本發(fā)明涉及干燥裝置,具體為一種用于鈣鈦礦電池組合式涂布裝置。
背景技術:
1、鈣鈦礦電池是一種新型的太陽能電池技術,其核心材料是鈣鈦礦型復合氧化物,這種材料具有優(yōu)異的光學和電學性質(zhì),能夠?qū)⑻柟飧咝У剞D(zhuǎn)化為電能,用于生產(chǎn)電池的涂布機是指將攪拌后的漿料(如活性材料、粘結(jié)劑等混合而成的漿料)均勻涂覆在金屬箔片(如銅箔或鋁箔,作為電極的基材)上,并經(jīng)過烘干處理制成正、負極片的設備,通過涂布處理,電池的涂布機能夠顯著提高電極的導電率,使電池具有更好的性能;同時,它還能確保電極均勻、緊密地貼合在隔膜上,從而避免短路事故的發(fā)生,提高電池的安全性;此外,涂布處理還能增強電極和隔膜之間的粘接強度,防止電極在使用過程中松動、脫落,進而增加電池的穩(wěn)定性和使用壽命,電池的涂布機一般采用滾涂法原理進行工作,具體過程包括將電池的極片和隔膜帶入到滾筒上,通過磁力或其他方式將其固定在滾筒上;然后,運用涂布刮板等部件將漿料均勻地涂布在極片和隔膜上;最后,再進行烘干處理,使涂布層固化成型。
2、鈣鈦礦材料具有獨特的物理化學性質(zhì),如離子遷移性、易水解、易氧化等,這些特性要求干燥裝置在設計時必須考慮如何有效防止材料在干燥過程中發(fā)生分解、相變或性能衰減,由于鈣鈦礦材料的特殊性,干燥過程需要盡可能快地完成,以減少材料在空氣中的暴露時間,因此,干燥裝置可能采用更高效的加熱方式(如紅外熱風循環(huán))和優(yōu)化的氣流設計,以實現(xiàn)快速而均勻的干燥效果,在鈣鈦礦電池的制備過程中,薄膜的均勻性對電池性能至關重要,因此,干燥裝置需要確保在干燥過程中薄膜的均勻性不受影響,這可能要求干燥裝置具備更精細的調(diào)控能力和更均勻的氣流分布,隨著環(huán)保意識的提高和能源成本的上升,干燥裝置的環(huán)保性和節(jié)能性也變得越來越重要,對于鈣鈦礦電池的涂布機而言,干燥裝置可能需要采用更環(huán)保的加熱方式和更高效的能源利用技術,以降低生產(chǎn)過程中的能耗和排放。
技術實現(xiàn)思路
1、(一)解決的技術問題:針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供了一種用于鈣鈦礦電池組合式涂布裝置,具備干燥快速且穩(wěn)定,避免氧化,節(jié)約能源的優(yōu)點,解決了鈣鈦礦材料在干燥過程中易氧化易分解的問題。
2、(二)技術方案:為實現(xiàn)上述干燥快速且穩(wěn)定,避免氧化,節(jié)約能源的目的,本發(fā)明提供如下技術方案:一種用于鈣鈦礦電池組合式涂布裝置,包括干燥裝置,所述干燥裝置內(nèi)設有輸送結(jié)構,用于運輸涂覆有漿料的金屬箔片,所述干燥裝置內(nèi)沿輸送結(jié)構的運輸順序,將干燥裝置內(nèi)依次分為紅外干燥段、熱風干燥段和低壓干燥段,所述低壓干燥段與紅外干燥段和熱風干燥段通過隔板分隔成兩個空間,且僅留有供金屬箔片通過的孔隙,所述紅外干燥段上方設有紅外線燈,所述熱風干燥段上下方各設有一個風道,且風道與低壓干燥段的隔板連接,所述風道靠近輸送結(jié)構一側(cè)設有噴出熱風的熱風機,熱風機噴出的氣體由風道運輸,風道內(nèi)的一部分氣體由干燥裝置外氣泵提供,另一部分氣體為從低壓干燥段所處的空間中抽出,所述低壓干燥段所處的空間中被風道抽出的氣體量大于空氣進入量。
3、優(yōu)選的,所述輸送結(jié)構由導輥和輔助導輥組成,所述輔助導輥的直徑小于導輥的直徑,且和導輥呈交替的上下分布,輔助導輥設置在導輥上方。
4、優(yōu)選的,所述導輥和輔助導輥側(cè)面設置有用于反射紅外線的弧形反射板。
5、優(yōu)選的,所述風道靠近低壓干燥段一端的內(nèi)部管道截面面積大于遠離低壓干燥段一端的內(nèi)部管道截面面積。
6、優(yōu)選的,所述熱風機由出風口和加熱柱組成,熱風機在靠近輸送結(jié)構的一側(cè)設有出風口,所述出風口處設有圓柱形的加熱柱,加熱柱對噴出的氣流進行阻擋和加熱。
7、優(yōu)選的,所述不同熱風機中的加熱柱的加熱溫度不同,靠近紅外干燥段的熱風機中的加熱柱的溫度高于靠近低壓干燥段的熱風機中的加熱柱的溫度。
8、優(yōu)選的,所述熱風機在出風口處的殼體為透明殼體,使得紅外干燥段處的紅外線燈產(chǎn)生的紅外光能夠被加熱柱吸收。
9、優(yōu)選的,所述紅外干燥段和熱風干燥段之間設有抽氣機,所述抽氣機設置在干燥裝置頂部,且能夠?qū)Ω稍镅b置內(nèi)部進行抽氣。
10、優(yōu)選的,所述抽氣機內(nèi)部設有蜿蜒的冷凝管道,且冷凝管道呈向下傾斜狀。
11、(三)有益效果:與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明提供了一種用于鈣鈦礦電池組合式涂布裝置,具備以下有益效果:1、該用于鈣鈦礦電池組合式涂布裝置,通過紅外干燥段、熱風干燥段和低壓干燥段的組合使用,實現(xiàn)了對鈣鈦礦前驅(qū)體溶液從初步去除溶劑到深入干燥再到快速蒸發(fā)的全面控制,這種多階段、多方式的干燥策略能夠顯著提高干燥效率,并確保薄膜在干燥過程中的均勻性,減少薄膜不均勻或質(zhì)量問題,紅外干燥迅速升溫,減少溶劑在低溫下長時間停留可能導致的薄膜不均勻或質(zhì)量問題,熱風干燥通過精確控制溫度和風速,避免了因干燥過快或過慢導致的薄膜質(zhì)量問題,如龜裂、脫落等,低壓干燥在低溫下迅速蒸發(fā)溶劑,減少高溫對鈣鈦礦薄膜可能造成的損害,同時減少薄膜與空氣中的氧氣、水分等發(fā)生反應的風險,保護薄膜的純度和穩(wěn)定性,干燥過程中薄膜逐漸致密化,提高了薄膜的致密度和結(jié)晶度,這對于提升鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性具有重要意義,減少了因溶劑殘留和薄膜不均勻?qū)е碌男阅芟陆祮栴},確保了電池的高性能表現(xiàn),熱風干燥段采用熱空氣循環(huán)流動的方式,部分熱風來自低壓干燥段的抽出氣體,實現(xiàn)了熱量的回收利用,降低了能耗,低壓干燥段通過降低氣壓來加速溶劑蒸發(fā),減少了高溫干燥的需求,進一步節(jié)省了能源。
12、2、該用于鈣鈦礦電池組合式涂布裝置,通過弧形反射板的設置有效地利用了原本可能散失的紅外線能量,這些反射板能夠?qū)⒃緹o法直接照射到金屬箔片表面的紅外線反射回去,使其能夠更多地照射到金屬箔片表面,從而提高了紅外線的利用率和干燥效率,更高的紅外線干燥效率意味著在相同時間內(nèi)可以去除更多的溶劑,或者可以在更短的時間內(nèi)達到相同的干燥效果,從而縮短了生產(chǎn)周期,由于紅外線干燥效率的提高,紅外干燥段的設置長度可以相應縮短,這對于設備布局和空間利用來說是非常有利的,尤其是在空間有限的生產(chǎn)環(huán)境中,縮短設備長度不僅減少了設備占用的空間,還降低了設備制造成本和運輸成本,同時,弧形反射板能夠在一定程度上起到限位作用,避免金屬箔片在運輸過程中產(chǎn)生明顯偏移。
13、3、該用于鈣鈦礦電池組合式涂布裝置,通過風道內(nèi)部管道截面面積在氣流運動方向上逐漸減小,根據(jù)伯努利原理,這種設計確保了氣流在通過風道時能夠保持相對均勻的速度,由于遠離低壓干燥段的熱風機需要克服更大的管道阻力和能量損失,因此通過減小管道截面面積來增加氣流速度,可以有效彌補這些損失,保證整個風道內(nèi)氣流速度的均勻性,這有助于實現(xiàn)更均勻的干燥效果,避免了因氣流速度不均導致的干燥不均勻問題,通過合理設計風道截面面積,可以減少氣流在管道中的摩擦和其他能量損失,這種設計使得熱風在輸送過程中能夠更有效地保持其溫度和速度,減少了因能量損失而導致的熱風溫度下降和速度減緩問題,這不僅有助于保持干燥效果,還降低了能源消耗,提高了整體能效,由于風道設計合理,氣流速度均勻且穩(wěn)定,這有助于增強整個干燥系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,穩(wěn)定的氣流速度可以減少因氣流波動而導致的干燥不均勻和薄膜質(zhì)量問題,同時也有助于延長熱風機和其他相關設備的使用壽命。
14、4、該用于鈣鈦礦電池組合式涂布裝置,加熱柱的設計使得噴出的氣流在通過時,其兩側(cè)會周期性地脫落出旋轉(zhuǎn)方向相反、排列規(guī)則的雙列線渦,進而形成卡門渦街,渦流的運動不僅增加了氣流與加熱柱的接觸時間,使得熱量能夠更有效地傳遞到氣流中,還增加了氣流與金屬箔片的接觸時間,使得攜帶熱量的渦流能夠更好地對金屬箔片進行加熱干燥,這種設計顯著提高了熱傳遞效率,并有助于實現(xiàn)更均勻的干燥效果,渦流的運動相對于氣流的直線運動更為柔和,這種柔和的氣流運動方式有助于減少在熱風干燥過程中金屬箔片表面漿料因氣流沖擊而產(chǎn)生的不均勻現(xiàn)象,這對于保持漿料的均勻性和提高薄膜質(zhì)量至關重要,不同熱風機中的加熱柱加熱溫度不同,靠近紅外干燥段的熱風機中加熱柱溫度較高,以提供更大的溫差和更高的熱傳遞效率;而靠近低壓干燥段的熱風機中加熱柱溫度相對較低,以避免金屬箔片因過熱而產(chǎn)生開裂等問題,這種溫度梯度設計有助于實現(xiàn)更精細的溫度控制,確保干燥過程的安全性和有效性,熱風機在出風口處的殼體為透明殼體,這一設計使得紅外干燥段處紅外線燈產(chǎn)生的紅外光能夠被加熱柱吸收,這樣,金屬箔片無法吸收的紅外線得到了有效利用,降低了加熱柱所消耗的能源,這種節(jié)能設計有助于降低生產(chǎn)成本,提高整體能效。
15、5、該用于鈣鈦礦電池組合式涂布裝置,通過抽氣機的設置能夠有效地將金屬箔片上漿料蒸發(fā)后的溶劑從干燥裝置內(nèi)部抽出,這些溶劑在通過抽氣機內(nèi)部的冷凝管道時,由于管道呈向下傾斜狀,有利于溶劑的冷凝和收集,回收的溶劑可以再次利用于生產(chǎn)過程中,從而降低了生產(chǎn)成本,減少了資源浪費,并符合可持續(xù)發(fā)展的理念,通過回收和再利用溶劑,可以減少對新溶劑的需求,從而降低了能源消耗,此外,冷凝管道的設計也有助于提高冷凝效率,減少能源浪費。