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一种锂电池 电解液原料 净化塔

阅读：1029发布：2020-06-15

专利汇可以提供一种锂电池电解液原料净化塔专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种锂电池电解液原料净化塔，包括净化腔和位于其下方可拆卸连接的收集腔，净化腔顶部设有进液口，收集腔底部设有排液口，净化腔由上至下依次设有布液板、第一吸水层、第二吸水层、第一锂化分子筛层，第一吸水层和第二吸水层之间还设有带有若干通孔的波纹板；净化腔外壁于第二吸水层处设有气体腔，净化腔内壁于第二吸水层处沿其高度方向开设有若干与气体腔连通的喷气口；该装置结构简单，净化过程中氮气保护避免吸收空气中的水分，塔体中分子筛易于拆解维护及更换，通过多层净化后，原料中的水分及其他微量杂质去除彻底，净化效率高，塔体不易堵塞。本实用新型适用于对锂离子电池电解液原料进行净化处理。，下面是一种锂电池电解液原料净化塔专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种锂电池电解液原料净化塔，包括净化腔（1）和位于其下方可拆卸连接的收集腔（2），其特征在于：所述净化腔（1）顶部设有进液口，所述收集腔（2）底部设有排液口，所述净化腔（1）由上至下依次设有布液板（12）、第一吸水层（14）、第二吸水层（18）、第一锂化分子筛层（16），所述第一吸水层（14）和第二吸水层（18）之间还设有带有若干通孔的波纹板（17）；所述净化腔（1）外壁于第二吸水层（18）处设有气体腔（10），所述净化腔（1）内壁于第二吸水层（18）处沿其高度方向开设有若干与气体腔（10）连通的喷气口（101），所述净化腔（1）内壁于第一吸水层（14）处沿其高度间隔设有若干向下倾斜的壁板（15），所述壁板（15）上设有方向各异的翅片；所述净化腔（1）的顶部开设有气体出口，所述气体出口通过管路经由泵（34）依次与气体净化器（3）和气体腔（10）相连通；所述收集腔（2）上部设有硅胶层（21），所述收集腔（2）外壁于硅胶层（21）处设有能观察硅胶层（21）的透明观察窗（22）。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池电解液原料净化塔，其特征在于：所述净化腔（1）于进液口处设有导液片（11），所述导液片（11）从上至下一体设有承接部、过渡部和放大部。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池电解液原料净化塔，其特征在于：所述气体出口处设有阻液垫片（35）。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池电解液原料净化塔，其特征在于：所述气体净化器（3）从上至下依次设有氧化铝吸附层（31）、吸水分子筛层（32）和第二锂化分子筛层（33）。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池电解液原料净化塔，其特征在于：所述净化腔（1）的底部设有弧形的截留板（19）。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池电解液原料净化塔，其特征在于：所述第一吸水层（14）为3A吸水分子筛层，所述第二吸水层（18）为4A吸水分子筛层。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种锂电池电解液原料净化塔，其特征在于：所述净化腔（1）内于布液板（12）和第一吸水层（14）之间还设有吸附层（13），所述吸附层（13）为氧化铝吸附层。

说明书全文

一种锂电池 电解液原料 净化塔

技术领域

[0001] 本实用新型属于锂电池电解液技术领域，涉及一种锂电池电解液原料净化塔。

背景技术

[0002] 锂电池电解液是电池中离子传输的载体，在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能、高循环型等优点的保证，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。

[0003] 锂电池电解液是对水分高度敏感的化学品,主要原因与LiPF6的易水解特性有关,如空气中的水是最容易进入原料且被吸收的水 ,原料吸收后也就有机会生成HF、POF3等有害成分，所以水分对电解液的性能影响较大，因此锂电池电解液中少量水分去除是非常重要的。

[0004] 目前，常用的锂电池电解液除水过程直接将锂电池电解液的原料通入除水分子筛中进行除水，然而这种除水方式传质效率较差，壁流严重，不仅容易堵塞塔体，而且在通入电解液原料的过程中会吸收空气中的水分，无法对电解液体系进行整体除水，除水效果较差。实用新型内容

[0005] 为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种锂电池电解液原料净化塔，该装置结构简单，净化过程中氮气保护避免吸收空气中的水分，塔体中分子筛易于拆解维护及更换，通过吸附层、第一吸水层、第二吸水层以及第一锂化分子筛层的净化后，原料中的水分及其他微量杂质去除彻底，净化效率高，塔体不易堵塞。

[0006] 为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

[0007] 一种锂电池电解液原料净化塔，包括净化腔和位于其下方可拆卸连接的收集腔所述净化腔顶部设有进液口，所述收集腔底部设有排液口，所述净化腔由上至下依次设有布液板、第一吸水层、第二吸水层、第一锂化分子筛层，所述第一吸水层和第二吸水层之间还设有带有若干通孔的波纹板；所述净化腔外壁于第二吸水层处设有气体腔，所述净化腔内壁于第二吸水层处沿其高度方向开设有若干与气体腔连通的喷气口，所述净化腔内壁于第一吸水层处沿其高度间隔设有若干向下倾斜的壁板，所述壁板上设有方向各异的翅片；所述净化腔的顶部开设有气体出口，所述气体出口通过管路经由泵依次与气体净化器和气体腔相连通；所述收集腔上部设有硅胶层，所述收集腔外壁于硅胶层处设有能观察硅胶层的透明观察窗。

[0008] 作为本实用新型的限定：

[0009] 所述净化腔于进液口处设有导液片，所述导液片从上至下一体设有承接部、过渡部和放大部；

[0010] 所述气体出口处设有阻液垫片；

[0011] 所述气体净化器从上至下依次设有氧化铝吸附层、吸水分子筛层和第二锂化分子筛层。

[0012] 所述净化腔的底部设有弧形的截留板；

[0013] 所述第一吸水层为3A吸水分子筛层，所述第二吸水层为4A吸水分子筛层。

[0014] 本实用新型还有一种限定，所述净化腔内于布液板和第一吸水层之间还设有吸附层，所述吸附层为氧化铝吸附层。

[0015] 由于采用本实用新型的技术方案后，所取得的技术效果如下：

[0016] 本实用新型提供的一种锂电池电解液原料净化塔，结构简单，净化过程中氮气保护避免吸收空气中的水分，塔体中分子筛易于拆解维护及更换，通过吸附层、第一吸水层、第二吸水层以及第一锂化分子筛层的净化后，原料中的水分及其他微量杂质去除彻底，净化效率高，塔体不易堵塞，在净化过程中，氮气向上运动可使得第二吸水层和第一吸收层中吸水分子筛松散度好，不仅能保护净化过程中空气不易进入塔体，同时上升的氮气减缓下降的液体速度，使其与分子筛更充分接触，避免了快流及壁流现象，保证了除水的效果；第一锂化分子筛层设置于底端可减轻其吸水负荷，充分利用其除去液体中的金属阳离子，保证了锂离子原料液中水分和少量金属杂质去除彻底。

[0017] 本实用新型适用于对锂离子电池电解液原料进行净化处理。

[0018] 下面将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型的方案作进一步详细说明。

附图说明

[0019] 图1为本实用新型实施例的结构示意图；

[0020] 图中：1-净化腔，2-收集腔，3-气体净化器，10-气体腔，11-导液片，12-布液板，13-吸附层，14-第一吸水层，15-壁板， 16-第一锂化分子筛层，17-波纹板，18-第二吸水层，19-截留板，21-硅胶层，22-观察窗，31-氧化铝吸附层，32-吸水分子筛层，33-第二锂化分子筛层，34-泵，35-阻液垫片。

具体实施方式

[0021] 下述实施例中所述的装置如无特殊说明均为现有的装置，所述的连接关系如无特殊说明均为现有的连接关系。

[0022] 实施例一种锂电池电解液原料净化塔

[0023] 本实施例为一种锂电池电解液原料净化塔，它为上下可拆卸的结构，如可通过法兰连接进行上下拆卸，如图1所示，它包括净化腔1和位于其下方的收集腔2，净化腔1顶部设有进液口，收集腔2底部设有排液口，需要净化的电解液原料从进液口进入，从排液口排出。

[0024] 净化腔1由上至下依次设有布液板12、吸附层13、第一吸水层14、第二吸水层18、第一锂化分子筛层16，第一锂化分子筛层16的底部设有阻挡该层分子筛流失且能允许液体通过的挡板。净化腔1于进液口处设有导液片11，导液片11从上至下一体设有承接部、过渡部和放大部，液体经过导液片11后，由于过渡部较窄，液体会在承接部经过缓冲并达到均匀混合，通过过渡部后经放大部，液体分散向下流动，避免了集中流动对布液板和净化腔1内分子筛的冲击，进而导致净化不均匀。布液板12可以使得液体分布均匀，避免局部液体集中或者过少，进而影响后续净化效果。吸附层13为氧化铝吸附层，可对原料液的杂质及水分进行初级吸附，以减缓后期除水吸附的压力。第一吸水层14为3A吸水分子筛层，可除去液体原料中的水分，为了使其装填松散，以增大与下落液体的接触面积，同时减少壁流效应，最大程度进行吸水，净化腔1内壁于第一吸水层14处沿其高度间隔设有若干向下倾斜的壁板15，壁板15上设有方向各异的翅片；第二吸水层18为4A吸水分子筛层，第二吸水层18和第一吸水层14之间还设有带有若干通孔的波纹板17，可增加下落液体的紊流性能。在液体净化以及进液、出液的过程中以及更换第一吸水层14和第二吸水层18后（更换分子筛后，净化腔1和收集腔2内会有带有水分的空气），液体可能会裹挟空气中的水分，导致电解液原料中水分难以去除彻底，因此净化腔1外壁于第二吸水层18处设有气体腔10，净化腔1内壁于第二吸水层18处沿其高度方向开设有若干与气体腔10连通的呈弧形的喷气口101（弧形喷气口气流方向各异，不会冲击该处的吸水分子筛，且能增加气体的紊动性），所述净化腔1的顶部开设有气体出口，气体出口通过管路经由泵34 依次与气体净化器3和气体腔10相连通，气体为氮气，为了控制其气流，管路上可以设有压力表，气体净化器3从上至下依次设有氧化铝吸附层31、吸水分子筛层32和第二锂化分子筛层33（循环使用的气体依次经过氧化铝吸附层31、吸水分子筛层32和第二锂化分子筛层33后，实现了除水、除杂的效果）。本实用新型装置的吸附层13、第一吸水层14及第二吸水层18使用一段时间后需要进行更换，将净化腔1和收集腔2拆卸后进行更换，更换后初次使用时，本实用新型装置内的空气中含水，电解液原料进入该装置后，会影响其净化除水效果，因此，更换后初次使用时需用氮气进行大气流吹扫3-5遍；另外在电解液原料进行净化的过程中，小气量开启氮气进行氮气氛围保护，一方面可以防止含水的空气进入，另一方面上升的氮气与下降的液体形成逆流效应，减缓液体流速，增大与吸附剂的接触时间，增大吸收效果，另一方面可将集中下落的液流打散，防止液体局部集中和壁流现象，保证吸收除水效果。除水后的液体流经第一锂化分子筛层16对杂质的金属离子进行吸附交换后，出流液体进入收集腔2内，第二吸水层18与第一锂化分子筛层16之间还设有弧形的截留板19，为了防止第一锂化分子筛层16中的分子筛流失，净化腔1的底部设有挡能使得液体流过的挡板。

[0025] 为了便于操作人员对除水效果的观察，以便能及时对吸附层13、第一吸水层14和第二吸水层18进行更换，收集腔2上部设有硅胶层21，收集腔2外壁于硅胶层21处设有能观察硅胶层21的透明观察窗22，观察硅胶的颜色即可及时对吸附层13、第一吸水层14和第二吸水层18进行更换。净化腔1净化后的液体流经硅胶层21后，微量水会被硅胶层21吸收，吸收后进入底部腔内，并从排液口排出。

[0026] 在氮气从气体出口出去的过程中，为了防止原料液的流失，气体出口处设有阻液垫片35，阻挡了气体中裹挟的液滴。

[0027] 本实用新型的锂电池电解液原料从进液口进入，在重力作用下依次经过吸附层13、第一吸水层14、第二吸水层18和第一锂化分子筛层16的作用，进入收集腔2内。在净化过程中，氮气氛围保护，避免空气中水分进入，该装置可增大液体吸收传质效果，液相与分子筛的接触面积增大，防止塔体堵塞和壁流现象的发生，增大了除水除杂的效果，净化效果好，且能及时对分子筛的饱和状态进行观察，便于及时更换和维护。

[0028] 上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本实用新型权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型权利要求保护的范围。

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