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用于电解质电池的隔热组件

1139   编辑:中冶有色技术网   来源:美铝美国公司  
2024-05-29 13:59:35
权利要求书: 1.一种用于电解质电池的隔热组件,所述电解质电池包括电池底部、至少一个阳极、至少一个阴极以及至少一个侧壁,所述至少一个侧壁周界地围绕所述电池底部,所述隔热组件包括:

隔热材料的主体,所述主体从所述至少一个侧壁向所述电解质电池的所述至少一个阳极的表面延伸,所述主体具有:

下表面,所述下表面限定接触部分和悬出部分,其中,所述接触部分配置成接触所述电解质电池的所述至少一个侧壁,并且所述悬出部分配置成从所述至少一个侧壁沿向外方向在所述电解质电池的槽上方延伸;

上表面,所述上表面与所述下表面相对;以及周界侧壁,所述周界侧壁在所述上表面和所述下表面之间延伸,以围绕所述主体的剩余部分,其中,所述周界侧壁包括内表面,所述内表面面向所述电解质电池的阳极表面,其中,所述内表面由非金属材料构成,其中,所述主体具有位于所述下表面的所述接触部分上方的重心,使得所述隔热组件经由重力保持就位在所述侧壁上,所述悬出部分悬出在所述电池的槽上,并且在所述主体和所述电解质电池的所述阳极表面之间形成间隙,其中,所述间隙是至少2mm至不超过

10mm。

2.根据权利要求1所述的隔热组件,其中,经由所述间隙的构造,所述间隙利用固化槽自密封。

3.根据权利要求1所述的隔热组件,其中,所述主体是至少1英寸厚至不超过10英寸厚。

4.根据权利要求1所述的隔热组件,其中,所述隔热组件包括侧道耐火块。

5.根据权利要求1所述的隔热组件,其中,所述主体包括:耐火材料;浇注料。

6.根据权利要求1所述的隔热组件,其中,所述下表面由非金属材料构成。

7.根据权利要求1所述的隔热组件,其中,所述上表面配置有提升点。

8.根据权利要求7所述的隔热组件,其中,所述提升点包括附连部位,所述附连部位配置成允许附连于所述主体,其中,所述附连部位配置成支承所述主体的重量。

9.根据权利要求1所述的隔热组件,其中,所述主体包括端口,所述端口从所述上表面延伸穿过所述主体至所述下表面。

10.根据权利要求9所述的隔热组件,其中,所述端口配置成支承并且允许如下的至少一个延伸通过其中:氧化铝进料装置、传感器、探针、自攻装置、热电偶、取样容器或其组合。

11.根据权利要求9所述的隔热组件,其中,所述组件进一步包括帽盖,其中,所述帽盖配置成装配到所述主体的所述端口中并且保持在所述主体的所述端口中。

12.根据权利要求11所述的隔热组件,其中,所述帽盖包括耐火材料,所述耐火材料选自:硅酸铝材料、低水泥氧化铝及其组合。

13.根据权利要求11所述的隔热组件,其中,所述帽盖经由重力保持在所述端口中。

14.根据权利要求11所述的隔热组件,其中,所述间隙经由按压配合而保持在所述端口中。

15.根据权利要求1至14中任意一项所述的隔热组件,其中,所述主体包括:第一隔热材料和第二隔热材料,其中,所述第二隔热材料的密度高于所述第一隔热材料并且所述下表面和周界侧壁包括所述第二隔热材料。

16.根据权利要求15所述的隔热组件,其中,所述主体包括在所述悬出部分上方从所述上表面延伸的凹陷部,其中,所述第一隔热材料保持在所述凹陷部内。

17.根据权利要求16所述的隔热组件,其中,所述第一隔热材料是如下的至少一种:热毯;氧化铝毯;二氧化硅基毯;或其组合。

18.根据权利要求16所述的隔热组件,其中,所述隔热组件的第一隔热材料的横截面体积的总百分比与所述第二隔热材料的横截面体积相比,是至少10%。

19.根据权利要求16所述的隔热组件,所述隔热组件的第一隔热材料的横截面体积的总百分比与所述第二隔热材料的横截面体积相比,是不超过70%。

20.根据权利要求16所述的隔热组件,其中,所述凹陷部配置成靠近于所述侧壁的内表面。

21.根据权利要求16所述的隔热组件,还包括罩盖,其中,所述罩盖配置成装配在所述上表面中的所述凹陷部之上,并且将所述第一隔热材料保持在所述凹陷部内部。

22.根据权利要求21所述的隔热组件,其中,所述罩盖包括:金属、不锈钢、低碳钢、耐火浇注料、耐火板或其组合。

23.根据权利要求1所述的隔热组件,其中,所述主体是单体件,且所述单体件具有注塑到所述悬出部分之上的所述上表面中的凹陷部。

24.根据权利要求1所述的隔热组件,其中,所述主体进一步包括附连于所述周界侧壁的机械附连件。

25.根据权利要求5所述的隔热组件,所述耐火材料是氧化铝基耐火材料。

26.根据权利要求5所述的隔热组件,所述耐火材料包括二氧化硅、硅酸铝、铝酸钙或其组合。

27.根据权利要求10所述的隔热组件,所述自攻装置包括自攻杆。

28.根据权利要求22所述的隔热组件,所述金属包括铝。

29.一种隔热组件,包括:

隔热材料的单体主体,所述单体主体具有:下表面,所述下表面由非导电材料构成,其中,所述下表面具有接触部分,所述接触部分配置成接触电解质电池的侧壁的上部部分;

上表面,所述上表面与所述下表面相对,所述上表面配置有提升装置,所述提升装置具有附连部位,所述附连部位配置成允许附连于所述单体主体,并且当从与所述电解质电池的盖板接触中提升时,支承所述单体主体的重量;以及周界侧壁,所述周界侧壁在所述上表面和所述下表面之间延伸,所述周界侧壁具有内表面,所述内表面配置成面向所述电解质电池的开口上部区域,其中,所述内表面由隔热材料构成;

其中,所述主体具有位于所述下表面的所述接触部分上方的重心,使得所述隔热组件经由重力在所述侧壁上保持就位,并且其中所述单体主体与所述电解质电池的阳极组件形成间隙,其中所述间隙是至少2mm至不超过10mm。

30.一种设备,包括:

电解质电池,所述电解质电池包括:电池底部、至少一个阳极、至少一个阴极以及至少一个侧壁,所述至少一个侧壁周界地围绕所述电池底部,其中,所述侧壁包括:内面,所述内面配置成保持熔融电解质,以及顶部边缘,其中,所述侧壁具有上部部分;

至少一个隔热组件,所述至少一个隔热组件配置成装配在所述侧壁的所述顶部边缘上,所述至少一个隔热组件具有位于所述侧壁的所述顶部边缘上方的重心,使得所述隔热组件经由重力在所述侧壁上保持就位,其中,所述至少一个隔热组件与所述至少一个阳极形成2mm至10mm的间隙,其中,所述隔热组件包括:主体,所述主体包括非金属材料,其中,所述主体包括下表面和上表面,所述下表面接触所述侧壁的所述顶部边缘,且所述上表面配置有提升装置。

31.根据权利要求30所述的设备,其中,所述间隙配置成利用来自所述电池的固化槽材料进行自密封。

32.根据权利要求30所述的设备,其中,所述主体是至少1英寸厚至不超过10英寸厚。

33.根据权利要求30所述的设备,其中,所述主体包括端口,所述端口从所述上表面延伸穿过所述主体至所述下表面。

34.根据权利要求33所述的设备,其中,所述端口配置成支承并且允许如下至少一个延伸通过其中:氧化铝进料装置、传感器、探针、自攻装置、热电偶、取样容器或其组合。

35.根据权利要求33所述的设备,其中,所述组件进一步包括帽盖,其中,所述帽盖配置成装配到所述主体的所述端口中并且保持在所述主体的所述端口中。

36.根据权利要求30所述的设备,其中,所述主体进一步包括悬臂式构造,其中,所述主体的内边缘不被支承。

37.根据权利要求34所述的设备,其中,所述自攻装置包括自攻杆。

说明书: 用于电解质电池的隔热组件[0001] 相关申请的交叉引用[0002] 本申请要求在2016年1月26日提交的美国临时申请序号62/287,011的权益,其全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域[0003] 总体上,本发明涉及一种隔热组件(insulationassembly),这些隔热组件能沿着电解质电池(electrolysiscell)的侧壁的部分单独地或组合地使用以防止热量损失。更

确切地说,本发明涉及一种隔热组件,这些隔热组件从阳极组件进行偏置(例如,(阳极或耐

火包装)并且通过如下方式保持就位:隔热组件的配置特定配置促使重心朝向从侧壁悬出

的部分;机械附连件附连于侧壁或侧壁材料(例如,盖板、隔热件、壳体);及其组合。

背景技术[0004] 在工作期间,电解质电池在高温下工作,使得电解质电池中的熔融电解质产生并散发大量热量。采用电池罩盖以防止来自电池的热量损失并且限制氟化物烟雾释放。

发明内容[0005] 总体上,本发明涉及隔热组件的各个实施例,其中,在各种情形中,该隔热组件配置成为电解质电池提供隔热,由此限制热量损失和氟化物烟雾从电池释放。更确切地说,本

发明涉及隔热组件,所述隔热组件配置成安置为邻近于但并不直接接触阳极表面(例如,阳

极组件、阳极支承件和/或阳极表面),使得阳极组件可调节/移除,而无需移动、调节和/或

改变隔热组件的位置。在一些实施例中,隔热组件配置成安置在侧壁的上部部分上,而无需

机械地附连(例如,螺接/机械地紧固)于电池。在一些实施例中,隔热组件定位成靠近于彼

此和阳极表面,使得固化槽材料形成在间隙之间(例如,多个隔热组件和/或隔热组件与阳

极表面之间)以进一步封闭电池内容物(cellcontent),其中,这些部件之间固化槽的形成

使得,通过调节阳极表面和/或一个或多个隔热组件,在小的力/作用力的情形下破坏固化

槽。

[0006] 在一个方面中,提供隔热组件,该隔热组件包括:隔热材料的主体(例如,耐火浇注料),所述主体具有:下表面,所述下表面配置成接触侧壁(例如,电解质电池的盖板或上部

部分);上表面,该上表面大体与下表面相对;以及周界侧壁,该周界侧壁在上表面和下表面

之间延伸以围绕主体的剩余部分,其中,周界侧壁包括内部部分,其中,该内部部分配置成

面向电解质电池的阳极表面(例如,阳极或阳极组件),其中,该内表面由非金属材料构成;

其中,该主体配置成从侧壁朝向阳极表面延伸;其中,该内表面配置成在主体和电解质电池

的阳极表面之间提供间隙。

[0007] 在一个方面中,提供隔热组件,该隔热组件包括:隔热材料(高密度隔热材料)的主体(例如,单体主体(monolithicbody)),该单体主体具有:下表面,该下表面由非导电材料

构成,其中,该下表面配置成接触电解质电池的侧壁的盖板/上部部分;上表面(大体与下表

面相对),该上表面配置有提升装置(例如,提升凸耳、牵引线等等),该提升装置具有附连部

位,该附连部位配置成允许附连于单体主体并且,当从与电解质电池的盖板接触中提升时,

支承该单体主体的重量;以及周界侧壁,该周界侧壁在上表面和下表面之间延伸,且该周界

侧壁具有内部部分,该内部部分配置成面向电解质电池的开口上部区域,其中,该内表面由

隔热材料(非金属)构成;其中,隔热材料的单体主体配置成维持与电解质电池的阳极组件

不接触。

[0008] 在一个方面中,提供一种设备,该设备包括:电解质电池,该电解质电池包括:电池底部、至少一个阳极、至少一个阴极以及至少一个侧壁,该至少一个侧壁周界地围绕电池底

部,其中,该侧壁包括:内面,该内面配置成保持熔融电解质和顶部边缘(例如,侧壁和盖

板),其中,该侧壁具有上部部分;至少一个隔热组件,该至少一个隔热组件配置成装配在侧

壁的顶部边缘上并且不接触阳极表面(例如,阳极主体和/或阳极组件),其中,该隔热组件

包括:主体,该主体包括非金属材料,其中,该主体包括下表面和上表面,该下表面接触侧壁

的顶部边缘,且该上表面配置有提升装置。

[0009] 在一些实施例中,该间隙是至少2mm至不超过10mm。[0010] 在一些实施例中,该间隙是至少2mm;至少3mm;至少4mm;至少5mm;至少6mm;至少7mm;至少8mm;至少9mm或至少10mm。

[0011] 在一些实施例中,间隙不超过2mm;不超过3mm;不超过4mm;不超过5mm;不超过6mm;不超过7mm;不超过8mm;不超过9mm或不超过10mm。

[0012] 在一些实施例中,经由间隙的配置,间隙是自密封的(例如,利用固化/冻结槽(solid/frozenbath)进行密封)。

[0013] 在一些实施例中,经由隔热组件来防止热量损失和烟雾损失。[0014] 在一些实施例中,主体是至少25mm厚至不超过350mm厚。[0015] 在一些实施例中,该主体是至少25mm厚;至少50mm厚;至少75mm厚;至少100mm厚;至少125mm厚;至少150mm厚;至少175mm厚;至少200mm厚;至少225mm厚;至少250mm厚;至少

275mm厚;至少300mm厚;至少325mm厚或至少350mm厚。

[0016] 在一些实施例中,该主体不超过25mm厚;不超过50mm厚;不超过75mm厚;不超过100mm厚;不超过125mm厚;不超过150mm厚;不超过175mm厚;不超过200mm厚;不超过225mm

厚;不超过250mm厚;不超过275mm厚;不超过300mm厚;不超过325mm厚或不超过350mm厚。

[0017] 在一些实施例中,凹陷部(例如,包括隔热件)不超过主体的总体高度的80%。[0018] 在一些实施例中,该隔热组件包括侧道耐火块(sideaislerefractoryblock)。[0019] 在一些实施例中,该主体包括:耐火材料;氧化铝基耐火材料、浇注料、二氧化硅基耐火材料或足以耐氟化物烟雾腐蚀的任何其它材料及其组合。

[0020] 在一些实施例中,下表面由非金属材料构成。[0021] 在一些实施例中,隔热材料的主体配置成维持与电解质电池的阳极表面不接触。[0022] 在一些实施例中,低密度材料(例如,隔热件)从如下组中选择:热毯(thermalblanket);氧化铝毯;二氧化硅基毯;及其组合。

[0023] 在一些实施例中,上表面配置有提升点(例如,提升凸耳、牵引线等等)。[0024] 在一些实施例中,提升点包括附连部位,该附连部位配置成允许附连于主体,其中,该附连部位配置成支承主体的重量(即,在提升事件期间,即当提升和/或调节主体时,

不会使得该组件倾斜)。

[0025] 在一些实施例中,该主体包括端口(例如,孔),该端口从上表面延伸穿过主体至下表面(例如,氧化铝进料、传感器布置、螺纹孔、热电偶、取样端口、检查端口及其组合等等)。

[0026] 在一些实施例中,该端口配置成允许进料器经由端口将进给材料(feedmaterial)插入到电池中。

[0027] 在一些实施例中,该端口配置成允许探针(例如,传感器)经由端口接触熔融电解质,并且从电池工作状况获得反馈。

[0028] 在一些实施例中,该组件进一步包括帽盖,其中,该帽盖配置成装配到主体的端口中并且保持在主体的端口中。

[0029] 在一些实施例中,该帽盖包括耐火材料(例如,硅酸铝耐火材料或低水泥氧化铝)。[0030] 在一些实施例中,该间隙经由重力保持在端口中。[0031] 在一些实施例中,该间隙经由按压配合保持在端口中。[0032] 在一些实施例中,该主体包括:低密度隔热材料和高密度隔热材料,其中,下表面和周界侧壁包括高密度隔热材料。

[0033] 在一些实施例中,该主体在上表面中包括凹陷部,其中,低密度隔热材料保持在凹陷部内。在一些实施例中,该凹陷部被机加工至上表面中。在一些实施例中,铸造该主体,使

得凹陷部作为单体主体的一部分被配置到主体中(例如,经由铸造产生)。

[0034] 在一些实施例中,该凹陷部配置成靠近于侧壁的内表面。[0035] 在一些实施例中,该组件包括罩盖,其中,该罩盖配置成装配在凹陷部之上,并且将低密度隔热材料保持在上表面中的凹陷部内部。

[0036] 在一些实施例中,该罩盖包括:金属、不锈钢、铝、耐火板、低碳钢、耐火浇注料及其组合。

[0037] 在一些实施例中,该组件配置成经由重力保持在侧壁上(例如,无需机械附连)。[0038] 在一些实施例中,基于主体的构造(即,低密度材料的总百分比、凹陷部和低密度材料的位置),重心配置成比组件的中心更靠近外表面(例如,大体与面向阳极组件的内表

面相对),使得该组件搁抵在侧壁上,而无需机械附连。

[0039] 在一些实施例中,该主体进一步包括附连于盖板的机械附连件。[0040] 在一些实施例中,端口的尺寸是至少1英寸至不超过6英寸。[0041] 在一些实施例中,隔热组件的为低密度隔热材料的总百分比(横截面体积):与高密度隔热材料(例如,主体)的横截面体积相比,是至少10%至不超过70%。

[0042] 在一些实施例中,隔热组件的为低密度隔热材料的总百分比(横截面体积):与高密度隔热材料(例如,主体)的横截面体积相比,是至少10%;至少15%;至少20%;至少

25%;至少30%;至少35%;至少40%;至少45%;至少50%;至少55%;至少60%;至少65%;

或至少70%。

[0043] 在一些实施例中,隔热组件的为低密度隔热材料的总百分比(横截面体积):与高密度隔热材料(例如,主体)的横截面体积相比,是不超过10%;不超过15%;不超过20%;不

超过25%;不超过30%;不超过35%;不超过40%;不超过45%;不超过50%;不超过55%;不

超过60%;不超过65%;或不超过70%。

[0044] 在一些实施例中,阳极组件和组件的内表面之间的间隙包括固化槽(冻结冰晶石)。

[0045] 在一些实施例中,该主体包括至少一个斜边缘。[0046] 在一些实施例中,该主体大体是矩形的。[0047] 在一些实施例中,提升装置包括提升钩部。[0048] 在一个方面中,提供一种方法,该方法包括:将来自至少一个阳极的电流通过其中具有进给材料的电解槽而引导至阴极,该槽具有小于1000℃的温度,其中,该槽由侧壁保

持,该侧壁配置有多个隔热组件,该多个隔热组件围绕侧壁的上边缘周界地定位;电解地还

原进给材料以产生非铁金属;沿垂直方向(例如,向上或向下)调节至少一个阳极,使得在调

节步骤期间,隔热组件在侧壁上维持就位。

[0049] 如这里所使用的是,“隔热组件”意指:由用于防止或减小热量通过、传递或泄露的一种或多种材料形成的组件。在一些实施例中,隔热组件还有助于将排放烟雾和/或腐蚀性

气体容纳至隔热组件的一侧(例如,下端部)。

[0050] 如这里使用的是,“主体”意指:具有特定结构和材料的物体。[0051] 如这里使用的是,“耐火浇注料”意指:在高温下(例如,熔炉或电解质电池)耐热的铸造材料。在一些实施例中,主体包括耐氟材料(例如,低水泥氧化铝、硅酸铝耐火材料)。

[0052] 如这里使用的是,“非金属”意指并不具有任何金属的材料。[0053] 在一些实施例中,高密度隔热件不同于低密度隔热件(例如,至少在于高密度隔热件比低密度隔热件具有较高的密度)。

[0054] “高密度隔热件”的非限制示例包括:耐火浇注料、耐火材料及其组合。高密度隔热材料的组分的一些非限制示例包括:氧化铝、二氧化硅、硅酸铝、铝酸钙或其它合适的化学

物或者其组合。

[0055] “低密度隔热件”的非限制示例包括:热毯、耐火材料毯;板式隔热件、松散颗粒材料、耐火浇注材料及其组合。

[0056] 如这里使用的是,“端口”意指:通过物体的开口,例如以允许设备能从端口的一侧越过或者监控在端口的另一侧上发生的情况。

[0057] 如这里使用的是,“罩盖”意指:覆盖其它事物的事物。在一些实施例中,罩盖包括盖子,该盖子将低密度隔热件(例如,热毯)保持在主体的凹陷部内部。

[0058] 如这里使用的是,“通入点”意指:罩盖和/或隔热组件中的孔。在一些实施例中,帽盖中的通入点小于帽盖的周界,使得端口的大部分得以覆盖,且(经由通入点)仅仅存在比

例较小的开口。

[0059] 如这里使用的是,“帽盖”意指:用于端口和/或通入点的覆盖件。[0060] 如这里使用的是,“凹陷部”意指:小于物体(例如,主体)的周围表面的部分。[0061] 如这里使用的是,“提升装置”意指:用作物体(例如,隔热组件)上的提升点的机械部位。提升装置的一些非限制示例包括:凸耳线、牵引环、眼钩、钩部、提升杆等等。

[0062] 在一些实施例中,提升装置和具有低密度隔热材料的凹陷部的定位进行协配,以在隔热组件中产生重心。这样,高密度隔热件(的大部分)的定位和提升装置在主体(例如,

主体的上表面)上的位置用作对提升点的配重,使得在隔热组件绕电解质电池的侧壁提升、

调节和/或重新定位时,该隔热组件保持相对平坦(例如,就位)。

[0063] 在一些实施例中,隔热组件“悬出”侧壁的百分比是:至少5%;至少10%;至少15%;至少20%;至少25%;至少30%;至少35%;至少40%;至少45%;至少50%;至少55%;

至少60%;至少65%;至少70%;或至少75%。

[0064] 在一些实施例中,隔热组件“悬出”侧壁的百分比是:至少5%;不超过10%;不超过15%;不超过20%;不超过25%;不超过30%;不超过35%;不超过40%;不超过45%;不超过

50%;不超过55%;不超过60%;不超过65%;不超过70%;或不超过75%。

[0065] 在一些实施例中,隔热组件“悬出”侧壁的百分比是从隔热组件的35%至不超过65%。

[0066] 如这里使用的是,“附连区域”(有时称为附连部位)意指:附连某事物的位置。在一些实施例中,附连部位指代隔热组件附连到其上的电池侧壁(例如,电池侧壁部分、壳体、隔

热件、盖板或其组合)。

[0067] 在一些实施例中,机械紧固件(例如,螺栓、螺钉、支架等等)用于将隔热组件附连于侧壁的附连区域。

[0068] 如这里使用的是,“接触”意指:两个物体碰触(或相遇)的动作或状态。在一些实施例中,隔热组件的下表面的一部分接触侧壁。在一些实施例中,隔热组件的下表面接触盖

板。在一些实施例中,隔热组件的下表面接触槽的固化(冻结)部分(例如,在侧壁或盖板的

表面上)。

[0069] 如这里使用的是,“悬出”意指:在一些其它事物之上延伸(突出)的事物。在一些实施例中,隔热组件的一部分悬出侧壁,使得其在电解槽之上延伸和/或从其在电池的侧壁

(或盖板)上的搁抵位置朝向电池的中心突出。

[0070] 如这里使用的是,“周界”意指:物体的最外边界。[0071] 如这里使用的是,“腐蚀”意指:腐蚀动作或过程。[0072] 如这里使用的是,“电池”意指:电解质电池。[0073] 如这里使用的是,“盖板”意指:电解质电池主体的周界最上部分,其覆盖壳体、隔热件(内侧壁)以及电池侧壁(例如,热面)。作为非限制示例,盖板包括罐壳(potshell)的

水平顶缘。

[0074] 如这里使用的是,“侧壁”意指:电解质电池的壁(内壁)。在一些实施例中,侧壁围绕电池底部周界地延长,并且从电池底部向上延伸以限定电解质电池的主体(并且限定保

持电解槽的体积)。在一些实施例中,侧壁包括:外壳体、隔热包装以及内壁。

[0075] 如这里使用的是,“阳极表面”意指:阳极组件的表面。在一些实施例中,阳极表面指代阳极组件(例如,耐火材料)。在一些实施例中,阳极表面指代电极(例如,阳极)的表面,

该表面将电流引导到电解质电池中。

[0076] 上述记录的本发明的各个方面可组合以产生一个或多个隔热组件和系统以组合隔热组件,从而使得隔热组件协配成用于电解质电池的电池罩盖。

[0077] 在下面的说明书中对本发明的这些和其它方面、优点和新特征进行部分阐述,本领域的技术人员在研究下面的说明书和附图时或通过实施本发明,可以了解这些和其它方

面、优点和新特征。

附图说明[0078] 图1示出定位在电解质电池上的本发明隔热组件的实施例的剖切侧视图。[0079] 图2示出本发明的隔热组件的另一实施例的立体图,该隔热组件包括工作端口。[0080] 图3示出本发明的隔热组件的另一实施例的立体图,该隔热组件包括工作端口,其中,帽盖配置就位以覆盖工作端口。

[0081] 图4示出本发明的隔热组件的另一实施例的立体图,该隔热组件包括工作端口,其中,帽盖配置就位以覆盖工作端口,且该罩盖配置有通入点。

[0082] 图5A?5G示出本发明的又一实施例的立体图、平面图以及剖切侧视图的组合,其包括提升装置和工作端口。

[0083] 图5A示出本发明的隔热组件的另一实施例的立体图。[0084] 图5B示出图5A的俯视平面图。[0085] 图5C示出图5A的侧视平面图。[0086] 图5D示出沿着图5B的剖面A?A剖取的剖切侧视图。[0087] 图5E示出图5A的端部平面图。[0088] 图5F示出沿着图5C的剖面B?B剖取的剖切侧视图。[0089] 图5G示出沿着图5C的剖面C?C剖取的剖切侧视图。[0090] 图6示出本发明的隔热组件的另一实施例的剖切侧视图,其中,该隔热组件配置有附连区域(例如,配置成螺栓或螺钉形式的机械附连装置)。

[0091] 图7示出定位在电解质电池上的图6所示的隔热组件,以示出隔热组件和阳极表面(例如,阳极组件、阳极主体、耐火主体及其组合)之间的间隙。

[0092] 图8示出本发明的隔热组件的另一实施例的剖切侧视图,其中,该隔热组件配置有附连区域(例如,配置成支架和闩锁形式的机械附连装置)。

[0093] 图9示出本发明的隔热组件的另一实施例的剖切侧视图,其中,该隔热组件配置有附连区域(例如,配置成支架与螺钉或螺栓组合的形式的机械附连装置)。

[0094] 图10示出了图1中示出的隔热组件的放大剖切侧视图。[0095] 图11示出本发明的隔热组件的另一实施例的剖切侧视图。[0096] 图12示出类似于图11所示隔热组件的本发明隔热组件的另一实施例的剖切侧视图,但与图11的隔热组件相比具有较大体积的低密度隔热件。

[0097] 图13示出配置有多个隔热组件的电解质电池的俯视平面图,其中,示出四个不同构造的隔热组件。参照图13,隔热组件沿着电池的外周界(例如,侧壁和角部)进行配置,使

得多个隔热组件配置成与阳极表面(例如,阳极组件和/或阳极主体)协配,以形成周界罩

盖,该周界罩盖配置成减小、防止或消除来自电池的热量损失。此外,应注意的是,隔热组件

与阳极表面协配,以在每个隔热组件的内部部分和阳极表面之间提供间隙。

[0098] 附图标记:[0099] 隔热组件10[0100] 主体12[0101] 下表面14[0102] 下表面的悬出部分50[0103] 下表面的接触部分52[0104] 上表面16[0105] 周界侧壁18[0106] 内部部分20[0107] 内部部分的成角度角部58[0108] 外部部分22[0109] 用于提升装置24的附连区域[0110] 提升装置26[0111] 凹陷部28[0112] 低密度隔热件30[0113] 高密度隔热件32[0114] 罩盖34[0115] 端口36[0116] 帽盖38[0117] 帽盖通入点44[0118] 附连区域(以将组件附连于电池壁)40[0119] 机械紧固件42[0120] 支架46[0121] 螺栓或螺钉44[0122] 间隙54[0123] 电池100[0124] 阳极表面112(例如,阳极主体114或阳极组件(耐火材料)116)[0125] 槽118[0126] 侧壁120[0127] 盖板122。具体实施方式[0128] 现将详细地参照附图,这些附图至少有助于说明本发明的各个相关实施例。[0129] 在一些实施例中,该隔热组件包括壁的大部接触部分上的高密度材料(例如,耐火材料)和隔热组件的悬出部分上的低密度材料(例如,隔热件、热毯)的至少一部分。采用此

种构造,隔热组件具有重心,该重心配置得在隔热组件上更为靠后(即,朝向侧壁并远离悬

出部分),使得隔热组件配置成安置在电池(例如,电解质电池的耐火衬里或边缘)上,并且

突出到电池的开口、上部端部之上,使得悬出部分配置成覆盖(例如,完全地覆盖,但除了间

隙)电池的开口上部部分,使得隔热组件配置成提供屏障,其中,该隔热组件配置成减小、防

止和/或消除排放烟雾和/或热量从电解槽逸出。

[0130] 在一些实施例中,该隔热组件包括壁的大部接触部分上的高密度材料(例如,耐火材料)和(在一些实施例中)隔热组件的悬出部分上的低密度材料(例如,隔热件、热毯)的至

少一部分,其中,该隔热组件配置有附连区域,该附连区域配置成促使将隔热组件附连于电

池壁(例如,盖板、隔热件、侧壁或其组合)。

[0131] 在一些实施例中,隔热组件配置有:重心和附连区域,该重心相对于隔热组件的下表面的接触部分定位/与该接触表面对准,而该附连区域配置成提供区域以将隔热组件机

械地附连于电解质电池侧壁。

[0132] 总体参照附图,隔热组件10配置有主体12,该主体12具有下表面14和上表面16以及周界侧壁18,该周界侧壁在上表面16和下表面14之间延伸。

[0133] 下部部分16大体分成两个部分:悬出部分50和接触部分52。悬出部分50配置成沿向外方向从侧壁延伸,并且接触槽118上方的蒸汽界面,该槽保持在电解质电池100中。接触

部分52配置成接触电池100的侧壁120(例如,盖板(deckplate)122、隔热件、壳体或其组

合)。

[0134] 侧壁18配置有至少两个部分:外部部分22和内部部分20,其中,内部部分20和外部部分22配置成使得内部部分20邻近于阳极表面112(例如,经由间隙54与阳极表面112隔

开),且外部部分22邻近于电池100的侧壁120(例如,定位在电池100的侧壁120上方和/或其

上)。

[0135] 在本发明的一些实施例中,隔热组件10配置成使得,当在电池100上就位时,在组件10的侧壁18的内部部分20和阳极表面112之间存在间隙54。在不受特定机制或理论限制

的情形下,该隔热组件配置成使得间隙的尺寸确切地配置成,在电池工作(例如,升温和/或

工作)期间,将固化槽(solidifiedbath)118的一部分保持在间隙54中(例如,其从熔融电

解质118中蒸发),因此,在隔热组件10的内部部分20和阳极表面112之间生成密封。

[0136] 类似地,在不受特定机制或理论限制的情形下,隔热组件10配置成绕侧壁120定位,使得在隔热组件10之间存在特定配置的间隙。隔热组件10之间的这些间隙配置成利用

固化槽(例如,在电池升温和/或工作期间)密封。应注意的是,保持在间隙54中和/或隔热组

件之间的间隙(例如,图13中所示)的固化槽具有足以为从电池100和/或槽118散发的废气

和/或热量提供屏障的厚度和强度,但经由隔热组件10的构造和协配间隙54的间隔,其配置

成在阳极表面112(例如,沿垂直方向、向上或向下)调节的情形下破裂,使得隔热组件10仍

然安置在电池100的侧壁120上,且阳极表面112能够配置成不受间隙54中冻结槽部分的限

制。

[0137] 参照图1(和图10),隔热组件10配置有端口36,该端口配置成延伸通过组件10的主体12,从上表面16延伸至下表面14(例如,下表面的悬出部分50)。此外如图1(和图10)中所

示,端口36包括帽盖38,该帽盖配置成至少部分地保持在该端口内部。如图1和10中所示,帽

盖38进一步配置有周界延伸部,该周界延伸部围绕帽盖的上部部分延伸,使得设有轴环

(collar)(例如,配置成将帽盖38固定就位和/或防止帽盖38通过端口36滑动到槽118/电池

100中)。如图1和10中所示,帽盖38设有通入点44,以允许通过蒸汽空间和/或槽118,而无需

将帽盖38或隔热组件10从原位移除。应注意的是,帽盖38能从端口36可移除地附连。图1和

10的隔热组件还配置有用于提升装置26的附连区域24,包括提升装置26(例如,牵引线(tow

line)中的螺栓连接(bolted))。在图1中,隔热组件10配置有在下表面14的接触部分上方的

重心,使得隔热组件10经由重力保持在侧壁上/在电池100上悬出就位。在图1中,示出在隔

热组件10的侧壁18的内部部分20和阳极表面112之间的间隙54。

[0138] 图2示出本发明的隔热组件的另一实施例的立体图,该隔热组件基本上是不具有帽盖38的图10所示隔热组件10,使得示出端口36。图2还示出罩盖34,该罩盖定位在端口36

的任一侧上,并且配置成覆盖保持在罩盖34下方(在隔热组件10的主体12内)的低密度隔热

件32(未示出)。

[0139] 图3示出本发明的隔热组件的另一实施例的立体图,该隔热组件基本上是具有帽盖38的图1所示隔热组件10,其中,该帽盖并不具有通入点44(例如,帽盖的上部部分配置成

完全地覆盖端口36)。

[0140] 图4示出图1的立体图,隔热组件10包括端口36,其中,帽盖38配置就位以覆盖工作端口,且该帽盖配置有通入点44。

[0141] 图5A?5G示出隔热组件10的立体图、平面图和剖切侧视图的组合,该隔热组件配置成包括多个提升装置26和端口36,且该隔热组件具有罩盖34,该罩盖围绕端口36并且在上

表面16的大部分之上延伸,该上表面大体配置成与下表面14的悬出部分50相对(例如,并

置)。图5A?5C和图5E?G示出了提升装置26,眼钩配置有螺钉(与眼钩相对),该螺钉配置成机

械地附连于提升装置26,并且将提升装置固定于隔热组件10的上表面16。此外在图5D、5F和

5G的剖切侧视图中示出的是设置在主体12内的低密度隔热部件30,这些低密度隔热部件定

位在主体12的凹陷部28内。低密度隔热部件30配置成经由罩盖34保持在主体12内(在图5A、

5B和5G中示出)。

[0142] 图6和7示出隔热组件10的另一实施例的剖切侧视图,其中,隔热组件10配置成附连区域40(例如,电池100的一部分或电池部件/超结构(superstructure))。如图6和7中所

示,机械附连装置42(呈螺栓或螺钉44的形式)将隔热组件10(例如,外部部分22)附连于电

池100的附连区域40。此外在该实施例中示出的是,罩盖34配置成将低密度隔热材料30保持

在(由高密度隔热材料32构成)的主体12的凹入部分内。因此,图6和7示出隔热组件10,该隔

热组件配置成以如下两种形式将该隔热组件保持就位置:(a)在下表面14的接触部分52之

上的特定配置重心,以及(b)机械附连装置/紧固件42配置成在侧壁120的附连区域40处将

隔热组件10机械地附连于电池100。图7示出在电池的侧壁120上就位的隔热组件10,并且示

出侧壁的内部部分20和阳极表面112之间的间隙54。

[0143] 图8示出隔热组件10的另一实施例的剖切侧视图,其中,隔热组件10配置有机械附连装置42,该机械附连装置配置成附连于侧壁120的附连区域40(例如,确切地说,盖板122

上的闩锁)。如图8中所示,隔热组件的外部部分22配置有机械紧固件42(例如,附连于支架

46的螺栓44)。如图8中所示,机械紧固件42(例如,支架46)配置成与盖板122上的闩锁46协

配,并且将隔热组件10在侧壁120上保持就位。图8还示出端口36和提升装置26(即,配置有

呈螺栓或螺钉形式的机械紧固件的牵引钩部),该端口配置有具有通入点44的帽盖38,且该

提升装置配置成附连于用于提升装置24的附连区域。

[0144] 图9示出隔热组件10的另一实施例的剖切侧视图,其中,隔热组件10配置有机械附连装置42,该机械附连装置配置成附连于侧壁120的附连区域40(例如,确切地说,盖板122

上的机械紧固件(即,螺栓或螺钉))。如图9中所示,隔热组件的外部部分22配置有机械紧固

件42(例如,附连于支架46的螺栓44)。如图9中所示,机械紧固件42(例如,支架46)经由螺栓

或螺钉44附连于盖板122,由此将隔热组件10在侧壁120上保持就位。图9还示出端口36和提

升装置26(即,配置有呈螺栓或螺钉形式的机械紧固件的牵引钩部),该端口配置有具有通

入点44的帽盖38,且该提升装置配置成附连于用于提升装置24的附连区域。

[0145] 图11和12的类似之处在于,各自示出隔热组件10,该隔热组件具有低密度隔热部分30,该低密度隔热部分保持在主体12的凹陷部/凹入部分28内,且该低密度隔热部分由罩

盖34覆盖/保持。图11示出与图12相比较小体积的低密度隔热材料(例如,主要邻近于内部

部分20的定位在隔热组件的悬出部分50之上),而图12提供较大横截面体积的低密度隔热

材料30s(例如,填充隔热组件10的大部分横截面体积)。

[0146] 图13示出配置有多个隔热组件10的电解质电池100的俯视平面图,其中,示出四个不同构造的隔热组件10。参照图13,隔热组件10沿着电池的外周界(例如,侧壁和角部)配

置,使得多个隔热组件10配置成与阳极表面112(例如,阳极组件和/或阳极主体)协配,以形

成周界罩盖,该周界罩盖配置成减小、防止或消除来自电池的热量损失。此外,应注意的是,

隔热组件10与阳极表面协配,以除了每个隔热组件10的侧壁18之间的间隙(由于两者邻近

于/靠近于彼此布置)以外,还提供每个隔热组件10的内部部分20和阳极表面112之间的间

隙。

[0147] 参照隔热组件10,组件10配置有两个端口36和罩盖34,该罩盖围绕端口36的后部延伸至提升装置26。应注意的是,隔热组件10的内部部分20配置有内部部分的两个成角度

角部(angledcorner)58。在一些实施例中,成角度角部58配置成使得仪器和/或进料装置

(feeddevice)能得以定位或者能在沿着电池的顶部的改变位置(即,在隔热组件10和阳极

表面112之间)处获得样本/测量值。

[0148] 参照隔热组件10’,组件10’与隔热组件10类似地配置,但仅仅具有一个成角度角部58(例如,例如在该构造中,隔热组件10’邻近于电池的角部)。

[0149] 参照隔热组件10",组件10"与隔热组件10’和10类似地配置,但沿着隔热组件10"的内部部分20并不具有成角度角部58。

[0150] 参照隔热组件10"',组件10"'与隔热组件10’和10类似地配置,但不具有成角度角部58、具有仅仅一个端口36以及与一个罩盖34相对的两个罩盖34(使得与隔热组件10、10’、

10"相比,存在较小横截面体积的低密度隔热材料,且其中10"'具有两个凹入部分28,每个

凹入部分装配有低密度隔热材料30),这与一个罩盖34相对)。

[0151] 示例:隔热组件的制造:[0152] 主体是耐火材料的预烧制、预铸造件。该主体经机加工或预铸造,以在上表面中形成凹陷部。低密度隔热材料(例如,热毯)定位在凹陷部内部,且该罩盖被附连以将热毯保持

在主体内部。提升凸耳附连于组件的上表面。

[0153] 虽然已详细地描述了本发明的各个实施例,但显而易见的是,本领域技术人员会想到那些实施例的修改和改适。然而,应当清楚理解的是,这些修改和改适落在本发明的精

神和范围内。



声明:
“用于电解质电池的隔热组件” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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