一种锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于电解液生产设备技术领域，特别涉及一种锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，包括驱动机构、搅拌轴、釜体和喷雾清洗头，釜体的内部具有搅拌腔，搅拌轴的一端设置有搅拌桨，搅拌桨伸入于搅拌腔且靠近于釜体的底壁，搅拌轴的另一端连接于驱动机构的输出端，搅拌轴内部设置有自吸通道，搅拌轴的上部开设有气体自吸口，搅拌轴套设有分配器，分配器具有分配孔，气体自吸口通过自吸通道与分配孔连通，喷雾清洗头设置于搅拌腔内，喷雾清洗头由多个相互连通的喷嘴组合而成。本实用新型具有自吸功能，能使搅拌腔内可能的未来得及溶解的锂盐经气体自吸口混合，通过搅拌桨与气体自吸口混合共同作用，避免了釜体底部搅拌死角存在。
【专利说明】
一种锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜
技术领域
[0001] 本实用新型属于电解液生产设备技术领域，特别涉及一种锂离子电池电解液自吸 溶解搅拌釜。
【背景技术】
[0002] 搅拌釜是化工生产或者原料混合的常用设备，在石化、精细化工、生物化工、医药 化工经常用到。其内部搅拌轴实现了对物料的充分混合。搅拌釜实现釜体中液体、气体和固 体等介质强迫均匀混合，同时实现介质的传热、传质等过程。但是常用的搅拌釜是在宏观角 度的混合，难以在微观角度范围内实现快速均匀混合，以及难以实现在围观角度实现热量 的传导。
[0003]锂离子电池广泛用于通讯设备、仪器仪表、电脑、电动工具、储能行业、电动自行车 及新能源汽车等只要涉及便携电能使用的行业。锂离子电池电解液是锂离子电池性能发挥 的关键组分，电解液的品质影响电池性能发挥，同时也影响电解液本身产品保质。如何提高 电解液生产品质，在微观尺度上实现电解质在溶剂中溶解的热量快速传导，降低电解质分 解是一个很重要的研究方向。CN201110224541.9与CN201320219438.X采用上下两层推进式 三片桨叶进行混合，用环状喷淋清洗，优点是设计简单，不需要特别改进设备;缺点是只能 在宏观角度上进行混合作用，难以实现微观尺度进行混合及热量传导。设备清洗液使用量 大，上一批次产品残留液增加，增加了清洗难度。锂离子电池电解液的生产过程需要进一 步升级搅拌釜的研制。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于:针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池电解液自 吸溶解搅拌釜，该搅拌釜具有自吸功能，能使搅拌腔内可能的未来得及溶解的锂盐经气体 自吸口混合，从而实现搅拌桨与气体自吸口混合共同作用，避免了釜体底部搅拌死角存在； 另外，本实用新型设置有喷雾清洗头，喷雾清洗头可以对搅拌釜进行无死角清洗，使得清洗 溶剂量消耗少，节约了成本。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006] -种锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，包括驱动机构、搅拌轴、釜体和喷雾清洗 头，所述釜体的内部具有搅拌腔，所述搅拌轴的一端设置有搅拌桨，所述搅拌桨伸入于所述 搅拌腔且靠近于所述釜体的底壁，所述搅拌轴的另一端连接于所述驱动机构的输出端，所 述搅拌轴内部设置有自吸通道，所述搅拌轴的上部开设有气体自吸口，所述搅拌轴套设有 分配器，所述分配器具有分配孔，所述气体自吸口通过所述自吸通道与所述分配孔连通，所 述喷雾清洗头设置于所述搅拌腔内，所述喷雾清洗头由多个相互连通的喷嘴组合而成。
[0007] 作为本实用新型的一种改进，所述驱动机构包括电机和减速器，所述减速器连接 于所述电机的输出端。
[0008] 作为本实用新型的一种改进，所述喷雾清洗头靠近于所述搅拌轴设置，但不局限 具体位置，只要不影响搅拌轴的运转，同时使喷雾出的清洗液弥漫在搅拌腔内部即可。
[0009] 作为本实用新型的一种改进，所述喷雾清洗头为离心喷雾头、实心锥形喷嘴、空心 锥形喷嘴、扇形喷雾喷嘴、清洗型喷嘴和气动喷雾喷嘴中的一个或者两个以上的组合，能够 满足清洗用溶剂量少、喷雾弥漫效果好即可。另外，喷雾清洗头使用低压、中压或高压进行 喷雾，只要能够满足清洗用溶剂量少，喷雾弥漫效果好即可。
[0010] 作为本实用新型的一种改进，所述釜体的内壁设置有挡板。
[0011] 作为本实用新型的一种改进，所述釜体的顶部分别设置有加料口、高压气接口和 抽真空接头，所述釜体的底部设置有放料口。
[0012] 作为本实用新型的一种改进，还包括釜盖和夹套，所述釜盖盖设于所述加料口上， 所述夹套套设于所述釜体的外壁。
[0013] 作为本实用新型的一种改进，所述釜体穿设有热电偶，所述热电偶伸入于所述搅 拌腔内。
[0014] 本实用新型的有益效果在于:本实用新型包括驱动机构、搅拌轴、釜体和喷雾清洗 头，釜体的内部具有搅拌腔，搅拌轴的一端设置有搅拌桨，搅拌桨伸入于搅拌腔且靠近于釜 体的底壁，搅拌轴的另一端连接于驱动机构的输出端，搅拌轴内部设置有自吸通道，搅拌轴 的上部开设有气体自吸口，搅拌轴套设有分配器，分配器具有分配孔，气体自吸口通过自吸 通道与分配孔连通，喷雾清洗头设置于搅拌腔内，喷雾清洗头由多个相互连通的喷嘴组合 而成。本实用新型具有自吸功能，能使搅拌腔内可能的未来得及溶解的锂盐经气体自吸口 混合，通过搅拌桨与气体自吸口混合共同作用，避免了釜体底部搅拌死角存在；另外，本实 用新型设置有喷雾清洗头，喷雾清洗头可以对搅拌釜进行无死角清洗，使得清洗溶剂量消 耗少，节约了成本。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型的结构示意图之一。
[0016] 图2为本实用新型的结构示意图之二。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合【具体实施方式】和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本 实用新型的实施方式不限于此。
[0018] 对比例1
[0019] 按1000公斤配方，将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯（质量比 1/1/1)的混合溶剂中得到溶剂，加入总质量的1%的碳酸亚乙烯酯，加入总质量的2%的1， 3-丙烷磺酸内酯，灌装后，用常规方法分别三次清洗搅拌釜，每次加入碳酸甲乙酯15公斤， 然后取样分析清洗液。再按1000公斤配方，将锂盐LiPF 6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸 甲乙酯(质量比1/1/1)的混合溶剂中得到所需电解液，测试电解液各项指标。
[0020] 对比例2
[0021]按3000公斤配方，将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯（质量比 1/1/1)的混合溶剂中得到溶剂，加入总质量的1%的碳酸亚乙烯酯，加入总质量的2%的1， 3-丙烷磺酸内酯，灌装后，用常规方法分别三次清洗搅拌釜，每次加入碳酸甲乙酯40公斤， 然后取样分析。再按3000公斤配方，将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯 (质量比1/1/1)的混合溶剂中得到所需电解液，测试电解液各项指标。
[0022] 对比例3
[0023]按5000公斤配方，将锂盐LiPF6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯（质量比 1/1/1)的混合溶剂中得到溶剂，加入总质量的1%的碳酸亚乙烯酯，加入总质量的2%的1， 3-丙烷磺酸内酯，灌装后，用常规方法分别三次清洗搅拌釜，每次加入碳酸甲乙酯50公斤， 然后取样分析。再按5000公斤配方，将锂盐LiPF 6溶于碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯 (质量比1/1/1)的混合溶剂中得到所需电解液，测试电解液各项指标。
[0024] 实施例1
[0025] 如图1~2所示，本实施例锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，包括驱动机构1、搅 拌轴2、釜体3和喷雾清洗头4,釜体3的内部具有搅拌腔5,搅拌轴2的一端设置有搅拌桨21， 搅拌桨21伸入于搅拌腔5且靠近于釜体3的底壁，搅拌轴2的另一端连接于驱动机构1的输出 端，搅拌轴2内部设置有自吸通道24，搅拌轴2的上部开设有气体自吸口 22，搅拌轴2套设有 分配器23，分配器23具有分配孔231，气体自吸口 22通过自吸通道24与分配孔231连通，喷雾 清洗头4设置于搅拌腔5内，喷雾清洗头4由多个相互连通的喷嘴41组合而成。工作时，搅拌 腔5内部未来得及溶解的大量锂盐，在自吸通道24混合之后，可以通过分配器23喷洒在搅拌 腔5内。现有技术的两层或多层搅拌桨是实现宏观混合，本实用新型的搅拌轴2内的自吸通 道24可以实现微观混合，能使搅拌腔5内可能的未来得及溶解的锂盐经气体自吸口 22混合， 通过搅拌桨21与气体自吸口 22混合共同作用，避免了釜体3底部搅拌死角存在，从而提高 电解液广品品质。
[0026] 优选地，喷雾清洗头4为离心喷雾头、实心锥形喷嘴、空心锥形喷嘴、扇形喷雾喷 嘴、清洗型喷嘴和气动喷雾喷嘴中的一个或者两个以上的组合，只要能够满足清洗用溶剂 量少、喷雾弥漫效果好即可。另外，喷雾清洗头4外连接有辅助搅拌釜进行增压和控制溶剂 流量大小的控制阀。
[0027] 优选地，喷雾清洗头4靠近于搅拌轴2设置，但不局限具体位置，只要不影响搅拌轴 2的运转，同时使喷雾出的清洗液弥漫在搅拌腔5的内部即可。
[0028]本实用新型采用喷雾清洗头4对釜体3进行360度喷淋清洗，解决了釜体3内部清洗 死角难以清洗到的问题，雾化后溶剂沿光滑釜体3的内壁清洗到底部放料口。本实用新型经 过改进后2000升的搅拌釜，内部进行抛光处理，每次清洗溶剂量由原来的最少10升到20升 液体原料，减少到每次〇. 5到2升。经过液体喷雾，或者气体带动液体喷雾，实现了最小溶剂 的浪费，且产品一致性更好。清洗5000升的搅拌釜时，由原来使用约100升的原料减少到只 使用不到10升。
[0029] 优选地，驱动机构1包括电机11和减速器12，减速器12连接于电机11的输出端，从 而实现搅拌轴2有规律的转动。
[0030] 优选地，釜体3的内壁设置有挡板31，挡板31可以使得被搅拌物质反应的更剧烈， 进而让被搅拌物质搅拌的更均匀。釜体3的顶部分别设置有加料口 32、高压气接口 33和抽真 空接头34，釜体3的底部设置有放料口 35。本实用新型还包括釜盖37和夹套38，釜盖37盖设 于加料口 32上，夹套38套设于釜体3的外壁。釜体3穿设有热电偶36,热电偶伸入于搅拌腔5 内，可以实时测量搅拌腔5内的温度，便于操作者进行操作。
[0031]按照对比例1的相同的方法制备电解液，不同的是开启本实施例的搅拌釜，并启动 搅拌釜内的喷雾清洗头4对搅拌釜进行清洗，每次清洗量为2公斤。
[0032] 实施例2
[0033]与实施例1不同的是:本实施例按照对比例2的相同的方法制备电解液，开启实施 例1的搅拌釜，并启动搅拌釜内的喷雾清洗头4对搅拌腔进行清洗，每次清洗量为3公斤。 [0034] 实施例3
[0035]与实施例1不同的是:按照对比例3的相同的方法制备电解液，开启实施例1的搅拌 釜，并启动搅拌釜内的喷雾清洗头4对搅拌腔进行清洗，每次清洗量为4公斤。
[0036]综上，根据对比例1-3及实施例1-3,制得反映三次清洗后清洗液组分指标，及后配 制电解液组分数据表，具体如下：
[0037]
[0039]从上表中看出，从使用的溶剂量和采用不同的搅拌釜进行比较，采用实施例1-3的 喷雾清洗头进行清洗，使用清洗溶剂是常规清洗结构的10 %左右，若按原料成本算，能够节 约成本约500元到3000元间，降低了生产浪费。若考虑清洗溶剂的回收，则少使用不必要的 清洗溶液储罐，这样有利于节约成本；同时，生产的电解液品质更加稳定，与标准配方差异 减小。
[0040] 另外，使用实施例1-3的搅拌釜进行实验，得出了以下结论:从做出的电解液指标 看，电解液酸度和水分都明显更好，也代表了电解液指标的稳定，有利于产品稳定，提高电 解液对锂离子电池性能发挥。
[0041] 根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实 施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，凡是本领域技 术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新 型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说 明，并不对本实用新型构成任何限制。
【主权项】
1. 一种锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，其特征在于:包括驱动机构、搅拌轴、釜体 和喷雾清洗头，所述釜体的内部具有搅拌腔，所述搅拌轴的一端设置有搅拌桨，所述搅拌桨 伸入于所述搅拌腔且靠近于所述釜体的底壁，所述搅拌轴的另一端连接于所述驱动机构的 输出端，所述搅拌轴内部设置有自吸通道，所述搅拌轴的上部开设有气体自吸口，所述搅拌 轴套设有分配器，所述分配器具有分配孔，所述气体自吸口通过所述自吸通道与所述分配 孔连通，所述喷雾清洗头设置于所述搅拌腔内，所述喷雾清洗头由多个相互连通的喷嘴组 合而成。2. 根据权利要求1所述的锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，其特征在于:所述喷雾清 洗头靠近于所述搅拌轴设置。3. 根据权利要求1所述的锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，其特征在于:所述喷雾清 洗头为离心喷雾头、实心锥形喷嘴、空心锥形喷嘴、扇形喷雾喷嘴、清洗型喷嘴和气动喷雾 喷嘴一个或者两个以上的组合。4. 根据权利要求1所述的锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，其特征在于:所述驱动机 构包括电机和减速器，所述减速器连接于所述电机的输出端。5. 根据权利要求1所述的锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，其特征在于:所述釜体的 内壁设置有挡板。6. 根据权利要求1所述的锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，其特征在于:所述釜体的 顶部分别设置有加料口、高压气接口和抽真空接头，所述釜体的底部设置有放料口。7. 根据权利要求6所述的锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，其特征在于:还包括釜盖 和夹套，所述釜盖盖设于所述加料口上，所述夹套套设于所述釜体的外壁。8. 根据权利要求1所述的锂离子电池电解液自吸溶解搅拌釜，其特征在于:所述釜体穿 设有热电偶，所述热电偶伸入于所述搅拌腔内。
【文档编号】B08B9/093GK205684007SQ201620479651
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年5月23日 公开号201620479651.8, CN 201620479651, CN 205684007 U, CN 205684007U, CN-U-205684007, CN201620479651, CN201620479651.8, CN205684007 U, CN205684007U
【发明人】薛利, 万梅, 杨勇
【申请人】东莞市天丰电源材料有限公司