CN108525817A - 一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备 - Google Patents

一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备，包括低温冷冻单元、破碎单元和排料单元；该低温冷冻单元包括液氮罐、电磁阀门、冷冻料仓和密封板，废弃锂离子电池在冷冻料仓内进行低温冷冻；破碎单元包括氮气罐、电磁阀门、压力传感器、密封板和破碎腔，废弃锂离子电池在氮气保护下进行破碎；排料单元包括干冰罐、电磁阀门、火源温度传感器和排料口，破碎后产物通过排料口排出破碎设备。本发明可对带电废弃锂离子电池进行破碎，破碎前对其进行冷冻处理，使电池失活，再在氮气保护下进行破碎，排料过程中如遇温度升高或出现火焰情况，可对物料及时进行降温灭火处理，避免带电废弃锂离子电池破碎过程中在破碎设备内着火等安全问题的发生。

Description

一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备
技术领域
本发明涉及废弃锂离子电池回收利用领域技术，尤其是指一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备。
背景技术
废弃锂离子电池中含有大量的钴、镍、锰、锂、石墨、铜、铝、铁等有价成分，如对其随意填埋将对环境造成严重破坏，更会造成严重的资源浪费。因此，对废弃锂离子电池进行高效回收利用不仅能获得钴、锂等高价值金属，还能解决废弃锂离子电池带来的一系列环境问题。回收过程中的破碎环节，是锂离子电池的回收利用过程中的重要步骤，包括粗碎、细碎和研磨过程，每一环节的顺利运行，是锂离子电池回收利用的重要保证。
目前，废弃锂离子电池既有带电的，又有不带电的，不带电的电池相对来说容易处理，可以使用传统破碎设备直接进行破碎。而带电的电池在使用传统破碎机直接破碎时，会发生着火和爆炸的危险，因此需要进行破碎前放电处理，常见的放电方法为是将带电废弃离子电池浸泡在电解质溶液中一定时间后取出，整个过程要经过浸泡和干燥处理，且过程中会产生废水、废气等二次污染。因此，如果能将带电废弃离子电池在失活状态下直接进行破碎，对提高破碎效率，避免安全事故有重要意义。
本发明旨在对废弃锂离子电池进行带电破碎，而从达到废弃锂离子电池无差别破碎的目的，从而提高废弃锂离子电池的破碎效率和破碎过程的安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备，其可以对废弃锂离子电池进行带电破碎，而从达到废弃锂离子电池无差别破碎的目的，从而提高废弃锂离子电池的破碎效率和破碎过程的安全性。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备，包括低温冷冻单元、破碎单元和排料单元；其主要特征在于：该低温冷冻单元包括液氮罐、电磁阀门、冷冻料仓和密封板，废弃锂离子电池在冷冻料仓内进行低温冷冻；破碎单元包括氮气罐、电磁阀门、压力传感器、密封板和破碎腔，废弃锂离子电池在氮气保护下进行破碎；排料单元包括干冰罐、电磁阀门、火源温度传感器和排料口，破碎后产物通过排料口排出破碎设备。
优选的：所述低温冷冻单元包括液氮罐、电磁阀门、冷冻料仓和密封板，废弃锂离子电池在冷冻料仓内进行低温冷冻。
优选的：所述破碎单元包括氮气罐、电磁阀门、压力传感器、密封板和破碎腔，废弃锂离子电池在氮气保护下进行破碎。
优选的：所述排料单元包括干冰罐、电磁阀门、火源温度传感器和排料口，破碎后产物通过排料口排出破碎设备。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
在废弃锂离子电池进入破碎腔之前对其进行一定时间的冷冻，使电极材料失去活性，在破碎过程中，向破碎腔充入氮气进行保护，使电池在隔绝氧气环境下进行破碎，排料过程中如发现有温度升高迹象或有火源，对其进行干冰灭火操作，在整个破碎过程中，通过上述三重保护措施来确保破碎过程的高效率和安全。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明：
附图说明
到此图1是本发明之较佳实施例的结构示意图。
附图标识说明：
10、入料皮带 11、冷冻料仓密封板
12、冷冻料仓 15、破碎腔密封板
16、破碎腔 18、破碎齿辊
20、排料口 21、支撑架
25、压力传感器 27、火源温度传感器
30、液氮罐 31、液氮减压阀
34、电磁阀门 36、液氮入口
40、氮气瓶 41、氮气减压阀
43、电磁阀门 45、氮气入口
50、干冰罐 51、干冰减压阀
53、电磁阀门 54、干冰喷嘴
具体实施方式
请参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有低温冷冻单元、破碎单元和排料单元。
该低温冷冻单元包括冷冻料仓密封板11、冷冻料仓12和液氮输入系统，该系统包括液氮罐30、液氮减压阀31、电磁阀门34和液氮入口36。破碎单元包括破碎腔16和氮气保护系统，破碎腔16内包含破碎腔密封板15和破碎齿辊18，氮气保护系统包括压力传感器25、氮气瓶40、氮气减压阀41、电磁阀门43和氮气入口45。排料单元包括排料口20和灭火降温系统，灭火降温系统包括设置在排料单元内两侧的火源温度传感器27、干冰罐50、干冰减压阀51、电磁阀门53和干冰喷嘴54。
详述本实施例的工作原理如下：
启动该破碎设备，打开液氮减压阀31、氮气减压阀41和干冰减压阀51，同时打开冷冻料仓密封板11，关闭破碎腔密封板15，废弃锂离子电池通过入料皮带10进入冷冻料仓12，入料达到一定量后，冷冻料仓密封板11关闭，电磁阀门34自动打开，液氮罐30中的液氮通过液氮入口36进入冷冻料仓12，经过一定时间的低温冷冻，电磁阀门34自动关闭，破碎腔密封板15打开，经冷冻后的电极材料失去活性的废弃锂离子电池进入破碎腔16，在破碎齿辊18的剪切作用下进行破碎，在破碎过程中，根据压力传感器25的探测结果，电磁阀门 43自动打开或关闭来调节氮气瓶40中的氮气通过氮气入口45进入破碎腔16的量，始终使破碎腔16内的氮气维持一定的压力，使废弃锂离子电池在氮气保护下进行破碎，防止破碎过程中带电电池发生燃烧，破碎后的物料通过排料口排出，在排料过程中，根据火源温度传感器 27探测到的物料火源温度，电磁阀门53自动打开或关闭来调节干冰罐50中的干冰通过干冰喷嘴54的喷射量，达到扑灭火源的目的。整个破碎过程包含了三重保护措施来确保破碎过程的安全性，对带电和不带电的废弃锂离子电池均可破碎，提高了破碎效率，避免安全事故的发生。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备，包括低温冷冻单元、破碎单元和排料单元；其主要特征在于：该低温冷冻单元包括液氮罐、电磁阀门、冷冻料仓和密封板，废弃锂离子电池在冷冻料仓内进行低温冷冻；破碎单元包括氮气罐、电磁阀门、压力传感器、密封板和破碎腔，废弃锂离子电池在氮气保护下进行破碎；排料单元包括干冰罐、电磁阀门、火源温度传感器和排料口，破碎后产物通过排料口排出破碎设备。
2.如权利要求1所述的一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备，其特征在于：所述低温冷冻单元包括液氮罐、电磁阀门、冷冻料仓和密封板，废弃锂离子电池在冷冻料仓内进行低温冷冻。
3.如权利要求1所述的一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备，其特征在于：所述破碎单元包括氮气罐、电磁阀门、压力传感器、密封板和破碎腔，废弃锂离子电池在氮气保护下进行破碎。
4.如权利要求1所述的一种用于废弃锂离子电池破碎的低温破碎设备，其特征在于：所述排料单元包括干冰罐、电磁阀门、火源温度传感器和排料口，破碎后产物通过排料口排出破碎设备。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180914

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