[发明专利]一种超声波协助干燥锂电池电解质的装置及干燥方法

说明书

本发明公开了一种超声波协助干燥锂电池电解质的装置及干燥方法，其装置包括温控加热水浴槽、超声波系统、真空泵。温控加热水浴槽内设有加热棒与热电偶。温控加热水浴槽底部设有超声波振子，超声波振子与超声波发生器连接。真空泵通过管道与干燥瓶相连，连接口采用法兰接口设计，管道内依次设置开关阀、放空阀，开关阀与法兰接口之间设置真空表，真空泵位于开关阀与放空阀之间。本发明通过提供超声波强化真空干燥锂电池电解质装置，利用超声波强化真空干燥技术加速干燥过程中锂电池电解质的水分往体系外部输送，该方法结构简单，操作方便，能够明显缩短锂电池电解质的干燥时间与降低干燥温度。

技术领域

本发明属于锂电池电解质干燥领域，具体是一种超声波协助干燥锂电池电解质的装置及干燥方法。

背景技术

锂离子二次电池具有电压高、比能量大、循环寿命长、放电性能稳定、安全性好、等优点，因此，近年来得到了迅速的发展，并且具有广阔的应用前景。锂离子二次电池主要是由正极材料、碳负极材料和电解液组成。电解液主要包括有机溶剂和电解质，作为锂离子二次电池的关键技术之一，其中电解质必须具备导电率高、化学及电化学稳定性好，可使用的温度范围宽、安全性好等优点，电解质在锂电池中电化学性能的提高，将大大改善锂离子电池的性能。

然而，目前国内的锂电池电解质普遍存在水分含量偏高的问题，其中水分对锂离子电池的性能有着至关重要的影响，水分的偏高会导致电解液中锂盐的分解并对正负极材料、铝箔都有一定的腐蚀作用，使电池容量下降衰减，放电时刻变短，内阻增大，电池胀大等现象，从而导致电池的性能急速下降。目前，行业内主要采用加热真空干燥的传统方法对锂电池电解质进行脱水，这种烘烤抽真空方法干燥能耗较大，效率较低，且干燥温度高。温度高又导致锂电池电解质的分解，从而影响锂电池电解质的品质。

超声波是频率≥20kHz的声波，超声波具有传播方向性强，介质质点振动加速度大等特点。超声波有多种物理和化学效应，超声波与媒质的相互作用可分为热机制、机械机制和空化机制三种。将超声波直接有效耦合于真空加热干燥锂电池电解质过程中，利用超声波的空化作用产生的强大冲击波和微射流及热学效应等特点，可实现真空干燥过程中对锂电池电解质传热传质过程的强化，并达到缩短干燥时间，降低干燥温度，提高干燥效率的目的，可实现节能效果，减少企业负担。

发明内容

1.针对现有的传统加热真空干燥法的缺陷，本发明所要解决的技术问题是，提出能缩短干燥时间，降低干燥温度，提高干燥效率的一种超声波协助干燥锂电池电解质的装置及干燥方法。

2.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3.一种超声波协助干燥锂电池电解质的装置及干燥方法，包括温控加热水浴槽、超声波系统、真空泵。温控加热水浴槽内设有加热棒与热电偶。温控加热水浴槽底部设有超声波振子，超声波振子与超声波发生器连接。真空泵通过管道与干燥瓶相连，连接口采用法兰接口设计。管道内依次设置开关阀、放空阀，开关阀与法兰接口之间设置真空表。真空泵位于开关阀与放空阀之间。

4.进一步方案，所述的温控加热水浴槽内设有加热棒与热电偶。

5.进一步方案，所述的温控加热水浴槽底部设有超声波振子，超声波振子与超声波发生器连接。

6.进一步方案，所述的真空泵通过管道与干燥瓶相连，连接口采用法兰接口设计。

7.进一步方案，所述的管道内依次设置开关阀、放空阀，开关阀与法兰接口之间设置真空表。

8.进一步方案，所述的真空泵位于开关阀与放空阀之间。

9.本发明的另外一个目的在于提出一种超声波协助干燥锂电池电解质的装置及干燥方法，包括以下步骤：

①.启动温控加热水浴槽进行电热棒加热，调节热电偶参数控制水浴温度。