RU2782537C1 - Способ подготовки лития металлического для отрицательного электрода химического источника тока - Google Patents
Способ подготовки лития металлического для отрицательного электрода химического источника тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782537C1 RU2782537C1 RU2021119389A RU2021119389A RU2782537C1 RU 2782537 C1 RU2782537 C1 RU 2782537C1 RU 2021119389 A RU2021119389 A RU 2021119389A RU 2021119389 A RU2021119389 A RU 2021119389A RU 2782537 C1 RU2782537 C1 RU 2782537C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- lithium metal
- mold
- workpiece
- ingot
- Prior art date
Links
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims abstract description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 abstract description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004519 grease Substances 0.000 abstract description 2
- 241000282887 Suidae Species 0.000 abstract 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002335 preservative Effects 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к способу подготовки лития металлического для отрицательного электрода химических источников тока химическим источникам тока с литиевым электродом. Способ включает внесение чушек лития в линию, очистку чушки лития от слоя консервационной смазки, нарезка чушки на заготовки, плавление заготовок при температуре 230-270°С, помещение расплава лития в изложницу, вибрационное воздействие на изложницу с расплавом лития в течение 2-20 минут, извлечение заготовки из изложницы после остывания лития, обрезку торцов заготовки до необходимых размеров. Обеспечивается повышение степени очистки лития. 2 ил.
Description
Изобретение относится к химическим источникам тока и может быть использовано при производстве первичных источников тока с литиевым электродом.
Общеизвестны способы получения лития металлического методом вакуумной дистилляции, однако этот метод энергоемок и вследствие этого резко повышается стоимость лития металлического.
Известен способ получения лития (патент на изобретение РФ №2205240, опубл. 27.05.2003). Способ включает приготовление исходной смеси, содержащей карбонат лития, порошок алюминия и инертную алюмосодержащую добавку, предотвращающую расплавление исходной смеси, в количестве 5-20 мас.% от массы карбоната лития и обработку исходной смеси в режиме совмещения процессов диссоциация - восстановление - расплавление, проводимую в три стадии, при этом на первой стадии исходную смесь нагревают в вакууме в диапазоне температур 600-750°С в течение 4-8 ч при остаточном давлении газов 10-50 Па, на второй стадии температуру полученной смеси, также в вакууме, повышают до 1000-1200°С и при остаточном давлении менее 10 Па выдерживают в течение 8-12 ч, на третьей стадии полученный твердый конденсат лития расплавляют в аргоне при давлении 15-20 кПа и при температуре 300°С в течение 1-2 ч и сливают его в металлоприемник.
Недостатками данного способа являются:
- неизбежное загрязнение металла алюминием и дальнейшие трудности, связанные с последующей очисткой лития металлического;
- длительное время и большое количество операций, необходимое для осуществления данного способа, а также низкая степень очистки и возможность выброса жидкого металла из изложницы при создания избыточного давления инертного газа.
Задачей настоящего изобретения является создание способа очистки лития металлического для последующего изготовления отрицательного электрода химического источника тока с необходимыми заданными электрическими и механическими характеристиками.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в осуществлении постоянного контроля за параметрами заготовок лития металлического, что позволяет изготовить заготовки с точно определенными электрическими и механическими характеристиками, которые получаются за счет качественной очистки лития металлического от различных примесей, приводящих к выходу из строя литиевого первичного источника тока.
Заявляемый технический результат достигается благодаря тому, что способ подготовки лития металлического для отрицательного электрода химических источников тока включает в себя: внесение чушек лития в линию, очистку чушки лития от слоя консервационной смазки, нарезка чушки на заготовки, плавление заготовок при температуре 230 - 270°С, помещение расплава лития в изложницу, вибрационное воздействие на изложницу с расплавом лития в течение 2-20 минут, извлечение заготовки из изложницы после остывания лития, обрезку торцов заготовки до необходимых размеров.
Для осуществления изобретения устанавливают бочку с литием металлическим и пустой контейнер. Открывают крышку контейнера и размещают внутри контейнера мешок из полиэтилена. Вскрывают бочку и упаковку с литием, извлекают чушку и помещают в мешок полиэтиленовый. Мешок полиэтиленовый завязывают шпагатом. Оставшиеся чушки в бочке перекладывают в контейнер. Мешок из полиэтилена завязывают шпагатом, закрывают крышку контейнера и затягивают ключами гайки на крышке. Заполняют контейнер аргоном до давления 30-50 кПа (0,3-0,5 кгс/см2).
Вносят мешок полиэтиленовый с чушкой в шлюз герметичной линии и продувают шлюз аргоном в течение 3-5 минут.
Вносят мешок полиэтиленовый с чушкой в линию и извлекают из него чушку. Очищают чушку ножом от слоя консервационной смазки и обтирают ее поверхность сухой хлопчатобумажной салфеткой.
Размещают под ножом очищенную чушку лития. Включают гидропривод пресса, разрезают чушку лития металлического на заготовки согласно фиг.1. Разрезают заготовки лития металлического на части согласно фиг.2.
Наполняют плавильный стакан заготовками лития. Закрывают крышку. Включают нагреватель плавильного стакана.
По мере расплавления лития в плавильном стакане добавляют литий до тех пор, пока уровень расплавленного лития не будет доходить до края стакана на 5-30 мм.
После каждого добавления лития в плавильный стакан, закрывают его крышкой.
После расплавления лития в плавильном стакане вставляют термопару в отверстие крышки стакана. Температура расплава лития должна быть от 230 до 270 °С.
Вынимают термопару, снимают крышку. Визуально определяют выделение паров парафина (оставшейся смазки). Плавка продолжается до тех пор, пока визуально не прекратится выделение паров парафина. При помощи черпака собирают шлак с поверхности расплава в противень.
Расплав лития выливают в стакан изложницы, служащий для остывания расплавленного лития, не доливая литий до края стакана примерно на 5-30 мм.
Включают виброустановку. Проводят вибрацию расплава лития металлического в течение 2-20 минут.
После отвердевания заготовки стакан разбирают и извлекают отлитую заготовку.
Устанавливают заготовку в приспособление для резки и отрезают от верхней части заготовки примерно 20-30 мм, а от нижней части заготовки примерно 10-20 мм. Таким образом, данная переплавка лития металлического позволяет очистить его от тяжелых и легких включений металлов и солей.
Извлекают заготовку из приспособления. Длина заготовки после обрезки должна быть в пределах от 140 до 175 мм. Размер обусловлен габаритами оснастки используемой для транспортировки заготовки лития на другие участки и дальнейшее удобство для работы на следующих операциях.
Claims (1)
- Способ очистки лития металлического, включающий его загрузку, продувку аргоном, нагрев лития металлического и его плавку при температуре 230-270°С, выливание расплава лития в изложницу, проведение очистки расплава лития в изложнице с последующим остыванием расплавленного лития в изложнице до получения затвердевшей заготовки, извлечение затвердевшей заготовки из изложницы и обрезку торцов заготовки до необходимых размеров, отличающийся тем, что литий металлический загружают в виде заготовок, нарезанных из чушки, очищенной от слоя консервационной смазки, а очистку лития в изложнице осуществляют путем вибрационного воздействия на изложницу с расплавом лития в течение 2-20 минут.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2782537C1 true RU2782537C1 (ru) | 2022-10-28 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1520742C (ru) * | 1988-02-08 | 1994-12-30 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Способ рафинирования металла |
| RU2205240C1 (ru) * | 2002-03-15 | 2003-05-27 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) | Способ получения лития и устройство для его осуществления (варианты) |
| RU2209841C2 (ru) * | 1998-03-30 | 2003-08-10 | Волков Анатолий Евгеньевич | Способ литья металла |
| RU2236476C1 (ru) * | 2002-12-26 | 2004-09-20 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Способ рафинирования лития и установка для его осуществления |
| RU2239516C1 (ru) * | 2003-04-11 | 2004-11-10 | Московский государственный вечерний металлургический институт | Способ и устройство для обработки вибрацией непрерывно-литых заготовок |
| RU2287022C1 (ru) * | 2005-04-15 | 2006-11-10 | Пензенский государственный университет (ПГУ) | Способ рафинирования металла |
| US20130157128A1 (en) * | 2010-09-22 | 2013-06-20 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Electrode for lithium batteries and its method of manufacture |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1520742C (ru) * | 1988-02-08 | 1994-12-30 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Способ рафинирования металла |
| RU2209841C2 (ru) * | 1998-03-30 | 2003-08-10 | Волков Анатолий Евгеньевич | Способ литья металла |
| RU2205240C1 (ru) * | 2002-03-15 | 2003-05-27 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) | Способ получения лития и устройство для его осуществления (варианты) |
| RU2236476C1 (ru) * | 2002-12-26 | 2004-09-20 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Способ рафинирования лития и установка для его осуществления |
| RU2239516C1 (ru) * | 2003-04-11 | 2004-11-10 | Московский государственный вечерний металлургический институт | Способ и устройство для обработки вибрацией непрерывно-литых заготовок |
| RU2287022C1 (ru) * | 2005-04-15 | 2006-11-10 | Пензенский государственный университет (ПГУ) | Способ рафинирования металла |
| US20130157128A1 (en) * | 2010-09-22 | 2013-06-20 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Electrode for lithium batteries and its method of manufacture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090288794A1 (en) | Method and apparatus for manufacturing metal bars or ingots | |
| RU2782537C1 (ru) | Способ подготовки лития металлического для отрицательного электрода химического источника тока | |
| TW201012980A (en) | Method for refining silicon | |
| EP0349449A1 (fr) | Procédé de purification du gallium par solidification partielle | |
| US8404016B2 (en) | Method for refining metal | |
| US4353405A (en) | Casting method | |
| HU222951B1 (hu) | Eljárás és berendezés alumínium dúsításos tisztítására | |
| EP2535126B1 (en) | Device and method for obtaining semi-solid sludges | |
| CN111356778A (zh) | 用于回收机加工废料的方法 | |
| US1950967A (en) | Preparation of aluminum alloys | |
| RU1836177C (ru) | Способ получени лить | |
| CN111719058A (zh) | 汽车中冷器气室生产工艺 | |
| FR2569362A1 (fr) | Procede et dispositif pour traiter et couler des metaux et des alliages dans un espace clos | |
| US1425679A (en) | Method of producing phosphor metals | |
| US2086437A (en) | Method for casting ingots | |
| CN210359159U (zh) | 一种用于铝合金铸锭的铸造成型装置 | |
| US2117948A (en) | Process of making castings | |
| CN209969498U (zh) | 闪蒸缓冲装置耐冲击法兰盖 | |
| JP7414592B2 (ja) | Ａｌ合金の再生方法 | |
| RU2034073C1 (ru) | Способ получения металлического скандия | |
| SU1710186A1 (ru) | Способ получени отливок из газонасыщенных сплавов | |
| RU2077969C1 (ru) | Способ получения слитков кремния | |
| RU2156816C1 (ru) | Способ переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов | |
| SU1071361A1 (ru) | Способ очистки поверхности формообразующей полости пресс-формы от налипшего сплава при литье алюминиевых сплавов под давлением | |
| FR2430810A1 (fr) | Obtention de pieces coulees en super alliages par pulverisation, refusion et coulee sous atmosphere inerte |