CN116272550A - 一种镧基超级电容器电极材料合成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于超级电容器技术领域，且公开了一种镧基超级电容器电极材料合成装置，包括混合仓与底座，所述混合仓的顶部固定安装有电机，所述混合仓的顶部远离所述电机的背面固定安装有气泵，所述电机的输出端固定安装有传动杆，所述传动杆的外部活动套接有引导板。本发明通过设置有引导板、搅拌杆与传动杆等达到了混合均匀的目的，使得硝酸镧与硝酸锰形成循环运动，使得对其搅拌混合的效果更好，在通过排气孔喷出的气体增加硝酸镧与硝酸锰与混合的效率，带动混合仓内部的硝酸镧与硝酸锰进行晃动，增加混合仓内部硝酸镧与硝酸锰混合的速度，同时提高了制备的效率，降低了制备成本，使其达到了混合均匀的效果。
Description
技术领域
本发明属于超级电容器技术领域，具体是一种镧基超级电容器电极材料合成装置。
背景技术
镧，是一种金属稀土元素，金属镧的化学性质活泼，易溶于稀酸。在空气中易氧化，新鲜的表面遇空气迅速变暗；加热能燃烧，生成氧化物和氮化物。超级电容器是能够快速存储和供应高功率电力以及大量循环高达数百万次循环而不会显示性能衰减的电化学装置。锰酸镧钙钛矿金属氧化物电极材料，应用于超级电容器储能体系中，锰酸镧广泛应用于：半导体、催化剂、固体氧化物燃料电池、导电薄膜；目前镧基超级电容器电极材料合成前需要先对材料进行筛选，才能进行合成。
其中锰酸镧制备方法：将硝酸镧和硝酸锰混合均匀，然后加入柠檬酸并且溶解在去离子水和无水乙醇中配制成溶液，溶液中加入活性炭模板形成混合溶液，混合溶液经静置烘干，得到锰酸钠，目前锰酸镧制备过程中需要将硝酸镧与硝酸锰进行混合，由于硝酸镧呈粉末状，硝酸锰呈溶液状，在将硝酸锰与硝酸镧混合时，硝酸镧在遇硝酸锰时将会呈块状，需要对其进行搅拌才能使硝酸镧均匀的与硝酸锰进行混合，目前硝酸镧与硝酸锰混合搅拌装置均是通过搅拌杆对其进行搅拌，由于搅拌杆的长度与宽度有限，进行搅拌时存在较多死角，导致硝酸镧无法完全与硝酸锰进行混合，最终导致制备的锰酸镧存在缺陷，无法使用。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种镧基超级电容器电极材料合成装置，本发明通过设置有引导板、搅拌杆与传动杆等达到了混合均匀的目的，启动电机与气泵进行工作，带动传动杆旋转，同时电机将带动传动杆旋转，同时分别带动搅拌杆与四个连通管旋转，通过搅拌杆旋转将硝酸镧与硝酸锰进行搅动，通过搅拌杆将混合仓内部的材料反复的向上搅动，使得硝酸镧与硝酸锰形成循环运动，使得对其搅拌混合的效果更好，在通过排气孔喷出的气体增加硝酸镧与硝酸锰与混合的效率，在传动杆旋转的同时带动传动板旋转，在传动板旋转的同时分别带动传动块滑动于引导环的顶部，通过引导环顶部的波浪状，推动混合仓上下移动，带动混合仓内部的硝酸镧与硝酸锰进行晃动，增加混合仓内部硝酸镧与硝酸锰混合的速度，同时提高了制备的效率，降低了制备成本，使其达到了混合均匀的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镧基超级电容器电极材料合成装置，包括混合仓与底座，所述混合仓的顶部固定安装有电机，所述混合仓的顶部远离所述电机的背面固定安装有气泵，所述电机的输出端固定安装有传动杆，所述传动杆的外部活动套接有引导板，所述传动杆的外部远离所述引导板的底部固定安装有搅拌杆，所述传动杆的外部远离所述搅拌杆的底部环形等角度固定安装有连通管，四个所述连通管的左右两侧分别等距开设有排气孔，所述传动杆的外部远离所述连通管的底部固定安装有传动板，所述传动板的底部环形等角度固定安装有传动块，所述底座内部的底部固定安装有引导环，所述引导环的顶部固定安装有套管，所述气泵的正面固定安装有注气管。
上述技术方案中，优选的，所述底座的正面固定安装有控制器，所述混合仓左右两侧的中部分别开设有滑动槽，所述传动杆的外部活动套接有引导板，所述混合仓的顶部远离所述电机的一侧固定安装有注料口，所述混合仓左右两侧的前后两端分别固定安装有承接块，四个所述承接块的顶部与底部分别固定安装有阻尼器，四个所述阻尼器的外部分别固定套接有弹簧，四个所述连通管的底部分别固定安装有刮板，所述混合仓内部的底部开设有引导槽，所述混合仓的正面固定安装有排料口，所述混合仓的正面远离所述排料口的一侧设置有刻度。
上述技术方案中，优选的，所述传动杆为空心结构，所述注气管的一侧活动套接于所述传动杆的外部，且所述注气管与所述传动杆的内部相连通。
上述技术方案中，优选的，四个所述连通管与所述传动杆的内部相连通，所述传动杆贯穿于所述混合仓的底部。
上述技术方案中，优选的，所述引导板呈左高右低，所述引导板的表面开设有圆形孔洞，所述圆形孔洞的直径值从左向右逐渐递增。
上述技术方案中，优选的，所述传动板的顶部与所述混合仓的底部活动卡接，所述引导环的顶部呈波浪状，所述传动块的底部分别与所述引导环的顶部相适配。
上述技术方案中，优选的，所述传动杆的底部活动套接于所述套管的内部，所述套管内部的长度大于所述传动板与所述引导环之间的间隙。
上述技术方案中，优选的，所述排料口与所述混合仓的内部相连通，四个所述引导槽呈扇形，所述引导槽内部的深度从后往前逐渐递增，且四个所述引导槽的一侧分别与所述排料口的内部相连通。
上述技术方案中，优选的，所述混合仓活动套接于所述底座的内部，所述底座顶部的内侧分别滑动于所述滑动槽的内部。
上述技术方案中，优选的，四个所述刮板的底部与所述混合仓内部的底部相接触。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过设置有引导板、搅拌杆与传动杆等达到了混合均匀的目的，启动电机与气泵进行工作，带动传动杆旋转，同时电机将带动传动杆旋转，同时分别带动搅拌杆与四个连通管旋转，通过搅拌杆旋转将硝酸镧与硝酸锰进行搅动，通过搅拌杆将混合仓内部的材料反复的向上搅动，使得硝酸镧与硝酸锰形成循环运动，使得对其搅拌混合的效果更好，在通过排气孔喷出的气体增加硝酸镧与硝酸锰与混合的效率，在传动杆旋转的同时带动传动板旋转，在传动板旋转的同时分别带动传动块滑动于引导环的顶部，通过引导环顶部的波浪状，推动混合仓上下移动，带动混合仓内部的硝酸镧与硝酸锰进行晃动，增加混合仓内部硝酸镧与硝酸锰混合的速度，同时提高了制备的效率，降低了制备成本，使其达到了混合均匀的效果；
本发明通过设置有刻度、承接块与阻尼器等达到了定量注料的目的，将硝酸镧通过注料口注入混合仓的内部，硝酸镧将落至引导板的顶部，通过引导板顶部的圆形孔，将硝酸锰均匀的落入混合仓内部的底部，同时将硝酸镧注入混合仓的内部时，混合仓的重量将会增加向下移动，通过承接块分别对下端四个阻尼器与四个弹簧进行挤压，在下降的过程中观察刻度即可对注入硝酸镧量进行控制，在将硝酸锰通过注料口分别注入混合仓的内部，在通过引导板对硝酸锰进行分散，混合仓将继续下降，在通过观察刻度对注入硝酸镧的量进行控制，通过混合仓的重量分别对弹簧与阻尼器进行挤压，同时观察刻度即可对注入的量进行控制，使其达到了定量注料的效果；
本发明通过设置有引导槽、刮板与注料口等达到了便于排料的目的，将注入混合仓内部的硝酸镧与硝酸锰进行混合完成后，通过控制器打开排料口将其进行排出，在排出的同时通过电机带动传动杆旋转，分别通过四个连通管带动刮板旋转，对混合仓内部混合完成的材料进行排出，同时通过引导槽的引导，使得混合仓内部的材料排出的更加完全，使其达到了便于排料的效果。
附图说明
图1为本发明结构整体外观示意图；
图2为本发明结构正面剖面示意图；
图3为本发明结构图2的A处放大示意图；
图4为本发明结构半剖面示意图；
图5为本发明结构图4的B处放大示意图；
图6为本发明结构传动板与引导环配合示意图；
图7为本发明结构俯视剖面示意图；
图8为本发明结构俯视示意图。
图中：1、混合仓；2、底座；3、刻度；4、排料口；5、控制器；6、滑动槽；7、注料口；8、电机；9、引导槽；10、承接块；11、传动板；12、传动块；13、引导环；14、套管；15、引导板；16、传动杆；17、气泵；18、注气管；19、搅拌杆；20、刮板；21、阻尼器；22、弹簧；23、连通管；24、排气孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图8所示，本发明提供包括混合仓1与底座2，混合仓1的顶部固定安装有电机8，混合仓1的顶部远离电机8的背面固定安装有气泵17，电机8的输出端固定安装有传动杆16，传动杆16的外部活动套接有引导板15，传动杆16的外部远离引导板15的底部固定安装有搅拌杆19，传动杆16的外部远离搅拌杆19的底部环形等角度固定安装有连通管23，四个连通管23的左右两侧分别等距开设有排气孔24，传动杆16的外部远离连通管23的底部固定安装有传动板11，传动板11的底部环形等角度固定安装有传动块12，底座2内部的底部固定安装有引导环13，引导环13的顶部固定安装有套管14，气泵17的正面固定安装有注气管18；通过将硝酸镧与硝酸锰1:1的比例分别注入混合仓1的内部，此时启动电机8与气泵17进行工作，通过注气管18向传动杆16的内部进行注气，气体分别进入四个连通管23的内部，在通过排气孔24排出，同时电机8通过传动杆16分别带动搅拌杆19与四个连通管23旋转，搅拌杆19对混合仓1内部的硝酸镧与硝酸锰进行搅动，使得硝酸镧与硝酸锰上下涌动，使得混合的更加均匀，同时连通管23旋转通过排气孔24排出的气体使得混合仓1内部的硝酸镧与硝酸锰混合的效率更高，同时提高了超级电容器电极材料制备的效率。
如图1、2、4、7所示，底座2的正面固定安装有控制器5，混合仓1左右两侧的中部分别开设有滑动槽6，传动杆16的外部活动套接有引导板15，混合仓1的顶部远离电机8的一侧固定安装有注料口7，混合仓1左右两侧的前后两端分别固定安装有承接块10，四个承接块10的顶部与底部分别固定安装有阻尼器21，四个阻尼器21的外部分别固定套接有弹簧22，四个连通管23的底部分别固定安装有刮板20，混合仓1内部的底部开设有引导槽9，混合仓1的正面固定安装有排料口4，混合仓1的正面远离排料口4的一侧设置有刻度3；通过将硝酸镧与硝酸锰1:1的比例进行配置，将硝酸镧通过注料口7注入混合仓1的内部，落入引导板15的顶部通过引导板15将硝酸镧进行分散，均匀的分布于混合仓1内部的底部，在将硝酸镧注入混合仓1的内部时，混合仓1的重量将会增加下降，通过观察刻度3即可对注入的量进行控制，同时在硝酸锰通过注料口7注入混合仓1的内部，与注入硝酸镧的量一致，通过刻度3进行观察即可分别对注入的量进行控制。
如图2、3、4、5、8所示，传动杆16为空心结构，注气管18的一侧活动套接于传动杆16的外部，且注气管18与传动杆16的内部相连通，四个连通管23与传动杆16的内部相连通，传动杆16贯穿于混合仓1的底部，引导板15呈左高右低，引导板15的表面开设有圆形孔洞，圆形孔洞的直径值从左向右逐渐递增；通过将硝酸镧与硝酸锰分别通过注料口7注入混合仓1的内部，落入引导板15的顶部，通过引导板15的角度及引导板15顶部的圆形孔洞使得将硝酸镧均匀的分布于混合仓1内部的底部，在通过启动电机8与气泵17，通过注气管18向传动杆16的内部进行注气，气体在分别进入四个连通管23的内部，在通过排气孔24排出，对混合仓1内部的硝酸镧与硝酸锰进行混合，同时传动杆16内部的气体，通过中部的圆形孔排出对引导板15顶部残留的硝酸镧与硝酸锰进行清理，避免硝酸镧与硝酸锰残留于引导板15的顶部。
如图2、4、6所示，混合仓1活动套接于底座2的内部，底座2顶部的内侧分别滑动于滑动槽6的内部，传动板11的顶部与混合仓1的底部活动卡接，引导环13的顶部呈波浪状，传动块12的底部分别与引导环13的顶部相适配，传动杆16的底部活动套接于套管14的内部，套管14内部的长度大于传动板11与引导环13之间的间隙；将硝酸镧与硝酸锰分别通过注料口7注入混合仓1的内部时，混合仓1的重量将会增加下降，将硝酸镧与硝酸锰注入混合仓1的内部，在混合仓1的内部达到饱和状态时(80％-90％)，通过搅拌杆19无法快速的将硝酸镧与硝酸锰进行混合，此时传动块12的底部将与引导环13的顶部相接触，通过电机8带动传动杆16旋转，同时带动传动板11旋转，通过传动块12的底部滑动于引导环13的顶部，通过引导环13顶部的波浪状带动混合仓1上下晃动，分别对四个弹簧22与阻尼器21进行挤压与拉伸，使得混合仓1内部的硝酸镧与硝酸锰混合的效率更高；
在硝酸镧与硝酸锰注入混合仓1的内部达到50％-60％时，传动块12的底部将无法与引导环13的顶部相接触，此时通过搅拌杆19即可将硝酸镧与硝酸锰快速的进行混合，同时降低了能耗的损耗，节约了超级电容器电极材料制备的成本。
如图2、3、7所示，排料口4与混合仓1的内部相连通，四个引导槽9呈扇形，引导槽9内部的深度从后往前逐渐递增，且四个引导槽9的一侧分别与排料口4的内部相连通，四个刮板20的底部与混合仓1内部的底部相接触；硝酸镧与硝酸锰在混合仓1的内部混合完成后，通过控制器5控制排料口4打开，将混合完成的材料排出，同时电机8通过传动杆16带动连通管23旋转，刮板20的底部将与混合仓1内部的底部相接触，对混合仓1内部的底部材料进行清理，同时通过引导槽9的引导，使得混合仓1内部材料排出的更加完全。
本发明的工作原理及使用流程：
在需要制备锰酸镧时，首先将硝酸镧通过注料口7注入混合仓1的内部，硝酸镧将落至引导板15的顶部，通过引导板15顶部的圆形孔，将硝酸锰均匀的落入混合仓1内部的底部，同时将硝酸镧注入混合仓1的内部时，混合仓1的重量将会增加向下移动，通过承接块10分别对下端四个阻尼器21与四个弹簧22进行挤压，在下降的过程中观察刻度3即可对注入硝酸镧量进行控制，在将硝酸锰通过注料口7分别注入混合仓1的内部，在通过引导板15对硝酸锰进行分散，混合仓1将继续下降，在通过观察刻度3对注入硝酸镧的量进行控制；
将硝酸镧与硝酸锰分别注入混合仓1的内部，混合仓1自身的重量较重，将会向下移动，同时传动板11底部的传动块12分别与引导环13的顶部向接触，同时传动杆16的底部将收缩至套管14的内部，在将启动电机8与气泵17进行工作，带动传动杆16旋转，在通过气泵17向传动杆16的内部进行注气，气体通过传动杆16中部的孔洞排出对引导板15顶部的残留的硝酸锰与硝酸镧进行清理，同时传动杆16内部的气体在分别进入四个连通管23的内部，在通过排气孔24排出，对混合仓1内部的硝酸镧与硝酸锰进行搅动，同时电机8将带动传动杆16旋转，同时分别带动搅拌杆19与四个连通管23旋转；
通过搅拌杆19旋转将硝酸镧与硝酸锰进行搅动，同时通过搅拌杆19将混合仓1内部的材料反复的向上搅动，使得硝酸镧与硝酸锰形成循环运动，使得对其搅拌混合的效果更好，排气孔24喷出的气体增加硝酸镧与硝酸锰与混合的效率，并且刮板20将防止硝酸镧沉淀与混合仓1的底部；
在传动杆16旋转的同时带动传动板11旋转，在传动板11旋转的同时分别带动传动块12滑动于引导环13的顶部，通过引导环13顶部的波浪状，推动混合仓1上下移动，带动混合仓1内部的硝酸镧与硝酸锰进行晃动，增加混合仓1内部硝酸镧与硝酸锰混合的速度，同时提高了制备的效率，降低了制备成本，将硝酸镧与硝酸锰混合完成后通过排料口4排出。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种镧基超级电容器电极材料合成装置，包括混合仓(1)与底座(2)，所述混合仓(1)的顶部固定安装有电机(8)，所述混合仓(1)的顶部远离所述电机(8)的背面固定安装有气泵(17)，其特征在于：所述电机(8)的输出端固定安装有传动杆(16)，所述传动杆(16)的外部活动套接有引导板(15)，所述传动杆(16)的外部远离所述引导板(15)的底部固定安装有搅拌杆(19)，所述传动杆(16)的外部远离所述搅拌杆(19)的底部环形等角度固定安装有连通管(23)，四个所述连通管(23)的左右两侧分别等距开设有排气孔(24)，所述传动杆(16)的外部远离所述连通管(23)的底部固定安装有传动板(11)，所述传动板(11)的底部环形等角度固定安装有传动块(12)，所述底座(2)内部的底部固定安装有引导环(13)，所述引导环(13)的顶部固定安装有套管(14)，所述气泵(17)的正面固定安装有注气管(18)。
2.根据权利要求1所述的一种镧基超级电容器电极材料合成装置，其特征在于：所述底座(2)的正面固定安装有控制器(5)，所述混合仓(1)左右两侧的中部分别开设有滑动槽(6)，所述混合仓(1)的顶部远离所述电机(8)的一侧固定安装有注料口(7)，所述混合仓(1)左右两侧的前后两端分别固定安装有承接块(10)，四个所述承接块(10)的顶部与底部分别固定安装有阻尼器(21)，四个所述阻尼器(21)的外部分别固定套接有弹簧(22)，四个所述连通管(23)的底部分别固定安装有刮板(20)，所述混合仓(1)内部的底部开设有引导槽(9)，所述混合仓(1)的正面固定安装有排料口(4)，所述混合仓(1)的正面远离所述排料口(4)的一侧设置有刻度(3)。
3.根据权利要求1所述的一种镧基超级电容器电极材料合成装置，其特征在于：所述传动杆(16)为空心结构，所述注气管(18)的一侧活动套接于所述传动杆(16)的外部，且所述注气管(18)与所述传动杆(16)的内部相连通。
4.根据权利要求1所述的一种镧基超级电容器电极材料合成装置，其特征在于：四个所述连通管(23)与所述传动杆(16)的内部相连通，所述传动杆(16)贯穿于所述混合仓(1)的底部。
5.根据权利要求1所述的一种镧基超级电容器电极材料合成装置，其特征在于：所述引导板(15)呈左高右低，所述引导板(15)的表面开设有圆形孔洞，所述圆形孔洞的直径值从左向右逐渐递增。
6.根据权利要求1所述的一种镧基超级电容器电极材料合成装置，其特征在于：所述传动板(11)的顶部与所述混合仓(1)的底部活动卡接，所述引导环(13)的顶部呈波浪状，所述传动块(12)的底部分别与所述引导环(13)的顶部相适配。
7.根据权利要求1所述的一种镧基超级电容器电极材料合成装置，其特征在于：所述传动杆(16)的底部活动套接于所述套管(14)的内部，所述套管(14)内部的长度大于所述传动板(11)与所述引导环(13)之间的间隙。
8.根据权利要求2所述的一种镧基超级电容器电极材料合成装置，其特征在于：所述排料口(4)与所述混合仓(1)的内部相连通，四个所述引导槽(9)呈扇形，所述引导槽(9)内部的深度从后往前逐渐递增，且四个所述引导槽(9)的一侧分别与所述排料口(4)的内部相连通。
9.根据权利要求2所述的一种镧基超级电容器电极材料合成装置，其特征在于：所述混合仓(1)活动套接于所述底座(2)的内部，所述底座(2)顶部的内侧分别滑动于所述滑动槽(6)的内部。
10.根据权利要求2所述的一种镧基超级电容器电极材料合成装置，其特征在于：四个所述刮板(20)的底部与所述混合仓(1)内部的底部相接触。
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