本實用新型屬于鋰鹽生產設備,具體為一種鋰鹽制備裝置。
背景技術:
鋰二次電池具有能量密度高,使用壽命長,自放電低等特點,其應用領域和市場越來越廣闊。電解液作為鋰二次電池的四大關鍵原材料(正極、負極、電解液和隔膜)之一,被認為是鋰二次電池的血液。而鋰鹽占據著電解液將近一半的成本,是電解液的主要核心技術,而目前廣泛使用的LiPF6由于化學穩定性較差,對水、熱都比較敏感,所以學術界和產業界均投入大量的資金和人力對新一代的鋰鹽進行制備研究。
鋰離子半徑較小,水合作用比較強,所以鋰鹽的制備、純化和保存都需要在極低露點的干燥環境中。干燥箱的水分含量可以控制在一個較低值的范圍內,但是在干燥箱內部進行化學反應操作不方便。另外鋰二次電池生產線廣泛使用的干燥房由于建造和維護成本都比較高,不適合于小批量鋰鹽的制備研發工作。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種鋰鹽制備裝置,解決背景技術中的問題。
本實用新型采用以下技術方案實現:
一種鋰鹽制備裝置,包括熱油加熱器、回油管、進油管、反應釜、進氣口、出氣口、進料口、攪拌器、緩沖罐進料管、緩沖罐、壓濾機進料管、板框壓濾機、加熱罐入料管、加熱罐、尾氣回收管和鋰鹽儲存箱,所述熱油加熱器上連通有回油管和進油管,所述進油管與反應釜的外壁中空層連通,所述回油管與反應釜的外壁中空層連通,所述反應釜頂部分別設置有進氣口和出氣口,所述反應釜頂部設置有進料口,所述反應釜內設置有攪拌器,所述反應釜與緩沖罐之間通過緩沖罐進料管連通,所述緩沖罐與板框壓濾機之間通過壓濾機進料管連通,所述板框壓濾機與加熱罐之間通過加熱罐入料管連通,所述加熱罐與反應釜之間通過尾氣回收管連通。
本實用新型中,所述加熱罐與鋰鹽儲存箱連通。
本實用新型中,所述進氣口與惰性氣體儲存罐相連通。
本實用新型中,所述出氣口與氣體回收存儲罐相連通。
有益效果:本實用新型鋰鹽制備過程中的原料加注,反應液過濾除雜和干燥除溶劑等工藝都在封閉空間內進行,可以有效地避免水分的干擾。同時該設備操作簡單,工作效率高,制造和維護成本低。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結合具體圖示,進一步闡述本實用新型。
參見圖1,一種鋰鹽制備裝置的結構示意圖,一種鋰鹽制備裝置,包括熱油加熱器1、回油管2、進油管3、反應釜4、進氣口5、出氣口6、進料口7、攪拌器8、緩沖罐進料管9、緩沖罐10、壓濾機進料管11、板框壓濾機12、加熱罐入料管13、加熱罐14、尾氣回收管15和鋰鹽儲存箱16,所述熱油加熱器1上連通有回油管2和進油管3,所述進油管3與反應釜4的外壁中空層連通,所述回油管2與反應釜4的外壁中空層連通,所述反應釜4頂部分別設置有進氣口5和出氣口6,所述反應釜4頂部設置有進料口7,所述反應釜4內設置有攪拌器8,所述反應釜4與緩沖罐10之間通過緩沖罐進料管9連通,所述緩沖罐10與板框壓濾機12之間通過壓濾機進料管11連通,所述板框壓濾機12與加熱罐14之間通過加熱罐入料管13連通,所述加熱罐14與反應釜4之間通過尾氣回收管15連通。所述加熱罐14與鋰鹽儲存箱16連通,所述進氣口5與惰性氣體儲存罐相連通,所述出氣口6與氣體回收存儲罐相連通。
使用時,熱油加熱器1對油介質加熱,并通過進油管3進入到反應釜4的外壁中空層內,對反應釜4進行加熱,加熱后的油介質再次通過回油管2回到熱油加熱器1循環使用,進氣口5連通有惰性氣體儲存罐,當反應前,對反應釜4內的空氣進行替換,使得反應釜4內充滿惰性氣體。
鋰鹽的制備原理為:以二氟草酸硼酸鋰(LiDFOB)的制備為例,二氟草酸硼酸鋰(LiDFOB)的制備反應方程式為:BF3(C2H5)2O+LiOCOCOOLi→LiDFOB+LiF+(C2H5)2O,選擇碳酸二甲酯作為反應溶劑。
生產時,首先對反應釜4內通過進氣口5充入惰性氣體,然后通過出氣口6回收氣體,使得反應釜4內充滿惰性氣體,然后通過進料口7加入BF3(C2H5)2O、LiOCOCOOLi和溶劑碳酸二甲酯,通過熱油加熱器1將油介質進行加熱,并通入反應釜4的外壁中空層內對反應釜4進行加熱,此時BF3(C2H5)2O和LiOCOCOOLi反應,攪拌器8開始攪拌,加速反應的進行,反應后的物料通過緩沖罐進料管9進入到緩沖罐10緩沖,穩定后通過壓濾機進料管11進入板框壓濾機12進行壓濾作業,壓濾后的上清液通過加熱罐入料管13進入到加熱罐14內進行溶劑的蒸發,蒸發后的溶劑通過尾氣回收管15再次回到反應釜4內進行循環使用,加熱罐14內得到的鋰鹽高純度高濃度溶液通過管道運輸到鋰鹽儲存箱16進行儲存。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征及本實用新型的優點,本行業的技術人員應該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下,本實用新型還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內,本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。