CN109834107A - 一种带电废旧动力电池破碎分选装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种带电废旧动力电池破碎分选装置及方法，可解决现有的放电设备的工装夹具很难适用于多种型号的动力电池以及放电设备价格昂贵，使用放电设备导致电池回收的成本较高的技术问题。本发明的带电废旧动力电池破碎分选装置一种带电废旧动力电池破碎分选装置及方法，主要包括破碎设备，隔膜分选设备，搅拌设备，过滤设备，烘干设备和筛分设备。所述破碎设备将整块动力电池破碎成片状隔膜，片状正负极极片，小块状外壳及部分从极片上脱落的粉料，所述隔膜分选设备是将隔膜与极片、粉料分离收集，所述搅拌设备是将正负极极片上的粉料与箔材分离，所述过滤设备及烘干设备是用于除去金属箔材与粉料中的水分，所述筛分设备将金属箔材与粉料分离。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池回收技术领域，具体涉及一种带电废旧动力电池破碎分选装置及方法。
背景技术
近年来，在绿色环保的时代背景下，我国新能源汽车出现快速增长，在快速扩张的汽车市场的拉动下，动力电池产业繁荣发展。
2017年，我国新能源汽车产销为79.4万辆和77.7万辆，根据预测，未来新能源汽车行业仍将维持快速增长，预计到2020年新能源汽车销量接近200万辆。随着新能源汽车的快速增长，动力电池将大批量退役并进入回收利用环节，并且从2018年开始已经陆续出现退役电池。根据预测，到2020年，我国电动汽车动力电池累计报废量将达到20万吨的规模，到2025年，我国电动汽车动力电池累计报废量将达到50万吨的规模。
动力电池的回收已经迫在眉睫。由于材料、残余电量的原因，在高温、压力、电火花等因素下，可能引发电池的自燃甚至爆炸。特别是动力电池的容量较大，自燃或爆炸对人员和设备的安全将造成重大的威胁。由于动力电池种类繁多，放电设备的工装夹具很难适用于多种型号的动力电池，且放电设备价格昂贵，使用放电设备大大增加了电池回收的成本。因此需要专业设备对废旧动力电池进行处理，以达到安全、高效回收利用的目的。
发明内容
本发明提出的一种带电废旧动力电池破碎分选装置和方法，可解决现有的放电设备的工装夹具很难适用于多种型号的动力电池以及放电设备价格昂贵，使用放电设备导致电池回收的成本较高的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种带电废旧动力电池破碎分选装置，包括破碎设备，隔膜分选设备，搅拌设备，过滤设备，烘干设备和筛分设备；
所述破碎设备的底部出口与隔膜分选设备的入口连通；
所述隔膜分选设备的底部出口通过输送装置与搅拌装置的入口连通；
所述过滤设备设置在搅拌装置的下方，搅拌装置的出口对着过滤设备的入口；
所述过滤设备的出口与烘干设备的入口连通；
所述烘干设备的出口通过输送装置与筛分设备的入口连通；
所述筛分设备设置出料口。
进一步的，所述破碎设备上方安装有水喷嘴一。
进一步的，所述隔膜分选设备侧壁有进水口。
进一步的，所述隔膜分选设备的上方设置水喷嘴二。
进一步的，所述隔膜分选装置内部水平设置有过滤板，过滤板固定在旋转轴上。
进一步的，所述过滤设备为真空带式过滤机。
进一步的，所述烘干设备为隧道输送带式烘干炉。
进一步的，所述筛分设备为振动筛，振动筛内设置筛网，所述筛网上方和下方各设置一个物料出口，上层出口为铜箔、铝箔出料口，下层出口为正负极粉料出料口。
另一方面本发明公开一种带电废旧动力电池破碎分选方法，采用上述的分选装置，包括以下步骤，
S100、将待处理的带电废旧动力电池放入破碎设备同时打开水喷嘴一，破碎设备内部的刀具将整块动力电池破碎成片状物料；
S200、破碎后的物料从破碎设备底部出口进入到隔膜分选设备，打开水喷嘴二，注水后旋转轴旋转，旋转到过滤板为水平，过滤板水平后位于底部极片与上部漂浮的隔膜之间，打开隔膜分选装置底部阀门，物料输送到搅拌装置中，液位下降，片状隔膜落在过滤板上，上方喷嘴喷嘴二喷淋水使隔膜上粘附的粉料通过过滤板上的孔洞落下输送到搅拌设备中；
S300、粉料和片状的极片、外壳输送到搅拌设备中，在搅拌设备搅拌桨旋转作用下，粘附在箔材上的粉料从极片上脱落，最终搅拌设备内为水、铜箔、铝箔、铝壳及粉料；
S400、搅拌后的物料落入下方过滤设备上，物料经过滤设备过滤后，进入到烘干设备，在烘干设备内进一步除水、干燥；
S500、物料经烘干设备烘干后进入到筛分设备，筛分设备通过筛网分离片状金属箔材和正负极粉料；
S600、片状金属箔材通过上层出口分离出来，正负极粉料从下层出口分离出来，最终实现隔膜、金属、正负极材料的分离。
进一步的，所述步骤S400中过滤设备产出的水作为破碎设备上方水喷嘴一的喷淋水、隔膜分离设备上方水喷嘴二的喷淋水及隔膜分离设备侧壁进水口注入的水，循环使用。
由上述技术方案可知，本发明的一种带电废旧动力电池破碎分选装置及方法，主要包括破碎设备，隔膜分选设备，搅拌设备，过滤设备，烘干设备和筛分设备。所述破碎设备将整块动力电池破碎成片状隔膜，片状正负极极片，小块状外壳及部分从极片上脱落的粉料，所述隔膜分选设备是将隔膜与极片、粉料分离收集，所述搅拌设备是将正负极极片上的粉料与箔材分离，所述过滤设备及烘干设备是用于除去金属箔材与粉料中的水分，所述筛分设备将金属箔材与粉料分离。
综上，本发明提供一种带电废旧动力电池破碎分选装置，可将带电废旧动力电池直接破碎分选，分选前不需放电处理，实现废旧动力电池金属、正负极材料及隔膜的分离，分离效果好，效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明隔膜分选设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1和图2所示的一种带电废旧动力电池破碎分选装置，包括依次连接的破碎设备1，隔膜分选设备2，搅拌设备3，过滤设备4，烘干设备5和筛分设备6。
其中，破碎设备A内部的刀具将整块动力电池破碎成片状物料，包括片状隔膜、片状正负极极片、铝壳及部分在破碎过程中从极片上脱落的粉状正负极材料。
破碎设备1上方安装有水喷嘴11，在废旧动力电池破碎过程中，喷嘴1喷淋水进入破碎设备腔室，腔室内的水可与电池内部活性材料反应，使活性材料失活，防止带电的动力电池在破碎过程中发生高温起火。
破碎后的物料及喷淋水从破碎设备1底部出口进入到隔膜分选设备2。隔膜分选设备2侧壁有进水口21，上方有水喷嘴22，物料及破碎机的喷淋水进入隔膜分选装置2后，从侧壁进水口21注水，因隔膜重量轻，会漂浮在水面上，正负极极片、铝壳及比重大的粉料沉入底部，少部分比重小的粉料会悬浮于水中或漂浮在水上。
隔膜分选装置2中间有带孔过滤板23，过滤板23固定在旋转轴24上，注水前过滤板24为竖直方向，注水后旋转轴24旋转，旋转到过滤板23水平，过滤板水平后位于底部极片与上部漂浮的隔膜之间，打开隔膜分选装置2底部阀门25，物料输送到搅拌装置3中，液位下降，片状隔膜落在过滤板23上，上方喷嘴22喷淋水使隔膜上粘附的少量粉料通过过滤板23上的孔洞落下输送到搅拌设备3中。
粉料和片状的极片极片、外壳输送到搅拌设备3中，在搅拌设备搅拌桨高速旋转作用下，粘附在箔材上的粉料从极片上脱落，最终搅拌设备内为水、铜箔、铝箔、铝壳及粉料。
搅拌后的物料落入下方过滤设备4上，所述过滤设备4为真空带式过滤机，过滤设备4产出的水可作为破碎设备1上方水喷嘴11的喷淋水、隔膜分离设备2上方水喷嘴22的喷淋水及隔膜分离设备2侧壁进水口21注入的水，循环使用。
物料经过滤设备4过滤后，进入到烘干设备5，在烘干设备内进一步除水、干燥。烘干设备E为隧道输送带式烘干炉。
物料经烘干设备烘干后进入到筛分设备6，筛分设备6为振动筛，振动筛有一层筛网，通过筛网分离片状金属箔材和正负极粉料，筛网上下各一个物料出口，上层出口61为铜箔、铝箔出料口，下层出口62为正负极粉料出料口。
最终实现隔膜、金属、正负极材料的分离。
可见本实施例的一种带电废旧动力电池破碎分选装置，可将带电废旧动力电池直接破碎分选，分选前不需放电处理，实现废旧动力电池金属、正负极材料及隔膜的分离，分离效果好，效率高。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种带电废旧动力电池破碎分选装置，其特征在于：包括破碎设备(1)，隔膜分选设备(2)，搅拌设备(3)，过滤设备(4)，烘干设备(5)和筛分设备(6)；
所述破碎设备(1)的底部出口与隔膜分选设备(2)的入口连通；
所述隔膜分选设备(2)的底部出口通过输送装置与搅拌装置(3)的入口连通；
所述过滤设备(4)设置在搅拌装置(3)的下方，搅拌装置(3)的出口对着过滤设备(4)的入口；
所述过滤设备(4)的出口与烘干设备(5)的入口连通；
所述烘干设备(5)的出口通过输送装置与筛分设备(6)的入口连通；
所述筛分设备(6)设置出料口。
2.根据权利要求1所述的带电废旧动力电池破碎分选装置，其特征在于：所述破碎设备(1)上方安装有水喷嘴一(11)。
3.根据权利要求1所述的带电废旧动力电池破碎分选装置，其特征在于：所述隔膜分选设备(2)侧壁有进水口(21)。
4.根据权利要求2所述的带电废旧动力电池破碎分选装置，其特征在于：所述隔膜分选设备(2)的上方设置水喷嘴二(22)。
5.根据权利要求1所述的带电废旧动力电池破碎分选装置，其特征在于：所述隔膜分选装置(2)内部水平设置有过滤板(23)，过滤板(23)固定在旋转轴(24)上。
6.根据权利要求1所述的带电废旧动力电池破碎分选装置，其特征在于：所述过滤设备(4)为真空带式过滤机。
7.根据权利要求1所述的带电废旧动力电池破碎分选装置，其特征在于：所述烘干设备(5)为隧道输送带式烘干炉。
8.根据权利要求1所述的带电废旧动力电池破碎分选装置，其特征在于：所述筛分设备(6)为振动筛，振动筛内设置筛网，所述筛网上方和下方各设置一个物料出口，上层出口(61)为铜箔、铝箔出料口，下层出口(62)为正负极粉料出料口。
9.一种带电废旧动力电池破碎分选方法，采用如权利要求1-8任意一项所述的分选装置，其特征在于：包括以下步骤，
S100、将待处理的带电废旧动力电池放入破碎设备(1)同时打开水喷嘴一(11)，破碎设备(1)内部的刀具将整块动力电池破碎成片状物料；
S200、破碎后的物料从破碎设备(1)底部出口进入到隔膜分选设备(2)，打开水喷嘴二(22)，注水后旋转轴(24)旋转，旋转到过滤板(23)为水平，过滤板(23)水平后位于底部极片与上部漂浮的隔膜之间，打开隔膜分选装置(2)底部阀门(25)，物料输送到搅拌装置(3)中，液位下降，片状隔膜落在过滤板(23)上，上方喷嘴喷嘴二(22)喷淋水使隔膜上粘附的粉料通过过滤板(23)上的孔洞落下输送到搅拌设备(3)中；
S300、粉料和片状的极片、外壳输送到搅拌设备(3)中，在搅拌设备(3)搅拌桨旋转作用下，粘附在箔材上的粉料从极片上脱落，最终搅拌设备内为水、铜箔、铝箔、铝壳及粉料；
S400、搅拌后的物料落入下方过滤设备(4)上，物料经过滤设备(4)过滤后，进入到烘干设备(5)，在烘干设备(5)内进一步除水、干燥；
S500、物料经烘干设备(5)烘干后进入到筛分设备(6)，筛分设备(6)通过筛网分离片状金属箔材和正负极粉料；
S600、片状金属箔材通过上层出口(61)分离出来，正负极粉料从下层出口(62)分离出来，最终实现隔膜、金属、正负极材料的分离。
10.如权利要求9所述的一种带电废旧动力电池破碎分选方法，其特征在于：所述步骤S400中过滤设备(4)产出的水作为破碎设备(1)上方水喷嘴一(11)的喷淋水、隔膜分离设备(2)上方水喷嘴二(22)的喷淋水及隔膜分离设备(2)侧壁进水口(21)注入的水，循环使用。
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