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一种二氟草酸硼酸锂结晶装置有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型属于结晶设备技术领域,具体涉及一种二氟草酸硼酸锂结晶装置。

相关背景技术

[0002] 二氟草酸硼酸锂主要应用于锂电池的锂离子电解液中,二氟草酸硼酸锂具有较高的电导率,与PC能在石墨负极表面形成稳定的SEI膜,为解决电池低温使用问题作出了贡献。因二氟草酸硼酸锂需要多次反复从母液中结晶,结晶过程较长,采用现有结晶器对其进行结晶时,大的晶体颗粒沉积在结晶器的底部,若不及时排出,则晶体易板结,影响二氟草酸硼酸锂的结晶质量,并且易堵塞出料口,因此,急需提供一种可及时排出晶体的结晶装置。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于:针对上述现有结晶器无法及时排出晶体,导致沉积在结晶器底部的晶体易板结而降低结晶质量以及出料口易堵塞的问题,本实用新型提供一种二氟草酸硼酸锂结晶装置。
[0004] 本实用新型采用的技术方案如下:
[0005] 一种二氟草酸硼酸锂结晶装置,包括结晶罐和设置在结晶罐底部的出料槽,所述出料槽内设有辊筒,辊筒外壁上沿辊筒轴向设有均匀分布的弧形板,相邻弧形板之间的辊筒壁上沿辊筒轴向开有进料通道;辊筒内设有与辊筒中心轴线重合的固定筒,且固定筒的外壁与辊筒内壁贴合,辊筒的一端开口,固定筒的一端穿过开口并伸出出料槽,固定筒位于辊筒内的一端顶部沿辊筒轴向设有与进料通道配合的进料口;固定筒内设有沿固定筒轴向设置且可转动的出液筒,出液筒靠近开口的一端延伸至固定筒外,并连接有排液管,排液管伸入至出液筒内,排液管上设有排液泵,所述出液筒位于进料口下方的筒壁上开有导液口,导液口处安装滤网,出液筒位于导液口两侧的筒壁上设有第一挡液板,固定筒位于导液口两端的内壁上设有与第一挡液板配合的第二挡液板;所述固定筒底部设有刮料板,刮料板通过伸缩杆与设置在固定筒外的第一电机连接,固定筒位于出料槽外的一端设有排料口,伸缩杆与出液筒筒壁之间留有容纳第一挡液板的间隙。
[0006] 本实用新型辊筒转动使进料通道与进料口重合时,进料口开启,进料通道与进料口错开时,进料口关闭,结晶罐在进料口关闭状态下进行结晶,结晶过程中,大的晶体颗粒沉积在出料槽内,当出料槽内沉积足够多的晶体时,例如可以在出料槽被晶体填满时,启动辊筒转动,弧形板带动出料槽内的晶体上移,由于固定筒外壁与辊筒内壁贴合,因此,进料通道处的晶体将跟随辊筒转动,当进料通道转动至与进料口重合时,进料口打开,进料通道处的晶体则经进料口落入固定筒内,然后落至由第一挡液板和第二挡液板组成的空间内,出液筒转动将晶体送至固定筒底部,启动第一电机,则伸缩杆带动刮料板移动,最终由排料口排出,当然,只需将第一挡液板转动至下方,即可使进入固定筒内的晶体自动落至底部,即在出液筒固定不动的情况下,本实用新型也可正常工作。
[0007] 若需要在结晶量较少的情况下排出晶体,此时,出料槽内含液量较高,进料口开启后,经进料通道、进料口进入固定筒内的晶体落至由第一挡液板和第二挡液板组成的空间内后,滤网对其进行过滤,滤液进入出液筒中,由排液管排出,辊筒持续转动,当第一挡液板和第二挡液板组成的空间内累积一定的晶体后,辊筒停止转动,进料口关闭,然后控制出液筒转动,将晶体送至固定筒底部,再通过刮料板刮出。
[0008] 进一步地,进料口的轴向长度不小于进料通道的轴向长度,以保证晶体可顺利进入固定筒内。
[0009] 进一步地,结晶罐外套设有外壳,外壳与结晶罐外壁之间形成冷却水通道,外壳下部设有冷却水进口,外壳顶部设有冷却水出口。
[0010] 进一步地,外壳顶部设有储水箱,冷却水出口与储水箱连通,储水箱上部连接有水管,水管远离储水箱的一端与冷却水通道下部连接,水管上设有换热器。冷却水在流经冷却水通道过程中将吸收结晶液体的热量而升温,因此,储水箱内为温水,通过换热器降温后再进入冷却水通道。
[0011] 进一步地,储水箱顶部设有蒸发器,蒸发器顶部设有出气口,蒸发器上部设有进液口,蒸发器底部连接有出液管,出液管穿过储水箱并与结晶罐连接。通过设置蒸发器使结晶液体加热浓缩后再进行冷却结晶,储水箱内的水温低于蒸发器内结晶液体的温度,因此,浓缩后的结晶液体通过出液管流经储水箱时进行初步降温,然后再进入结晶罐内冷却结晶。
[0012] 进一步地,结晶罐上部连接有回流管,回流管穿过储水箱并与蒸发器下部连接,回流管上设有抽液泵。结晶罐内的上清液通过回流管重新进入蒸发器内进行加热浓缩,储水箱的温水对浓缩后的结晶液体进行初步降温的同时,温水吸收热量进一步升温,从而对结晶罐内的上清液进行预加热,以提高加热浓缩效率。
[0013] 进一步地,结晶罐内设有搅拌轴,搅拌轴的顶端伸出结晶罐与设置在储水箱底部的搅拌电机连接,搅拌电机外套有防水罩。
[0014] 进一步地,结晶罐内设有超声波发生器。
[0015] 进一步地,辊筒远离开口的一端伸出出料槽并通过转轴连接有第二电机,辊筒通过密封轴承与出料槽的槽壁可转动连接。
[0016] 进一步地,固定筒与出料槽之间设有密封圈。
[0017] 进一步地,出液筒位于固定筒外的一端通过转轴连接有第三电机,另一端与设置在固定筒侧壁上的固定轴可转动连接,所述排液管一端经转轴伸入至出液筒内,另一端与蒸发器下部连接。经滤网过滤后的滤液重新送入蒸发器进行加热浓缩。
[0018] 综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
[0019] 1.本实用新型通过在出料槽内设置辊筒,并在辊筒内设置固定筒,通过辊筒转动控制进料口启闭,同时,在固定筒内设置出液筒和刮料板,从而可将晶体及时排出,避免晶体板结而降低结晶质量,并且晶体排出过程中不会堵塞,另外,不需要人工取出晶体,降低工作人员劳动强度,减轻工作人员受伤风险;
[0020] 2.本实用新型通过在出液筒上开设导液口,导液口处安装滤网,从而可对晶体进行过滤,也就是说,在结晶量较少的情况下也可及时排出晶体,灵活性强;
[0021] 3.本实用新型通过设置储水箱和蒸发器,使结晶罐内的上清液被反复送入蒸发器内加热浓缩,以实现二氟草酸硼酸锂反复结晶的目的,并且储水箱可对浓缩后的结晶液体进行初步降温,提高冷却结晶效率,同时,也可对上清液进行预加热,提高加热浓缩效率。

具体实施方式

[0026] 本说明书中公开的所有特征,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
[0027] 下面结合图1、图2、图3对本实用新型作详细说明。
[0028] 实施例1
[0029] 一种二氟草酸硼酸锂结晶装置,包括结晶罐4和设置在结晶罐4底部的出料槽3,所述出料槽3内设有辊筒21,辊筒21外壁上沿辊筒21轴向设有均匀分布的弧形板23,相邻弧形板23之间的辊筒21壁上沿辊筒21轴向开有进料通道24;辊筒21内设有与辊筒21中心轴线重合的固定筒26,且固定筒26的外壁与辊筒21内壁贴合,辊筒21的一端开口,固定筒26的一端穿过开口并伸出出料槽3,固定筒26位于辊筒21内的一端顶部沿辊筒21轴向设有与进料通道24配合的进料口25;固定筒26内设有沿固定筒26轴向设置且可转动的出液筒27,出液筒27靠近开口的一端延伸至固定筒26外,并连接有排液管19,排液管19伸入至出液筒27内,排液管19上设有排液泵20,所述出液筒27位于进料口25下方的筒壁上开有导液口,导液口处安装滤网33,出液筒27位于导液口两侧的筒壁上设有第一挡液板34,固定筒26位于导液口两端的内壁上设有与第一挡液板34配合的第二挡液板22;所述固定筒26底部设有刮料板
36,刮料板36通过伸缩杆30与设置在固定筒26外的第一电机29连接,固定筒26位于出料槽3外的一端设有排料口31,伸缩杆30与出液筒27筒壁之间留有容纳第一挡液板34的间隙。
[0030] 本实用新型辊筒21转动使进料通道24与进料口25重合时,进料口25开启,进料通道24与进料口25错开时,进料口25关闭,结晶罐4在进料口25关闭状态下进行结晶,结晶过程中,大的晶体颗粒沉积在出料槽3内,当出料槽3内沉积足够多的晶体时,例如可以在出料槽3被晶体填满时,启动辊筒21转动,弧形板23带动出料槽3内的晶体上移,由于固定筒26外壁与辊筒21内壁贴合,因此,进料通道24处的晶体将跟随辊筒21转动,当进料通道24转动至与进料口25重合时,进料口25打开,进料通道24处的晶体则经进料口25落入固定筒26内,然后落至由第一挡液板34和第二挡液板22组成的空间内,出液筒27转动将晶体送至固定筒26底部,启动第一电机29,则伸缩杆30带动刮料板36移动,最终由排料口31排出,当然,只需将第一挡液板34转动至下方,即可使进入固定筒26内的晶体自动落至底部,即在出液筒27固定不动的情况下,本实用新型也可正常工作。
[0031] 若需要在结晶量较少的情况下排出晶体,此时,出料槽3内含液量较高,进料口25开启后,经进料通道24、进料口25进入固定筒26内的晶体落至由第一挡液板34和第二挡液板22组成的空间内后,滤网33对其进行过滤,滤液进入出液筒27中,由排液管19排出,辊筒21持续转动,当第一挡液板34和第二挡液板22组成的空间内累积一定的晶体后,辊筒21停止转动,进料口25关闭,然后控制出液筒27转动,将晶体送至固定筒26底部,再通过刮料板
36刮出。
[0032] 实施例2
[0033] 基于实施例1,进料口25的轴向长度不小于进料通道24的轴向长度,以保证晶体可顺利进入固定筒26内。
[0034] 实施例3
[0035] 基于实施例1,结晶罐4外套设有外壳1,外壳1与结晶罐4外壁之间形成冷却水通道2,外壳1下部设有冷却水进口6,外壳1顶部设有冷却水出口16。
[0036] 实施例4
[0037] 基于实施例3,外壳1顶部设有储水箱15,冷却水出口16与储水箱15连通,储水箱15上部连接有水管8,水管8远离储水箱15的一端与冷却水通道2下部连接,水管8上设有换热器7。冷却水在流经冷却水通道2过程中将吸收结晶液体的热量而升温,因此,储水箱15内为温水,通过换热器7降温后再进入冷却水通道2。
[0038] 实施例5
[0039] 基于实施例4,储水箱15顶部设有蒸发器13,蒸发器13顶部设有出气口12,蒸发器13上部设有进液口11,蒸发器13底部连接有出液管10,出液管10穿过储水箱15并与结晶罐4连接。通过设置蒸发器13使结晶液体加热浓缩后再进行冷却结晶,储水箱15内的水温低于蒸发器13内结晶液体的温度,因此,浓缩后的结晶液体通过出液管10流经储水箱15时进行初步降温,然后再进入结晶罐4内冷却结晶。
[0040] 实施例6
[0041] 基于实施例5,结晶罐4上部连接有回流管14,回流管14穿过储水箱15并与蒸发器13下部连接,回流管14上设有抽液泵9。结晶罐4内的上清液通过回流管14重新进入蒸发器
13内进行加热浓缩,储水箱15的温水对浓缩后的结晶液体进行初步降温的同时,温水吸收热量进一步升温,从而对结晶罐4内的上清液进行预加热,以提高加热浓缩效率。结晶罐4内设有搅拌轴18,搅拌轴18的顶端伸出结晶罐4与设置在储水箱15底部的搅拌电机17连接,搅拌电机17外套有防水罩。结晶罐4内还设有超声波发生器5。
[0042] 实施例7
[0043] 基于实施例1,辊筒21远离开口的一端伸出出料槽3并通过转轴28连接有第二电机38,辊筒21通过密封轴承35与出料槽3的槽壁可转动连接。
[0044] 实施例8
[0045] 基于实施例1,固定筒26与出料槽3之间设有密封圈32。
[0046] 实施例9
[0047] 基于实施例1,出液筒27位于固定筒26外的一端通过转轴28连接有第三电机(图中未示出),另一端与设置在固定筒26侧壁上的固定轴37可转动连接,所述排液管19一端经转轴28伸入至出液筒27内,另一端与蒸发器13下部连接。经滤网33过滤后的滤液重新送入蒸发器13进行加热浓缩。第三电机可通过皮带与转轴28实现传动连接。
[0048] 如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式,任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化,凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案,均落入本实用新型的保护范围之内。

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