[发明专利]一种应用于电池电解液筛选研究的高通量合成设备

权利要求书

1.一种应用于电池电解液筛选研究的高通量合成设备，其特征在于设备包括：多通道源液罐、多通道液体流量控制泵、带悬臂的XYZ三轴滑台、与滑台配套的试管安装座、多孔试管架模块、试管、计算机端控制软件；其中，与源液罐相同数量的输液管的一端分别伸入各个多通道源液罐中，另一端经过多通道液体流量控制泵的泵头，安装在带悬臂的XYZ三轴滑台的悬臂端，输液管开口对准下方；试管放入多孔试管架模块中，然后固定到与滑台配套的试管安装座上，此时，开口向下的输液管正好对准其中一个试管的顶部，计算机端控制软件安装在计算机上，计算机通过RS-485总线分别与多通过液体流量控制泵和带悬臂的XYZ三轴滑台连接；多通道源液罐：用于盛放合成电解液所需的源液，默认配置8个；多通道液体流量控制泵，用于精确控制从各个源液罐中输入试管中的源液体积，可以根据精度要求选择使用蠕动泵或注射泵，默认配置8个；带悬臂的XYZ三轴滑台，用于控制移动注液管管头的位置，对准不同的试管孔；与滑台配套的试管安装座，用于固定安装多孔试管架模块，同时使用内置热/冷源控制试管温度；多孔试管架模块，包括24孔、48孔、96孔、192孔多孔试管架模块，试管容积从最小2ml至最大10ml，用于盛装合成的不同成分的电解液样品；一套计算机端控制软件，主要用于控制多通道液体流量控制泵和带悬臂的XYZ三轴滑台，实现向不同试管孔中注入设定的各种源液的体积；当应用于锂离子电池电解液配置或其它因隔绝水、氧环境的电解液配置时，该设备应工作在手套箱中或干燥室中。

2.如权利要求1所述的应用于电池电解液筛选研究的高通量合成设备，其特征在于，多通道源液罐分别包含多个独立罐体，分别盛装不同的配置电解液的原料液体，使用铝合金材质，带盖设计防止电解液在存储过程的挥发和污染；其中，罐体的数量由需要配置的目标电解液所含的溶剂组分、添加剂组分的种类数量确定。

3.如权利要求1所述的应用于电池电解液筛选研究的高通量合成设备，其特征在于，多通道液体流量控制泵根据需要配置的目标电解液所含的溶剂组分、添加剂组分的种类数量确定，且数量与源液罐的数量保持一致，根据所需配置的电解液成分的精度要求，分别选择蠕动泵或注射泵，且配备专门的输液管道，该管道要求与所有本合成所需液体保持惰性，管道不被液体腐蚀；管道数量也与源液罐的罐体数量保持一致。

4.如权利要求1所述的应用于电池电解液筛选研究的高通量合成设备，其特征在于，带悬臂的XYZ三轴滑台采用伺服电机控制，位置控制误差≤±0.5mm，能够前后、左右、上下六向移动，且运行过程平稳；悬臂顶部安装输液管罐头，合成过程，根据预设程序，依次将输液管头对准各个试管孔，进行各个源液的注入，以实现液体混合。

5.如权利要求1所述的应用于电池电解液筛选研究的高通量合成设备，其特征在于，与滑台配套的试管安装座，使用易拆卸螺栓固定多孔试管架模块，内置的控温系统能在-10～100℃之内将液体温度控制在设定温度±1℃范围。

6.如权利要求1所述的应用于电池电解液筛选研究的高通量合成设备，其特征在于，多孔试管架模块，每个模块包含的试管孔数是24、48、96、192中的一种，每个试管孔容积是10、8、5、2ml中的一种；采用具有高热导率的铝合金材质，能直接将源液注入孔中实现电解液混合配置，或能将相应规格离心管放入孔中，并将源液注入离心管中实现混合。

7.如权利要求1所述的应用于电池电解液筛选研究的高通量合成设备，其特征在于，多通道源液罐包括输液管入口、罐体密封盖、罐体结构部分，用于盛装电解液、恒压管；其中，恒压管和输液管入口管透过罐体密封盖并固定于其上，罐体密封盖安装在罐体结构部分的开口处，使用时，电解液从输液管入口管中被液体流量控制泵吸出并输送到相应的试管中，而惰性气体通过恒压管进入源液罐内部，维持罐内气压平衡。

8.如权利要求1所述的应用于电池电解液筛选研究的高通量合成设备，其特征在于，设备计算机端控制软件，使用RS-232、RS-422、RS-485、CAN中的一种实现与设备的连接，软件能实时监测合成进度并判断合成是否成功，界面友好易操作，且具备用户权限管理功能，合成完毕后，以Excel格式输出合成过程信息记录，包含样品自动编号、样品组分、合成时间、合成情况信息，另外，该软件提供数据库连接API，能够与包括Oracle、SQL Server、MySQL、MariaDB、DB2在内的数据库实现连接，能将合成过程记录的信息直接导入数据库。