[发明专利]一种金属锂电解槽以及金属锂的制备方法

权利要求书

1.一种金属锂电解槽，其特征在于，包括腔体；所述腔体内部分隔为电解室和集锂室；

设置在所述电解室中心的石墨阳极；

环绕在所述石墨阳极外侧的隔膜；

环绕在所述隔膜外侧的阴极；

所述石墨阳极和隔膜之间设置有氯气导出管；所述氯气导出管的一端靠近石墨阳极，端口距离石墨阳极15~20mm，另一端连接防腐引风机，用于将石墨阳极产生的氯气导出；

所述隔膜和阴极之间设置有导锂管，所述导锂管和集锂室连通；所述集锂室内还设置有抽锂管；

所述腔体顶部设置有腔盖，所述腔盖上设置有加料仓和观察孔；所述石墨阳极的顶端从腔盖顶部伸出；所述加料仓的进料口为斜口；所述加料仓底部设置有可打开的挡板；电解过程中，从加料仓向电解槽内补充氯化锂，所述氯化锂于加料仓内预热，然后打开挡板将预热后的氯化锂加入电解槽内；

所述腔体的外表面还依次设置有加热电阻板、耐火保温砖和外保护壳；

所述金属锂电解槽还包括阳极夹；所述阳极夹夹在石墨阳极从腔盖顶部伸出的部分；所述石墨阳极和隔膜之间的距离为20~40mm；所述隔膜和阴极之间的距离为50~80mm；所述隔膜表面设置有小孔，所述隔膜的开孔率为5~9％，所述小孔的孔径为0.07~1mm；所述阴极顶部对称设置有4个挂耳，其中两个负责承重，另外两个负责承重和导电；所述腔体、阴极、隔膜、导锂管、抽锂管以及氯气导出管的材质均为耐氯化锂腐蚀的合金；所述腔盖、外保护壳的材质为不锈钢。

2.根据权利要求1所述的金属锂电解槽，其特征在于，所述石墨阳极从腔盖顶部伸出的部分的长度为150~200mm。

3.一种利用权利要求1~2任意一项所述金属锂电解槽制备金属锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将氯化锂和氯化钾的混合料加入金属锂电解槽中，开启加热电阻板熔化氯化锂和氯化钾，形成熔盐；

(2)电解槽通电进行电解，电解产生的氯气通过氯气导出管抽出，电解产生的金属锂自导锂管进入集锂室中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电解的温度为400~440℃，电流为600~1000A。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电解过程中，从加料仓向电解槽内补充氯化锂，所述氯化锂于加料仓内预热，然后打开挡板将预热后的氯化锂加入电解槽内。