CN219595918U - 一种锂离子电池隔膜的萃取系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锂离子电池生产技术领域，本申请公开了一种锂离子电池隔膜的萃取系统，包括萃取设备本体和清除装置，萃取设备本体用于进行萃取工序，清除装置用于对萃取设备本体内的存留物进行清除。清除装置包括进风机构，进风机构包括通风通道，通风通道的一端连通有风机，通风通道上连通有并联设置的加热部件和冷却部件，加热部件和冷却部件靠近风机的一端分别设有第一阀门和第二阀门，加热部件和冷却部件经过通风通道与萃取设备本体的底部连通。加热部件和冷却部件高于萃取设备本体的底部设置。本申请要解决在现有的湿法隔膜萃取设备保养时对萃取剂的清除效率低，清除不彻底的技术问题。

Description

一种锂离子电池隔膜的萃取系统

技术领域

本申请涉及锂离子电池生产技术领域，具体涉及一种锂离子电池隔膜的萃取系统。

背景技术

目前，在湿法隔膜生产方式中采用高沸点、低挥发性的溶剂作为成孔剂,并在萃取工序,使用低沸点、易挥发性溶剂将其洗脱出来，使隔膜形成微孔。在电池隔膜生产一段时间后，需要对萃取设备中的存留物（包括残留的萃取剂、成孔剂）清除后进行停机保养检修或清洁。而现有技术中采用的萃取剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等密度比空气大的、具有腐蚀性的、微毒的物质，萃取剂会汇集在萃取设备的底部。采用人工将风机从萃取设备上方对萃取设备的底部进行吹气，从上往下吹气，难以将底部的萃取剂排出，不利于萃取剂的清除，在吹气完毕后还要将风机收拾放置好，操作不方便较浪费人力、物力，且吹气方式耗时较长、在吹气过程中还存在清除不彻底导致有萃取剂残留在萃取设备内的安全隐患以及影响保养检修或清洁进度，而导致开展的工作效率低。

实用新型内容

本申请要解决在现有的湿法隔膜萃取设备保养时对萃取剂的清除效率低，清除不彻底的技术问题。从而提供一种锂离子电池隔膜的萃取系统。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案如下：

一种锂离子电池隔膜的萃取系统，包括萃取设备本体和清除装置，所述萃取设备本体用于进行萃取工序，所述清除装置用于对所述萃取设备本体内的存留物进行清除；所述清除装置包括：

进风机构，包括通风通道，所述通风通道的一端连通有风机，所述通风通道上连通有并联设置的加热部件和冷却部件，所述加热部件和所述冷却部件靠近所述风机的一端分别设有第一阀门和第二阀门，所述加热部件和所述冷却部件经过所述通风通道与所述萃取设备本体的底部连通；所述加热部件和所述冷却部件高于所述萃取设备本体的底部设置。

优选地，所述通风通道包括分别与所述萃取设备本体底部连通的若干支管路，以及连通所述若干支管路的主管路，所述主管路与所述加热部件和所述冷却部件连通。

优选地，所述主管路上设有总阀门，所述总阀门为单向阀。

优选地，所述通风通道与所述萃取设备本体底部的连通处为出风口，所述出风口处设有止回阀。

优选地，每个所述萃取设备本体的底部对应设有五个所述出风口，一个所述出风口设置在所述萃取设备本体底部中心，其余四个所述出风口设置在所述萃取设备本体底部的四个对角处。

优选地，五个所述出风口的开口大小相同，五个所述出风口在重力方向上的投影面积之和与所述萃取设备本体内底部面积的比值为1%-2%。

优选地，所述加热部件和所述冷却部件高于所述出风口10-20cm设置。

优选地，所述萃取设备本体连通有气体净化装置，所述气体净化装置连通有气体回收装置，所述气体净化装置还设有与外部连通的排气口。

优选地，所述萃取设备本体与所述气体净化装置的连通处设有浓度检测装置。

优选地，所述风机远离所述加热部件和所述冷却部件的一端连通有空气过滤装置。

本申请技术方案，至少具有如下优点：

1、萃取完毕之后，萃取剂（包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等）容易汇集在萃取设备本体的底部，此时打开第一阀门，使加热部件工作，再打开风机，风机从外部向萃取设备本体送风，风经过加热部件后形成热风，热风进入到萃取设备本体的底部后对萃取剂进行充分加热，使萃取剂易于挥发，提高了对萃取剂的清除效率，且热风是自下往上吹的，可以将底部的萃取剂往上吹出萃取设备本体外部，防止萃取剂汇集在底部，将萃取剂清除干净。当清除工作完成后，关闭加热部件和第一阀门，打开冷却部件和第二阀门，风机经过冷却部件后向萃取设备本体通冷风，冷风的冷却作用将萃取设备本体的温度快速降到常温，以便工作人员进入萃取设备本体进行维修。加热部件和冷却部件高于萃取设备本体的底部，可以防止萃取剂流到加热部件和冷却部件处造成部件腐蚀损坏。

2、在生产过程中，萃取设备本体的底部不同区域都可能有萃取剂沉积，设置支管路对这些地方进行通风，便于将沉积的萃取剂清除掉。通过总阀门控制主管路的通断，也可进一步阻止萃取剂通过主管路回流到加热部件处和冷却部件处造成腐蚀损坏。

3、当不需要通风清除萃取剂时，关闭止回阀，防止萃取设备本体内的液体流入到通风通道内造成腐蚀。设置五个出风口，一个出风口设置在萃取设备本体底部中心，其余四个出风口设置在萃取设备本体底部的四个对角处，以达到均匀吹气的效果，以便将萃取剂清除干净。在实现均匀吹气的同时，为了不影响萃取设备本体底部的稳定性，设定五个出风口的投影面积之和与萃取设备本体内底部面积的比值为1%-2%。加热部件和冷却部件高于出风口10-20cm设置，防止液体回流而导致腐蚀损坏。

4、在萃取设备本体的出口端连通有气体净化装置，对产生的气体进行净化，防止未净化的气体排入空气中造成污染。萃取设备本体出口端与气体净化装置的连通处设有浓度检测装置，对净化前的气体进行检测，以判断萃取设备本体内的气体浓度值是否对人体产生伤害，如果气体浓度值不会对人体产生伤害，可安排工作人员进入内部进行修护。设置空气过滤装置，减少空气中的大杂质或颗粒物对通风通道、萃取设备本体等其他装置的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本申请实施例中的锂离子电池隔膜的萃取系统的整体结构示意图；

图2为本申请实施例中的多个萃取设备本体并排设置的示意图。

附图标记说明：1、出风口；2-1、总阀门；2-2、第一阀门；2-3、第二阀门；3、加热部件；4、冷却部件；5、风机；6、空气过滤装置；7、支管路；8、主管路；9、萃取设备本体；10、气体净化装置；11、气体回收装置；12、浓度检测装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1

本实施例提供了一种锂离子电池隔膜的萃取系统，如图1和图2所示，包括萃取设备本体9和清除装置，萃取设备本体9用于进行萃取工序，萃取时，隔膜穿膜从萃取设备本体9左侧进入（如箭头B所示方向），从萃取设备本体9右侧退出，因此萃取设备本体9的左侧为进口端，右侧为出口端。清除装置用于对萃取设备本体9内的存留物（主要是萃取剂）进行清除。清除装置包括：进风机构，进风机构包括通风通道，通风通道的一端连通有风机5，通风通道上连通有并联设置的加热部件3和冷却部件4，加热部件3和冷却部件4连通风机5的一端分别设有第一阀门2-2和第二阀门2-3，加热部件3和冷却部件4的另一端经过通风通道与萃取设备本体9的底部连通。加热部件3和冷却部件4高于萃取设备本体9的底部设置。

在湿法锂离子电池隔膜生产过程中，常用二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等作为萃取剂，以二氯甲烷为例，二氯甲烷的密度比空气大，会汇集在萃取设备本体9的底部，在工作人员进入萃取设备本体9内部前需要将二氯甲烷清除干净。

以二氯甲烷作为萃取剂，详细说明本实施例提供的锂离子电池隔膜的萃取系统使用方法如下：在萃取设备本体9内部使用二氯甲烷进行萃取工序，生产一段时间后需要对萃取设备本体9进行维护保养，萃取剂二氯甲烷容易汇集在萃取设备本体9的底部，此时打开第一阀门2-2，使加热部件3工作，再打开风机5，风机5从外部向萃取设备本体9送风（如箭头A所示方向），风经过加热部件3后形成热风，热风进入到萃取设备本体9的底部后对二氯甲烷进行充分加热，使二氯甲烷易于挥发，提高了对二氯甲烷的清除效率，且热风是自下往上吹的，可以将底部的二氯甲烷往上吹出萃取设备本体9外部，防止二氯甲烷汇集在底部，将二氯甲烷清除干净。当清除工作完成后，关闭加热部件3和第一阀门2-2，打开冷却部件4和第二阀门2-3，风机5经过冷却部件4后向萃取设备本体9通冷风，冷风的冷却作用将萃取设备本体9的温度快速降到常温，以便工作人员进入萃取设备本体9进行维修。加热部件3和冷却部件4高于萃取设备本体9的底部，可以防止二氯甲烷流到加热部件3和冷却部件4处造成部件腐蚀损坏。

实施例2

为进一步提高萃取效率，本实施例作为实施例1的进一步改进，如图2所示，可以将多个萃取设备本体9并排连接，当需要对设备进行保养维护时，需要对多个萃取设备本体9进行萃取剂的清除。通风通道包括分别与萃取设备本体9底部、萃取设备本体9进口端的底部、萃取设备本体9出口端的底部连通的支管路7，以及连通支管路7的主管路8，主管路8与加热部件3和冷却部件4连通，每个萃取设备本体9底部都对应设有一个支管路7。每个支管路7上均设有独立阀门，在对单个萃取设备本体9进行检修时，不影响其他萃取设备本体9，同时也起到进一步防止萃取剂回流到主管路8的作用。主管路8上设有总阀门2-1，总阀门2-1为单向阀。设置了多个支管路7与萃取设备本体9一一对应，便于对每个萃取设备本体9内部进行萃取剂清除。在生产过程中，萃取设备本体9的进口端底部、出口端底部都可能有萃取剂沉积，设置支管路7对这些地方进行通风，便于将沉积的萃取剂清除掉。通过总阀门2-1控制主管路8的通断，防止萃取剂通过主管路8回流到加热部件3处和冷却部件4处造成腐蚀损坏。可以理解，为更加均匀、高效地消除二氯甲烷，在其他实施例中单个萃取设备本体9底部可根据需要设置多个通风通道的支管路7。

通风通道与萃取设备本体9底部的连通处为出风口1，出风口1处设有止回阀。当不需要通风清除萃取剂时，止回阀关闭，防止萃取设备本体9内的液体流入到通风通道内造成腐蚀。

每个萃取设备本体9的底部对应设有五个出风口1，一个出风口1设置在萃取设备本体9底部中心，其余四个出风口1设置在萃取设备本体9底部的四个对角处，五个出风口1同时出风对萃取设备本体9内的萃取剂进行清除，达到均匀吹气的效果，便于将二氯甲烷清除干净。可以理解，出风口1设置的位置并不严格要求设置在萃取设备本体9的正中心、正对角，只要其分布形式与上述方案相近都在本方案所限定的范围内。同一萃取设备本体9的出风口1可以连接同一支管路7也可以连接不同支管路7。

五个出风口1的开口大小相同，在实现均匀吹气的同时，为了不影响萃取设备本体9底部的稳定性，设定五个出风口1在重力方向上的投影面积之和与萃取设备本体9内底部面积的比值为1%-2%。如出风口1的投影面积之和与萃取设备本体9内底部面积的比值小于1%，则影响清除气体的效率，如出风口1的投影面积之和与萃取设备本体9内底部面积的比值大于2%，则影响萃取设备本体9内部空间的使用效率和稳定性。可以理解，出风口1的形状可以设置为喇叭状、柱状开口等形式，只要其重力方向上的投影面积和满足上述范围即可。

加热部件3和冷却部件4比出风口1高10-20cm，防止液体回流而导致腐蚀损坏。

在萃取设备本体9的出口端连通有气体净化装置10，对产生的气体进行净化，防止未净化的气体排入空气中造成污染,气体净化装置10连通有气体回收装置11，对有用的气体（例如从萃取设备本体9中挥发出的萃取剂）进行回收利用，气体净化装置10还设有与外部连通的排气口，便于将净化后仍然没有使用价值的气体排掉（如箭头C所示方向）。

萃取设备本体9出口端与气体净化装置10的连通处设有浓度检测装置12，对净化前的气体进行检测，以判断萃取设备本体9内的气体浓度值是否对人体产生伤害，如果气体浓度值不会对人体产生伤害，可安排工作人员进入内部进行修护。

在风机5远离加热部件3和冷却部件4的一端设置空气过滤装置6，减少空气中的大杂质或颗粒物对通风通道、萃取设备本体9等其他装置的污染。空气过滤装置6内设有空气过滤棉，其材质的密度要求在30-60um之间，减少空气中的大杂质或颗粒物对车间及设备的污染，如果密度小于30um会影响进气的容量流动性，如密度大于60um时达不到过滤杂质的效果，存在对车间或制备污染的影响隐患

萃取设备本体9和通风通道等主体结构均采用304不锈钢、且耐腐蚀性的材料。

加热部件3优选为盘管式或螺旋式的导热油/电加热交换器，加热温度应可控在40℃-160℃之间，如温度小于40℃则影响消除二氯甲烷的效率（二氯甲烷溶剂的挥发温度为39.8℃），如温度大于160℃则存在有限空间中高温的危险安全隐患，且不利于清除二氯甲烷后的降温工作开展，影响工作效率。可以理解，在其他实施例中，可根据萃取剂的沸点不同设置不同的加热温度区间以提高萃取剂的消除效率。

冷却部件4优选为盘管式或螺旋式的制冷装置交换器，其作用主要为用于为高温的萃取设备本体9进行降温，使萃取设备本体9内部达到人体可工作的适应温度，减少等待萃取设备本体9降温的时间，从而提高工作效率。冷却温度控制为-10℃-30℃之间，如温度低于-10℃则在清除二氯甲烷后容易产生水珠，且制冷成本比较高，如温度大于30℃则存在气体消除后的降温工作开展效率低，达不到设计的效果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，包括萃取设备本体（9）和清除装置，所述萃取设备本体（9）用于进行萃取工序，所述清除装置用于对所述萃取设备本体（9）内的存留物进行清除；所述清除装置包括：

进风机构，包括通风通道，所述通风通道的一端连通有风机（5），所述通风通道上连通有并联设置的加热部件（3）和冷却部件（4），所述加热部件（3）和所述冷却部件（4）靠近所述风机（5）的一端分别设有第一阀门（2-2）和第二阀门（2-3），所述加热部件（3）和所述冷却部件（4）经过所述通风通道与所述萃取设备本体（9）的底部连通；所述加热部件（3）和所述冷却部件（4）高于所述萃取设备本体（9）的底部设置。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，所述通风通道包括分别与所述萃取设备本体（9）底部连通的若干支管路（7），以及连通所述若干支管路（7）的主管路（8），所述主管路（8）与所述加热部件（3）和所述冷却部件（4）连通。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，所述主管路（8）上设有总阀门（2-1），所述总阀门（2-1）为单向阀。

4.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，所述通风通道与所述萃取设备本体（9）底部的连通处为出风口（1），所述出风口（1）处设有止回阀。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，每个所述萃取设备本体（9）的底部对应设有五个所述出风口（1），一个所述出风口（1）设置在所述萃取设备本体（9）底部中心，其余四个所述出风口（1）设置在所述萃取设备本体（9）底部的四个对角处。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，五个所述出风口（1）的开口大小相同，五个所述出风口（1）在重力方向上的投影面积之和与所述萃取设备本体（9）内底部面积的比值为1%-2%。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，所述加热部件（3）和所述冷却部件（4）高于所述出风口（1）10-20cm设置。

8.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，所述萃取设备本体（9）连通有气体净化装置（10），所述气体净化装置（10）连通有气体回收装置（11），所述气体净化装置（10）还设有与外部连通的排气口。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，所述萃取设备本体（9）与所述气体净化装置（10）的连通处设有浓度检测装置（12）。

10.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池隔膜的萃取系统，其特征在于，所述风机（5）远离所述加热部件（3）和所述冷却部件（4）的一端连通有空气过滤装置（6）。