CN218011987U - 金属离子电池涂布废气处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了金属离子电池涂布废气处理设备，包括正极废气处理装置，正极废气处理装置包括水洗吸收塔，还包括负极废气处理装置，负极废气处理装置包括依次连通的负极热回收器、负极冷却器、负极冷凝器、储罐和泵，负极热回收器的热介质入口与涂布设备的负极废气输出口连通，负极热回收器的冷介质入口与负极冷凝器的气体出口连通，负极热回收器的冷介质出口与涂布设备的负极气体输入口连通，负极冷凝器的液体出口与储罐连通，泵用于将储罐中的液体输送至水洗吸收塔。本金属离子电池涂布废气处理设备结构新颖，实现了涂布正负极废气处理相结合，有效地减少了环境污染和水资源浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属离子电池生产技术领域，特别涉及金属离子电池涂布废气处理设备。
背景技术
涂布是金属离子电池的重要工艺流程之一，涂布即将金属离子电池制造所需要的正极浆料、负极浆料均匀地涂覆到基体上，正极涂布的过程中与负极涂布的过程中均会产生废气。
正极涂布工序产生有机溶剂废气，因有机溶剂与水能够无限混溶，故有机溶剂废气常用的处理方法是水洗吸收回收工艺，即在水洗吸收塔中，用低含量的有机溶剂水溶液对有机溶剂进行水洗吸收，尾气经吸收达到排放浓度后进行排放。
负极涂布工序产生的废气中主要含有微量有机溶剂、水蒸气，废气温度约100℃，微量有机溶剂若直接排大气，会造成排放总量超标及水资源的浪费，而目前，还未见有对负极废气进行回收利用的技术。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种新型的金属离子电池涂布废气处理设备，旨在解决现有的金属离子电池负极涂布产生的废气未得到有效的回收利用的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：金属离子电池涂布废气处理设备，包括正极废气处理装置，所述正极废气处理装置包括水洗吸收塔，还包括负极废气处理装置，所述负极废气处理装置包括依次连通的负极热回收器、负极冷却器、负极冷凝器、储罐和泵，所述负极热回收器的热介质入口与涂布设备的负极废气输出口连通，所述负极热回收器的冷介质入口与负极冷凝器的气体出口连通，所述负极热回收器的冷介质出口与涂布设备的负极气体输入口连通，所述负极冷凝器的液体出口与所述储罐连通，所述泵用于将所述储罐中的液体输送至所述水洗吸收塔。
在一实施例中，还包括正负极连通管，所述泵通过所述正负极连通管将所述储罐中的液体输送至所述水洗吸收塔，所述正负极连通管与所述水洗吸收塔的连接处靠近所述水洗吸收塔的顶部设置。
在一实施例中，所述储罐具有连通其内部与外界大气的气体排出口。
在一实施例中，所述气体排出口处设有排气管。
在一实施例中，所述负极冷却器的出口一路与所述负极冷凝器连通，另一路与所述储罐连通。
在一实施例中，所述负极冷却器连通所述储罐的连通管道的一端伸至所述储罐内的液体的液面之下。
在一实施例中，所述负极废气处理装置还包括负极引风机，所述负极热回收器的热介质入口通过所述负极引风机与涂布设备的负极废气输出口连通。
在一实施例中，所述负极废气处理装置还包括负极回风机，所述负极热回收器的冷介质出口通过所述负极回风机与涂布设备的负极气体输入口连通。
在一实施例中，所述负极冷却器为气液换热器，所述负极冷却器的冷却介质为温度不高于32℃的循环冷却水。
在一实施例中，所述负极冷凝器为气液换热器，所述负极冷凝器的冷却介质为温度不高于7℃的循环冷冻水。
本实用新型的有益效果在于：本金属离子电池涂布废气处理设备结构新颖，负极废气处理装置能够将涂布设备负极涂布废气液化，并将液化形成的溶液输送至正极废气处理装置的水洗吸收塔中，使液化形成的溶液在水洗吸收塔中作为低含量有机溶剂水溶液对水洗吸收塔内的有机溶剂废气进行水洗吸收，实现了涂布正负极废气处理相结合，有效地减少了环境污染和水资源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一的金属离子电池涂布废气处理设备的结构简化示意图。
附图标号说明：
1、正极废气处理装置；11、正极回风机；12、正极引风机；13、正极热回收器；14、正极冷却器；15、正极冷凝器；16、水洗吸收塔；
2、负极废气处理装置；21、负极热回收器；22、负极冷却器；221、第一循环管道；23、负极冷凝器；231、第二循环管道；24、储罐；241、排气管；25、泵；26、正负极连通管；27、连通管道；28、负极引风机；29、负极回风机。
具体实施方式
本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“和/或”为例，包括方案，或方案，或和同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参照图1，金属离子电池涂布废气处理设备，包括正极废气处理装置1，所述正极废气处理装置1包括水洗吸收塔16，还包括负极废气处理装置2，所述负极废气处理装置2包括依次连通的负极热回收器21、负极冷却器22、负极冷凝器23、储罐24和泵25，所述负极热回收器21的热介质入口与涂布设备的负极废气输出口连通，所述负极热回收器21的冷介质入口与负极冷凝器23的气体出口连通，所述负极热回收器21的冷介质出口与涂布设备的负极气体输入口连通，所述负极冷凝器23的液体出口与所述储罐24连通，所述泵25用于将所述储罐24中的液体输送至所述水洗吸收塔16。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本金属离子电池涂布废气处理设备结构新颖，负极废气处理装置2能够将涂布设备负极涂布废气液化，并将液化形成的溶液输送至正极废气处理装置1的水洗吸收塔16中，使液化形成的溶液在水洗吸收塔16中作为低含量有机溶剂水溶液对水洗吸收塔16内的有机溶剂废气进行水洗吸收，实现了涂布正负极废气处理相结合，有效地减少了环境污染和水资源浪费。
在一实施例中，还包括正负极连通管26，所述泵25通过所述正负极连通管26将所述储罐24中的液体输送至所述水洗吸收塔16，所述正负极连通管26与所述水洗吸收塔16的连接处靠近所述水洗吸收塔16的顶部设置。
由上述描述可知，水洗吸收塔16的气体进口水洗吸收塔16的底部，吸收剂进口(即述正负极连通管26与所述水洗吸收塔16的连接处)在水洗吸收塔16的顶部，正极涂布废气进入到水洗吸收塔16以后向上运动，吸收剂(即负极涂布废气液化形成的溶液)从吸收剂进口进入到水洗吸收塔16以后向下运动，两者逆向接触，从而通过吸收剂对正极涂布废气进行了吸收，吸收后得到的水溶液(即NMP废液)从水洗吸收塔16的底端排出。
在一实施例中，所述储罐24具有连通其内部与外界大气的气体排出口。
在一实施例中，所述气体排出口处设有排气管241。
由上述描述可知，所述储罐24可以实现气液分离，符合排放标准的废气直接排出至大气。
在一实施例中，所述负极冷却器22的出口一路与所述负极冷凝器23连通，另一路与所述储罐24连通。
在一实施例中，所述负极冷却器22连通所述储罐24的连通管道27的一端伸至所述储罐24内的液体的液面之下。
在一实施例中，所述负极废气处理装置2还包括负极引风机28，所述负极热回收器21的热介质入口通过所述负极引风机28与涂布设备的负极废气输出口连通。
在一实施例中，所述负极废气处理装置2还包括负极回风机29，所述负极热回收器21的冷介质出口通过所述负极回风机29与涂布设备的负极气体输入口连通。
在一实施例中，所述负极冷却器22为气液换热器，所述负极冷却器22的冷却介质为温度不高于32℃的循环冷却水。
在一实施例中，所述负极冷凝器23为气液换热器，所述负极冷凝器23的冷却介质为温度不高于7℃的循环冷冻水。
实施例一
请参照图1，本实用新型的实施例一为：金属离子电池涂布废气处理设备，包括正极废气处理装置1和负极废气处理装置2，所述金属离子电池包括但不限于锂电池。
所述正极废气处理装置1包括正极回风机11以及依次连通的正极引风机12、正极热回收器13、正极冷却器14、正极冷凝器15和水洗吸收塔16，所述正极回风机11的进风口与涂布设备的正极废气输出口连通，所述正极热回收器13为气气换热器，所述正极热回收器13的冷介质入口与正极冷凝器15的气体出口连通，所述正极热回收器13的冷介质出口通过所述正极回风机11与涂布设备的正极气体输入口连通。具体的，所述正极冷却器14的出口一路与所述正极冷凝器15连通，另一路与所述水洗吸收塔16连通。具体实施中，所述正极热回收器13为气气换热器，即冷热管路的介质均为气体，所述正极热回收器13优选为板式气气换热器，可以为304不锈钢材质的板式气气换热器。
所述正极冷却器14与所述正极冷凝器15分别为气液换热器，所述正极冷却器14的冷却介质为温度不高于32℃的循环冷却水，所述正极冷凝器15的冷却介质为温度不高于7℃的循环冷冻水。
所述负极废气处理装置2包括依次连通的负极热回收器21、负极冷却器22、负极冷凝器23、储罐24和泵25，所述负极热回收器21的热介质入口与涂布设备的负极废气输出口连通，所述负极热回收器21的冷介质入口与负极冷凝器23的气体出口连通，所述负极热回收器21的冷介质出口与涂布设备的负极气体输入口连通，所述负极冷凝器23的液体出口与所述储罐24连通，所述泵25用于将所述储罐24中的液体输送至所述水洗吸收塔16。具体实施中，所述负极热回收器21为气气换热器，即冷热管路的介质均为气体，所述负极热回收器21优选为板式气气换热器，可以为304不锈钢材质的板式气气换热器。
需要说明的是，还可以采用多级表冷器取代所述负极冷却器22与负极冷凝器23，具体的，所述多级表冷器包括冷却水冷凝段和冷冻水冷凝段，其中冷却水冷凝段等同于所述负极冷却器22，所述冷冻水冷凝段等同于负极冷凝器23。
详细的，还包括正负极连通管26，所述泵25通过所述正负极连通管26将所述储罐24中的液体输送至所述水洗吸收塔16，所述正负极连通管26与所述水洗吸收塔16的连接处靠近所述水洗吸收塔16的顶部设置。
所述储罐24具有连通其内部与外界大气的气体排出口，可选的，所述气体排出口处设有排气管241。
所述负极冷却器22的出口一路与所述负极冷凝器23连通，另一路与所述储罐24连通，经过所述负极冷却器22降温的废气进入所述负极冷凝器23中，所述负极冷却器22冷凝出的液体(可能夹杂些许废气)流入所述储罐24中。可选的，所述负极冷却器22连通所述储罐24的连通管道27的一端伸至所述储罐24内的液体的液面之下。
所述负极冷凝器23的气体出口分为两路，一路与所述负极热回收器21的冷介质入口连通，另一路连通大气，经过所述负极冷凝器23降温的废气大部分(约90％)进入所述负极热回收器21中，小部分(约10％)排放至大气。
具体实施中，所述负极废气处理装置2还包括负极引风机28，所述负极热回收器21的热介质入口通过所述负极引风机28与涂布设备的负极废气输出口连通。所述负极废气处理装置2还包括负极回风机29，所述负极热回收器21的冷介质出口通过所述负极回风机29与涂布设备的负极气体输入口连通。
所述负极冷却器22和所述负极冷凝器23分别为气液换热器，所述负极冷却器22的冷却介质为温度不高于32℃的循环冷却水，所述负极冷凝器23的冷却介质为温度不高于7℃的循环冷冻水。不难理解的，所述负极冷却器22连接有第一循环管道221，所述第一循环管道221通入所述循环冷却水，所述负极冷凝器23连接有第二循环管道231，所述第二循环管道231通入所述循环冷冻水。
所述负极废气处理装置2中，涂布设备负极的高温废气通过负极引风机28进入到负极热回收器21中，该废气的温度为90～150℃，在负极热回收器21中作为热介质，以经过负极冷凝器23冷凝后的废气为冷介质，90～150℃的高温废气在负极热回收器21中与负极冷凝器23冷凝后的废气进行热交换，高温废气由90～150℃降低到45～55℃；经负极冷却器22冷却所得废液(可能夹杂些许废气)进入到所述储罐24，经过负极冷却器22降温后的废气进入到负极冷凝器23与循环冷冻水进行热交换；经过负极冷凝器23的废气温度降至15℃左右后，大部分废气(90％左右)进入负极热回收器21中与高温废气进行热交换，温度由15℃升高至60～75℃，并经负极回风机29返回到涂布设备中使用，小部分废气(10％左右)排入大气，而在负极冷凝器23中由水汽液化析出的液体进入储罐24中，后续泵25将储罐24中的液体输送至水洗吸收塔16中作为低含量有机溶剂水溶液对正极废气中的有机溶剂进行水洗吸收。
综上所述，本实用新型提供的金属离子电池涂布废气处理设备结构新颖，负极废气处理装置能够将涂布设备负极涂布废气液化，并将液化形成的溶液输送至正极废气处理装置的水洗吸收塔中，使液化形成的溶液在水洗吸收塔中作为低含量有机溶剂水溶液对水洗吸收塔内的有机溶剂废气进行水洗吸收，实现了涂布正负极废气处理相结合，有效地减少了环境污染和水资源浪费。
上述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.金属离子电池涂布废气处理设备，包括正极废气处理装置，所述正极废气处理装置包括水洗吸收塔，其特征在于：还包括负极废气处理装置，所述负极废气处理装置包括依次连通的负极热回收器、负极冷却器、负极冷凝器、储罐和泵，所述负极热回收器的热介质入口与涂布设备的负极废气输出口连通，所述负极热回收器的冷介质入口与负极冷凝器的气体出口连通，所述负极热回收器的冷介质出口与涂布设备的负极气体输入口连通，所述负极冷凝器的液体出口与所述储罐连通，所述泵用于将所述储罐中的液体输送至所述水洗吸收塔。
2.根据权利要求1所述的金属离子电池涂布废气处理设备，其特征在于：还包括正负极连通管，所述泵通过所述正负极连通管将所述储罐中的液体输送至所述水洗吸收塔，所述正负极连通管与所述水洗吸收塔的连接处靠近所述水洗吸收塔的顶部设置。
3.根据权利要求1所述的金属离子电池涂布废气处理设备，其特征在于：所述储罐具有连通其内部与外界大气的气体排出口。
4.根据权利要求3所述的金属离子电池涂布废气处理设备，其特征在于：所述气体排出口处设有排气管。
5.根据权利要求1所述的金属离子电池涂布废气处理设备，其特征在于：所述负极冷却器的出口一路与所述负极冷凝器连通，另一路与所述储罐连通。
6.根据权利要求5所述的金属离子电池涂布废气处理设备，其特征在于：所述负极冷却器连通所述储罐的连通管道的一端伸至所述储罐内的液体的液面之下。
7.根据权利要求1所述的金属离子电池涂布废气处理设备，其特征在于：所述负极废气处理装置还包括负极引风机，所述负极热回收器的热介质入口通过所述负极引风机与涂布设备的负极废气输出口连通。
8.根据权利要求1所述的金属离子电池涂布废气处理设备，其特征在于：所述负极废气处理装置还包括负极回风机，所述负极热回收器的冷介质出口通过所述负极回风机与涂布设备的负极气体输入口连通。
9.根据权利要求1所述的金属离子电池涂布废气处理设备，其特征在于：所述负极冷却器为气液换热器，所述负极冷却器的冷却介质为温度不高于32℃的循环冷却水。
10.根据权利要求1所述的金属离子电池涂布废气处理设备，其特征在于：所述负极冷凝器为气液换热器，所述负极冷凝器的冷却介质为温度不高于7℃的循环冷冻水。
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2023
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202023106147U1 (de) | 2023-03-24 | 2023-11-23 | Guangdong Tian Rui De New Energy Technology Co., Ltd. | Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen beim Beschichten der positiven Elektrode einer Metallionenbatterie |
| DE202023106135U1 (de) | 2023-04-24 | 2023-11-23 | Guangdong Tian Rui De New Energy Technology Co., Ltd. | Rückgewinnungs- und Recyclingvorrichtung für Abgase beim Beschichten der negativen Elektroden von Lithiumbatterien |
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| DE202023105017U1 (de) | 2023-10-05 |
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