CN215328403U - 一种金属锂电解槽阴极结构及应用该结构的电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属锂电解槽阴极结构及应用该结构的电解槽，包括出电板、阴极筒、导电柱和连接板，出电板为扇形结构，具有一个连接端，出电板的扇形结构的两端分别与导电柱连接，导电柱与连接板连接，连接板与阴极筒连接。本实用新型的有益效果在于：将阴极件放置在电解槽的槽盖上，采用绝缘块支撑。避免了阴极在电解槽槽体上开孔，解决了电解槽中电解质泄漏问题。阴极件上的出电板上的圆孔直径：Φ10～Φ30mm，扇形夹角a：90～150°。阴极筒上斜孔直径：Φ10～Φ30mm；斜孔的开孔率：5‑20％。在阴极上开孔后，电解质能够通过斜孔迅速进入到电极区域内，将电极区域内的热量迅速带出，使电解槽电极区域的局部高温现象得到解决。应用本实用新型能够使电解槽长期稳定运行。

Description

一种金属锂电解槽阴极结构及应用该结构的电解槽

技术领域

本实用新型属于一种锂电解槽技术领域，具体涉及一种金属锂电解槽阴极结构及应用该结构的电解槽。

背景技术

熔盐电解法是目前工业化生产金属锂常用的方法。金属锂电解槽是制备金属锂的关键设备。金属锂电解槽一般由槽体、槽盖、阴极和阳极等组成。电解槽的阴极一般采用安装在槽体上，阴极臂从槽体上插出，阴极臂与槽体之间采用特殊的材料进行密封。也有将阴极从槽底插入电解槽。槽底与阴极之间同样采用特殊材料进行密封。目的是放置电解质从阴极与槽体之间的缝隙出外泄。由于阴极需要通过较大的直流电流强度，电解槽内温度在400～450℃范围，阴极材质为钢，膨胀系数比较大，因此阴极在受热膨胀受冷收缩反复作用下，易在连接部位形成间隙，导致密封失效，电解质泄漏。

另外，现在的电解槽，在阴极与阳极形成的电极区域内，电解质对流效果不好，导致热量不能及时扩散，形成电极区域局部高温，导致电解质对流紊乱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种金属锂电解槽阴极结构及应用该结构的电解槽，它能够解决：(1)阴极臂与槽体之间的密封问题，防止电解质泄漏；(2) 阴极区域电解质的对流问题。

本实用新型的技术方案如下：一种金属锂电解槽阴极结构，包括出电板、阴极筒、导电柱和连接板，出电板为扇形结构，具有一个连接端，出电板的扇形结构的两端分别与导电柱连接，导电柱与连接板连接，连接板与阴极筒连接。

所述的阴极筒为圆柱形。

所述的阴极筒为钢制件。

所述的在筒壁上均匀开设斜孔。

所述的斜孔安装方向向上。

一种应用金属锂电解槽阴极结构的电解槽，包括阴极件，绝缘块，阳极，槽盖，收集器，隔膜，电解槽槽体；所述的阴极件设置在绝缘块上，绝缘块设置在槽盖上，阳极安装在槽盖上，阳极与阴极件形成电极对，收集器设置在槽盖下部，隔膜固定在收集器下端，槽盖设在电解槽槽体上，电解槽槽体承装电解质。

所述的电解槽槽体的中心线与阴极件的中心线重合。

所述的阳极的中心线与阴极件的中心线重合，

所述的收集器的中心线与阴极件中心线重合。

所述的隔膜的中心线与阴极件的中心线重合。

本实用新型的有益效果在于：将阴极件放置在电解槽的槽盖上，采用绝缘块支撑。避免了阴极在电解槽槽体上开孔，解决了电解槽中电解质泄漏问题。阴极件上的出电板上的圆孔直径：Φ10～Φ30mm，扇形夹角a：90～150°。阴极筒上斜孔直径：Φ10～Φ30mm；斜孔的开孔率：5-20％。在阴极上开孔后，电解质能够通过斜孔迅速进入到电极区域内，将电极区域内的热量迅速带出，使电解槽电极区域的局部高温现象得到解决。应用本实用新型能够使电解槽长期稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种金属锂电解槽阴极结构示意图；

图2为出电板结构示意图；

图3为阴极筒结构示意图；

图4为一种应用金属锂电解槽阴极结构的电解槽主视图；

图5为图4的A-A向剖视图。

图中：1出电板，2阴极筒，3导电柱，4连接板，11圆孔，21斜孔，31阴极件，32绝缘块，33阳极，34槽盖，35收集器，36隔膜，37电解槽槽体。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提供一种金属锂电解槽阴极结构及应用该结构的电解槽，目的是转变电解槽阴极装配方式，避免漏槽风险，保证装配精度。同时使阴极表面电流密度分布均匀。

如图1所示，一种金属锂电解槽阴极结构包括：出电板1、阴极筒2、导电柱3和连接板4。

如图2所示，出电板1为扇形结构，具有一个连接端，连接端开有4个圆孔，所述的圆孔为螺栓连接孔，本实用新型的实施中的出电板1为两个，每个出电板1的扇形结构的两端分别与导电柱3连接，导电柱3与连接板4连接，连接板4与阴极筒2连接，其中导电柱3、阴极筒2与连接板4之间采用焊接方式连接。如图3所示，阴极筒2为圆柱形，阴极筒2为钢制件，在筒壁上均匀开设斜孔21。斜孔21安装方向向上结构如下图所示。斜孔的角度为10°-80°。

其中，阴极件上的出电板1上的圆孔直径：Φ10～Φ30mm，扇形夹角a：90～150°扇形半径R：关于电解槽槽体配作。阴极筒2上斜孔直径：Φ10～Φ30mm；斜孔的开孔率：5-20％。

如图4和5所示，一种应用金属锂电解槽阴极结构的电解槽，包括阴极件 31，绝缘块32，阳极33，槽盖34，收集器35，隔膜36，电解槽槽体37；其中，阴极件31设置在绝缘块32上，绝缘块32设置在槽盖34上。阳极33与阴极件 31形成电极对。阳极33的中心线与阴极件31的中心线重合。槽盖34起到支撑阴极件31和阳极33的作用。收集器35设置在槽盖34下部，收集器35的中心线与阴极件31中心线重合。隔膜36固定在收集器35下端。隔膜36的中心线与阴极件31的中心线重合。槽盖34设在电解槽槽体37上，电解槽槽体37承装电解质。电解槽槽体37的中心线与阴极件31的中心线重合。

Claims (10)

1.一种金属锂电解槽阴极结构，其特征在于：包括出电板、阴极筒、导电柱和连接板，出电板为扇形结构，具有一个连接端，出电板的扇形结构的两端分别与导电柱连接，导电柱与连接板连接，连接板与阴极筒连接。

2.如权利要求1所述的一种金属锂电解槽阴极结构，其特征在于：所述的阴极筒为圆柱形。

3.如权利要求1所述的一种金属锂电解槽阴极结构，其特征在于：所述的阴极筒为钢制件。

4.如权利要求1所述的一种金属锂电解槽阴极结构，其特征在于：所述的阴极筒的筒壁上均匀开设斜孔。

5.如权利要求4所述的一种金属锂电解槽阴极结构，其特征在于：所述的斜孔安装方向向上。

6.一种应用金属锂电解槽阴极结构的电解槽，其特征在于：包括阴极件，绝缘块，阳极，槽盖，收集器，隔膜，电解槽槽体；所述的阴极件设置在绝缘块上，绝缘块设置在槽盖上，阳极安装在槽盖上，阳极与阴极件形成电极对，收集器设置在槽盖下部，隔膜固定在收集器下端，槽盖设在电解槽槽体上，电解槽槽体承装电解质。

7.如权利要求6所述的一种应用金属锂电解槽阴极结构的电解槽，其特征在于：所述的电解槽槽体的中心线与阴极件的中心线重合。

8.如权利要求6所述的一种应用金属锂电解槽阴极结构的电解槽，其特征在于：所述的阳极的中心线与阴极件的中心线重合。

9.如权利要求6所述的一种应用金属锂电解槽阴极结构的电解槽，其特征在于：所述的收集器的中心线与阴极件中心线重合。

10.如权利要求6所述的一种应用金属锂电解槽阴极结构的电解槽，其特征在于：所述的隔膜的中心线与阴极件的中心线重合。

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