号电动调节阀，原液罐一端通过原液吸取真空泵连接至NMP原材料桶，另一端设有一号管路，一号管路上安装一号电动调节阀后末端一分为二，分别为三号管路和四号管路，三号管路与自来水管路连通，三号管路上安装循环泵；四号管路上安装二号电动调节阀，且四号管路连接至废液排放真空泵，原液吸取真空泵、循环泵、一号电动调节阀、二号电动调节阀均信号连接至控制器。
进一步的，所述NMP废液循环排放单元包括NMP废液罐、废液排放真空泵，NMP废液罐一侧安装废液罐磁翻板液位计，NMP废液罐分别连接至第一条循环管路、废液排放真空泵和四号管路，废液排放真空泵一端管路连接至排放口，废液罐磁翻板液位计、废液排放真空泵信号连接至控制器。
进一步的，所述给排风循环单元包括NMP过滤器、排风机、回风机，涂布机两侧分别设置排风机和回风机，排风机和回风机之间安装NMP过滤器，回风机和排风机均信号连接至控制器。
相对于现有技术，本实用新型所述的用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统具有以下优势：
(1)本实用新型所述的用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，在系统中增加NMP原液添加单元及废液循环排放单元，系统中使用电控阀门及循环泵，实现人工或自动切换，提升了研发制造效率，提升了设备使用率，降低了制造成本。
(2)本实用新型所述的用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，实现了高镍NMP体系与普通NMP体系制造的快速、高效切换。快速切换提升了NMP及余热回收系统使用效率，高效回收NMP废液，增加回收残值。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统的原理框图。
附图标记说明：
1-NMP原材料桶；2-原液吸取真空泵；3-原液罐；4-循环泵；5-一号电动调节阀；6-二号电动调节阀；7-NMP废液罐；8-废液排放真空泵；9-排放口；10-三号电动阀；11-NMP吸收处理高塔；111-一号循环磁力泵；112-循环液返流口；113-进气口；114-净排口；115-循环液出液口；116-液体浓度仪返流口；117-纯水补液口；118-排空与回风调节阀；12-一号液液换热器；13-NMP过滤器；14-排风机；15-回风机；16-涂布机；17-二号循环磁力泵；18-气动球阀；箭头-流体流动方向。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
名词解释：
NMP：N-甲基吡咯烷酮。
用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，如图1所示，包括NMP处理单元、原液添加单元、NMP废液循环排放单元和给排风循环单元，给排风循环单元用于将涂布机16的NMP排入NMP处理单元，NMP处理单元包括NMP吸收处理高塔11，NMP吸收处理高塔11的纯水补液口117管路连接至自来水水源和原液添加单元，NMP吸收处理高塔11的循环液出口115管路连接至NMP废液循环排放单元，且NMP废液循环排放单元与原液添加单元管路连接。本方案实现了高镍NMP体系与普通NMP体系制造的快速、高效切换。快速切换提升了NMP及余热回收系统使用效率，高效回收NMP废液，增加回收残值。
NMP处理单元还包括一号液液换热器12和二号液液换热器19，NMP吸收处理高塔11的顶部设有排空与回风调节阀118，上方设有纯水补液口117，纯水补液口117通过自来水管路连接至自来水水源，自来水管路上设有三号电动调节阀10，当自来水压力大于3公斤时，自来水经软化后由自来水管路补入NMP吸收处理高塔11；NMP吸收处理高塔11内部安装一号循环磁力泵111，底部安装磁翻板液位计，NMP吸收处理高塔11上方安装二号液液换热器19，用于将一号循环磁力泵111上方的液体交换热量，NMP吸收处理高塔11设有循环液返流口112、进气口113、净排口114、循环液出液口115和液体浓度仪返流口116，循环液出液口115管路连接至一号液液换热器12的进口，一号液液换热器12的出口连接出口管路20，出口管路20安装二号循环磁力泵17和水管压力表后分为4条循环管路，第一条循环管路连接至NMP废液罐7，且第一条管路上安装气动球阀18；第二条循环管路连接至循环液返流口112，第三条循环管路连接至进气口113，第四条循环管路连接至液体浓度仪返流口116，且第四条循环管路上安装液视镜和液体浓度传感器，液视镜、液体浓度传感器、二号循环磁力泵17、水管压力、表气动球阀18、一号循环磁力泵111、磁翻板液位计、排空与回风调节阀118和三号电动调节阀10均信号连接至控制器。NMP处理单元的工作原理为现有技术，在次不再赘述。
原液添加单元包括NMP原材料桶1、原液吸取真空泵2、原液罐3、循环泵4、一号电动调节阀5、二号电动调节阀6，原液罐3一端通过原液吸取真空泵2连接至NMP原材料桶1，另一端设有一号管路，一号管路上安装一号电动调节阀5，一号管路末端一分为二，分别为三号管路和四号管路，三号管路与自来水管路连通，三号管路上安装循环泵4，四号管路上安装二号电动调节阀6，且四号管路连接至废液排放真空泵8，原液吸取真空泵2、循环泵4、一号电动调节阀5、二号电动调节阀6均信号连接至控制器，控制器为外部的人工控制系统。废液循环单元的增加，可以做到与新循环液的快速切换。且冷却水和冷冻水的二级喷淋，既能降低回风的湿度，也可以降低回风的NMP浓度，杜绝闪爆安全隐患。
原液添加单元的工作原理为：原液添加单元为高镍NMP体系使用，当运行回收高镍NMP体系时，工作人员通过控制器(控制器为外部的人工控制系统)控制原液吸取真空泵2工作，原液吸取真空泵2将NMP从NMP原材料桶1，经由NMP原液吸取真空泵2，吸取至NMP原液罐3中，在涂布机16运行前，工作人员通过控制器(控制器为外部的人工控制系统)控制循环泵4工作、控制一号电动调节阀5开启、控制二号电动调节阀6关闭，将NMP从NMP原液罐3输入至NMP吸收处理高塔11中，实现NMP原液吸收液输入至NMP吸收处理塔中循环喷淋。
NMP废液循环排放单元包括NMP废液罐7、废液排放真空泵8和排放口9，NMP废液罐7一侧安装废液罐磁翻板液位计，NMP废液罐7分别连接至第一条循环管路和废液排放真空泵8，废液排放真空泵8一端管路连接至排放口9，一端连接四号管路，废液罐磁翻板液位计、废液排放真空泵8信号连接至控制器。
NMP废液循环排放单元的工作原理为：NMP废液循环排放系统为普通NMP体系使用，NMP废液从NMP吸收处理高塔11，循环排放至NMP废液罐7，废液罐磁翻板液位计将测量的数值试试传递给控制器，当废液罐磁翻板液位计测量的数值到达设定阈值时，控制器控制废液排放真空泵8工作，将NMP从排放口9排出；当运行回收普通NMP体系时，在涂布机16运行前，人工控制系统启动循环泵4、开启二号电动调节阀6、关闭一号电动调节阀5，循环泵4将NMP废液罐7中的NMP废液输入至NMP吸收处理高塔11中，实现NMP废液吸收液二次输入至NMP吸收处理塔中11循环喷淋。
给排风循环单元包括NMP过滤器13、排风机14、回风机15和涂布机16，涂布机16两侧分别设置排风机14和回风机15，排风机14和回风机15之间安装NMP过滤器13，NMP过滤器13为常规的NMP过滤器即可，排风机14和回风机15均信号连接至控制器。
给排风循环单元的工作原理为：人工控制系统根据实际需求，控制排风机14和回风机15打开或关闭，在一个实施例中，排风机14和回风机15一直工作，排风机14将涂布机16上的NMP吹到NMP过滤器13中进行过滤，过滤后的NMP一部分被回风机15吹到涂布机16上再次利用，一部分直接吹入NMP吸收处理高塔11的进气口113进行处理。
用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统的工作原理为：
当运行回收普通NMP体系制程时，在涂布机16运行前，人工控制系统关闭原液添加单元，开启NMP废液循环排放单元，具体的，控制器控制原液吸取真空泵2、一号电动调节阀5均处于关闭状态，控制循环泵4工作、开启二号电动调节阀6，可做到1小时内完成切换；当运行回收高镍NMP体系制程时，在涂布机16运行前，人工控制系统关闭NMP废液循环排放单元，开启新增原液添加单元,并需经排风机14给排风循环单元升温，蒸发管道内水分，可做到2-3小时内完成切换，具体为：控制器控制二号电动调节阀6关闭，然后控制原液吸取真空泵2和循环泵4和工作，打开一号电动调节阀5，将NMP从NMP原液罐3输入至NMP吸收处理高塔11中；当涂布机16停止运行，废液需要外排时，人工控制系统，开启NMP废液排放真空泵8，排出至NMP排放口9，空桶回收。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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.用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，包括NMP处理单元，其特征在于：所述NMP处理单元包括NMP吸收处理高塔，NMP吸收处理高塔的纯水补液口分别管路连接至自来水水源、原液添加单元，NMP吸收处理高塔的循环液出口管路连接至NMP废液循环排放单元，且NMP废液循环排放单元与原液添加单元管路连接，NMP吸收处理高塔一侧设有给排风循环单元，给排风循环单元用于将涂布机的NMP排入NMP处理单元，NMP处理单元、原液添加单元、给排风循环单元、NMP废液循环排放单元分别信号连接至控制器。
2.根据权利要求1所述的用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，其特征在于：控制器为外部的人工控制系统。
3.根据权利要求1所述的用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，其特征在于：原液添加单元包括NMP原材料桶、原液吸取真空泵、原液罐、循环泵、一号电动调节阀、二号电动调节阀，原液罐一端通过原液吸取真空泵连接至NMP原材料桶，另一端设有一号管路，一号管路上安装一号电动调节阀后末端一分为二，分别为三号管路和四号管路，三号管路与自来水管路连通，三号管路上安装循环泵；四号管路上安装二号电动调节阀，且四号管路连接至废液排放真空泵，原液吸取真空泵、循环泵、一号电动调节阀、二号电动调节阀均信号连接至控制器。
4.根据权利要求1所述的用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，其特征在于：NMP废液循环排放单元包括NMP废液罐、废液排放真空泵，NMP废液罐一侧安装废液罐磁翻板液位计，NMP废液罐分别连接至第一条循环管路、废液排放真空泵和四号管路，废液排放真空泵一端管路连接至排放口，废液罐磁翻板液位计、废液排放真空泵信号连接至控制器。
5.根据权利要求1所述的用于锂电池NMP及余热回收中快速切换回收溶剂的系统，其特征在于：给排风循环单元包括NMP过滤器、排风机、回风机，涂布机两侧分别设置排风机和回风机，排风机和回风机之间安装NMP过滤器，回风机和排风机均信号连接至控制器。
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