CN105914420B - 一种用于废旧锂离子动力电池回收的强力震动分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于废旧锂离子动力电池回收的强力震动分选装置，所述分选装置包括碎料储存仓、碎料进口、倾斜式震动筛网、振动槽、激震设备、电极材料漏料仓、电极材料出口、电极材料储存仓、输送管道、杂物仓和酸溶碱沉罐。该分选装置解决了废旧锂离子动力电池破碎后干燥碎料中各物质的分选问题，不仅可将电池碎料彻底分离，而且简单易于实现。

Description

一种用于废旧锂离子动力电池回收的强力震动分选装置

技术领域

本发明涉及废旧锂离子动力电池回收处理技术领域，尤其涉及一种用于废旧锂离子动力电池回收的强力震动分选装置。

背景技术

目前，随着新能源动力电池的陆续退役，回收动力电池材料刻不容缓，同时新能源汽车需求占比将进一步提升，电池级碳酸锂市场货源紧张，上游锂精矿和碳酸锂仍处于供不应求的状态，必将支撑碳酸锂价格继续上涨，回收动力电池材料不仅能够减少环境压力实现经济可持续发展的总体要求，同时能解决锂原料价格持续上涨带来的成本压力。因此无论从资源环境保护角度衡量，还是从新能源汽车发展行业角度衡量，汽车动力电池的回收利用都是必须和重要的。

现有技术中对废旧锂离子动力电池的回收，首先需要将废旧动力电池拆解破碎，经拆解破碎后的电池电芯将变成颗粒较小的碎料，对于碎料的分选是动力电池材料回收的主要难题之一，为应对现阶段锂离子动力电池回收中分选技术难题，非常有必要开发出满足锂离子动力电池破碎后干燥碎料的分选设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于废旧锂离子动力电池回收的强力震动分选装置，解决了废旧锂离子动力电池破碎后干燥碎料中各物质的分选问题，不仅可将电池碎料彻底分离，而且简单易于实现。

一种用于废旧锂离子动力电池回收的强力震动分选装置，所述分选装置包括碎料储存仓、碎料进口、倾斜式震动筛网、振动槽、激震设备、电极材料漏料仓、电极材料出口、电极材料储存仓、输送管道、杂物仓和酸溶碱沉罐，其中：

待分选的废旧锂离子动力电池电芯破碎后的碎料存放在所述碎料储存仓中；

所述碎料经过输送管道和所述碎料进口后输送至所述振动槽；

所述振动槽为密封负压状态，在所述振动槽内设置有倾斜式震动筛网；

在所述振动槽上设置有激震设备，该激震设备能产生强力震动；

所述碎料经过所述倾斜式震动筛网，并在所述激震设备的震动作用下，使所述碎料中的小颗粒电极材料穿过所述倾斜式震动筛网后进入所述电池材料漏料仓；

所述电池材料漏料仓与所述电极材料出口相连，所述小颗粒电极材料通过所述电极材料出口进入到所述电极材料储存仓中，以便储存备用；

除去小颗粒电极材料后的碎料在所述倾斜式震动筛网的作用下向后移动，使所述碎料中的大颗粒杂物通过所述输送管道进入到所述杂物仓中；

所述杂物仓与所述酸溶碱沉罐链接，在所述酸溶碱沉罐中通过酸溶碱沉化学作用将所述大颗粒杂物中的集流体分离出来，并在不同的pH值下分离得到铜铝的氢氧化物沉淀分离；

在所述酸溶碱沉罐内设置有筛网，利用该筛网分选出所述大颗粒杂物中的隔膜以及塑料外壳。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述分选装置解决了废旧锂离子动力电池破碎后干燥碎料中各物质的分选问题，不仅可将电池碎料彻底分离，而且简单易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所提供用于废旧锂离子动力电池回收的强力震动分选装置；

图2为本发明实施例所述倾斜式震动筛网的内部结构示意图。

具体实施方式

下面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，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供用于废旧锂离子动力电池回收的强力震动分选装置，所述分选装置主要包括有碎料储存仓1、碎料进口2、倾斜式震动筛网3、振动槽4、激震设备5、电极材料漏料仓6、电极材料出口7、电极材料储存仓8、输送管道9、杂物仓10和酸溶碱沉罐11，其中各部分的连接和工作关系为：

首先，待分选的废旧锂离子动力电池电芯破碎后的碎料存放在所述碎料储存仓1中；具体实现中，该碎料储存仓1中的碎料是经过环保式烘干炉烘干之后的碎料，碎料粒径控制在2～4mm左右；

所述碎料经过输送管道和所述碎料进口2后输送至所述振动槽4；

所述振动槽4为密封负压状态，在所述振动槽4内设置有倾斜式震动筛网3，该倾斜式震动筛网3有利于推动碎料向后移动；上述振动槽4的密封负压结构能有效防止烟尘的形成，不仅保护环境，同时也提高了电极材料的回收效率；

在所述振动槽4上设置有激震设备5，该激震设备5能产生强力震动，从而减少集流体以及隔膜外壳上电极材料的残留，残留量保证在0.5％以下；

所述碎料经过所述倾斜式震动筛网3，并在所述激震设备5的震动作用下，使所述碎料中的小颗粒电极材料穿过所述倾斜式震动筛网3后进入所述电池材料漏料仓6；

所述电池材料漏料仓6与所述电极材料出口7相连，所述小颗粒电极材料通过所述电极材料出口7进入到所述电极材料储存仓8中，以便储存备用；

除去小颗粒电极材料后的碎料在所述倾斜式震动筛网3的作用下向后移动，使所述碎料中的大颗粒杂物通过所述输送管道9进入到所述杂物仓10中；

所述杂物仓10与所述酸溶碱沉罐11链接，在所述酸溶碱沉罐11中通过酸溶碱沉化学作用将所述大颗粒杂物中的集流体分离出来，并在不同的pH值下分离得到铜铝的氢氧化物沉淀分离；具体实现中，该酸溶碱沉罐11主要根据在酸溶液(稀HNO₃+NaNO₃)下铜铝可以溶解的特性，然后根据不同的碱液pH值将铜盐、铝盐分离开；

在所述酸溶碱沉罐11内设置有筛网，利用该筛网分选出所述大颗粒杂物中的隔膜以及塑料外壳。具体实现中，筛网分选出的隔膜和外壳要及时清理出来，防止影响下一阶段的进料分离。

如图2所示为本发明实施例所述倾斜式震动筛网的内部结构示意图，该倾斜式震动筛网具体包括有：震动槽边缘13、震动内槽14、震动筛网15和激震模块16,其中：震动筛网15与水平面之间的倾斜度为2～5°，倾斜式设计有利于碎料向后移动，进入下一阶段；且筛网的孔径为0.5～1cm，可有效的漏出小颗粒电极材料，并且有效避免其他的碎料进入漏料仓。

另外，如图1所示，所述分选装置还可设置减震装置12，利用该减震装置12有效的防止所述分选装置与地面的冲撞，保护地面，同时也有效的减少了所述分选装置运行时噪音的产生。

具体实现中，振动槽4的震动方向为水平方向，与上下震动相比可有效的减少烟尘的产生。

上述强力震动分选装置的分选过程具体为：

首先，废旧新能源锂离子动力电池电芯经过破碎成较小颗粒，称为电芯碎料，破碎后的碎料主要包括有：隔膜外壳、集流体、正负极材料；

电芯碎料经过倾斜式震动筛网，可以将碎料中的小颗粒电极材料分离出来，小颗粒电极材料进入分选平台的漏料仓经过电极材料出口进入电极材料储存罐，再进入萃取罐，从而实现对小颗粒电极材料的回收以及处理；

经过倾斜式震动筛网处理后的碎料输送至酸溶碱沉罐对集流体进行酸溶碱沉，从而将集流体从碎料中分选出来；

同时，酸溶碱沉罐内设置有筛网，由于隔膜、塑料外壳较轻浮于溶液表面，可以通过水力作用分离出去，由此就实现了隔膜外壳、集流体、正负极材料的分选工作。

综上所述，本发明所提供强力震动分选装置的优点如下：

1)解决了废旧锂离子动力电池破碎后干燥碎料中各物质的分选问题；

2)实现了动力电池隔膜外壳、集流体、电极材料的自动分选，满足了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策(2015年版)》中对外壳、集流体、正负极材料在分选系统中独立回收的要求；

3)通过控制筛孔直径的大小以及强力震动装置使得电池电极材料的分选效果较高，集流体与隔膜外壳上几乎无电极材料的残留，提高材料的回收率；

4)在密封下作业，有效地防止了烟尘的产生，保护环境，提高回收率；

5)自动化控制更加全面，设备简单、操作简便，整个生产运行只需1～2人，大大降低了工人的劳动强度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种用于废旧锂离子动力电池回收的强力震动分选装置，其特征在于，所述分选装置包括碎料储存仓、碎料进口、倾斜式震动筛网、振动槽、激震设备、电极材料漏料仓、电极材料出口、电极材料储存仓、输送管道、杂物仓和酸溶碱沉罐，其中：

待分选的废旧锂离子动力电池电芯破碎后的碎料存放在所述碎料储存仓中；

所述碎料经过输送管道和所述碎料进口后输送至所述振动槽；

所述振动槽为密封负压状态，在所述振动槽内设置有倾斜式震动筛网；

在所述振动槽上设置有激震设备，该激震设备能产生强力震动；

所述碎料经过所述倾斜式震动筛网，并在所述激震设备的震动作用下，使所述碎料中的小颗粒电极材料穿过所述倾斜式震动筛网后进入所述电极材料漏料仓；

所述电极材料漏料仓与所述电极材料出口相连，所述小颗粒电极材料通过所述电极材料出口进入到所述电极材料储存仓中，以便储存备用；

除去小颗粒电极材料后的碎料在所述倾斜式震动筛网的作用下向后移动，使所述碎料中的大颗粒杂物通过所述输送管道进入到所述杂物仓中；

所述杂物仓与所述酸溶碱沉罐连接，在所述酸溶碱沉罐中通过酸溶碱沉化学作用将所述大颗粒杂物中的集流体分离出来，并在不同的pH值下分离得到铜铝的氢氧化物；

在所述酸溶碱沉罐内设置有筛网，利用该筛网分选出所述大颗粒杂物中的隔膜以及塑料外壳；

其中，所述倾斜式震动筛网与水平面之间的倾斜度为2～5°；

所述倾斜式震动筛网的筛网孔径为0.5～1cm。

2.根据权利要求1所述分选装置，其特征在于，

所述振动槽的震动方向为水平方向。

3.根据权利要求1所述分选装置，其特征在于，

所述分选装置还设置有减震装置，利用该减震装置防止所述分选装置与地面的冲撞，并减少所述分选装置运行时的噪音。