电解石墨阳极的夹具及其电解槽的制作方法

本实用新型涉及电化学领域，具体而言，涉及一种电解石墨阳极的夹具及其电解槽。

背景技术：

金属锂的生产目前主要方法用的是电解法。生产装置是电解槽。电解槽内有石墨阳极和钢板阴极，通过一定的电流使熔盐氯化锂—氯化钾电离，产出金属锂。电解槽阴阳极导电母线的连接方式通常是钢板夹持固定连接。阳极在与母线连接之前，接触面要进行抛光或喷涂处理以获得好的导电效果。在实际使用过程中，接触面的不平度及涂抹的均匀程度还有夹持时螺栓的紧固程度不同等因素的影响，造成阳极与母线的接触面导电不均，增加电量损耗和接触面发热，严重的会造成石墨阳极的断裂。现有技术中的的导电母线连接采用的是在石墨上钻螺栓孔，导电母线与石墨使用两块夹板固定。在通入电流后，夹板的螺栓发热严重，使石墨钻孔处受到较大的热应力，在使用一段时间后造成石墨的断裂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电解石墨阳极的夹具，有效避免石墨阳极因受到较大的热应力，而断裂。

本实用新型的另一目的在于提供一种电解槽，其能够减少电量的损耗，增加石墨阳极的使用寿命。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种电解石墨阳极的夹具，其包括用于夹紧石墨阳极的夹具本体和用于锁紧夹具本体的紧固装置，夹具本体具有第一端和第二端，第一端和第二端通过紧固装置连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述紧固装置包括连接件和紧固件，第一端设置有第一连接部，第二端设置有第二连接部，第一连接部与第二连接部通过连接件连接，且通过紧固件夹紧。

在本实用新型较佳的实施例中，连接件为螺柱，紧固件为螺母。

在本实用新型较佳的实施例中，夹具本体包括第一本体和第二本体，第一本体的一端为第一端，第二本体的一端为第二端，第一本体远离第一端的一端与第二本体远离第二端的一端固定连接。

在本实用新型较佳的实施例中，夹具本体包括第一本体和第二本体，第一本体的一端为第一端，第二本体的一端为第二端，第一本体远离第一端的一端与第二本体远离第二端的一端铰接。

在本实用新型较佳的实施例中，夹具本体包括第一本体和第二本体，第一本体和第二本体一体成型。

在本实用新型较佳的实施例中，夹具本体与石墨阳极接触的内壁设置有铜板内衬。

在本实用新型较佳的实施例中，第一端和第二端均设置有第一加强筋。

在本实用新型较佳的实施例中，第一本体远离第一端的一端与第二本体远离第二端的一端均设置有第二加强筋。

一种电解槽，其包括石墨阳极、金属阴极以及导电母线铝排，石墨阳极通过导电母线铝排与金属阴极连接，石墨阳极通过上述金属锂电解石墨阳极夹具与导电母线铝排的一端连接。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型通过在电解槽中的石墨阳极柱上设置电解石墨阳极的夹具，其包括夹具本体和紧固装置，夹具本体套设于石墨阳极柱上，并通过紧固装置锁紧夹具本体，稳固石墨阳极柱，从而实现石墨阳极柱与导电母线铝排的连接，能够有效防止螺栓穿过石墨柱时，产生较大热量导致的石墨柱断裂的情况，解决了现有技术的缺陷，增加石墨阳极的使用寿命。

本实用新型提供的电解槽，通过在电解槽中的石墨阳极柱上设置电解石墨阳极的夹具，从而实现石墨阳极柱与导电母线铝排的连接，整个设备结构简单，制造成本低，生产效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的电解槽的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例提供的电解石墨阳极的夹具的结构示意图；

图3为本实用新型第三实施例提供的电解石墨阳极的夹具的结构示意图；

图4为本实用新型第四实施例提供的电解石墨阳极的夹具的结构示意图。

图标：100-电解槽；110-石墨阳极柱；120-金属阴极；130-导电母线铝排；200-电解石墨阳极的夹具；210-夹具本体；220-紧固装置；211-第一本体；212-第二本体；213-第一连接部；214-第二连接部；215-第一加强筋；216-第二加强筋；300-电解石墨阳极的夹具；310-夹具本体；320-紧固装置；311-第一本体；312-第二本体；313-第一连接部；314-第二连接部；400-电解石墨阳极的夹具；410-夹具本体；420-紧固装置；411-第一本体；412-第二本体；413-第一连接部；414-第二连接部。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实用新型的实施例提供一种电解槽100。其包含石墨阳极柱110、金属阴极120、导电母线铝排130以及电解石墨阳极的夹具200。

在电解槽100中，当直流电通过电解槽100时，在石墨阳极柱110与溶液界面处发生氧化反应，在金属阴极120与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。其中，石墨阳极柱110通过导电母线铝排130与金属阴极120连接。这种导电母线铝排130，能够更好地保证电解槽100中的化学反应的进行。导电母线铝排130靠近石墨阳极柱110的一端，设置一种电解石墨阳极的夹具200，从而将导电母线铝排130与石墨阳极柱110连接。这种电解石墨阳极的夹具200能够套设于石墨阳极柱110上并且将其夹紧，从而不用打穿石墨阳极柱110，就可以将导电母线铝排130与石墨阳极柱110连接，进而能够有效地防止石墨阳极柱110断裂，从而增加石墨阳极柱110的使用寿命。

请参照图2，电解石墨阳极的夹具200，具体地，本实施例中，其包括夹具本体210和紧固装置220。其中，夹具本体210套设于石墨阳极柱110上，紧固装置220连接于夹具本体210的两端，并且通过紧固装置220锁紧夹具本体210，从而稳固地夹紧石墨阳极柱110，进而使得导电母线铝排130与石墨阳极柱110可靠地连接。

进一步地，本实施例中，夹具本体210包括第一本体211和第二本体212，第一本体211的一端设置有第一连接部213，第二本体212的一端设置有第二连接部214，其中第一连接部213与第二连接部214上均设置有孔，导电母线铝排130的一端也设置有孔，将导电母线铝排130的一端置于第一连接部213与第二连接部214之间，紧固装置220依次穿过第一连接部213上的孔、导电母线铝排130上的孔、以及第二连接部214上的孔，从而将第一本体211与第二本体212锁紧稳固于石墨阳极柱110上，进而使得导电母线铝排130与石墨阳极柱110连接起来。这种连接方式更加地有利于保护石墨阳极柱110，也能够有效得使石墨阳极柱110与导金属阴极120连接。

进一步地，本实施例中，紧固装置220包括连接件和紧固件。通过连接件将第一连接部213、导电母线铝排130、以及第二连接部214连接起来，从而连通电解槽100的石墨阳极柱110与导金属阴极120；通过紧固件套设于上述连接件上，进一步卡紧夹具本体210的第一本体211和第二本体212，从而使得连接更加稳固。

进一步地，本实施例中，连接件可以采用螺柱、螺钉或者卡箍等，紧固件可以采用螺母、螺丝帽或者卡扣等，优选地，连接件采用螺柱，紧固件采用螺母。

需要说明的是，当连接件采用卡箍，紧固件采用卡扣时，此时不需要在导电母线铝排130的一端设置孔，只需要将导电母线铝排130的一端设置于第一连接部213与第二连接部214之间，通过卡箍和卡扣的配合将导电母线铝排130夹紧于第一连接部213和第二连接部214之间即可。

进一步地，本实施例中，第一本体211远离紧固装置220的一端与第二本体212远离紧固装置220的一端，也通过螺栓连接，从而使得夹具本体210的两端于石墨阳极柱110上的作用力均衡，使得连接更加的可靠。

进一步地，本实施例中，第一本体211和第二本体212均由钢材制成，并且第一连接部213与第一本体211一体成型，第二连接部214与第二本体212一体成型，从而使得夹具本体210加工更加容易，并且机械强度以及稳定性更加良好。第一本体211和第二本体212可以选择钢板材料轧压制成，也可以是采用钢管直接弯折制成。

优选地，第一本体211和第二本体212采用钢管直接弯折制成。钢管材料加工工艺简单，成本较低，并且能够对石墨阳极柱110起到良好的稳固作用。

进一步地，本实施例中，第一本体211和第二本体212与石墨阳极柱110接触的内壁均设置有铜板内衬，这是由于铜的导电性及延展性都比较高，这种结构能够很好的与石墨阳极柱110贴合，增加接触面积，减小了电路的电阻，从而减少了电量的损耗，并大大增加石墨的使用寿命。

第一连接部213的外侧与第二连接部214的外侧均设置有第一加强筋215。由于电解石墨阳极的夹具200的第一连接部213与第二连接部214之间通过螺栓连接，此处的连接面结构本身能承受的负荷有限，因而设置第一加强筋215，能够有效地增加电解石墨阳极的夹具200的刚性，使其更加稳固地夹持于石墨阳极柱110上，从而使得石墨阳极柱110更加不容易被破坏，使得石墨阳极柱110与导电母线铝排130连接更加稳固，使用更加持久。

进一步地，第一本体211远离第一连接部213的一端的外侧，以及第二本体212远离第二连接部214的一端的外侧均设置第二加强筋216。当第一本体211的另一端与第二本体212的另一端也是通过螺栓固定连接时，通过设置第二加强筋216，能够进一步地有效地增加电解石墨阳极的夹具200的刚性，进一步地稳固地夹紧石墨阳极柱110，进一步地保护石墨阳极柱110不被破坏，延长其使用寿命。

第二实施例

请参照图2，本实施例提供一种电解石墨阳极的夹具300，其也包括夹具本体310和紧固装置320。夹具本体310包括第一本体311和第二本体312，第一本体311的一端设置有第一连接部313，第二本体312的一端设置有第二连接部314，第一连接部313与第二连接部314通过紧固装置320连接。

本实施例与第一实施例中的电解石墨阳极的夹具200的不同之处在于，第一本体311的另一端与第二本体312的另一端铰接，从而能够使得第一本体311与第二本体312更加方便的安装石墨阳极柱110上，或者更加方便的拆卸，而不用再去拧螺栓。

上述，第一本体311的另一端与第二本体312的另一端可以通过铰链、枢轴或者合页铰接。

第一实施例中提供的电解槽100也可以使用本是实施例中提供的电解石墨阳极的夹具300，来连接石墨阳极柱110和导电母线铝排130。

第三实施例

请参照图3，本实施例提供一种电解石墨阳极的夹具400，其也包括夹具本体410和紧固装置420。夹具本体410一端设置有第一连接部413，另一端设置有第二连接部414，第一连接部413与第二连接部414通过紧固装置420连接。

本实施例与第一实施例的不同之处在于，夹具本体410的第一本体411和第二本体412的是一体成型的卡箍结构，从而使得夹具本体410更加容易加工，其整体的稳定性更加良好。

第一实施例中提供的电解槽100也可以使用本是实施例中提供的电解石墨阳极的夹具400，来连接石墨阳极柱110和导电母线铝排130。

综上所述，本实用新型通过在电解槽中的石墨阳极柱上设置电解石墨阳极的夹具，从而实现石墨阳极柱与导电母线铝排的连接，整个设备结构简单，制造成本低，生产效率高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。