一种熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置及其浸渍方法

技术领域

本发明涉及石墨阳极浸渍领域，特别是涉及一种熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置及其浸渍方法。

背景技术

金属锂是自然界存在的最轻的金属，加上具有其它的优异性能，因此广泛应用于原子能、核能、航天航空、冶金、化工、机械、玻璃陶瓷、空调制冷、医药卫生、有机合成、新能源、农业等众多领域，有“工业味精”之美称，也是21世纪高科技发展中关键的金属材料。

石墨材质具有耐腐蚀、导热、导电性好的特点，常被用作熔盐电解制备金属锂的阳极材质。但是石墨材质本身具有一些小的气孔及空隙,会被熔盐电解质填充，既会氧化石墨阳极材质，也会提高石墨的电阻，降低电流效率，提高生产成本。因此，需要采用浸渍工艺处理石墨材质。

传统的工艺方法是先将石墨放入浸渍罐,密封,浸渍完成后打开没渍罐的罐盖,然后将石墨件放入固化罐,再密封后按升温曲线进行升温,升温完成后打开固化罐罐盖,取出石墨，完成浸渍、固化工艺流程。但是此种工艺方法生产成本高，且树脂类浸渍剂会增加熔盐电解质的电阻，降低电流效率，提高熔盐电解生产成本。树脂类浸渍剂还会增加熔盐电解质里面的杂质，降低金属锂产品品质。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置及其浸渍方法，不会在熔盐电解质中带入杂质，不增加石墨阳极材质的电阻，提高电流效率，且降低石墨阳极浸渍过程的劳动强度，降低熔盐电解整体生产成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置，包括浸渍主体，所述浸渍主体内隔设有浸渍室和干燥室，所述浸渍主体内设有连通杆，所述连通杆的一端和所述浸渍室的内表面连接，所述连通杆的另一端和所述干燥室的内表面连接，所述浸渍主体内具有连通所述浸渍室和所述干燥室的窗口，所述浸渍主体内设有浸渍槽体，所述浸渍槽体的内腔为用于容纳置物架的浸渍槽，所述置物架设于所述浸渍槽内，所述置物架和所述浸渍槽体之间具有间隔空间，所述置物架的内腔为用于容纳石墨阳极的容纳腔，所述置物架上开设有连通所述容纳腔和所述浸渍槽的连通孔，所述置物架上设有伸缩杆，所述伸缩杆的一端和所述置物架连接，所述伸缩杆的另一端和所述连通杆连接。

进一步的，所述窗口邻近所述置物架设置。

进一步的，所述置物架的底端面呈网状结构，所述网状结构中的每一个网孔为所述连通孔。

进一步的，所述置物架呈方体状，所述置物架的四个角落上分别设有伸缩杆。

进一步的，所述浸渍槽体上设有第一槽盖，所述置物架上设有第二槽盖。

进一步的，所述干燥室内设有鼓风干燥设备。

一种用于根据前述权利要求中任一项所述的熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置的浸渍方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：将浸渍剂放入浸渍槽体中的浸渍槽内，并达到所述浸渍槽内五分之四的位置；

步骤二：将石墨阳极放置进置物架内，把所述置物架伸入所述浸渍槽内，并把所述石墨阳极淹没于所述浸渍剂内；

步骤三：将完成了步骤二的所述置物架通过连通杆经过窗口送入干燥室内进行烘干处理；

步骤四：将烘干后的所述置物架再次传输进所述浸渍室，按步骤二的方法再浸渍一次；

步骤五：将步骤四后的所述置物架再按步骤三进行烘干处理；

步骤六：将步骤五后烘干的所述置物架按步骤四和步骤五再次浸渍和烘干一次；

步骤七：将浸渍且烘干后的石墨阳极从所述置物架上取出，以备金属锂熔盐电解槽更换石墨阳极。

进一步的，所述浸渍剂为常温下饱和的磷酸钾溶液。

进一步的，所述浸渍槽体上设有第一槽盖，所述置物架上设有第二槽盖，所述第一槽盖覆盖住所述浸渍槽体，所述第二槽盖覆盖住所述浸渍槽体。

相对于现有技术而言，本发明的一种熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置及其浸渍方法具有以下优点：采用如此工艺制备的浸渍好的石墨阳极致密性好，石墨孔隙被完全填充，不会吸附进熔盐电解质，不会增加石墨材质的电阻和降低电流效率；浸渍工艺全程可设定工艺参数后自动进行，降低员工劳动强度和熔盐电解金属锂整体的生产成本；又因为该浸渍剂在熔盐电解过程中不会增加其他杂质，保证金属锂产品品质。

附图说明

图1为本发明的熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置的结构示意图。

附图中标号为：

浸渍室1，干燥室2，连通杆3，窗口4，浸渍槽体5，置物架6，伸缩杆7，第一槽盖8，第二槽盖9，石墨阳极10，鼓风干燥设备11。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参看图1，本发明提供了一种熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置，所述熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置包括浸渍主体，所述浸渍主体内隔设有浸渍室1和干燥室2，所述浸渍主体内设有连通杆3，所述连通杆的一端和所述浸渍室的内表面连接，所述连通杆的另一端和所述干燥室的内表面连接，所述浸渍主体内具有连通所述浸渍室和所述干燥室的窗口4，所述浸渍主体内设有浸渍槽体5，所述浸渍槽体的内腔为用于容纳置物架6的浸渍槽，所述置物架设于所述浸渍槽内，所述置物架和所述浸渍槽体之间具有间隔空间，所述置物架的内腔为用于容纳石墨阳极10的容纳腔，所述置物架上开设有连通所述容纳腔和所述浸渍槽的连通孔，所述置物架上设有伸缩杆7，所述伸缩杆的一端和所述置物架连接，所述伸缩杆的另一端和所述连通杆连接。

在本实施方式中，所述窗口邻近所述置物架设置。浸渍工艺过程均是在浸渍室和干燥室内进行，两者之间共用一连通杆，并留有一窗口4做运输通道之用。

在本实施方式中，所述置物架的底端面呈网状结构，所述网状结构中的每一个网孔为所述连通孔。

在本实施方式中，所述置物架呈方体状，所述置物架的四个角落上分别设有伸缩杆。

在本实施方式中，所述浸渍槽体上设有第一槽盖8，所述第一槽盖用于未浸渍时使用。

在本实施方式中，所述置物架上设有第二槽盖9，所述第二槽盖随所述置物架上下移动。

所述干燥室为恒温室，所述干燥室内设有鼓风干燥设备11，所述鼓风干燥设备能够对浸渍后的石墨阳极进行干燥、固化操作。

本发明还提供一种熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置的浸渍方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将浸渍剂放入浸渍槽内，约槽内五分之四的容量。

优选的所述浸渍剂为常温下饱和的磷酸钾溶液。

步骤二：将石墨阳极放置进所述置物架内，后把所述置物架伸长进入所述浸渍槽体内，并把石墨阳极材质完全淹没于浸渍剂内。

优选的浸渍温度为常温。

优选的浸渍过程为23小时，后将所述置物架缩短脱离所述浸渍槽体，后再放置1小时。

优选的本步骤由所述置物架上的第二槽盖9覆盖住所述浸渍槽体，避免灰尘等杂质落入浸渍剂中，影响浸渍过程的质量。

步骤三：将完成了步骤二的所述置物架通过所述连通杆经过所述窗口送入所述干燥室内进行烘干处理。

优选的干燥室为20℃恒温干燥室，由鼓风干燥设备对浸渍后的石墨阳极进行烘干处理。

优选的烘干时间为72小时。

优选的本步骤由所述第一槽盖8覆盖住所述浸渍槽体，避免灰尘污染浸渍剂，降低金属锂产品质量。

步骤四：将烘干后的所述置物架再次传输进所述浸渍室，按步骤二的方法再浸渍一次。

步骤五：将步骤四后的所述置物架再按步骤三进行烘干处理。

步骤六：将步骤五后烘干的所述置物架按步骤四和步骤五再次浸渍和烘干一次。

步骤七：将浸渍且烘干后的石墨阳极从所述置物架上取出，以备金属锂熔盐电解槽更换石墨阳极。

重复以上步骤，连续性获得浸渍好的石墨阳极。

本发明的一种熔盐电解金属锂用石墨阳极浸渍装置及其浸渍方法，采用如此工艺制备的浸渍好的石墨阳极致密性好，石墨孔隙被完全填充，不会吸附进熔盐电解质，不会增加石墨材质的电阻和降低电流效率；浸渍工艺全程可设定工艺参数后自动进行，降低员工劳动强度和熔盐电解金属锂整体的生产成本；又因为该浸渍剂在熔盐电解过程中不会增加其他杂质，保证金属锂产品品质。

上述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。