CN111001211A - 晶体硅电池碎片化学处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种晶体硅电池碎片化学处理设备，包括槽体(10)、动力系统以及设置于所述槽体(10)内的过滤筒(20)；所述槽体(10)用于容纳能够分解晶体硅电池碎片的化学溶液；所述过滤筒(20)包括筒体(21)和能够扣合在所述筒体(21)开口处的盖体(22)，所述筒体(21)和/或所述盖体(22)上开设有过滤孔，所述筒体(21)用于容纳晶体硅电池碎片；所述动力系统用于搅拌所述过滤筒(20)内的晶体硅电池碎片或驱动所述过滤筒(20)转动。通过设置专门容纳晶体硅电池碎片的过滤筒，解决了碎电池片、碎硅片等碎片状处理物的装载问题，实现处理物与化学溶液的有效分离。
Description
技术领域
本发明涉及晶体硅片、电池片回收领域，具体涉及一种晶体硅片化学处理设备。
背景技术
晶体硅太阳电池是目前太阳电池市场主流产品，年产量达到十亿片量级，已安装使用量达到百亿片量级。晶体硅电池的基本结构，主体是晶体硅片衬底，常用尺寸为125\156mm边长，厚度约100-400微米，其表层的扩散层和功能膜层厚度小于1微米，表面的金属电极层约10-30微米。
在晶体硅电池片生产过程会产生一定量的废品电池，晶体硅电池组件回收拆解也会产生大量的废弃晶体硅电池，这些电池基本都是碎片，碎片的形状不定，尺寸在毫米级和厘米级。
为实现对电池主要成分，硅材料和电极金属材料的回收，一般需要采用化学(酸、碱)方法，分离电池表面的金属材料，并腐蚀去除硅衬底表面的扩散层和功能膜层。
但现有设备都是针对符合生产标准的完整硅片，一般采用硅片载篮或者滚轴流水式作业，无法对晶体硅电池碎片进行处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种晶体硅电池碎片化学处理设备，以解决现有技术无法对晶体硅电池碎片进行回收利用的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种晶体硅电池碎片化学处理设备，包括槽体、动力系统以及设置于所述槽体内的过滤筒；
所述槽体用于容纳能够分解晶体硅电池碎片的化学溶液；
所述过滤筒包括筒体和能够扣合在所述筒体开口处的盖体，所述筒体和/或所述盖体上开设有过滤孔，所述筒体用于容纳晶体硅电池碎片；
所述动力系统用于搅拌所述过滤筒内的晶体硅电池碎片或驱动所述过滤筒转动。
可选地，所述过滤孔直接开设在所述筒体的筒壁上和/或所述盖体的盖壁上。
可选地，所述筒体包括第一结构框架和设置于所述第一结构框架上的第一滤网，部分所述过滤孔开设在所述第一滤网上；
所述盖体包括第二结构框架和设置于所述第二结构框架上的第二滤网，部分所述过滤孔开设在所述第二滤网上。
可选地，所述过滤筒的两端设置有转动轴；
所述动力系统包括第一电机和传动组件，所述第一电机连接所述传动组件，所述传动组件连接所述转动轴，以使所述第一电机能够驱动所述过滤筒转动。
可选地，所述第一电机位于所述槽体边缘的上部，所述传动组件为传动轴，并位于所述槽体内部，所述传动轴与所述转动轴通过斜齿轮传动。
可选地，所述筒体内壁上设置有搅拌筋。
可选地，所述动力系统包括第二电机和搅拌件，所述第二电机设置于所述过滤筒上，所述搅拌件位于所述过滤筒内，并与所述第二电机连接。
可选地，所述过滤筒上设置有电泵、连接所述电泵出口的喷水管以及连接所述电泵进口的进水管；
所述喷水管位于所述过滤筒内，并开设有多个喷水孔；所述进水管位于所述过滤筒外，并位于所述槽体内。
可选地，所述喷水管能够转动。
可选地，所述槽体内底面倾斜，并在最低位置设置排水管。
通过设置专门容纳晶体硅电池碎片的过滤筒，解决了碎电池片、碎硅片等碎片状处理物的装载问题，实现处理物与化学溶液的有效分离，实现晶体硅电池碎片的二次回收和利用。
附图说明
图1是本发明一实施例中晶体硅电池碎片化学处理设备的示意图；
图2是本发明另一实施例中晶体硅电池碎片化学处理设备的示意图。
图3是本发明另一实施例中晶体硅电池碎片化学处理设备的示意图。
图4是本发明另一实施例中晶体硅电池碎片化学处理设备的示意图。
附图标记：
1-液面；
10-槽体；11-排水管；
20-过滤筒；21-筒体；22-盖体；23-转动轴；24-搅拌筋；
30-第一电机；31-传动组件；
40-第二电机；41-搅拌件；
50-电泵；51-喷水管；52-进水管。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，本实施方式提供一种晶体硅电池碎片化学处理设备，包括槽体10、动力系统以及设置于所述槽体10内的过滤筒20；所述槽体10用于容纳能够分解晶体硅电池碎片的化学溶液；所述过滤筒20包括筒体21和能够扣合在所述筒体21开口处的盖体22，所述筒体21和/或所述盖体22上开设有过滤孔，所述筒体21用于容纳晶体硅电池碎片；所述动力系统用于搅拌所述过滤筒20内的晶体硅电池碎片或驱动所述过滤筒20转动。
这里的晶体硅电池碎片可以是碎电池片、碎硅片等碎片状处理物，槽体10和过滤筒20均采用耐腐蚀板材(PP材料、聚四氟乙烯等)，晶体硅电池碎片放置在过滤筒20中，然后将过滤筒20放入槽体10，化学溶液通过过滤筒20的过滤孔进入过滤筒20内，并与晶体硅电池碎片进行反应。反应完成后，过滤筒20从槽体10中提起，化学溶液从过滤筒20漏出。或者槽体10进行排液，槽体10内液位下降，化学溶液从过滤筒20的过滤孔中自然漏出。完成晶体硅电池碎片与化学溶液的分离。通过设置专门容纳晶体硅电池碎片的过滤筒20，解决了碎电池片、碎硅片等碎片状处理物的装载问题，实现处理物与化学溶液的有效分离，实现晶体硅电池碎片的二次回收和利用。
为了满足过滤孔尺寸的要求，同时兼顾过滤筒20的强度要求，在本实施方式中，筒体21包括第一结构框架和设置于所述第一结构框架上的第一滤网，部分所述过滤孔开设在所述第一滤网上；第一结构框架的壁厚可以厚一些，以满足足够的结构强度，其作用是为第一滤网提供附着位置，第一滤网的厚度相对较薄，主要是因为受孔径的限制。过滤孔可以不在盖体22上设置，也可以在盖体22上设置，若在盖体22上设置过滤孔，则可以根据筒体21的结构形式进行设置，具体地：盖体22包括第二结构框架和设置于所述第二结构框架上的第二滤网，部分所述过滤孔开设在所述第二滤网上，盖体22的整体形状可以为圆盘形，其与筒体21可通过锁紧件固定在一起，也可以采用螺纹结构连接在一起。采用这种方案，形成在第一滤网和第二滤网上的过滤孔孔径范围为0.01～1mm。
过滤孔设置的另一种方案是过滤孔直接开设在筒体21的筒壁上和/或盖体22的盖壁上。也就是说筒体21仅有一层具有一定厚度的筒壁形成，盖体22仅有一层具有一定厚度的盖壁形成，过滤孔直接在筒壁和盖壁上开设。这种方案结构简单，易于实施，但是过滤孔的直径难以做的很小，因为当孔径较小的时，难以加工，并且由于孔的长度太长很容易堵塞。采用这种方案过滤孔孔径范围为0.1-1mm。本领域技术人员可以根据实际需求选择任意一种方案进行实施。
动力系统设置的目的在于加快化学反应速度，促进晶体硅电池碎片反应的均匀性，在此前提下，本领域技术人员可以根据实际设计要求进行设计，参阅图1，在一个具体地实施例中，过滤筒20的两端设置有转动轴23；动力系统包括第一电机30和传动组件31，所述第一电机30连接所述传动组件31，所述传动组件31连接所述转动轴23，以使所述第一电机30能够驱动所述过滤筒20转动。通过过滤筒20转动，能够使过滤筒20内的晶体硅电池碎片不停的翻滚，从而促进与化学溶液的反应速度。
较佳地，所述第一电机30位于所述槽体10边缘的上部，所述传动组件31为传动轴，并位于所述槽体10内部，所述传动轴与所述转动轴23通过斜齿轮传动。转动轴23和过滤筒20固定在一起，可直接放在槽体10内的相应位置，与传动轴连接的转动轴23上设置一个斜齿轮，传动轴上设置一个斜齿轮，两者互相啮合，在反应结束后，可直接将过滤筒20从槽体10内取出。斜齿轮的作用是改变传动方式，实现将传动轴全部设置于槽体10内也可以有效传动的方案。将传动轴全部设置于槽体10内可以避免在槽体10侧壁上开孔，保证槽体10无泄漏。转动轴23的轴向可以是水平，垂直、或是一定角度倾斜。
进一步，为了进一步提高反应速度，所述筒体21内壁上设置有搅拌筋24。搅拌筋24可以是多个长板直接焊接在筒体21内壁上，在过滤筒20转动的过程中，增大晶体硅电池碎片翻滚的均匀性。
在处理晶体硅电池碎片的过程中，化学溶液的液面1可以没过过滤筒20，也可以如图1所示，使过滤筒20部分地露在液面1上方。
参阅图2，在另一个实施例中，所述动力系统包括第二电机40和搅拌件41，所述第二电机40设置于所述过滤筒20上，所述搅拌件41位于所述过滤筒20内，并与所述第二电机40连接。第二电机40能够驱动搅拌件41搅拌过滤筒20内的晶体硅电池碎片，从而促进晶体硅电池碎片的化学反应。搅拌件41具有多个搅拌棒，多个搅拌棒的一端连接在一起，并与第二电机40的输出轴连接。
参阅图3，在另一个实施例中，过滤筒20上设置有电泵50、连接所述电泵50出口的喷水管51以及连接所述电泵50进口的进水管52；所述喷水管51位于所述过滤筒20内，并开设有多个喷水孔；所述进水管52位于所述过滤筒20外，并位于所述槽体10内。电泵50、喷水管51以及进水管52作为一套喷水组件，通过电泵50能够将过滤筒20外侧的化学溶液抽进过滤筒20内部，喷水管51一方面可以起到搅拌的作用，另一方面是起到促进过滤筒20内外化学溶液交换的作用，从而达到补充过滤筒20内消耗的化学品，维持反应速度。其中，电泵50可以位于过滤筒20内或过滤筒20外。
较佳地，所述喷水管51能够转动，从而可以改变喷水方向，形成不同方向的射流，使搅动更较均匀，避免固定喷流形成的流动死区。其中，喷水管51的转动可以通过电泵50实现，也就是说电泵50在抽水的同时驱动喷水管51转动。
其中，喷水组件的方案可以和第二电机40、搅拌件41同时设置，具体如图4所示。当反应的电池碎片、硅片的量比较大的时候可以采用如图4所示的方案。
在本实施方式中，所述槽体10内底面倾斜，并在最低位置设置排水管11。由于过滤筒20内的晶体硅电池碎片会有少量细小碎片从过滤孔中漏出来，从而在槽体10内底面沉积，长时间沉积，必然需要对沉积物清除，将槽体10内底面倾斜设置，有利于沉积物的清除，沉积物可以直接从排水管11中排出。
综上，本实施方式提供的晶体硅电池碎片化学处理设备采用带过滤孔的过滤筒20，解决了碎电池片、碎硅片等碎片状处理物的装载问题，实现处理物与化学溶液的有效分离。图1和图2所示的两个实施例均可实现晶体硅电池碎片在过滤筒20中充分运动，避免堆积，与化学溶液充分接触反应，提高了反应速度和均匀性，并满足生产自动化要求。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，包括槽体(10)、动力系统以及设置于所述槽体(10)内的过滤筒(20)；
所述槽体(10)用于容纳能够分解晶体硅电池碎片的化学溶液；
所述过滤筒(20)包括筒体(21)和能够扣合在所述筒体(21)开口处的盖体(22)，所述筒体(21)和/或所述盖体(22)上开设有过滤孔，所述筒体(21)用于容纳晶体硅电池碎片；
所述动力系统用于搅拌所述过滤筒(20)内的晶体硅电池碎片或驱动所述过滤筒(20)转动。
2.根据权利要求1所述的晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，所述过滤孔直接开设在所述筒体(21)的筒壁上和/或所述盖体(22)的盖壁上。
3.根据权利要求1所述的晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，所述筒体(21)包括第一结构框架和设置于所述第一结构框架上的第一滤网，部分所述过滤孔开设在所述第一滤网上；
所述盖体(22)包括第二结构框架和设置于所述第二结构框架上的第二滤网，部分所述过滤孔开设在所述第二滤网上。
4.根据权利要求1所述的晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，所述过滤筒(20)的两端设置有转动轴(23)；
所述动力系统包括第一电机(30)和传动组件(31)，所述第一电机(30)连接所述传动组件(31)，所述传动组件(31)连接所述转动轴(23)，以使所述第一电机(30)能够驱动所述过滤筒(20)转动。
5.根据权利要求4所述的晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，所述第一电机(30)位于所述槽体(10)边缘的上部，所述传动组件(31)为传动轴，并位于所述槽体(10)内部，所述传动轴与所述转动轴(23)通过斜齿轮传动。
6.根据权利要求4所述的晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，所述筒体(21)内壁上设置有搅拌筋(24)。
7.根据权利要求1所述的晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，所述动力系统包括第二电机(40)和搅拌件(41)，所述第二电机(40)设置于所述过滤筒(20)上，所述搅拌件(41)位于所述过滤筒(20)内，并与所述第二电机(40)连接。
8.根据权利要求1或7所述的晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，所述过滤筒(20)上设置有电泵(50)、连接所述电泵(50)出口的喷水管(51)以及连接所述电泵(50)进口的进水管(52)；
所述喷水管(51)位于所述过滤筒(20)内，并开设有多个喷水孔；所述进水管(52)位于所述过滤筒(20)外，并位于所述槽体(10)内。
9.根据权利要求8所述的晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，所述喷水管(51)能够转动。
10.根据权利要求1所述的晶体硅电池碎片化学处理设备，其特征在于，所述槽体(10)内底面倾斜，并在最低位置设置排水管(11)。
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