阅读说明：本技术 一种金属锂电解槽 (Metal lithium electrolytic bath ) 是由 李良彬 朱实贵 陈金文 王金荣 邹贵明 王琳 彭爱平 李芳芳 刘永彪 江立荣 于 2019-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种金属锂电解槽,包括内部含有电解质的槽体和阴阳极组合,阴阳极组合插在槽体内部电解质液体内部,槽体包括外壳、内衬和保温板,外壳与内衬之间填充有保温板,内衬的底部一端安装有泄料口,槽体的两端外延伸位置处设置有集锂装置,槽体的顶端设置有槽盖,且槽盖上安装有加料装置和观测口,观测口位于加料装置的两侧,槽盖上还安装有隔板和防护罩,隔板安装于槽盖下方,防护罩位于隔板正上方,阴阳极组合可拆卸式安装在槽盖上。本发明收集金属锂简易方便,减少氯气泄漏,安全性好；提高阳极利用率和使用寿命,降低更换整个阴阳极组合和电解质的所需时间,提高电解效率和生产效率,降低生产成本。(The invention discloses a metal lithium electrolytic cell, which comprises a cell body and a cathode-anode combination, wherein the cell body internally contains electrolyte, the cathode-anode combination is inserted into electrolyte liquid in the cell body, the cell body comprises a shell, an inner lining and a heat insulation plate, the heat insulation plate is filled between the shell and the inner lining, one end of the bottom of the inner lining is provided with a discharge hole, lithium collecting devices are arranged at positions extending out of two ends of the cell body, the top end of the cell body is provided with a cell cover, a feeding device and observation holes are arranged on the cell cover, the observation holes are positioned at two sides of the feeding device, the cell cover is also provided with a partition plate and a protective cover, the partition plate is arranged below the cell cover, the protective cover is. The invention is simple and convenient for collecting the metal lithium, reduces the chlorine leakage and has good safety; the utilization rate of the anode is improved, the service life of the anode is prolonged, the time for replacing the whole cathode-anode combination and the electrolyte is shortened, the electrolysis efficiency and the production efficiency are improved, and the production cost is reduced.)

一种金属锂电解槽

技术领域

本发明涉及电解槽技术领域，具体为一种金属锂电解槽。

背景技术

随着国民经济的日益发展以及国家对新能源政策的大力扶持，金属锂及锂系列产品在新能源的开发使用中占据越来越重要的位置，而目前工业上氯化锂熔盐电解是唯一能够产业化制备金属锂的方法。

但是现在的工艺方法存在着以下问题：一是工序上多采用的是在槽盖上开多点人工捞取锂液，其存在的不足是在高温季节劳动强度特别高且开盖操作时存在氯气泄漏影响车间环境，且具有安全隐患；二是石墨阳极因电解而产生的碳粉会沉积在电解质中，影响电解效率，且需要拆解电解槽才能完全清理干净，增加劳动强度，降低生产效率；三是阴极组合因长时间电解而产生钝化，降低电解效率，且阴极壁为侧插式，造成更换阴极组合需要完全拆解电解槽，增加劳动强度，降低生产效率。为此，我们提出一种金属锂电解槽。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种能够使金属锂集中、提高金属锂收集效率、减少氯气泄漏、能够自动加料、在不需要完全拆解槽体的就能够简便快捷的清理沉积碳粉和更换阴极组合、降低劳动强度、提高生产效率的金属锂电解槽。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属锂电解槽，包括内部含有电解质的槽体和阴阳极组合，所述阴阳极组合插在槽体内部电解质液体内部，所述槽体包括外壳、内衬和保温板，所述外壳与内衬之间填充有保温板，所述内衬的底部一端安装有泄料口，所述槽体的两端外延伸位置处设置有集锂装置，所述槽体的顶端设置有槽盖，且所述槽盖上安装有加料装置和观测口，所述观测口位于加料装置的两侧，所述槽盖上还安装有隔板和防护罩，所述隔板安装于所述槽盖下方，所述防护罩位于隔板正上方，所述阴阳极组合可拆卸式安装在槽盖上，所述阴阳极组合包括阳极、阴极圈和阴极壁，所述阴极圈呈中空圆柱形，多个所述阴极圈固定连接成整体，所述阴极圈内设置有阳极，且所述阳极不接触阴极圈内壁，所述阴极壁固定安装在阴极圈外壁上，且所述阴极壁与对应阳极呈平行状态，所述阳极和阴极壁穿过槽盖连接外部导电线。

优选地，所述内衬底部为倾斜式结构，所述泄料口设置在内衬底部较低的一端，且所述泄料口穿过槽体的槽壁通向外部。

优选地，所述槽体呈倒凸形，且所述槽体上部较下部两边各延伸出30-40cm。

优选地，所述集锂装置包括集锂桶、导流管和阀门，所述集锂桶安装于槽体的外延伸位置处，所述集锂桶上安装有导流管，且所述导流管穿过槽体的槽壁通向外部的位置安装有阀门。

优选地，所述加料装置包括输送管道、控制阀门和计量器，所述输送管道上从外到内依次设置有控制阀门和计量器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：收集金属锂简易方便，减少氯气泄漏，安全性好；提高阳极利用率和使用寿命，降低更换整个阴阳极组合和电解质的所需时间，提高电解效率和生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1本发明一种金属锂电解槽正视图；

图2本发明一种金属锂电解槽侧视图；

图3本发明一种金属锂电解槽俯视图。

图中：1、槽体；2、外壳；3、内衬；4、保温板；5、泄料口；6、集锂装置；61、集锂桶；62、导流管；63、阀门；7、槽盖；8、加料装置；81、输送管道；82、控制阀门；83、计量器；9、观测口；10、阳极；11、阴极圈；12、阴极壁；13、隔板；14、防护罩；15、阴阳极组合。

具体实施方式

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：

本实施例的金属锂电解槽，包括槽体1和阴阳极组合15：

槽体1为倒凸形，上部较下部两边各延伸出30-40cm，包括外壳2、内衬3和保温板4，保温板4材质优选为石棉和耐火保温砖，槽体1内装有电解质。外壳2与内衬3之间填充有保温板4，能够减缓电解槽的热量流失，降低能源消耗。内衬3底部为倾斜式结构，泄料口5设置在内衬3底部较低的一端，且泄料口5穿过槽体1的槽壁通向外部，能够对沉积过多碳粉的电解质进行清理更换。

集锂装置6安装于槽体1的外延伸部分处，集锂装置6包括集锂桶61、导流管62和阀门63，集锂桶61安装于槽体1的外延伸位置处，且高于电解质液面2-4cm，集锂桶61上安装有导流管62，且导流管62穿过槽体1的槽壁通向外部的位置安装有阀门63，能够自动收集电解出来的金属锂并通过开启阀门63经导流管62流出至槽体1外部进行收集。

槽盖7安装于槽体1顶部，槽盖7上安装有加料装置8和观测口9，加料装置8包括输送管道81、控制阀门82和计量器83，输送管道81上从外到内依次设置有控制阀门82和计量器83，能够实现对金属锂电解槽进行自动定量的加料，两个观测口9位于加料装置8的两侧，能够观测到槽体1内部情况。

槽盖7上还安装有隔板13和防护罩14，隔板13安装于槽盖7下方，位于槽体1外延伸部分内边界处，下垂至离电解质液面2-4cm，能够减少氯气泄漏，提高后续尾气处理过程中的氯气浓度，降低生产成本。防护罩14安装于槽盖7上，位于隔板13正上方，能够完全遮盖住阴阳极组合15，避免因长时间电解造成阴阳极组合15产生钝化现象，提高电解效率。

阴阳极组合15包括阳极10、阴极圈11和阴极壁12，阴阳极组合15插在槽体1内部电解质液体内部，且阴阳极组合15可拆卸式安装在槽盖7上，阴阳极组合15可拆卸式安装在槽盖7上，并借由槽盖7固定放置在槽体1内，且阳极10和阴极壁12穿过槽盖7以连接外部导电线，阴极圈11为中空圆柱形，由多个固定连接在一起称为阴极组，阳极10均放置在阴极，11内且不接触阴极圈11内壁，防止短路，且阴极圈11较传统电解槽中的阴极圈高，只低于电解质液面8-10cm，能够完全包裹阳极10，可以提高阳极10利用率，降低生产成本，阴极壁12固定安装在阴极圈11外壁上，并与阳极10成平行状态。

工作原理：将阴阳极组合15通电，对电解质进行电解，产生金属锂和氯气，金属锂因密度小于电解质故而能够漂浮于电解质表面，且随着电解质的流动向槽体1的外延伸部分，当金属锂聚集厚度高于集锂装置6的高度从而自动收集金属锂，待电解一段时间后，通过加料装置8往槽体1内加入电解质，当电解质中沉积过多碳粉时，打开泄料口5排尽电解质，将电解质沉淀后把上清液再导进槽体1内进行再次利用，阴阳极组合15能够整体更换，节省生产时间，提高生产效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。