[发明专利]一种湿法锂离子电池隔膜萃取设备用溢流装置

说明书

本发明涉及一种湿法锂离子电池隔膜萃取设备用溢流装置。该装置包括导流部分和阻流部分，其中导流部分包括萃取剂溢流管、溢流槽，阻流部分包括溢流槽阻流板、萃取槽中分挡板；所述萃取剂溢流管位于萃取槽的驱动侧，用于相邻两个萃取槽间萃取剂的导通；所述萃取槽中分挡板位于萃取槽中间位置；所述溢流槽有两个，分别位于萃取槽的驱动侧和操作侧，紧贴萃取槽的槽壁，且低于所述萃取槽中分挡板一定距离；所述溢流槽阻流板位于驱动侧的溢流槽的中间位置。采用本发明，萃取剂在单个萃取槽内的流动行程大幅提高，减少了原有槽内前后不同位置间浓度萃取剂的返混，显著提升了萃取效率。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种湿法锂离子电池隔膜萃取设备的溢流装置。

背景技术

萃取是湿法锂离子电池隔膜制造工艺的核心步骤，对最终产品性能及外观影响显著，是影响产能利用率及产品合格率的关键因素之一。萃取工艺的主体设备是萃取槽(如图1所示)，萃取槽通常由6～8个独立萃取单元组成，每个萃取单元内上下排布两层辊筒，油膜通过S型路线逐一穿过各个辊筒，与萃取剂充分接触，膜油被萃取剂溶解并随萃取剂排到槽外，油膜变为纯PE隔膜。新的萃取剂从最后一个萃取单元连续补入，各个单元之间萃取剂的流动以从后向前逐级溢流方式进行，且溢流方向与穿膜方向相反，形成逆流萃取。第一个萃取槽中萃取剂含油浓度最高，萃取剂溢流进入缓冲罐后被强制输送到回收系统。

以上萃取工艺已经在湿法隔膜行业广泛应用。但是受限于萃取剂对白油的溶解程度，在确保膜油被萃取干净的前提下，当前主流萃取设备供应商提供的萃取设备的车速普遍在50m/min以下，萃取剂循环用量高达5m³/h以上，是制约湿法隔膜产线提速降本的最大因素。同时萃取剂使用量越大，泄露到环境中的绝对量也越大，给环境安全带来更大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种湿法锂离子电池隔膜萃取设备用溢流装置，在不改变设备尺寸、槽体容积、萃取行程的前提下，提高萃取效率。

本发明将原有单个萃取槽一分为二，并设计新型内部溢流装置，使每个萃取槽内部形成两级浓度梯度，显著减少原有槽内前后不同位置间浓度萃取剂的返混，即减少不同浓度萃取剂的二次混合，提高萃取效率。

具体来说，本发明采用的技术方案如下：

一种湿法锂离子电池隔膜萃取设备用溢流装置，包括萃取剂溢流管、溢流槽、溢流槽阻流板和萃取槽中分挡板(其中萃取剂溢流管、溢流槽为导流部分，溢流槽阻流板、萃取槽中分挡板为阻流部分)；所述萃取剂溢流管位于萃取槽的驱动侧，用于相邻两个萃取槽间萃取剂的导通；所述萃取槽中分挡板位于萃取槽中间位置；所述溢流槽有两个，分别位于萃取槽的驱动侧和操作侧，紧贴萃取槽的槽壁，且低于所述萃取槽中分挡板一定距离；所述溢流槽阻流板位于驱动侧的溢流槽的中间位置。

其中，驱动侧是指萃取设备安装电机等驱动装置的一侧，操作侧是生产过程中人员进行萃取设备操作的一侧。

进一步地，所述溢流槽的槽壁为齿形结构，以使得萃取剂垂直于溢流槽流入萃取槽。

进一步地，所述齿形结构的上沿比所述萃取槽中分挡板的上沿低10～20cm。

进一步地，所述萃取剂溢流管的入口管和出口管分别位于所述溢流槽的两端。

进一步地，在萃取槽驱动侧入口及出口位置分别切割一个溢流口，将相邻两个萃取槽的溢流出口及入口用不锈钢管焊接，形成所述萃取剂溢流管。

进一步地，所述萃取槽中分挡板位于萃取槽正中位置，将萃取槽分为体积相等的两部分，使得单个萃取槽内形成两级浓度梯度，具备萃取剂的导流和阻流双重功能。

进一步地，所述萃取槽中分挡板与所述溢流槽、所述溢流槽阻流板协同作用，使萃取剂沿与所述萃取槽中分挡板平行的方向流动，提高萃取行程。