本发明涉及电解液,尤其涉及一种电解液净化除杂装置及方法。
背景技术:
1、有机电解液是一种以有机溶剂为基础的电解液,通常用于锂离子电池、锂聚合物电池等。电解液在电池、电容器等电化学设备中起着至关重要的作用,它不仅作为离子传输的介质,还可能参与电极反应。为了保证电解液能够高效稳定地工作,净化除杂是必不可少的步骤。而锂离子电池电解液中不可避免地含有少量杂质,如水、氟化氢、醇和其它金属杂质离子。
2、锂电子电池电解液中甲醇杂质含量对石墨电极性能容易产生影响,当甲醇含量超过0.5%时,在首次充放电过程中,其会在2.0v左右分解,形成甲氧基锂沉积在石墨负极表面,影响电池的性能。但目前对锂离子电池电解液进行净化除杂的方式一般是直接使用活性炭或其他吸附材料,吸附锂离子电池电解液中的甲醇,但该方式由于锂离子电池电解液的工作温度范围一般为40℃左右,甲醇的溶解度仍然较高,因此只能消除一小部分甲醇,不能达到很好的净化效果,因此提出了一种电解液净化除杂装置及方法。
技术实现思路
1、基于现有的上述提出的技术问题,本发明提出了一种电解液净化除杂装置及方法。
2、本发明提出的一种电解液净化除杂装置,包括底部设有带阀门管道的沉淀槽体和收集罐体,所述沉淀槽体的上表面两侧均设置有翻转机构,所述翻转机构的表面设置有搅拌机构,所述沉淀槽体的表面设置有过滤机构,所述收集罐体的上表面固定安装有抽水泵,所述抽水泵的出水端延伸至所述收集罐体的内部,所述抽水泵的吸水端固定连通有水管,所述水管的自由端延伸至所述沉淀槽体的内部。
3、其中,所述翻转机构包括两个门板,所述翻转机构用于驱动所述门板转动。
4、其中,所述搅拌机构用于对所述沉淀槽体内的液体进行搅拌。
5、其中,所述过滤机构用于防止所述抽水泵将所述沉淀槽体内的沉淀物吸出。
6、优选地,所述翻转机构还包括呈对称分布安装在所述沉淀槽体外表面两侧的铰接座,两个所述门板分别通过销轴与两个所述铰接座的内表面铰接,两个所述铰接座的一侧表面均固定安装有驱动电机,所述驱动电机的 输出轴一端与所述销轴固定套接。
7、通过上述技术方案,通过驱动电机输出轴的转动带动与其连接的销轴转动,销轴的转动带动门板转动,两个驱动电机输出轴的转动方向相反,使得两个门板进行相对运动。
8、优选地,所述搅拌机构包括分别固定安装在两个所述门板上表面的两个搅拌电机,两个所述搅拌电机的输出轴一端均固定套接有连接杆,所述连接杆的上端通过轴承与所述门板的内壁安装。
9、通过上述技术方案,通过搅拌电机输出轴的转动带动与其连接的连接杆转动。
10、优选地,所述连接杆的内壁固定安装有推动气缸,所述推动气缸的活塞杆一端固定连接有支轴,所述支轴的自由端延伸出所述连接杆的外表面并固定连接有连接板,所述连接板的外表面通过销轴铰接有四个第一铰接杆,所述连接杆的外表面通过销轴呈环形阵列分布设置有四个第二铰接杆,所述第一铰接杆的自由端与所述第二铰接杆的自由端通过销轴铰接。
11、通过上述技术方案,通过推动气缸活塞杆的伸缩带动支轴上下移动,支轴的上下移动带动与其连接的连接板上下移动,从而带动第一铰接杆和第二铰接杆发生偏转,进而便于第一铰接杆和第二铰接杆展开或收缩。
12、优选地,所述过滤机构包括呈对称分布设置在所述沉淀槽体外表面两侧的自驱动滑轨,所述自驱动滑轨的滑块表面固定安装有支撑套,所述支撑套的下表面固定安装有伺服电机,所述支撑套的内壁通过轴承安装有螺杆,所述伺服电机的输出轴一端与所述螺杆的一端固定套接,所述螺杆的表面螺纹套接有l形板,所述l形板的表面与所述支撑套的内壁滑动连接。
13、通过上述技术方案,通过自驱动滑轨上滑块的移动带动支撑套移动,通过伺服电机输出轴的转动带动与其连接的螺杆转动,螺杆的转动带动l形板沿着支撑套内壁移动。
14、优选地,所述l形板的表面固定安装有凹形板,所述凹形板的内表面与所述沉淀槽体的表面滑动连接,所述l形板和所述凹形板的表面均开设有滑槽,所述滑槽的内壁滑动连接有框架。
15、通过上述技术方案,通过l形板的移动带动与其连接的凹形板移动,将框架与滑槽卡接,使得框架沿着滑槽内壁下移至滑槽底部,并在l形板的下移以及自驱动滑轨上滑块的下移使得框架进入沉淀槽体。
16、优选地,所述框架的内表面分别设置有两个活性炭过滤网和极性树脂层,所述极性树脂层设置在两个所述活性炭过滤网之间。
17、通过上述技术方案,通过活性炭过滤网和极性树脂层吸附电解液中的有机物和甲醇杂质,从而提高电解液的纯净度。
18、优选地,所述沉淀槽体的外表面设置有冷却套。
19、通过上述技术方案,用于对沉淀槽体内的电解液进行降温。
20、优选地,所述沉淀槽体的外表面设置有温度传感器,所述温度传感器的探头延伸至所述沉淀槽体的内部。
21、通过上述技术方案,通过温度传感器对沉淀槽体内的电解液进行温度监测。
22、本发明提出的一种电解液净化除杂装置的使用方法,其使用方法为:
23、s1、使用时,电解液置于沉淀槽体内,启动驱动电机,通过驱动电机输出轴的转动带动与其连接的销轴转动,销轴的转动带动门板转动,两个驱动电机输出轴的转动方向相反,使得两个门板进行相对运动,通过两个门板关闭沉淀槽体。
24、s2、通过冷却套对沉淀槽体内的电解液进行降温,并通过温度传感器对沉淀槽体内的电解液温度进行监测,与其同时,启动推动气缸,通过推动气缸活塞杆的伸出带动支轴下移,支轴的下移带动与其连接的连接板下移,从而带动第一铰接杆和第二铰接杆发生偏转,使得第一铰接杆和第二铰接杆展开,然后启动搅拌电机,通过搅拌电机输出轴的转动带动与其连接的连接杆转动,连接杆的转动带动第一铰接杆和第二铰接杆转动,从而实现搅拌动作。
25、s3、然后启动驱动电机,通过驱动电机输出轴的反向转动带动门板打开,再将安装有活性炭过滤网和极性树脂层的框架通过滑槽安装到凹形板上,再启动伺服电机,通过伺服电机输出轴的转动带动与其连接的螺杆转动,螺杆的转动带动l形板沿着支撑套的内壁下移,l形板的下移带动与其连接的凹形板下移,然后启动自驱动滑轨,通过自驱动滑轨上滑块的下移带动凹形板下移,使得凹形板与沉淀槽体嵌合,进而使得框架进入沉淀槽体。
26、s4、使得水管自由端伸入沉淀槽体,并位于框架上方,启动抽水泵,通过抽水泵将沉淀槽体内的电解液通过水管进入收集罐体内,通过活性炭过滤网和极性树脂层吸附电解液中的有机物和甲醇杂质。
27、s5、之后开启阀门,使得沉淀槽体内的沉淀物甲醇通过管道排出沉淀槽体。
28、本发明中的有益效果为:
29、1、通过设置搅拌机构,便于在冷却套对沉淀槽体内的电解液降温的过程中对其进行搅拌,使得沉淀槽体内的电解液能够均匀降温,同时通过推动气缸活塞杆的伸缩带动第一铰接杆和第二铰接杆的偏转,便于在需要搅拌时使其展开,提高搅拌效率,并在需要翻转时使其收缩,避免产生动作干扰。
30、2、通过设置过滤机构,便于在抽水泵使用时,使得电解液经过活性炭过滤网和极性树脂层吸附杂质,同时便于使得降温后产生的甲醇沉淀物留在沉淀槽体内,并在自驱动滑轨和伺服电机的作用下使得框架落入沉淀槽体内,还能防止框架与搅拌机构发生动作干扰,提高电解液的纯净度。
1.一种电解液净化除杂装置,包括底部设有带阀门管道的沉淀槽体(1)和收集罐体(2),其特征在于:所述沉淀槽体(1)的上表面两侧均设置有翻转机构,所述翻转机构的表面设置有搅拌机构,所述沉淀槽体(1)的表面设置有过滤机构,所述收集罐体(2)的上表面固定安装有抽水泵(6),所述抽水泵(6)的出水端延伸至所述收集罐体(2)的内部,所述抽水泵(6)的吸水端固定连通有水管(7),所述水管(7)的自由端延伸至所述沉淀槽体(1)的内部;
2.根据权利要求1所述的一种电解液净化除杂装置,其特征在于:所述翻转机构还包括呈对称分布安装在所述沉淀槽体(1)外表面两侧的铰接座(31),两个所述门板(3)分别通过销轴与两个所述铰接座(31)的内表面铰接,两个所述铰接座(31)的一侧表面均固定安装有驱动电机(32),所述驱动电机(32)的 输出轴一端与所述销轴固定套接。
3.根据权利要求1所述的一种电解液净化除杂装置,其特征在于:所述伺服电机(52)的输出轴一端与所述螺杆(53)的一端固定套接,所述l形板(54)的表面与所述支撑套(51)的内壁滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种电解液净化除杂装置,其特征在于:所述凹形板(55)的内表面与所述沉淀槽体(1)的表面滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种电解液净化除杂装置,其特征在于:所述极性树脂层(59)设置在两个所述活性炭过滤网(58)之间。
6.根据权利要求1所述的一种电解液净化除杂装置,其特征在于:所述沉淀槽体(1)的外表面设置有冷却套(8)。
7.根据权利要求1所述的一种电解液净化除杂装置,其特征在于:所述沉淀槽体(1)的外表面设置有温度传感器(9),所述温度传感器(9)的探头延伸至所述沉淀槽体(1)的内部。
8.一种电解液净化除杂装置的使用方法,用于实施权利要求1-7任意一项所述的一种电解液净化除杂装置,其特征在于:
