一种电池前驱体材料纯化的工艺与设备的制作方法

1.本发明涉及电解技术领域，具体是一种电池前驱体材料纯化的工艺与设备。


背景技术：

2.电池前驱体材料中含有ni
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oh分子和na2so4及其它硫酸盐水溶液，为了使得电池前驱体材料中只含有ni
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oh分子，需要对电池前驱体材料进行纯化。
3.现有的电池前驱体材料纯化的工艺较为复杂，耗水、耗能较大，且得到的ni
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oh分子的纯度不稳定；因此，针对上述问题提出一种电池前驱体材料纯化的工艺与设备。


技术实现要素：

4.为了弥补现有技术的不足，解决现有的电池前驱体材料纯化的工艺较为复杂，耗水、耗能较大，且得到的ni
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oh分子的纯度不稳定的问题，本发明提出一种电池前驱体材料纯化的工艺与设备。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种电池前驱体材料纯化的工艺，该工艺包括以下步骤：
6.s1：在电解槽中设置阴离子膜和阳离子膜，使得电解槽被分隔为三个部分，将阳极板插入阳离子膜左侧的溶液中，将阴极板插入阴离子膜右侧的溶液中；
7.s2：往阳离子膜和阴离子膜组成的空间内加入ni
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oh分子和硫酸盐水溶液，往阳离子膜左侧的电解槽中加入naoh溶液，往阴离子膜右侧的电解槽中加入h2so4溶液；
8.s3：将阳极板和阴极板分别与直流电源的正负极连接，并且打开直流电源的开关，使得硫酸盐溶液中的正离子穿过阳离子膜，硫酸根离子穿过阴离子膜，使得阳离子膜和阴离子膜之间的只存在ni
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oh分子，从而完成电池前驱体材料的纯化。
9.一种电池前驱体材料纯化的设备，该设备适用于一种电池前驱体材料纯化的工艺，包括底板、支撑板、电解槽、阳极板和阴极板；所述支撑板固接在底板的顶部；所述电解槽固接在底板的顶部；所述电解槽的内壁固接有阳离子膜和阴离子膜；所述支撑板的侧壁固接有直流电源；所述支撑板的侧壁还固接有矩形块；所述阳极板通过安装块安装在矩形块的侧壁，且阳极板的底部位于阳离子膜左侧的溶液中，所述阳极板通过导线与直流电源连接；所述阴极板也通过安装块固接在在矩形块的侧壁，且阴极板的底部位于阴离子膜左侧的溶液中，所述阴极板通过导线与直流电源连接；工作时，将ni
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oh分子和na2so4水溶液倒入阳离子膜和阴离子膜之间的电解槽中，往阳离子膜左侧的电解槽中加入naoh溶液，往阴离子膜右侧的电解槽中加入h2so4溶液，打开直流电源的开关，实现对ni
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oh分子和na2so4水溶液的电解，使得na2so4溶液中的钠离子穿过阳离子膜，硫酸根离子穿过阴离子膜，使得阳离子膜和阴离子膜之间的只存在ni
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oh分子，从而完成电池前驱体材料的纯化。
10.优选的，所述安装块固接在阳极板的顶部；所述安装块的侧壁固接有插块；所述矩
形块的侧壁开设有插槽，且插块与插槽呈间隙配合；工作时，当阳极板和阴极板使用时间过后，需要对阳极板和阴极板进行更换，在安装阳极板时，先将插块插入插槽中，实现对安装块的初步定位，之后再对插块进行固定。
11.优选的，所述插块远离安装块的一侧开设有t形槽；所述t形槽的内壁连接有一号弹簧，且一号弹簧的另一端与梯形块固接；所述梯形块靠近插槽的一侧固接有伸缩杆，所述伸缩杆贯穿且滑动连接于插块的侧壁；所述插槽的内壁开设有卡槽；所述插槽的内壁固接有一号杆；所述一号杆的端部固接有八棱柱；工作时，当插块插入插槽后，将使得一号杆和八棱柱插入t形槽，使得八棱柱的侧壁挤压梯形块，进而使得梯形块带动伸缩杆朝着靠近插槽内壁的方向移动，当伸缩杆与插槽内壁接触后，随着插块继续插入插槽，将使得伸缩杆沿着插槽内壁滑动，当伸缩杆运动到卡槽的位置，将使得伸缩杆插入卡槽，进而实现对插块的固定，从而实现对阳极板的固定，完成对阳极板的快速安装。
12.优选的，所述伸缩杆包括套筒、二号弹簧和二号杆；所述套筒固接在梯形块的侧壁；所述二号弹簧的一端连接在套筒的内壁，另一端连接于二号杆；所述二号杆插接且滑动连接于套筒；工作时，当伸缩杆中的二号杆与插槽的内壁接触后，且当二号杆滑动到卡槽附近时，由于二号弹簧的弹力，将使得二号杆被弹入卡槽，进而实现对插块的固定。
13.优选的，所述卡槽的内壁开设有通孔；所述通孔内滑动连接有推杆，且推杆的的一端位于卡槽内，另一端位于矩形块的外部；工作时，当需要拆卸阳极板和阴极板时，只需要通过挤压推杆，使得推杆将二号杆推入插槽内，此时再将插块从插槽中抽出，便实现对阳极板的快速拆卸。
14.优选的，所述矩形块的壁体内通过轴承连接有双头螺纹杆；所述双头螺纹杆的两端均套设有一号板，且两块一号板对称设置在矩形块的两侧；所述一号板与双头螺纹杆之间通过丝杆螺母副连接；所述一号板的一侧与推杆固接；工作时，当需要拆卸阳极板和阴极板时，可以通过转动双头螺纹杆，使得双头螺纹杆带动一号板移动，当两块一号板产生相向运动后，将使得推杆挤压二号杆，并且将二号杆的端部推入插槽中，此时，便可以将插块从插槽中抽出，实现对阳极板和阴极板的拆卸。
15.优选的，所述插槽的开口处设置有倒角；所述二号杆的端部也设置有倒角，且角度与插槽处的倒角相同；工作时，倒角的设置，具有较好的导向作用，使得插块在插入插槽中时，二号杆端部的倒角与插槽开口处的倒角接触，使得二号杆顺利滑入插槽中。
16.本发明的有益之处在于：
17.1.本发明通过在电解槽中设置阳离子膜和阳离子膜，配合阳极板和阳极板的使用，当通过直流电源对电解槽内的溶液通电后，将使得阳离子膜和阴离子膜之间的只存在ni
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oh分子，从而完成电池前驱体材料的纯化，能够稳定地得到纯度高的ni
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oh分子。
18.2.本发明设置了矩形块、安装块、插块、梯形块、伸缩杆、一号杆和八棱柱，当插块插入插槽后，将使得八棱柱的侧壁挤压梯形块，进而使得梯形块带动伸缩杆朝着靠近插槽内壁的方向移动，且当伸缩杆运动到卡槽的位置，将使得伸缩杆插入卡槽，进而实现对插块的固定，从而实现对阳极板的固定，便于实现对阳极板的安装，且便于拆卸，使得对阳极板和阴极板的更换更为方便。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1为本发明的工艺流程图；
21.图2为实施例一的局部剖面结构示意图；
22.图3为实施例一中矩形块和安装块的局部剖面结构示意图；
23.图4为实施例一中矩形块的另一剖面结构示意图；
24.图5为图3中a区域局部放大图；
25.图6为实施例一中八棱柱的结构示意图；
26.图7为实施例二附图。
27.图中：1、底板；2、支撑板；3、电解槽；4、阳离子膜；5、阴离子膜；6、直流电源；7、矩形块；8、阳极板；9、阴极板；10、安装块；11、插块；12、t形槽；13、一号弹簧；14、梯形块；15、伸缩杆；16、一号杆；17、八棱柱；18、套筒；19、二号弹簧；20、二号杆；21、推杆；22、双头螺纹杆；23、一号板；24、插槽；25、卡槽；26、支撑柱；27、防滑垫。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例一
30.请参阅图1-6所示，一种电池前驱体材料纯化的工艺，该工艺包括以下步骤：
31.s1：在电解槽3中设置阴离子膜5和阳离子膜4，使得电解槽3被分隔为三个部分，将阳极板8插入阳离子膜4左侧的溶液中，将阴极板9插入阴离子膜5右侧的溶液中；
32.s2：往阳离子膜4和阴离子膜5组成的空间内加入ni
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oh分子和硫酸盐水溶液，往阳离子膜4左侧的电解槽3中加入naoh溶液，往阴离子膜5右侧的电解槽3中加入h2so4溶液；
33.s3：将阳极板8和阴极板9分别与直流电源6的正负极连接，并且打开直流电源6的开关，使得硫酸盐溶液中的正离子穿过阳离子膜4，硫酸根离子穿过阴离子膜5，使得阳离子膜4和阴离子膜5之间的只存在ni
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oh分子，从而完成电池前驱体材料的纯化。
34.一种电池前驱体材料纯化的设备，该设备适用于一种电池前驱体材料纯化的工艺，包括底板1、支撑板2、电解槽3、阳极板8和阴极板9；所述支撑板2固接在底板1的顶部；所述电解槽3固接在底板1的顶部；所述电解槽3的内壁固接有阳离子膜4和阴离子膜5；所述支撑板2的侧壁固接有直流电源6；所述支撑板2的侧壁还固接有矩形块7；所述阳极板8通过安装块10安装在矩形块7的侧壁，且阳极板8的底部位于阳离子膜4左侧的溶液中，所述阳极板8通过导线与直流电源6连接；所述阴极板9也通过安装块10固接在在矩形块7的侧壁，且阴极板9的底部位于阴离子膜5左侧的溶液中，所述阴极板9通过导线与直流电源6连接；工作
时，将ni
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oh分子和na2so4水溶液倒入阳离子膜4和阴离子膜5之间的电解槽3中，往阳离子膜4左侧的电解槽3中加入naoh溶液，往阴离子膜5右侧的电解槽3中加入h2so4溶液，打开直流电源6的开关，实现对ni
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oh分子和na2so4水溶液的电解，使得na2so4溶液中的钠离子穿过阳离子膜4，硫酸根离子穿过阴离子膜5，使得阳离子膜4和阴离子膜5之间的只存在ni
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oh分子，从而完成电池前驱体材料的纯化。
35.所述安装块10固接在阳极板8的顶部；所述安装块10的侧壁固接有插块11；所述矩形块7的侧壁开设有插槽24，且插块11与插槽24呈间隙配合；工作时，当阳极板8和阴极板9使用时间过后，需要对阳极板8和阴极板9进行更换，在安装阳极板8时，先将插块11插入插槽24中，实现对安装块10的初步定位，之后再对插块11进行固定。
36.所述插块11远离安装块10的一侧开设有t形槽12；所述t形槽12的内壁连接有一号弹簧13，且一号弹簧13的另一端与梯形块14固接；所述梯形块14靠近插槽24的一侧固接有伸缩杆15，所述伸缩杆15贯穿且滑动连接于插块11的侧壁；所述插槽24的内壁开设有卡槽25；所述插槽24的内壁固接有一号杆16；所述一号杆16的端部固接有八棱柱17；工作时，当插块11插入插槽24后，将使得一号杆16和八棱柱17插入t形槽12，使得八棱柱17的侧壁挤压梯形块14，进而使得梯形块14带动伸缩杆15朝着靠近插槽24内壁的方向移动，当伸缩杆15与插槽24内壁接触后，随着插块11继续插入插槽24，将使得伸缩杆15沿着插槽24内壁滑动，当伸缩杆15运动到卡槽25的位置，将使得伸缩杆15插入卡槽25，进而实现对插块11的固定，从而实现对阳极板8的固定，完成对阳极板8的快速安装。
37.所述伸缩杆15包括套筒18、二号弹簧19和二号杆20；所述套筒18固接在梯形块14的侧壁；所述二号弹簧19的一端连接在套筒18的内壁，另一端连接于二号杆20；所述二号杆20插接且滑动连接于套筒18；工作时，当伸缩杆15中的二号杆20与插槽24的内壁接触后，且当二号杆20滑动到卡槽25附近时，由于二号弹簧19的弹力，将使得二号杆20被弹入卡槽25，进而实现对插块11的固定。
38.所述卡槽25的内壁开设有通孔；所述通孔内滑动连接有推杆21，且推杆21的的一端位于卡槽25内，另一端位于矩形块7的外部；工作时，当需要拆卸阳极板8和阴极板9时，只需要通过挤压推杆21，使得推杆21将二号杆20推入插槽24内，此时再将插块11从插槽24中抽出，便实现对阳极板8的快速拆卸。
39.所述矩形块7的壁体内通过轴承连接有双头螺纹杆22；所述双头螺纹杆22的两端均套设有一号板23，且两块一号板23对称设置在矩形块7的两侧；所述一号板23与双头螺纹杆22之间通过丝杆螺母副连接；所述一号板23的一侧与推杆21固接；工作时，当需要拆卸阳极板8和阴极板9时，可以通过转动双头螺纹杆22，使得双头螺纹杆22带动一号板23移动，当两块一号板23产生相向运动后，将使得推杆21挤压二号杆20，并且将二号杆20的端部推入插槽24中，此时，便可以将插块11从插槽24中抽出，实现对阳极板8和阴极板9的拆卸。
40.所述插槽24的开口处设置有倒角；所述二号杆20的端部也设置有倒角，且角度与插槽24处的倒角相同；工作时，倒角的设置，具有较好的导向作用，使得插块11在插入插槽24中时，二号杆20端部的倒角与插槽24开口处的倒角接触，使得二号杆20顺利滑入插槽24中。
41.实施例二
42.请参阅图7所示，对比实施例一，作为本发明的另一种实施方式，所述底板1的底部
固接有支撑柱26；所述支撑柱26的底部固接有防滑垫27；工作时，防滑垫27的设置，使得支撑柱26与地面之间的摩擦力增大，使得本设备不易产生滑动，进而使得电解槽3内的溶液不容易溢出来。
43.工作原理：将ni
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oh分子和na2so4及其它硫酸盐水溶液倒入阳离子膜4和阴离子膜5之间的电解槽3中，往阳离子膜4左侧的电解槽3中加入naoh溶液，往阴离子膜5右侧的电解槽3中加入h2so4溶液，打开直流电源6的开关，实现对ni
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(1-x-y)
oh分子和na2so4水溶液的电解，使得硫酸盐溶液中的正离子穿过阳离子膜4，硫酸根离子穿过阴离子膜5，使得阳离子膜4和阴离子膜5之间的只存在ni
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oh分子，从而完成电池前驱体材料的纯化。
44.当阳极板8和阴极板9使用时间过后，需要对阳极板8和阴极板9进行更换，在安装阳极板8时，先将插块11插入插槽24中，实现对安装块10的初步定位，当插块11插入插槽24后，将使得一号杆16和八棱柱17插入t形槽12，使得八棱柱17的侧壁挤压梯形块14，进而使得梯形块14带动伸缩杆15朝着靠近插槽24内壁的方向移动，当伸缩杆15中的二号杆20与插槽24的内壁接触后，随着插块11继续插入插槽24，将使得伸缩杆15沿着插槽24内壁滑动，且当二号杆20滑动到卡槽25附近时，由于二号弹簧19的弹力，将使得二号杆20被弹入卡槽25，进而实现对插块11的固定，从而实现对阳极板8的固定，完成对阳极板8的快速安装；当需要拆卸阳极板8和阴极板9时，当需要拆卸阳极板8和阴极板9时，可以通过转动双头螺纹杆22，使得双头螺纹杆22带动一号板23移动，当两块一号板23产生相向运动后，将使得推杆21挤压二号杆20，并且将二号杆20的端部推入插槽24中，此时，便可以将插块11从插槽24中抽出，实现对阳极板8和阴极板9的拆卸。
45.上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图2为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
46.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。