[实用新型]一种锂离子电池电解液配制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电解液生产技术领域，特别是涉及一种锂离子电池电解液配制装置。

背景技术

锂离子电池是一种新型高能二次电池。由于中国锂离子电池技术、生产、市场逐渐成熟，韩国、日本锂离子电池生产企业向中国转移，中国成为锂离子电池的集中地。锂电池电解液是锂电池的重要组成部分。目前商品化的锂电池应用的电解液，基本上都以LiPF₆为主要电解质，碳酸酯类为主要溶剂，此外还加入少量的添加剂以提升其性能。由于LiPF₆热稳定性差，而LiPF₆溶解过程中会释放出大量的热量，因此在LiPF₆加料过程中需严格控制加料速率，防止LiPF₆过热分解，导致LiPF₆加料过程过长，使电解液生产周期延长，生产效率降低。因此，在锂电池电解液生产过程中如何缩短LiPF₆加料工序时间至关重要。

现有的电解液配制过程大致如下：配制釜中先加入溶剂，再在配制釜通冷冻液(-5～5℃)的条件下加入添加剂，待配制釜内温度下降至0～8℃左右时，将锂盐桶内的LiPF₆固体加入配制釜，控制LiPF₆的加料速度，待固态LiPF₆全部溶解后，充分搅拌，从配制釜下出料口取样检测，待检测合格后，直接过滤分装。

其中，锂盐的溶解是电解液调配工艺中最为耗时的步骤，由于LiPF₆溶解时大量放热，且LiPF₆自身不耐热，温度高(15℃以上)时会产生较多的游离酸，导致电解液不合格。因此，LiPF₆的加入速度需要严格控制，不能过快，同时要保证调配釜的冷却能力足够，能够抑制釜温不致于迅速上升，否则容易出现电解液酸度超标的情况。但慢速加入锂盐严重影响了电解液生产的效率，导致批次消耗的时间大量增加。例如LiPF₆包装规格为150kg/桶，加一桶LiPF₆的时间约为15～20min，再加上换桶、拆装的时间，每桶LiPF₆的加料时间约为0.75～0.8h。以5T配制釜为例，配制5T电解液，其中LiPF₆含量约为13％，LiPF₆加料时间约为5h，耗时太长，严重影响到电解液的配制效率，因此在电解液生产过程中如何缩短配制工序时间、提高电解液的生产效率是本实用新型的主要研究内容。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中的锂离子电池电解液配制中固态LiPF₆溶解时间长，导致电解液的配制速率较低的问题，发明了一种新型的锂离子电池电解液配制装置，该配制装置能够大大缩短配制工序，提高电解液的生产效率。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种锂离子电池电解液配制装置，包括用于溶解固体锂盐的溶解釜和用于配制电解液的配制釜；所述溶解釜顶部具有固态锂盐进料口，底部具有溶解釜出料口；所述配制釜具有配制釜进料口和配制釜出料口；所述溶解釜出料口通过输送管道连通至所述配制釜进料口。

本实用新型提供的锂离子电池电解液配制装置包括用于独立溶解LiPF₆的溶解釜和用于配制电解液的配制釜。溶解釜和配制釜通过输送管道相互连通。通过设置独立的溶解釜，从而可将溶解LiPF₆的步骤从电解液配制釜的操作中分离出来,电解液配制釜可只用于将LiPF₆溶解釜制备的高浓度LiPF₆溶液稀释调配到指定比例即可，而耗时最长的LiPF₆溶解步骤可以与电解液其它操作(例如洗釜、向配制釜中添加溶剂和添加剂的操作，以及进行冷却降温的操作)并行，形成随时可用的高浓度LiPF₆溶液储备，实现将现有工艺每个步骤中必须经过的LiPF₆溶解步骤简化为浓LiPF₆溶液的稀释，溶解的时间变成了只需要管道转料消耗的时间，大大减少了单个工序必须消耗的时间，生产效率得到明显提升。

进一步的，所述溶解釜外设置有用于对所述溶解釜进行冷却的冷却装置。

上述冷却装置用于对溶解釜进行冷却，吸收固态LiPF₆溶解过程中所产生的热量，避免由于LiPF₆溶解放热使温度升高而导致LiPF₆分解。