CN109273789B - 空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，包括支架和竖直设置在支架上的空心圆柱状壳体，所述壳体内由下至上依次分为金属沉降室、撞击室及分离室，所述金属沉降室内设置有若干进风管，所述撞击室内设置有若干层搅拌桨，所述撞击室内位于搅拌桨上方且紧邻壳体内侧均设置有圆台状导料管，所述分离室的侧壁下部连接有进料管，所述分离室顶部连接有出粉管，另一端连接有粉料收集装置，所述壳体底部连接有出料斗，下端连接有星型卸料阀，本发明通过旋转的搅拌桨对自由下落的锂电池极片进行多次击打，再利用空气动力将击打脱落的粉末拽出壳体，实现粉末收集，从而达到脱粉彻底、操作简单、快速高效的效果。
Description
技术领域
本发明涉及废旧锂电池回收处理领域，特别是涉及一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置。
背景技术
随着手机、笔记本电脑、数码相机、电动车、电动工具、新能源汽车等行业的快速发展，对锂电池的需求将会不断增长，我国成为了世界最大的锂电池生产制造基地、第二大锂电池生产国和出口国，锂电池已经占到全球40%的市场份额，锂电池经过多年的使用和充电，内部结构发生了变化，随着年限的增加锂电池的燃烧风险和泄漏风险逐年增加，锂电池的回收将有效的解决爆燃和环境污染等问题，同时避免环境污染、资源浪费也是锂电池回收的意义所在，锂电池内含有金属钴、锰、锂等金属，其具有很大的经济价值。
锂电池在回收时需要进行放电、破碎、热解及脱粉等过程，目前大多数锂电池极片大多采用气流粉碎分级机来对其进行脱粉处理，从而收集锂电池的正极片材料中的钴酸锂粉、负极片材料中的石墨粉，气流粉碎分级机是将压缩空气由超音速喷管加速后进入设备，在粉碎分级机内相互撞击形成粉碎腔，物料由加料口进入粉碎机内，在气流的带动下，物料于粉碎腔中部相互碰撞、摩擦而实现粉碎脱粉，其存在着脱粉效率较为低下，同时脱粉率也很低，脱粉不彻底，使得部分金属粉末附着在铝箔或铜箔上，继而影响了锂电池中的金属回收利用率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，其脱粉彻底、操作简单、快速高效。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，包括支架和竖直设置在支架上的空心圆柱状壳体，所述壳体内由下至上依次分为金属沉降室、撞击室及分离室，所述金属沉降室内设置有若干进风管，所述进风管的出风端置于金属沉降室内且在出风端上连接有向下弯曲的弯头，进风端置于金属沉降室外部且连接有鼓风机，所述撞击室内设置有若干层搅拌桨，所述若干层搅拌桨与竖直设置在壳体内的搅拌轴连接，所述搅拌轴上端穿过分离室延伸至壳体顶部外，所述壳体顶部外设置有与搅拌轴连接的搅拌电机，所述金属沉降室内壁上水平连接有固定支架，所述搅拌轴下端通过轴承与固定支架连接，所述撞击室内位于搅拌桨上方且紧邻壳体内侧均设置有圆台状导料管，所述圆台状导料管呈上大下小，所述分离室的侧壁下部连接有进料管，所述进料管一端与分离室连通，另一端上连接有星型进料阀，所述分离室顶部连接有出粉管，所述出粉管一端与分离室连通，另一端连接有粉料收集装置，所述壳体底部连接有出料斗，所述出料斗上端与金属沉降室连通，下端连接有星型卸料阀。
本发明一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，通过在壳体内由下至上依次分为金属沉降室、撞击室及分离室，这样便于对废旧锂电池极片进行分离、击打及金属铝箔、铜箔的沉降收集；通过在金属沉降室内设置有若干进风管，所述进风管的出风端置于金属沉降室内且在出风端上连接有向下弯曲的弯头，进风端置于金属沉降室外部且连接有鼓风机，这样便于对整个脱粉装置提供气流，使得被击打脱落后的粉末随着气流移动，同时弯头朝下可有效的防止金属铜铝掉入弯头内，避免进风管发生堵塞，从进风管来的空气，经弯头后在金属沉降室内转向后向上运动，从而清洗从撞击室掉落的正负极粉末，将粉末通过气流拽入到分离室，最终从分离室顶部的出粉口排出，从撞击室掉落的金属铜铝混合物进入金属沉降室后，落入出料斗；通过撞击室内设置有若干层搅拌桨，所述若干层搅拌桨与竖直设置在壳体内的搅拌轴连接，所述搅拌轴上端穿过分离室延伸至壳体顶部外，所述壳体顶部外设置有与搅拌轴连接的搅拌电机，这样搅拌电机可带动搅拌轴转动，从而驱动搅拌桨来对自由下落的锂电池极片进行击打，以实现对锂电池极片的脱粉处理；通过在金属沉降室内壁上水平连接有固定支架，将搅拌轴下端通过轴承与固定支架连接，这样可有效避免因搅拌轴较长而导致其跳动，以保证搅拌轴转动更加平稳；通过在撞击室内位于搅拌桨上方且紧邻壳体内侧均设置有圆台状导料管，所述圆台状导料管呈上大下小，这样便于对锂电池极片物料进行导流，有效的将沿着壳体内壁滑落的物料进行汇聚，使得锂电池极片脱粉更加彻底有效，有效的避免物料沿着壳体内壁滑落而出现漏击打的情况；通过在分离室的侧壁下部连接有进料管，进料管一端与分离室连通，另一端上连接有星型进料阀，这样便于利用星型进料阀定量加入锂电池正负极混合料，防止分离室中的空气外泄或外界空气进入壳体内部；通过在分离室顶部连接有出粉管，将出粉管一端与分离室连通，另一端连接有粉料收集装置，这样便于掉落的正负极粉末被向上流动的空气向上拽到分离室，再通过出粉管进入到粉料收集装置，最终完成粉料收集；通过在壳体底部连接有出料斗，所述出料斗上端与金属沉降室连通，下端连接有星型卸料阀，这样正负极片被分离出正负极粉后，即成为金属铜铝混合物，在重力作用下自由沉降入出料斗，最终从出料斗上的星型卸料阀排出本机械脱粉装置。
作为优选，所述搅拌桨包括若干相互连接的横截面为L形的桨片，这样便于桨片的竖直面对锂电池极片进行击打；所述相邻桨片之间的夹角相同，这样便于对锂电池极片均匀击打；所述桨片靠近壳体一端向上弯曲设置，这样便于对自由下落到搅拌桨上的锂电池极片进行聚拢，从而提高对锂电池极片的击打率。
作为优选，所述桨片的水平面上开设有若干竖直通孔，这样既便于被击打脱落的粉末从竖直通孔中向上运动，同时又便于气流向上通过；竖直面上开设若干有水平通孔，这样便于减小搅拌桨转动时的阻力。
作为优选，所述圆台状导料管的侧面与壳体之间的夹角为15度至45度，这样便于锂电池极片沿着导料管内壁滑落；所述圆台状导料管的下端直径为搅拌桨的旋转直径的0.6至0.8倍，这样便于被圆台状导料管汇聚的物料完全落在搅拌桨上，以有效的避免出现漏打的现象。
作为优选，所述进风管和出粉管上均设置有控制阀，这样便于调节壳体内的引风空气量和壳体的内部压力。
作为优选，所述壳体上设置有压力表，这样便于实时监测壳体内部压力。
作为优选，所述圆台状导料管上端通过法兰盘与壳体固定连接，所述金属沉降室、撞击室及分离室之间通过法兰盘连接，这样便于其相互之间的安装和拆卸。
作为优选，所述分离室的高度与分离室的直径比值为4至10，这样可根据脱粉后的金属铜铝中混入的正负极粉的含量自由可调。
作为优选，所述搅拌桨的层数为1至4层，这样便于对锂电池极片进行多级击打。
作为优选，所述进风管的数量为2至6个且在壳体上呈环形均布，这样便于调节进风量。
与现有技术相比，本发明一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置的有益效果：通过旋转的搅拌桨对自由下落的锂电池极片进行多次击打，再利用空气动力将击打脱落的粉末拽出壳体，实现粉末收集，从而达到脱粉彻底、操作简单、快速高效的效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置的结构示意图。
图2是本发明一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置的搅拌桨正视图。
图3是本发明一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置的搅拌桨俯视图。
图4是本发明一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置的金属沉降室的俯视图。
其中，附图标记：1为支架，2为壳体，3为金属沉降室，4为撞击室，5为分离室，6为进风管，7为弯头，8为鼓风机，9为搅拌桨，10为搅拌轴，11为搅拌电机，12为固定支架，13为轴承，14为圆台状导料管，15为进料管，16为星型进料阀，17为出粉管，18为粉料收集装置，19为出料斗，20为星型卸料阀，21为桨片，22为竖直通孔，23为水平通孔，24为控制阀，25为压力表，26为法兰盘。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1至图4所示，本发明一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，包括支架1和竖直设置在支架1上的空心圆柱状壳体2，所述壳体2内由下至上依次分为金属沉降室3、撞击室4及分离室5，所述金属沉降室3内设置有若干进风管6，所述进风管6的出风端置于金属沉降室3内且在出风端上连接有向下弯曲的弯头7，进风端置于金属沉降室3外部且连接有鼓风机8，所述撞击室4内设置有若干层搅拌桨9，所述若干层搅拌桨9与竖直设置在壳体2内的搅拌轴10连接，所述搅拌轴10上端穿过分离室5延伸至壳体2顶部外，所述壳体2顶部外设置有与搅拌轴10连接的搅拌电机11，所述金属沉降室3内壁上水平连接有固定支架12，所述搅拌轴10下端通过轴承13与固定支架12连接，所述撞击室4内位于搅拌桨9上方且紧邻壳体2内侧均设置有圆台状导料管14，所述圆台状导料管14呈上大下小，所述分离室5的侧壁下部连接有进料管15，所述进料管15一端与分离室5连通，另一端上连接有星型进料阀16，所述分离室5顶部连接有出粉管17，所述出粉管17一端与分离室5连通，另一端连接有粉料收集装置18，选用布袋除尘器，所述壳体2底部连接有出料斗19，所述出料斗19上端与金属沉降室3连通，下端连接有星型卸料阀20。
如图1至图4所示，本发明一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，搅拌桨9包括若干相互连接的横截面为L形的桨片21，所述相邻桨片21之间的夹角相同，所述桨片21靠近壳体2一端向上弯曲设置，这里选用4片桨片，呈十字形排布，所述桨片21的水平面上开设有若干竖直通孔22，竖直面上开设若干有水平通孔23，所述圆台状导料管14的侧面与壳体2之间的夹角为15度至45度，这里选用30度，所述圆台状导料管14的下端直径为搅拌桨9的旋转直径的0.6至0.8倍，这里选用0.7倍，所述进风管6和出粉管17上均设置有控制阀24，所述壳体2上设置有压力表25，所述圆台状导料管14上端通过法兰盘26与壳体2固定连接，所述金属沉降室3、撞击室4及分离室5之间通过法兰盘26连接，所述分离室5的高度与分离室5的直径比值为4至10，这里选用10，所述搅拌桨9的层数为1至4层，这里选用2层，所述进风管6的数量为2至6个且在壳体2上呈环形均布，这里选用4个进风管。
如图1至图4所示，本发明一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，废旧锂离子电池正负极片混合物从分离室进料口的星型进料阀定量加入。正负极片混合物在重力作用自由下落滑入圆台状导料管后，进入撞击室内。正负极片混合物在撞击室被搅拌桨旋转碰撞击打，正负极片上的正负极粉末发生脱落而分离；掉落的正负极粉末被向上流动的空气向上拽到分离室的出料口排出本机械脱粉装置；正负极片被分离出正负极粉后，剩下的即为金属铜箔、铝箔混合物，在重力作用下自由沉降入出料斗，最终从出料斗下端的星型卸料阀排出本机械脱粉装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡是在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，其特征在于：包括支架（1）和竖直设置在支架（1）上的空心圆柱状壳体（2），所述壳体（2）内由下至上依次分为金属沉降室（3）、撞击室（4）及分离室（5），所述金属沉降室（3）内设置有若干进风管（6），所述进风管（6）的出风端置于金属沉降室（3）内且在出风端上连接有向下弯曲的弯头（7），进风端置于金属沉降室（3）外部且连接有鼓风机（8），所述撞击室（4）内设置有若干层搅拌桨（9），所述若干层搅拌桨（9）与竖直设置在壳体（2）内的搅拌轴（10）连接，所述搅拌轴（10）上端穿过分离室（5）延伸至壳体（2）顶部外，所述壳体（2）顶部外设置有与搅拌轴（10）连接的搅拌电机（11），所述金属沉降室（3）内壁上水平连接有固定支架（12），所述搅拌轴（10）下端通过轴承（13）与固定支架（12）连接，所述撞击室（4）内位于搅拌桨（9）上方且紧邻壳体（2）内侧均设置有圆台状导料管（14），所述圆台状导料管（14）呈上大下小，所述分离室（5）的侧壁下部连接有进料管（15），所述进料管（15）一端与分离室（5）连通，另一端上连接有星型进料阀（16），所述分离室（5）顶部连接有出粉管（17），所述出粉管（17）一端与分离室（5）连通，另一端连接有粉料收集装置（18），所述壳体（2）底部连接有出料斗（19），所述出料斗（19）上端与金属沉降室（3）连通，下端连接有星型卸料阀（20）；所述进风管（6）和出粉管（17）上均设置有控制阀（24）；所述壳体（2）上设置有压力表（25）。
2.根据权利要求1所述的一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，其特征在于：所述搅拌桨（9）包括若干相互连接的横截面为L形的桨片（21），所述相邻桨片（21）之间的夹角相同，所述桨片（21）靠近壳体（2）一端向上弯曲设置。
3.根据权利要求2所述的一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，其特征在于：所述桨片（21）的水平面上开设有若干竖直通孔（22），竖直面上开设若干有水平通孔（23）。
4.根据权利要求1所述的一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，其特征在于：所述圆台状导料管（14）的侧面与壳体（2）之间的夹角为15度至45度，所述圆台状导料管（14）的下端直径为搅拌桨（9）的旋转直径的0.6至0.8倍。
5.根据权利要求1所述的一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，其特征在于：所述圆台状导料管（14）上端通过法兰盘（26）与壳体（2）固定连接，所述金属沉降室（3）、撞击室（4）及分离室（5）之间通过法兰盘（26）连接。
6.根据权利要求1所述的一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，其特征在于：所述分离室（5）的高度与分离室（5）的直径比值为4至10。
7.根据权利要求1所述的一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，其特征在于：所述搅拌桨（9）的层数为1至4层。
8.根据权利要求1所述的一种空气动力处理废旧锂离子电池正极片脱粉装置，其特征在于：所述进风管（6）的数量为2至6个且在壳体（2）上呈环形均布。
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- 2018-08-20 CN CN201810945789.6A patent/CN109273789B/zh active Active
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| 废旧干电池湿法回收工艺和汞的无害化处理;严逊;;重庆科技学院学报(自然科学版)(第01期);全文 * |
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