一种锂电池负极合浆用去离子水的在线监测及杀菌装置的制作方法

文档序号:12230386阅读:1688来源:国知局

本实用新型涉及产品质量在线监测技术领域,尤其涉及一种锂离子电池负极合浆用去离子水的在线监测及杀菌装置。



背景技术:

由于锂离子电池具有工作电压高、工作温度宽、长循环寿命等优点,在便携式电子产品及车载动力电源等领域已得到广泛使用且发展快速。锂离子电池主要由正负极极片、电解液及防止正负极短路的隔膜组成,其中负极极片主要由活性材料石墨、导电剂及粘结剂经配料、合浆、涂布等工序制成。目前锂电池负极浆料普遍选用水系粘结剂如由羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶乳液(SBR)组成,其中CMC在负极浆料合浆过程中主要起增稠剂、稳定剂等用途,CMC能有效防止负极浆料中的石墨颗粒在合浆、涂布工序过程中浆料沉降、堵塞过滤网等现象。负极浆料溶剂采用去离子水,且其电导率要求≤20us/cm,能有效防止去离子水中混有影响电池自放电的杂质。然而目前锂离子动力电池规模化生产过程中去离子水均为提前配置、存储,由于去离子水中存在少量可溶性有机物,所以在存储过程中容易引起细菌繁殖,导致其电导率远大于技术规格要求而引起电池的自放电较大,且如果负极浆料溶剂去离子水中存在过量的细菌,在混浆过程中细菌容易与增稠剂CMC进行生物分解,从而降低CMC的增稠、稳定效果,混合后的负极浆料出现沉降等制造加工困难而报废引起的损失。



技术实现要素:

本实用新型目的就是为了弥补半成品质量技术的缺陷,提供一种锂离子电池负极合浆用去离子水的在线监测及杀菌装置,为电池工序的加工、自放电电性能提供有力保障。

本实用新型是通过以下技术方案实现的:

一种锂离子电池负极合浆用去离子水的在线监测及杀菌装置,包括用于储存去离子水的储水罐,所述储水罐的顶端连接有进水管,储水罐的底部通过出水管和合浆机连接,所述出水管依次通过贮水箱、二位三通电磁阀与合浆机连接,所述贮水箱内部设有紫外线杀菌器,贮水箱的出口端连接有过滤器;位于储水罐和贮水箱之间设有第一电导率测试仪,位于过滤器和二位三通电磁阀之间设有第二电导率测试仪;所述二位三通电磁阀的一出口与合浆机连接、另一出口通过回水管与所述进水管连接。

进一步方案,所述储水罐的进水口底端设有倾斜设置的挡板。

进一步方案,所述过滤器的孔隙为0.02-0.05um。

在储水罐的进水口底端设挡板,从而有效地避免了储水罐在进水过程中由于水位高度差而引起储水管内产生气泡。二位三通电磁阀是一进二出结构,其通电状态时一出口与合浆机连通;断电时,一出口关闭,而与回水管连通的二出口打开。

本实用新型利用位于储水罐出口处的第一电导率测试仪来检测传输到合浆机中的去离子水的电导率,如果电导率值小于技术规格要求如电导率≤20us/cm时,则去离子水经过滤器过滤后再经二位三通电磁阀进入合浆机中;当检测到去离子水的电导率大于技术规格要求时,则打开紫外线杀菌器和第二电导率测试仪进行工作,使纯水进入贮水箱中经紫外线杀菌器进行杀菌处理,然后再经过滤器过滤后排出;然后打开第二电导率测试仪进行二次检测,如果此时去离子水电导率小于规格要求,则直接通过二位三通电磁阀进入合浆机中,如果此时的纯水电导率大于技术规格要求,那么关闭二位三通电磁阀的电源,去离子水将经二位三通电磁阀的另一出口排出,经回水管回流到储水罐中,重新进行微生物杀菌、过滤操作,直至满足要求后再加入合浆机内。

本实用新型中第一电导率测试仪、第二电导率测试仪、紫外线杀菌器可由控制器进行驱动开、关,也可直接通过开关进行控制。

本实用新型的在线监测及杀菌装置实现了实时在线检测加入合浆机中的去离子水的导水率,从而判断去离子水是否合格,并针对不合格的去离子水进行在线杀菌处理,为后工序电池的加工过程及性能提供了产品质量保障。所以本装置为加入电池合浆工序的去离子水溶剂进行闭环实时在线监测及处理,通过该装置的实施可以为电池工序的加工、自放电电性能提供有力品质保障。

附图说明

图1 是本实用新型结构示意图。

图中:1-进水管,2-挡板,3-储水罐,4-回水管,5-出水管,6-贮水箱,7-紫外线杀菌器,8-过滤器,9-1第一电导率测试仪,9-2第二电导率测试仪,10-二位三通电磁阀,11-合浆机。

具体实施方式

如图1所示,一种锂离子电池负极合浆用去离子水的在线监测及杀菌装置,包括用于储存去离子水的储水罐3,所述储水罐3的顶端连接有进水管1,储水罐3的底部通过出水管5和合浆机11连接,所述出水管5依次通过贮水箱6、二位三通电磁阀10与合浆机11连接,所述贮水箱6内部设有紫外线杀菌器7,贮水箱6的出口端连接有过滤器8;位于储水罐3和贮水箱6之间设有第一电导率测试仪9-1,位于过滤器8和二位三通电磁阀10之间设有第二电导率测试仪9-2;所述二位三通电磁阀10的一出口与合浆机11连接、另一出口通过回水管4与所述进水管1连接。

进一步方案,所述储水罐3的进水口底端设有倾斜设置的挡板2。

进一步方案,所述过滤器8的孔隙为0.02-0.05um。

进一步方案,所述第一电导率测试仪9-1、第二电导率测试仪9-2的信号输出端均与控制器连接,所述控制器的信号输出端分别与第二电导率测试仪9-2、二位三通电磁阀10和紫外线杀菌器7连接。

当负极合浆机11中一台或几台同时需要加溶剂去离子水时,储水罐3内的去离子水经出水管5输出,第一电导率测试仪9-1实时监测去离子水的电导率,如果电导率小于技术规格要求如电导率≤20us/cm,则去离子水直接经过贮水箱6、过滤器8、二位三通电磁阀10而进入合浆机11中,此时第二电导率测试仪9-2不工作。当第一电导率测试仪9-1检测到的去离子水的电导率大于技术规格要求如电导率≥20us/cm,则控制器工作,并驱使紫外线杀菌器7和第二电导率测试仪9-2开始工作,从储水罐3出来的去离子水进入贮水箱6中,紫外线杀菌器7对其进行杀菌处理,其中紫外线杀菌器7的功率为10-40W、紫外照度为25-135um/cm2。经过紫外线杀菌器7除菌后的去离子水经过滤器8过滤后排出,然后再经第二电导率测试仪9-2再次检测,如测试的电导率小于技术规格要求如电导率≤20us/cm,去离子水直接经过二位三通电磁阀10而进入合浆机11中;如果经过第二电导率测试仪9-2测试的电导率还是大于工艺要求,那么关闭二位三通电磁阀10的电源,使其出口发生切换,关闭了与合浆机连通的一出口,而开启与回水管4连通的二出口,则不合格的去离子水通过回水管4回流至储水罐3中再次循环处理,直至达到技术规格要求后才加入合浆机11内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的原则之内所做的修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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