电解质处理系统及方法与流程

技术特征：
1.一种用于去除在电化学电池中使用的非水性电解质中的杂质的装置；所述装置包括：容器，包括具有入口和出口的一个或多个腔室；所述入口和所述出口配置为允许所述电解质通过所述一个或多个腔室的流动；以及无机清除剂，位于所述一个或多个腔室内；所述无机清除剂包括一种或多种类型的沸石颗粒、至少一种类型的吸附性填料颗粒；或所述沸石颗粒和所述吸附性填料颗粒的组合；其中，所述无机清除剂吸附所述非水性电解质中作为杂质存在的水分、游离的过渡金属离子或氟化氢(hf)中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述容器构造有具有预定容积的腔室，使得所述容器可以承受于最高至500psi的压力和约50℃的温度的暴露，同时在所述电解质存在下化学抵抗物理性能的退化。3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置，其中，所述一种或多种类型的沸石颗粒呈现出具有fau结构、mfi结构、cha结构、lta结构、bea结构或其混合的骨架以及范围为1至约100的二氧化硅与氧化铝比率(sar)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中，所述吸附性填料颗粒基本上由氧化铝、硫酸铜、硅胶、氯化钙、硫酸钙或其混合物组成。5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其中，所述无机清除剂的粒度(d
50
)的范围为约5微米(μm)至约100微米(μm)。6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中，所述一种或多种类型的沸石颗粒包括基于沸石类型的总重量的小于25重量％的钠离子浓度。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述一种或多种类型的沸石颗粒是锂离子交换沸石，其中锂离子已被交换为钠离子，使得所述锂离子的浓度为基于所述一种或多种类型的沸石颗粒的总重量的约0.5重量％至约20重量％。8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其中，所述无机清除剂通过离子交换机制清除过渡金属阳离子和氢氟酸。9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其中，所述非水性电解质是锂盐分散在有机溶剂中的溶液。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述非水性电解质是lipf6在碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯(ec/dec＝50/50体积)的混合物中的溶液。11.根据权利要求1-10中任一项所述的装置，其中，所述容器还包括至少一个阀，配置为当所述阀打开时允许所述电解质通过所述腔室的流动。12.根据权利要求1-11中任一项所述的装置，其中，所述一种或多种类型的沸石颗粒和所述吸附性填料颗粒填充所述腔室，使得组成包括沸石颗粒和吸附性填料颗粒的均质混合物、沸石颗粒和吸附性填料颗粒的梯度混合物、或沸石颗粒和吸附性填料颗粒的分隔区域。13.根据权利要求1-12中任一项所述的装置，其中，所述沸石颗粒与所述吸附性填料颗粒的比例为1：3至3：1。14.根据权利要求1-13中任一项所述的装置，其中，所述一种或多种类型的沸石颗粒和所述吸附性填料颗粒以松散堆积的颗粒存在；以被压实以形成适于装入所述腔室的至少一种片剂、圆盘或挤出物的形状的颗粒存在；或以它们的组合存在。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述松散堆积的颗粒通过形成所述腔室的容器的内表面，通过将一个或多个膜、筛网或过滤器并入到所述腔室中，或它们的组合而保持在适当的位置，前提是这样的膜、筛网或过滤器允许所述电解质从其中通过。16.根据权利要求1-15中任一项所述的装置，其中，所述类型的沸石颗粒的粒度(d
50
)和所述吸附性填料颗粒的粒度(d
50
)相差至少2倍。17.一种用于去除在电化学电池中使用的非水性电解质中的杂质的处理系统：所述系统包括：储罐，容纳所述非性水电解质；泵，配置为使所述非性水电解质流动；电化学电池；至少一个根据权利要求1-16中任一项形成的装置，与所述储罐和所述电化学电池两者是流体连通的；以及计量器，配置为允许预定量的所述非水性电解质填充所述电化学电池；其中，所述装置包括具有一个或多个腔室的容器以及位于所述一个或多个腔室内的无机清除剂，所述腔室具有配置为允许所述电解质通过其的流动的入口和出口，所述无机清除剂包括一种或多种类型的沸石、至少一种类型的吸附性填料颗粒、或所述沸石和所述吸附性填料颗粒的组合；其中，所述无机清除剂吸附所述非水性电解质中作为杂质存在的水分、游离的过渡金属离子或氟化氢(hf)中的一种或多种。18.根据权利要求17所述的处理系统，其中，所述处理系统还包括控制系统，所述控制系统配置为控制所述装置中的温度或压力、流过所述装置的所述电解质的流速、以及允许填充所述电化学电池的预定量的所述电解质中的一个或多个。19.一种去除在电化学电池中使用的非水性电解质中的杂质的方法；所述方法包括以下步骤：将所述非水性电解质从储罐转移到至少一个根据权利要求1-16中任一项形成的装置中；允许所述非水性电解质流过所述至少一个装置；其中所述至少一个装置包括具有一个或多个腔室的容器以及位于所述一个或多个腔室内的无机清除剂，所述腔室具有配置为允许所述电解质通过其的流动的入口和出口，所述无机清除剂包括一种或多种类型的沸石、至少一种类型的吸附性填料颗粒、或所述沸石和所述吸附性填料颗粒的组合；去除所述非水性电解质中作为杂质存在的水分、游离的过渡金属离子或氟化氢(hf)中的一种或多种；用流过所述装置并离开所述装置的预定量的所述电解质填充所述电化学电池；以及密封或封闭所述电化学电池。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述方法还包括再生或更换所述至少一个装置中的所述无机清除剂。

技术总结
一种用于去除在电化学电池中使用的非水性电解质中的杂质的装置、系统和方法。所述装置包括具有一个或多个腔室的容器以及位于所述一个或多个腔室内的无机清除剂，所述腔室具有配置为允许电解质通过所述一个或多个腔室的流动的入口和出口。所述无机清除剂包括一种或多种类型的沸石颗粒、至少一种类型的吸附性填料颗粒、或沸石颗粒和吸附性填料颗粒的组合。所述无机清除剂吸附所述非水性电解质中作为杂质存在的水分、游离的过渡金属离子或氟化氢(HF)中的一种或多种。氢(HF)中的一种或多种。氢(HF)中的一种或多种。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：太平洋工业发展公司
技术研发日：2022.05.13
技术公布日：2022/11/15