一种双氟磺酰亚胺锂用恒温安全储存装置的制作方法

本发明属于低温储罐，具体是指一种双氟磺酰亚胺锂用恒温安全储存装置。

背景技术：

1、双氟磺酰亚胺锂可作为锂电池电解液的添加剂，能有效降低锂电池在放置过程中的容量损失，双氟磺酰亚胺锂一般呈白色粉末状，需要在惰性气体中低温保存，并且存储空间的湿度不能太高，以避免材料分解。

2、随着新能源行业的发展，锂电池的生产需求日益增加，但是目前市面上还没有专门适用于此种材料的储存装置，一般只能采用通用型的存储装置，成本较高。

3、用于制冷的液氮和用于存储双氟磺酰亚胺锂的氮气实际是同一种化学物质，常温常压下，氮呈气态，通过加压的方式可以在更高的温度下得到液氮，因此工业中经常利用液氮转变为气态的吸热过程来进行制冷降温。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种双层的罐体结构的解决方案，用于在低温环境下存储双氟磺酰亚胺锂，能够将用于制冷的液氮转变为气态后填充在双氟磺酰亚胺锂的存储空间中，通过除湿后的氮气不断置换储罐内部的惰性气体，能够有利于保持罐内干燥；同时本发明还提出了自适应控温机构，通过自适应进行的负反馈调节，能够实现内层储罐内温度的相对稳定。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种双氟磺酰亚胺锂用恒温安全储存装置，包括主动封闭式泄压组件、自适应控温机构、自动泄压组件和双层储罐机构，所述主动封闭式泄压组件转动设于双层储罐机构中，所述自适应控温机构设于主动封闭式泄压组件中，所述自动泄压组件设于双层储罐机构中；所述双层储罐机构包括内层储罐、外层储罐和支撑隔板，所述内层储罐和外层储罐之间通过支撑隔板连接，所述支撑隔板上设有允许流体经过的通孔。

3、内层储罐和外层储罐共同组成了双层罐体结构，将液氮储存在二者的夹层中，不仅能够节约空间，还能通过液氮的自身压力强化罐体的结构，避免在磕碰时发生凹陷，不仅如此，液氮自身的温度较低，因此能够实现更好的隔热效果。

4、进一步地，所述主动封闭式泄压组件包括套筒式半独立腔室和主动泄压组件，所述内层储罐上设有中心套筒，所述中心套筒上环形均布设有套筒侧窗部，所述套筒式半独立腔室上设有与套筒侧窗部匹配的腔室侧窗部，所述套筒式半独立腔室的顶部设有腔室手轮部，所述套筒式半独立腔室的底部侧面设有条形的腔室避位槽，所述主动泄压组件设于套筒式半独立腔室中。

5、通过腔室手轮部能够控制套筒式半独立腔室的旋转，在腔室侧窗部和套筒侧窗部存在重合部分时，套筒式半独立腔室与存储液氮的夹层贯通，中心套筒的外部可以设置有连接到夹层底部的管道，位于夹层底部的液态制冷剂能够通过管道进入套筒式半独立腔室中，当腔室侧窗部和套筒侧窗部不存在重合部分时，套筒式半独立腔室与存储液氮的夹层之间不贯通，此时可以对多孔除湿材料进行更换。

6、作为优选地，所述主动泄压组件包括泄压盖和主动泄压阀，所述泄压盖和套筒式半独立腔室螺纹连接，所述泄压盖上设有手柄部，所述主动泄压阀设于泄压盖上。

7、需要打开泄压盖之前，由于套筒式半独立腔室中的内部压力也较高，因此需要通过主动泄压阀先主动释放封闭的套筒式半独立腔室中的压力，才能安全打开泄压盖。

8、进一步地，所述自适应控温机构包括喷射制冷组件、拨杆组件、感应控制组件和除湿组件，所述喷射制冷组件设于套筒式半独立腔室中，所述拨杆组件转动设于内层储罐中，所述感应控制组件设于内层储罐的内壁，所述除湿组件设于套筒式半独立腔室的底部。

9、所述喷射制冷组件包括喷射挡板、喷射头和控制阀瓣，所述喷射挡板卡合设于套筒式半独立腔室中，所述喷射头卡合设于喷射挡板中，所述喷射头上设有针孔喷射口，所述控制阀瓣转动设于喷射头上，所述控制阀瓣上设有扇形缺口，所述控制阀瓣的一侧还设有阀瓣手柄。

10、通过控制阀瓣和喷射头的相对旋转，能够控制针孔喷射口和扇形缺口重合的数量，从而控制喷射头喷射液氮的速率；若喷射制冷组件完全闭合，那么由于外界热量会持续扩散到内层储罐中，因此内层储罐的温度会缓慢升高，因此只有自然升温速度与液氮降温速度相匹配时，才能使得温度恒定，由于物料对存储温度的波动并不敏感，因此通过喷射制冷组件能够实现内层储罐内温度的相对稳定。

11、作为优选地，所述拨杆组件包括拨杆本体和滑动转向节，所述滑动转向节由圆柱部和滑套部组成，所述滑动转向节通过滑套部滑动套接于阀瓣手柄上，所述拨杆本体上设有方形避位窗和圆形滑孔，所述滑套部位于方形避位窗中，所述圆柱部能够在圆形滑孔中滑动和旋转，所述中心套筒上还设有套筒铰接孔，所述拨杆本体上设有拨杆铰接销，所述拨杆本体通过拨杆铰接销转动设于套筒铰接孔中，所述拨杆铰接销的底部设有底部拨板。

12、通过拨杆本体的旋转，能够控制控制阀瓣的旋转，从而对喷射冷却介质的速率进行调节。

13、作为本发明的进一步优选，所述感应控制组件包括感温支架、预紧弹簧和感温移动装置，所述感温支架固接于内层储罐的内部，所述预紧弹簧设于感温支架和底部拨板之间，所述感温移动装置设于感温支架和底部拨板之间，所述感温移动装置位于底部拨板的两侧。

14、通过感应控制组件能够在内层储罐的内部温度发生变化时，自适应地通过拨杆本体的旋转调节喷射制冷组件的喷射速率；在温度升高时增大冷却速率，在温度降低时增加冷却速率，通过这种负反馈调节能够在一定范围内实现内层储罐内部温度的相对稳定。

15、作为本发明的进一步优选，所述除湿组件包括多孔除湿材料和防喷溅漏斗，所述多孔除湿材料设于套筒式半独立腔室的底部，所述防喷溅漏斗设于多孔除湿材料中。

16、进一步地，所述自动泄压组件包括泄压套筒、泄压阀座、单向球阀、球阀复位弹簧和弹簧安装杆，所述内层储罐上设有泄压管，所述泄压套筒卡合设于泄压管中，所述泄压阀座卡合设于泄压套筒中，所述单向球阀设于泄压阀座的一端，所述弹簧安装杆设于泄压阀座的另一端，所述球阀复位弹簧设于单向球阀和弹簧安装杆之间。

17、通过自动泄压组件能够在内层储罐的内部压力增加时自动将多余的空气排出，从而保持内层储罐内压力不会过高，液态转变为气态的氮气在被多孔除湿材料除湿之后，会对内层储罐中原有的氮气进行置换，从而降低内层储罐内部的湿度，从而延长保存时间。

18、进一步地，所述双层储罐机构还包括加注阀和主体支架，所述外层储罐上设有加注管，所述加注阀设于加注管中，所述外层储罐设于主体支架上。

19、作为优选地，所述感温移动装置由伸缩部和套筒组成，套筒的内部空腔中填充高压气体，通过气体的压力变化来推动底部拨板。

20、作为本发明的进一步优选，所述感温移动装置由固定部、伸缩部和记忆合金弹片组成，记忆合金在环境温度变化时能够改变自身形状并推动伸缩部。

21、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

22、（1）内层储罐和外层储罐共同组成了双层罐体结构，将液氮储存在二者的夹层中，不仅能够节约空间，还能通过液氮的自身压力强化罐体的结构，避免在磕碰时发生凹陷，不仅如此，液氮自身的温度较低，因此能够实现更好的隔热效果。

23、（2）通过腔室手轮部能够控制套筒式半独立腔室的旋转，在腔室侧窗部和套筒侧窗部存在重合部分时，套筒式半独立腔室与存储液氮的夹层贯通，中心套筒的外部可以设置有连接到夹层底部的管道，位于夹层底部的液态制冷剂能够通过管道进入套筒式半独立腔室中，当腔室侧窗部和套筒侧窗部不存在重合部分时，套筒式半独立腔室与存储液氮的夹层之间不贯通，此时可以对多孔除湿材料进行更换。

24、（3）需要打开泄压盖之前，由于套筒式半独立腔室中的内部压力也较高，因此需要通过主动泄压阀先主动释放封闭的套筒式半独立腔室中的压力，才能安全打开泄压盖。

25、（4）通过控制阀瓣和喷射头的相对旋转，能够控制针孔喷射口和扇形缺口重合的数量，从而控制喷射头喷射液氮的速率；若喷射制冷组件完全闭合，那么由于外界热量会持续扩散到内层储罐中，因此内层储罐的温度会缓慢升高，因此只有自然升温速度与液氮降温速度相匹配时，才能使得温度恒定，由于物料对存储温度的波动并不敏感，因此通过喷射制冷组件能够实现内层储罐内温度的相对稳定。

26、（5）通过拨杆本体的旋转，能够控制控制阀瓣的旋转，从而对喷射冷却介质的速率进行调节。

27、（6）通过感应控制组件能够在内层储罐的内部温度发生变化时，自适应地通过拨杆本体的旋转调节喷射制冷组件的喷射速率；在温度升高时增大冷却速率，在温度降低时增加冷却速率，通过这种负反馈调节能够在一定范围内实现内层储罐内部温度的相对稳定。

28、（7）通过自动泄压组件能够在内层储罐的内部压力增加时自动将多余的空气排出，从而保持内层储罐内压力不会过高，液态转变为气态的氮气在被多孔除湿材料除湿之后，会对内层储罐中原有的氮气进行置换，从而降低内层储罐内部的湿度，从而延长保存时间。