一种电解液离心收集装置的制作方法

本技术涉及电解液领域，特别涉及一种从电池电芯中离心收集电解液的装置。

背景技术：

1、锂离子电池广泛应用于消费类和便携式电子产品、新能源汽车等领域，人们不断进行研究，以提高其循环寿命性能，尤其是对于大型电池组。电解液与正极材料、负极材料、隔膜是锂离子电池最重要的组成，锂离子电池经过多次循环或在极端条件下测试后，电解液会出现显著的变化，包括负极氧化、负极端还原、环状碳酸酯(ec)和线性碳酸酯的二聚反应、线性碳酸脂的酯交换反应、lipf6的水解反应、sei膜形成过程中活性li和电解液的消耗等等，这些反应可能伴随着电池循环过程中发生的电极变化，包括正极活性材料从层状到尖晶石的相转变以及正极溶解的过渡金属在负电极表面沉积。因此，获得多次循环使用或循环测试后的电解液进行分析，对于研究电解液和电池的反应是至关重要的。

2、对于电解液的收集，目前主要包括三种：

3、(1)离心法

4、采用离心装置收集废旧电池中的电解液。天津理工大学专利cn201066710y公开了一种利用离心力分离废旧锂电池电解液的装置，该装置将多个废旧电池堆叠在固定架上，利用离心力将电解液甩出落入槽底进行回收。但该方法主要用于电解液收集后集中处理，离心效率低，且在离心过程中易引入杂质和引发变质，不利于后续对电解液的测试分析。专利cn209282347u公开了一种锂离子电池电解液收集装置，包括电解液收集盒、电解液收集盒固定槽、配重盒、转台、转台转动装置、转台中心轴和固定台等，该装置过于复杂，不利于操作。

5、(2)萃取法

6、专利cn107123839a公开了一种采用二氧化碳为萃取流体，乙腈作为共溶剂，通过超临界设备萃取电解液各组分和活性材料的方法。但该方法为有损收集，需要拆解电池，并且超临界设备较为复杂、成本高、操作起来困难。

7、(3)在线监控法。

8、专利cn208272015u公开了一种电芯内部电解液收集装置，可实现对电芯内部电解液的在线监控，但该方法通过在电芯内部设置电解液收集装置来实现，影响了电芯的结构，且制作复杂，不利于残留电解液的收集分析。

9、因此，提出一种能从不同工况、尺寸的电芯中进行充分、无污染的电解液收集，是进行电解液分析的关键步骤，亟待解决。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种结构简单、操作简便、适用于多种尺寸电芯的电解液离心收集装置。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种电解液离心收集装置，特别地，所述收集装置包括：

4、离心件，用于放置电池电芯并收集电解液，所述离心件的一端设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第二凹槽，所述第一凹槽的槽底长宽均大于所述第二凹槽的槽底长宽；

5、密封盖，所述密封盖与所述离心件开设第一凹槽的一端密封连接；

6、夹具，所述夹具用于固定电池电芯，包括第一横条和第二横条，第一横条上设有第一通孔和第二通孔，第二横条上设有第三通孔和第四通孔，所述第一通孔和第三通孔通过第一固定螺丝和第一螺母对电芯进行旋紧固定，第二通孔和第四通孔通过第二固定螺丝和第二螺母对电芯进行旋紧固定；所述夹具放置在所述第一凹槽内并位于第二凹槽上方。

7、优选地，所述密封盖与离心件通过螺纹密封连接，既保证离心过程中电芯和电解液与外界的空气、微量水分隔绝，又避免高速离心时电解液组分的挥发。具体地，所述密封盖设有内螺纹，所述离心件开设第一凹槽的一端设有外螺纹。更优选地，所述密封盖内还设有密封圈，密封圈的材质为丁腈橡胶、硅橡胶等。

8、本实用新型所述第一凹槽和第二凹槽的形状均优选为长方形凹槽，且同向开槽。也即，第一凹槽的长边和第二凹槽的长边平行。当然地，第一凹槽和第二凹槽的形状也不排除是梯形凹槽、平行四边形凹槽或多边形凹槽等。

9、电池电芯被夹具固定后，将夹着电芯的夹具放置在所述第一凹槽内，因第一凹槽的槽底长宽均大于所述第二凹槽的槽底长宽，因而在第一凹槽和第二凹槽之间形成台阶，将夹具放置在所述台阶上，电芯则被悬挂于第二凹槽的空间内，且电芯与所述第二凹槽底部的垂直距离大于2mm，优选5～30mm之间，更优选10～20mm之间。如此，在离心过程中，电解液在离心力作用下流出到第二凹槽的底部收集，收集后的电解液与电芯不接触，从而避免因电芯的吸附性而重新把离心出来的电解液再次吸附。

10、电芯则被悬挂于第二凹槽的空间内后，电芯表面与所述第二凹槽侧壁的水平距离为0.5～10mm，优选1～9mm之间，更优选2～5mm之间。狭窄的空间可避免电芯在离心过程中发生扭曲形变而阻挡电解液流出通路，提高离心效率；同时，离心出的电解液集中于狭窄的槽底，易于电解液的收集。

11、本实用新型的离心件形状只要满足密封设置、第一凹槽和第二凹槽的设置即可，没有特别限定。一般地，所述离心件的外形选自圆柱体、圆台体或锥底圆柱体。锥形圆柱体为圆柱体和圆锥体的组合，且所述圆柱体的底面同时为圆锥体的底面。

12、本实用新型离心件和密封盖的材质选自ptfe、pfa或聚酰胺，优选为ptfe材质，既防止电解液对离心管的腐蚀，又防止收集过程中引入其他杂质使电解液受到污染导致分析结果的不准确。

13、本实用新型夹具材质选自不锈钢、铝合金或碳纤维，优选不锈钢中的304不锈钢。

14、与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

15、1、本实用新型的电解液离心收集装置解决了不同工况下电池电芯内部电解液残液收集难的问题，结构简单、操作方便、离心效率高、离心效果好，避免电解液在离心过程中的污染。

16、2、本实用新型的电解液离心收集装置可根据不同电池电芯尺寸定制尺寸、操作简单、适用性广。

技术特征：

1.一种电解液离心收集装置，其特征在于：所述收集装置包括：

2.根据权利要求1所述的电解液离心收集装置，其特征在于：所述密封盖设有内螺纹，所述离心件开设第一凹槽的一端设有外螺纹。

3.根据权利要求2所述的电解液离心收集装置，其特征在于：所述密封盖内还设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的电解液离心收集装置，其特征在于：所述第一凹槽和第二凹槽均为长方形凹槽。

5.根据权利要求1所述的电解液离心收集装置，其特征在于：电芯被夹具固定后，将夹着电芯的夹具放置在第一凹槽和第二凹槽形成的台阶上，电芯被悬挂于第二凹槽的空间内，且电芯底部与所述第二凹槽底部的垂直距离大于2mm。

6.根据权利要求5所述的电解液离心收集装置，其特征在于：电芯与所述第二凹槽侧壁的水平距离为0.5～10mm。

7.根据权利要求1-6任一所述的电解液离心收集装置，其特征在于：所述离心件的外形选自圆柱体、圆台体或锥底圆柱体。

8.根据权利要求1所述的电解液离心收集装置，其特征在于：所述离心件和密封盖的材质为ptfe、pfa或聚酰胺。

9.根据权利要求1所述的电解液离心收集装置，其特征在于：所述夹具的材质选自不锈钢、铝合金或碳纤维。

技术总结
本技术公开了一种电解液离心收集装置，所述收集装置包括：离心件，所述离心件的一端设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第二凹槽，所述第一凹槽的槽底长宽均大于所述第二凹槽的槽底长宽；密封盖，所述密封盖与所述离心件开设第一凹槽的一端密封连接；夹具，用于固定电池电芯，包括第一横条和第二横条，第一横条上设有第一通孔和第二通孔，第二横条上设有第三通孔和第四通孔，所述第一通孔和第三通孔通过第一固定螺丝和第一螺母对电芯进行旋紧固定，第二通孔和第四通孔通过第二固定螺丝和第二螺母对电芯进行旋紧固定；所述夹具放置在所述第一凹槽内并位于第二凹槽上方。本技术具有适用性广、操作简单、离心效率高、收集电解液样品量多等优点。

技术研发人员：杨艳茹,李中凯,徐冲,盛楠,宋半夏
受保护的技术使用者：浙江蓝天环保高科技股份有限公司
技术研发日：20230427
技术公布日：2024/1/15