一種廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，所述分選裝置包括高壓水噴頭、震動篩網(wǎng)、傾斜式攪拌槳、隔膜外殼碎料出料口、集流體碎料出料口、電極材料出口、電極材料儲存罐、集流體輸出帶、集流體碎料儲存罐、隔膜外殼輸出帶、隔膜外殼碎料儲存罐和濕式滾筒。利用該分選裝置能夠解決廢舊鋰離子動力電池碎料中各物質(zhì)材料的分選問題，減少廢舊鋰離子動力電池對生態(tài)環(huán)境的危害，提高資源的回收利用率，同時降低鋰原料帶來的行業(yè)成本壓力。
【專利說明】
一種廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子動力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著碳酸鋰價格的繼續(xù)上漲以及新能源動力電池的陸續(xù)退役，回收動力電池材料刻不容緩，不僅能解決鋰原料價格持續(xù)上漲帶來的成本壓力，同時能夠減少環(huán)境壓力實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的總體要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，廢舊鋰離子動力電池材料回收首先需要將廢舊動力電池拆解破碎，經(jīng)拆解破碎后的電池電芯將變成顆粒較小的碎料，對于碎料的分選是動力電池材料回收的主要難題之一，因此開發(fā)滿足鋰離子動力電池碎料分選的設(shè)備勢在必行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，利用該分選裝置能夠解決廢舊鋰離子動力電池碎料中各物質(zhì)材料的分選問題，減少廢舊鋰離子動力電池對生態(tài)環(huán)境的危害，提高資源的回收利用率。
[0005]—種廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，所述分選裝置包括高壓水噴頭、震動篩網(wǎng)、傾斜式攪拌槳、隔膜外殼碎料出料口、集流體碎料出料口、電極材料出口、電極材料儲存罐、集流體輸出帶、集流體碎料儲存罐、隔膜外殼輸出帶、隔膜外殼碎料儲存罐和濕式滾筒，其中:
[0006]廢舊鋰離子動力電池電芯破碎后得到的碎料進入濕式滾筒，在所述濕式滾筒內(nèi)根據(jù)比重不同在水力作用下完成碎料分選，分別分選出集流體、隔膜和塑料外殼；
[0007]所述濕式滾筒的兩側(cè)分別設(shè)置有隔膜外殼碎料出料口和集流體碎料出料口，分選出的隔膜和塑料外殼由所述隔膜外殼碎料出料口進入到隔膜外殼輸出帶中，并經(jīng)過所述隔膜外殼輸出帶的傳送后進入到隔膜外殼碎料儲存罐中；分選出的集流體由所述集流體碎料出料口進入到集流體輸出帶中，并經(jīng)過所述集流體輸出帶的傳送后進入到集流體碎料儲存罐中；
[0008]所述濕式滾筒的下方設(shè)置有電極材料出口，在水力作用下小顆粒電池電極材料將從所述電極材料出口流出，并進入位于濕式滾筒下方的電極材料儲存罐中；
[0009]在所述濕式滾筒內(nèi)部設(shè)置有震動篩網(wǎng)，該震動篩網(wǎng)能強力震動，且該震動篩網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑控制在50mm以下；
[0010]在所述濕式滾筒的軸向設(shè)有出水管，共計6根出水管，均勻分布在所述濕式滾筒的上方、下方、左側(cè)或右側(cè)，在所述出水管下方均設(shè)置有高壓水噴頭，利用所述高壓水噴頭清洗所述碎料上的電池電極材料以及進行材料分選；
[0011]在所述濕式滾筒中軸桿上分布有多組傾斜式攪拌槳，每組傾斜式攪拌槳之間均勻的固定在中軸桿上。
[0012]所述濕式滾筒的直徑為1.5-1.8m，其長度為2-3m。
[0013]所述傾斜式攪拌槳的形狀為柳葉狀，厚度為0.1-0.3cm，長度為0.4-0.5cm。
[0014]所述傾斜式攪拌槳的轉(zhuǎn)速為30-50r/min;
[0015]且所述傾斜式攪拌槳與中軸線之間存在20-30°的夾角。
[0016]所述高壓水噴頭有20-30個，且所述高壓水噴頭能自由旋轉(zhuǎn)。
[0017]所述電極材料儲存罐還連接于壓濾設(shè)備，小顆粒電池電極材料進入所述電極材料儲存罐后，再經(jīng)過所述壓濾設(shè)備脫水處理后得到含水量<5%的濾餅。
[0018]所述電極材料儲存罐內(nèi)部設(shè)有槳式攪拌器，所述槳式攪拌器持續(xù)旋轉(zhuǎn)使小顆粒電池電極材料中的細料始終保持懸浮態(tài)。
[0019]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，利用該分選裝置能夠解決廢舊鋰離子動力電池碎料中各物質(zhì)材料的分選問題，減少廢舊鋰離子動力電池對生態(tài)環(huán)境的危害，提高資源的回收利用率，同時降低鋰原料帶來的行業(yè)成本壓力。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明實施例所提供廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0023]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述，如圖1所示為本發(fā)明實施例所提供廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述分選裝置包括高壓水噴頭
1、震動篩網(wǎng)2、傾斜式攪拌槳3、隔膜外殼碎料出料口 4、集流體碎料出料口 5、電極材料出口
6、電極材料儲存罐7、集流體輸出帶8、集流體碎料儲存罐9、隔膜外殼輸出帶10、隔膜外殼碎料儲存罐11、濕式滾筒12，其中各部分的連接和工作關(guān)系具體為:
[0024]廢舊鋰離子動力電池電芯破碎后得到的碎料進入濕式滾筒12，在所述濕式滾筒12內(nèi)根據(jù)比重不同在水力作用下完成碎料分選，分別分選出集流體、隔膜和塑料外殼;具體實現(xiàn)中，該濕式滾筒的直徑為1.5-1.8m，其長度為2-3m。
[0025]所述濕式滾筒12的兩側(cè)分別設(shè)置有隔膜外殼碎料出料口4和集流體碎料出料口 5，分選出的隔膜和塑料外殼由所述隔膜外殼碎料出料口 4進入到隔膜外殼輸出帶10中，并經(jīng)過所述隔膜外殼輸出帶10的傳送后進入到隔膜外殼碎料儲存罐11中；分選出的集流體由所述集流體碎料出料口5進入到集流體輸出帶8中，并經(jīng)過所述集流體輸出帶8的傳送后進入到集流體碎料儲存罐9中；
[0026]所述濕式滾筒12的下方設(shè)置有電極材料出口6，在水力作用下小顆粒電池電極材料將從所述電極材料出口6流出，并進入位于濕式滾筒12下方的電極材料儲存罐7中；
[0027 ]在所述濕式滾筒12內(nèi)部設(shè)置有震動篩網(wǎng)2，該震動篩網(wǎng)2能強力震動，且該震動篩網(wǎng)2的網(wǎng)孔直徑控制在50_以下，可有效地控制集流體以及隔膜外殼的通過；
[0028]在所述濕式滾筒12的軸向設(shè)有出水管，共計6根出水管，均勻分布在所述濕式滾筒12的上方、下方、左側(cè)或右側(cè)，在所述出水管下方均設(shè)置有高壓水噴頭I，利用所述高壓水噴頭I清洗所述碎料上的電池電極材料以及進行材料分選;具體實現(xiàn)中，該高壓水噴頭有so-so 個，且所述高壓水噴頭能自由旋轉(zhuǎn)，以保證碎料的沖洗效果。
[0029]在所述濕式滾筒12中軸桿上分布有多組傾斜式攪拌槳3，每組傾斜式攪拌槳之間均勻的固定在中軸桿上。具體實現(xiàn)中，該傾斜式攪拌槳的形狀為柳葉狀，厚度為0.1-0.3cm，長度為0.4-0.5cm;進一步的，該傾斜式攪拌槳的轉(zhuǎn)速為30-50r/min，且所述傾斜式攪拌槳與中軸線之間存在20-30°的夾角。該傾斜式攪拌槳的設(shè)計有助于推動隔膜外殼以及集流體由碎料出口排出。
[0030]另外，上述電極材料儲存罐7還可連接于壓濾設(shè)備，小顆粒電池電極材料進入所述電極材料儲存罐7后，再經(jīng)過所述壓濾設(shè)備脫水處理后得到含水量<5%的濾餅。同時壓濾設(shè)備脫水過程中所得到的水可以輸入到出水管中，實現(xiàn)水的循環(huán)利用，達到節(jié)約水資源的目的。
[0031 ]在所述電極材料儲存罐7內(nèi)部還可設(shè)有槳式攪拌器，所述槳式攪拌器持續(xù)旋轉(zhuǎn)使小顆粒電池電極材料中的細料始終保持懸浮態(tài)，以方便后續(xù)工序中將細料栗入壓濾設(shè)備進行脫水處理。
[0032]具體實現(xiàn)中，上述分選裝置的具體工作過程為:
[0033]首先廢舊新能源鋰離子動力電池電芯經(jīng)過破碎成較小顆粒，稱為電芯碎料，破碎后有利于集流體(銅、招)、細料(電池電極材料)、粗料(隔膜、外殼等雜質(zhì))的分選；
[0034]分選出的細料為電池電極材料水溶液，經(jīng)過壓濾設(shè)備脫水處理后得到濾餅，得到的濾餅直接進行萃取，得到相應(yīng)的鋰化合物，以及鎳錳鈷等金屬化合物，實現(xiàn)鋰資源的回收再用以及鎳錳鈷的收集處理；
[0035]再根據(jù)水重力作用分選出的集流體和隔膜外殼，正負極片集流體通過酸溶堿沉進行分離；隔膜外殼通過水力作用分選出來，同時隔膜和外殼又可以分為輕質(zhì)碎料和重質(zhì)碎料，在水力的作用下逐次分選出來。
[0036]綜上所述，本發(fā)明實施例所提供的廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置具有如下優(yōu)占.V.
[0037]I)能夠解決廢舊鋰離子動力電池碎料中各物質(zhì)材料的分選問題；
[0038]2)能夠解決動力電池隔膜外殼、集流體和電極材料的自動分選問題；
[0039]3)利用內(nèi)部設(shè)置的傾斜式攪拌槳，不僅能夠使得集流體以及隔膜外殼上的電極材料清洗干凈，得到充分清洗，同時傾斜式攪拌槳也具有助推作用，將集流體以及隔膜外殼從滾筒進料端推至出料口，實現(xiàn)碎料的分選以及出料工作；
[0040]4)能夠?qū)崿F(xiàn)水的循環(huán)利用，達到節(jié)約水資源的目的；
[0041]5)能夠提高廢舊鋰離子動力電池的破碎分選效率和資源回收利用率，而且減少了環(huán)境污染，降低了人力成本；
[0042]6)自動化控制更加全面，整個生產(chǎn)運行只需3?5人，大大降低了工人的勞動強度。
[0043]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，其特征在于，所述分選裝置包括高壓水噴頭、震動篩網(wǎng)、傾斜式攪拌槳、隔膜外殼碎料出料口、集流體碎料出料口、電極材料出口、電極材料儲存罐、集流體輸出帶、集流體碎料儲存罐、隔膜外殼輸出帶、隔膜外殼碎料儲存罐和濕式滾筒，其中: 廢舊鋰離子動力電池電芯破碎后得到的碎料進入所述濕式滾筒，在所述濕式滾筒內(nèi)根據(jù)比重不同在水力作用下完成碎料分選，分別分選出集流體、隔膜和塑料外殼； 所述濕式滾筒的兩側(cè)分別設(shè)置有隔膜外殼碎料出料口和集流體碎料出料口，分選出的隔膜和塑料外殼由所述隔膜外殼碎料出料口進入到隔膜外殼輸出帶中，并經(jīng)過所述隔膜外殼輸出帶的傳送后進入到隔膜外殼碎料儲存罐中；分選出的集流體由所述集流體碎料出料口進入到集流體輸出帶中，并經(jīng)過所述集流體輸出帶的傳送后進入到集流體碎料儲存罐中； 所述濕式滾筒的下方設(shè)置有電極材料出口，在水力作用下小顆粒電池電極材料將從所述電極材料出口流出，并進入位于濕式滾筒下方的電極材料儲存罐中； 在所述濕式滾筒內(nèi)部設(shè)置有震動篩網(wǎng)，該震動篩網(wǎng)能強力震動，且該震動篩網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑控制在50mm以下； 在所述濕式滾筒的軸向設(shè)有出水管，共計6根出水管，均勻分布在所述濕式滾筒的上方、下方、左側(cè)或右側(cè)，在所述出水管下方均設(shè)置有高壓水噴頭，利用所述高壓水噴頭清洗所述碎料上的電池電極材料以及進行材料分選； 在所述濕式滾筒中軸桿上分布有多組傾斜式攪拌槳，每組傾斜式攪拌槳之間均勻的固定在中軸桿上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，其特征在于， 所述濕式滾筒的直徑為1.5-1.8m，其長度為2-3m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，其特征在于， 所述傾斜式攪拌槳的形狀為柳葉狀，厚度為0.1-0.3cm,長度為0.4-0.5cm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，其特征在于， 所述傾斜式攪拌槳的轉(zhuǎn)速為30-50r/min; 且所述傾斜式攪拌槳與中軸線之間存在20-30°的夾角。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，其特征在于， 所述高壓水噴頭有20-30個，且所述高壓水噴頭能自由旋轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，其特征在于， 所述電極材料儲存罐還連接于壓濾設(shè)備，小顆粒電池電極材料進入所述電極材料儲存罐后，再經(jīng)過所述壓濾設(shè)備脫水處理后得到含水量<5%的濾餅。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述廢舊鋰離子動力電池碎料分選裝置，其特征在于， 所述電極材料儲存罐內(nèi)部設(shè)有槳式攪拌器，所述槳式攪拌器持續(xù)旋轉(zhuǎn)使小顆粒電池電極材料中的細料始終保持懸浮態(tài)。
【文檔編號】H01M10/54GK106025417SQ201610537308
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】夏雄偉, 薛辛, 馬成, 殷康健
【申請人】株洲鼎端裝備股份有限公司