本技術(shù)涉及鋰電池回收領(lǐng)域，尤其是一種一體化物理分離放電、拆解后鋰電池碎料的設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著近年來新能源汽車發(fā)展趨勢強(qiáng)勁，作為新能源汽車動力核心的動力電池的回收標(biāo)準(zhǔn)是電池容量低于80％，這也就意味著新能源汽車在行駛3～5年就要更換一次動力電池。廢舊的動力電池內(nèi)含有大量的重金屬以及廢酸、廢堿等電解質(zhì)溶液，進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中會危害環(huán)境，因此有必要將使用后的廢舊鋰電池進(jìn)行回收，以便節(jié)約資源。目前，廢棄動力電池的回收已成為行業(yè)關(guān)注的焦點。

2、目前，動力電池回收工藝可以分為梯次利用以及拆解工藝兩大部分。梯次回收的動力電池本身沒有徹底報廢，仍然可以在別的途徑繼續(xù)使用，一般電池容量在60%-80%范圍內(nèi)時梯次利用價值較高。當(dāng)前，已提出了如cn116213429a所述的一種鋰電池回收用破碎分選裝置及其使用方法，將陰極、陽極、電池殼體進(jìn)行分離后，再分別進(jìn)行分類回收。然而目前已經(jīng)投入使用的常規(guī)回收設(shè)備許多仍然是將電池放電、拆解后一起進(jìn)行破碎，再對破碎后的混合料進(jìn)行分類回收。有必要針對此類混合料提出一種合理的分類回收裝置，以提高回收效率。

3、如前所述，拆解工藝是將廢舊動力電池經(jīng)過機(jī)械拆解破碎、過篩、磁選分離、精細(xì)粉碎和分選等工藝流程分別獲得電極活性物質(zhì)、集流體和電池外殼等有價值產(chǎn)物。其主要工藝流程為，廢舊電池放電后，通過機(jī)械拆解獲得螺母墊片、正負(fù)極導(dǎo)電柱、電池芯包、鋁合金外殼和橡膠塑料等。之后對拆解獲得的電池芯包進(jìn)行進(jìn)一步粉碎分選進(jìn)而獲得鋁粉、銅粉等有價金屬、隔膜以及電池正負(fù)極粉。

4、由于鋰電池電芯是根據(jù)不同材料逐層且反復(fù)疊合而制成一個特殊結(jié)構(gòu)，所以在單體拆解回收的過程中都會遇到：破碎后物料中除極片、塑料隔膜的其余物質(zhì)在前期工藝中完成分選之后，對極片、隔膜和電池正極粉進(jìn)行回收時，極片、隔膜和電池正極粉之間無法實現(xiàn)一次作業(yè)同時回收各類材料。目前普遍的做法是多級分選的方式或采用高溫?zé)崽幚砗蠖嗉壏诌x的方式，但是，多級分選的方式，回收工藝長，回收效率低下；而熱處理會造成隔膜的氣化消失，物料板結(jié)，同時還會產(chǎn)生有害物質(zhì)污染大氣環(huán)境，對回收拆解鋰電池分選的困難不能根本解決。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種對應(yīng)用傳統(tǒng)拆解工藝所產(chǎn)生的極片、隔膜和電池正極粉混合物進(jìn)行一體化分類回收的裝置。

2、本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，包括殼體內(nèi)的分料腔和分料腔頂部的進(jìn)料裝置，進(jìn)料裝置的落料方向為斜向下落料，分料腔的中部傾斜設(shè)置有分料擋板，在殼體中部位置布置有兩個吹掃裝置，兩吹掃裝置上下間隔開一定距離，吹掃裝置的風(fēng)向均為迎向進(jìn)料裝置的落料方向且向分料擋板方向傾斜，殼體的底部設(shè)有左、右布置的重物料出口和輕物料出口，重物料出口偏置于進(jìn)料裝置的落料一側(cè)而輕物料出口偏置于另一側(cè)，輕物料出口又由篩網(wǎng)分隔成靠近重物料出口且位于篩網(wǎng)下側(cè)的電極粉出料口和遠(yuǎn)離重物料出口且位于篩網(wǎng)上側(cè)的隔膜出料口。本實用新型通過合理的布置進(jìn)料方向、吹掃方向和分料擋板、篩網(wǎng)，通過重力和氣流共同作用來引導(dǎo)混合物中不同物料的去向，實現(xiàn)了將隔膜、電極粉和極片于連續(xù)投料過程中分類回收，縮短了回收流程，提高了鋰電池的回收效率。

3、所述篩網(wǎng)與水平方向向下成30～60°夾角。經(jīng)試驗，具有上述傾斜角度的篩網(wǎng)斜度能夠較好保證電極粉與隔膜的分離。

4、所述篩網(wǎng)的篩孔直徑為0.5～3mm。經(jīng)試驗，具有上述篩孔直徑的篩網(wǎng)能夠保證電級粉的落料收集。

5、為較好的分離重物料與輕物料，分料腔內(nèi)設(shè)有一豎向隔板用于分隔重物料出口和電極粉出料口，篩網(wǎng)連接在所述豎向隔板上，豎向隔板連接在殼體上。

6、為向分料腔提供必須的分選氣流，所述吹掃裝置為一臺風(fēng)機(jī)或布置在同一水平面的兩臺以上風(fēng)向相互平行的風(fēng)機(jī)，具體可根據(jù)單位時間的進(jìn)料量和進(jìn)料裝置的出口一端的尺寸來確定，并可為風(fēng)機(jī)配備相應(yīng)的導(dǎo)流口來完成送風(fēng)和確定風(fēng)向。

7、所述進(jìn)料裝置的落料方向與豎直方向成45～60°夾角可調(diào)節(jié)，使其混合料下落時與垂直方向存在夾角，以提供良好的下料初速度和受力角度。

8、進(jìn)一步的，所述分料擋板與水平方向成45～60°夾角可調(diào)節(jié)，位于上部的吹掃裝置的風(fēng)向與水平方向向下成10～20°夾角可調(diào)節(jié)，位于下部的吹掃裝置的風(fēng)向與水平方向向上成5～15°夾角可調(diào)節(jié)。

9、所述分料腔由前、后壁和左、右壁圍合而成，所述分料擋板連接在前、后壁之間且與前、后壁之間無間隙，分料擋板與左、右壁之間存在走料通道。

10、本實用新型的有益效果是：能夠連續(xù)作業(yè)，同時分選回收隔膜和電極粉，促進(jìn)后續(xù)正負(fù)極片回收，不產(chǎn)生廢水廢氣污染。

技術(shù)特征：

1.鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，包括殼體（2）內(nèi)的分料腔（9）和分料腔頂部的進(jìn)料裝置（1），其特征是：進(jìn)料裝置（1）的落料方向為斜向下落料，分料腔（9）的中部傾斜設(shè)置有分料擋板（6），在殼體（2）中部位置布置有兩個吹掃裝置（8），兩吹掃裝置上下間隔開一定距離，吹掃裝置（8）的風(fēng)向均為迎向進(jìn)料裝置的落料方向且向分料擋板方向傾斜，殼體（2）的底部設(shè)有左、右布置的重物料出口（7）和輕物料出口，重物料出口（7）偏置于進(jìn)料裝置（1）的落料一側(cè)而輕物料出口偏置于另一側(cè)，輕物料出口又由篩網(wǎng)（5）分隔成靠近重物料出口（7）且位于篩網(wǎng)（5）下側(cè)的電極粉出料口（4）和遠(yuǎn)離重物料出口（7）且位于篩網(wǎng)（5）上側(cè)的隔膜出料口（3）。

2.如權(quán)利要求1所述的鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，其特征是：所述篩網(wǎng)（5）與水平方向向下成30～60°夾角可調(diào)節(jié)。

3.如權(quán)利要求1所述的鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，其特征是：所述篩網(wǎng)（5）的篩孔直徑為0.5～3mm。

4.如權(quán)利要求1所述的鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，其特征是：分料腔（9）內(nèi)設(shè)有一豎向隔板（10）用于分隔重物料出口（7）和電極粉出料口（4），篩網(wǎng)（5）連接在所述豎向隔板（10）上，豎向隔板（10）連接在殼體（2）上。

5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，其特征是：所述吹掃裝置（8）為一臺風(fēng)機(jī)或布置在同一水平面的兩臺以上風(fēng)向相互平行的風(fēng)機(jī)。

6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，其特征是：所述進(jìn)料裝置（1）的落料方向與豎直方向成45～60°夾角可調(diào)節(jié)。

7.如權(quán)利要求6所述的鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，其特征是：所述分料擋板（6）分料擋板與水平方向成45～60°夾角可調(diào)節(jié)，位于上部的吹掃裝置的風(fēng)向與水平方向向下成10～20°夾角可調(diào)節(jié)，位于下部的吹掃裝置的風(fēng)向與水平方向向上成5～15°夾角可調(diào)節(jié)。

8.如權(quán)利要求1所述鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，其特征是：所述分料腔（9）由前、后壁和左、右壁圍合而成，所述分料擋板（6）連接在前、后壁之間且與前、后壁之間無間隙，分料擋板（6）與左、右壁之間存在走料通道（11）。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及鋰電池碎料的回收分選，公開了一種鋰電池隔膜和電極粉一體化回收裝置，其包括殼體內(nèi)的分料腔和分料腔頂部的進(jìn)料裝置，進(jìn)料裝置的落料方向為斜向下落料，分料腔的中部傾斜設(shè)置有分料擋板，在殼體中部位置布置有兩個吹掃裝置，兩吹掃裝置上下間隔開一定距離，吹掃裝置的風(fēng)向均為迎向進(jìn)料裝置的落料方向且向分料擋板方向傾斜，殼體的底部設(shè)有左、右布置的重物料出口和輕物料出口，重物料出口偏置于進(jìn)料裝置的落料一側(cè)而輕物料出口偏置于另一側(cè)，輕物料出口又由篩網(wǎng)分隔成靠近重物料出口且位于篩網(wǎng)下側(cè)的電極粉出料口和遠(yuǎn)離重物料出口且位于篩網(wǎng)上側(cè)的隔膜出料口。該裝置能實現(xiàn)分類回收，回收流程短，回收效率高。

技術(shù)研發(fā)人員：周高明,張云霞,徐慧遠(yuǎn),朱學(xué)帥,宋昭,劉俊,唐勇,嚴(yán)書勱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：宜賓天原科創(chuàng)設(shè)計有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240402
技術(shù)公布日：2025/4/7