CN220779892U - 一种电解液生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工领域，提供了一种电解液生产装置，包括至少两个生产单元、泵、至少两组除杂单元、出料管道；所述除杂单元包括第一管道、依次设置在第一管道上的除磁器、过滤模块；所述过滤模块的出口和出料管道连接；所述除磁器的入口和泵连接；所述出料管道上连接有在线颗粒计数器、第一阀；所述出料管道连接有回流管道；所述回流管道连接至生产单元。该装置通过设置多个并联的除杂单元且在出料管道上连接有在线颗粒计数器和回流管道，如果除杂单元未能彻底除杂，那么在线颗粒计数器触发警报后，出料管道停止出料，物料通过回流管道回到反应釜，这样保证了生产的连续性，保证未经除杂合格的电解液不会输出。

Description

一种电解液生产装置

技术领域

本实用新型涉及化工领域，具体为一种电解液生产装置。

背景技术

现阶段，锂电池产业发展迅猛，相关的材料、技术也在快速迭代，以不断提升锂电池的性能及使用寿命，降低锂离子电池成本。电解液做为锂电池核心材料之一，其生产技术也在中不断探索前行。

主流的锂电池电解液通常由电解质锂盐(溶质)、高纯度有机溶剂、各类添加剂等原料按一定比例配制而成电解液。其中，配制是指根据电解液配方和物料加入先后顺序，将提溶剂、溶质、添加剂等原料加入配制釜中充分搅拌、混匀，该环节直接决定了电解液的性能指标，是电解液生产流程的核心。

电解液作为电池中离子传输的载体，在正负极之间起传导锂离子的作用，影响电池循环次数及能量密度，所以锂离子电池对电解液品质要求极高，通常生产厂家需要控制电解液产品密度、电导率、色度、水分、游离酸、组分、杂质含量等指标。

由于电解液品质控制指标的特殊性，必须在每个生产阶段采用全密封管道用于输送物料保证无杂质引入，物料全程使用惰性保护用于减少产品水分含量，关键控制点需要使用高精度过滤器对溶剂及溶液进行过滤确保产品纯净。

为了保证电解液生产质量，大部分生产厂家采用的是间歇式生产方式，每批次原料经过配制釜混合后，物料依次经过除磁器去除金属颗粒，过滤器去除杂质，然后灌装。连续生产几批次后就需要停机清理除磁器和更换滤芯，停机清理除磁器和更换滤芯会则会影响生产效率。

关键质量控制设备除磁器、过滤器缺少在线实时监控设施，当颗粒物或者杂质未被拦截或去除时不能即时报警，设备失效状态仅凭操作人员现场判断，造成不合格产品存在流入下工序可能。

本案解决的技术问题是：如何保证产品输出合格且不中断连续性生产。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电解液生产装置，该装置通过设置多个并联的除杂单元且在出料管道上连接有在线颗粒计数器和回流管道，如果除杂单元未能彻底除杂，那么在线颗粒计数器触发警报后，出料管道停止出料，物料通过回流管道回到反应釜，这样保证了生产的连续性，保证未经除杂合格的电解液不会输出。

本实用新型的技术方案是：

一种电解液生产装置，包括至少两个并联的且可切换的用于生产电解液的生产单元、泵、至少两组并联的且可切换的除杂单元、出料管道；所述生产单元、泵、除杂单元、出料管道依次连接；所述除杂单元包括第一管道、依次设置在第一管道上的除磁器、过滤模块；所述过滤模块的出口和出料管道连接；所述除磁器的入口和泵连接；所述出料管道上连接有在线颗粒计数器、用于控制出料管道出料与否的第一阀；所述出料管道连接有回流管道；所述回流管道连接至生产单元；所述回流管道上设有第二阀，所述第二阀和在线颗粒计数器联动。

本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

本实用新型通过设置多个并联的除杂单元且在出料管道上连接有在线颗粒计数器和回流管道，如果除杂单元未能彻底除杂，那么在线颗粒计数器触发警报后，出料管道停止出料，物料通过回流管道回到反应釜，这样保证了生产的连续性，保证未经除杂合格的电解液不会输出。

更为具体来说，通过生产单元实现连续性的出料，通过除杂单元的切换可以保证一套除杂单元饱和后可迅速切换另外一套除杂单元，保证出料的连续性；如果产物的杂质多到除杂单元都无法彻底除杂时，当在线颗粒计数器会告警，回流管道将物料导流回到生产单元。可以保证整个生产的连续性，不会因为除杂、生产过程中产生的问题而导致系统停止生产。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的管道流程图。

具体实施方式

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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，一种电解液生产装置，包括至少两个并联的且可切换的用于生产电解液的生产单元1、泵2、至少两组并联的且可切换的除杂单元3、出料管道4；所述生产单元1、泵2、除杂单元3、出料管道4依次连接；所述除杂单元3包括第一管道31、依次设置在第一管道31上的除磁器32、过滤模块；所述过滤模块的出口和出料管道4连接；所述除磁器32的入口和泵2连接；所述出料管道4上连接有在线颗粒计数器33、用于控制出料管道4出料与否的第一阀34；所述出料管道4连接有回流管道35；所述回流管道35连接至生产单元1；所述回流管道35上设有第二阀36，所述第二阀36和在线颗粒计数器33联动。

作为一种可实现的方式，生产单元1为2个，除杂单元3为2个，一个除杂单元3在工作时，另外一个除杂单元3进行除磁器32和过滤模块的清洗；一个生产单元1进行生产时，另外一个生产单元1将生产好的物料通过泵2、除杂单元3、出料管道4外送装车并且装车结束后重新投料；

作为另外一种可实现的生产方式，生产单元1为2个，除杂单元3为4个，一个除杂单元3在工作时，另外一个除杂单元3进行除磁器32和过滤模块的清洗，另外两个除杂单元3备用；在这种实现形式中，如果装车速度要更快，可以采用如下操作：以两个除杂单元3为一组，一组除杂单元3出料，另外一组除杂单元3进行除磁器32和过滤模块的清洗。

不管是哪种生产形式，其生产过程为：

正常生产过程：一个生产单元1进行生产，另外一个生产单元1出料，出料的生产单元1将电解液通过泵2送入一个除杂单元3，电解液经过除磁器32去除可被磁力吸附的杂质，然后经过过滤模块过滤，过滤后的电解液进入到出料管道4，在线颗粒计数器33会对电解液内颗粒进行检测，颗粒数在合格范围内会通过出料管道4送到外界的罐车内。在这个过程中，第二阀36是关闭的，第一阀34开启。

异常生产过程：大体同正常生产过程，不同的是，在异常生产过程中，在线颗粒计数器33会检测到电解液颗粒数超标，此时意味着除杂单元3无法对电解液杂质进行有效的去除，此时联动的第二阀36开启，第一阀34关闭。

优选地，所述过滤模块包括一个或多个过滤器；所述过滤器的两端连接有压差变送器39。

在实际应用中，过滤器为2个，分为一级过滤器37和二级过滤器38；一级过滤器37和二级过滤器38两端连接有压差变送器39，当压差变送器39差值超标，说明过滤器堵塞，此时要进行除杂单元3的切换，对除磁器32和过滤模块进行清洗。

上文已经阐述，除杂单元3是可切换的，在本领域中，除杂单元3的切换大多通过阀门进行控制，具体来说，所述除杂单元3包括设置在第一管道31上的第三阀30，所述第三阀30和压差变送器39联动。当压差变送器39得到的压差超标，则说明过滤器堵塞，该除杂单元3的第三阀30关闭，另外的除杂单元3的第三阀30打开，实现除杂单元3的切换。

优选地，所述除杂单元3包括设置在第一管道31上的放空阀300；所述第三阀30设置在除磁器32和泵2之间；所述放空阀300设置在过滤模块和在线颗粒计数器33之间，所述泵2、过滤器、除磁器32均配套设有手动排空阀。

放空阀300主要是用于紧急情况下的电解液排放；手动排空阀主要是用于检修状态下的管道液体的放空；隐含的，在泵2、过滤器、除磁器32的两端均设置有截止阀，在检修时，关闭截止阀，打开手动放空阀5，排空电解液，取出滤芯进行清洗。

作为本实施例的进一步优化，所述第一阀34设置在在线颗粒计数器33之后；所述回流管道35连接在第一阀34、在线颗粒计数器33之间的管道上；所述第二阀36、第一阀34和在线颗粒计数器33联动。在实际生产过程中，当在线颗粒计数器33计数超标时，第一阀34关闭，第二阀36打开；

优选地，所述生产单元1为反应釜；所述反应釜的出口设有排料管道11；所述排料管道11连接至泵2的入口；所述排料管道11上设有第四阀12，所述回流管道35连接至反应釜的上部；所述排料管道11设置在反应釜的下部；所述反应釜上设有加料管道13、控温夹套14和搅拌机构15，所述泵2的出口设有单向阀16和采样管17。

为了更为清楚的对本实施例进行充分的理解，本实施例做出如下的额外的说明：

在本实施例中，所述第一阀34、第二阀36、第三阀30、第三阀30可以选择为电控阀、磁控阀、气控阀，比如电磁阀、气动开关阀等；

除磁器32是强力除磁器32，除磁器32内部安装有若干强力磁力棒并通过强力磁力棒将微粒金属杂质全部吸附在磁棒上，去除经过除磁器32的物料中的金属杂质；可以选择为佛山市佛诺斯除铁机械设备有限公司提供的磁性过滤器，其磁性从3000GS-15000GS均可选择，根据电解液的除磁需求而定；

一级过滤器37滤芯孔径较大，去除过滤物料中较大颗粒杂质；二级过滤器38滤芯孔径较小，去除过滤物料中较小颗粒杂质；

压差变送器39的工作原理为在线监测过滤器跨膜压差；压差变送器39为本领域常规的压力检测器件，对此不做过多限定，大部分的同类产品都是符合本实施例的要求。

在线颗粒计数器33的显示方式为就地显示或远传DCS端显示，其数据可远程传送到外设的服务器中，通过服务器控制第一阀34和第二阀36；在线颗粒物计数器原理是当被测试液体中的颗粒物通过激光传感器时，传感器根据光束的损失量和断裂次数计算出颗粒物大小及数量。可用于检测粒径是0.1-900微米的液体中颗粒物，同时精确计算粒径0.5-500微米的液体中颗粒物；在线颗粒计数器可以选择为REMOTE LPC 0.3μm液体微粒计数器、KZ-4在线式颗粒计数器、FK-YZ10在线式油液颗粒计数器等；

由于本装置输送的液体为电解液，因此本实施例所涉及的反应器、管道、泵2、阀门应当尽可能的选用材质为304或316L不锈钢；

本发明并未具体说明的阀门可以为手控阀、电控阀、磁控阀、气控阀，如果是手控阀可选择为蝶阀、球阀、截止阀等。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电解液生产装置，其特征在于，包括至少两个并联的且可切换的用于生产电解液的生产单元、泵、至少两组并联的且可切换的除杂单元、出料管道；所述生产单元、泵、除杂单元、出料管道依次连接；所述除杂单元包括第一管道、依次设置在第一管道上的除磁器、过滤模块；所述过滤模块的出口和出料管道连接；所述除磁器的入口和泵连接；所述出料管道上连接有在线颗粒计数器、用于控制出料管道出料与否的第一阀；所述出料管道连接有回流管道；所述回流管道连接至生产单元；所述回流管道上设有第二阀，所述第二阀和在线颗粒计数器联动。

2.根据权利要求1所述的电解液生产装置，其特征在于，所述过滤模块包括一个或多个过滤器；所述过滤器的两端连接有压差变送器。

3.根据权利要求2所述的电解液生产装置，其特征在于，所述除杂单元包括设置在第一管道上的第三阀，所述第三阀和压差变送器联动。

4.根据权利要求3所述的电解液生产装置，其特征在于，所述除杂单元包括设置在第一管道上的放空阀；所述第三阀设置在除磁器和泵之间；所述放空阀设置在过滤模块和在线颗粒计数器之间。

5.根据权利要求2所述的电解液生产装置，其特征在于，所述泵、过滤器、除磁器均配套设有手动排空阀。

6.根据权利要求1所述的电解液生产装置，其特征在于，所述第一阀设置在在线颗粒计数器之后；所述回流管道连接在第一阀、在线颗粒计数器之间的管道上；所述第二阀、第一阀和在线颗粒计数器联动。

7.根据权利要求1～6任一所述的电解液生产装置，其特征在于，所述除杂单元为2～8组。

8.根据权利要求1所述的电解液生产装置，其特征在于，所述生产单元为反应釜；所述反应釜的出口设有排料管道；所述排料管道连接至泵的入口；所述排料管道上设有第四阀。

9.根据权利要求8所述的电解液生产装置，其特征在于，所述回流管道连接至反应釜的上部；所述排料管道设置在反应釜的下部；所述反应釜上设有加料管道、控温夹套和搅拌机构。

10.根据权利要求1所述的电解液生产装置，其特征在于，所述泵的出口设有单向阀和采样管。