CN111864294B - 电池负极片再生处理系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池负极片再生处理系统，包括：真空加热炉，用于负极片加热裂解，形成铜片和石墨粉；分离机，用于裂解得到的铜片和石墨粉的分离，分离后形成铜片和石墨粉混合物；筛分装置，用于对铜片和石墨粉混合物进行筛分；集料器，用于收集筛分装置筛分出来的石墨粉。本发明铜片回收率高，同时回收的石墨粉纯度高，能重复使用，且不影响后续使用性能，而且负极片经真空加热炉裂解后粘结剂等被碳化，不会造成粘结剂等污染。

Description

电池负极片再生处理系统及工艺

技术领域

本发明涉及电池负极片回收技术领域，尤其是涉及一种电池负极片再生处理系统及工艺。

背景技术

锂离子电池因具有电压高、比容量大、寿命长和无记忆效应等显著优点，自其商业化以业更快速占领了便携式电子电器设备的动力源市场，且产量逐年增大。锂电池是电子消耗品，使用寿命约3～5年。报废后的锂电池，如处理处置不当，其所含的六氟磷酸锂、磷酸酯类有机物以及钴、铜等重金属必然会对环境构成潜在的污染威胁。而另一方面，废锂电池中的钴、锂、铜及塑料等均是宝贵资源，具有极高的回收价值。因此，对废锂电池进行科学有效的处理处置，不仅具有显著的环境效益，而且具有良好地的经济效益。

锂电池主要由外壳、正极、负极、电解液与隔膜组成。正极是通过起粘结作用的PVDF将钴酸锂粉末涂布于铝箔集流体两侧构成；负极结构与正极类似，由碳粉粘结于铜箔集流体两侧构成。

现有锂电池负极片再生处理系统存在如下技术问题：1、粘结剂(CMC羧甲基纤维素钠)、丁苯胶乳(SBR由丁二烯和苯乙烯聚合而成)污染；2、回收的石墨粉含杂质高；3、铜片回收率低，4.石墨粉和铜片回收价值不高。

因此，现有锂电池负极片再生处理系统中存在的上述缺陷，是一件亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种电池负极片再生处理系统，本发明铜片回收率高，同时回收的石墨粉纯度高，能重复使用，且不影响后续使用性能，而且负极片经真空加热炉裂解后粘结剂等被碳化，不会造成粘结剂等污染。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电池负极片再生处理系统，包括：

真空加热炉，用于负极片加热裂解，形成铜片和石墨粉；

分离机，用于裂解得到的铜片和石墨粉的分离，分离后形成铜片和石墨粉混合物；

筛分装置，用于对铜片和石墨粉混合物进行筛分；

集料器，用于收集筛分装置筛分出来的石墨粉；

所述分离机包括机架、外筒体、进料筒、盖合机构、搅拌甩打机构、减震机构、初级筛分机构，所述外筒体安装于所述机架上，所述搅拌甩打机构包括内筒体、螺旋搅拌轴、甩打棒、第一旋转驱动组件，所述减震机构包括橡胶柱、减震弹簧，所述初级筛分机构包括过滤筛、第二旋转驱动组件，所述内筒体位于所述外筒体内，所述螺旋搅拌轴呈垂直状态地转动安装于所述内筒体的中心，且所述内筒体的上方通过所述第一旋转驱动组件与所述外筒体相连接，且所述第一旋转驱动组件与所述螺旋搅拌轴相连接，所述第一旋转驱动组件驱动所述螺旋搅拌轴转动的方向和驱动所述内筒体转动的方向相反；所述内筒体的内壁上安装有若干所述甩打棒；所述内筒体的下方与所述外筒体转动连接；所述内筒体下方的出料端呈漏斗形结构；所述内筒体出料端的外表面设有球形凹槽圈；

所述橡胶柱的一端与所述机架相连接，另一端呈球形结构，且所述橡胶柱的另一端安装于所述球形凹槽圈内；所述橡胶柱外套所述减震弹簧，所述减震弹簧的两端分别顶住所述内筒体和机架；

所述内筒体位于其出料端的大径端设有环形槽，所述过滤筛安装于所述环形槽内，且所述过滤筛与所述第二旋转驱动组件相连接，所述第二旋转驱动组件安装于所述内筒体的外壁，所述第二旋转驱动组件驱动所述过滤筛旋转，使所述过滤筛封闭所述内筒体的出料端和打开所述内筒体的出料端；

所述外筒体上方的侧面设有外进料口，所述内筒体上方的侧面设有与所述外进料口相对的内进料口，所述外进料口和内进料口之间设有进料筒，所述进料筒与所述外筒体内壁相连接；所述内进料口通过所述盖合机构打开和关闭。

进一步地，所述第一旋转驱动组件包括第一电机、第一主动齿轮、过渡齿轮、设于所述内筒体上方的第一内齿圈；所述第一电机安装于所述外筒体内壁上，所述第一电机的输出轴上安装所述第一主动齿轮，所述过渡齿轮转动安装于所述外筒体上，所述过渡齿轮与所述第一主动齿轮相啮合，且所述过渡齿轮与所述第一内齿圈相啮合。

进一步地，所述第二旋转驱动组件包括安装板、第二电机、第二主动齿轮、设于所述过滤筛一端的外齿圈，所述第二电机通过所述安装板安装于所述内筒体外壁上，所述第二电机的输出轴上安装所述第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与所述外齿圈相啮合，所述外齿圈通过转轴与所述安装板转动连接。

进一步地，所述外进料口、内进料口、进料筒均呈由所述外筒体向所述内筒体方向向下倾斜的结构；所述盖合机构包括直线驱动组件、盖合板，所述内筒体上设有与所述内进料口相垂直并连通的移动槽，所述直线驱动组件安装于所述内筒体上，所述盖合板安装于所述移动槽内并与所述直线驱动组件相连接，所述直线驱动组件驱动所述盖合板关闭/打开所述内进料口。

进一步地，所述真空加热炉包括炉体、储料机构，所述储料机构包括第三旋转驱动组件、储料单元组件、中心轴，所述储料单元组件包括皮带、主动带轮、从动带轮、传动轴、网框、蜗轮、移动驱动组件、传动齿轮、旋转轴、第二内齿圈，多个所述储料单元组件圆周均布设于所述炉体内，所述中心轴位于所述炉体的中心；所述储料单元组件中的两传动轴的一端分别与所述中心轴的两端转动连接，且两传动轴的另一端分别与所述炉体内壁的两端转动连接，所述主动带轮和从动带轮分别安装于两所述传动轴上，所述主动带轮和从动带轮通过所述皮带相连接，其中安装有所述主动带轮的传动轴上设有与所述蜗轮相配合的蜗杆段，所述蜗轮和传动齿轮相间安装于所述旋转轴上，所述旋转轴与所述移动驱动组件相连接，且所述移动驱动组件与所述炉体移动并转动连接；所述炉体上设有环形安装槽，所述第二内齿圈安装于所述环形安装槽内；所述第二内齿圈与所述第三旋转驱动组件相连接，所述第三旋转驱动组件安装于所述炉体上；所述网框与所述皮带相连接；

所述移动驱动组件驱动所述蜗轮、传动齿轮、旋转轴移动，使所述蜗轮与所述蜗杆段相啮合，且所述传动齿轮与所述第二内齿圈相啮合；所述移动驱动组件驱动所述蜗轮、传动齿轮、旋转轴沿相反方向移动，使所述蜗轮与所述蜗杆段脱开，且所述传动齿轮与所述第二内齿圈脱开；

所述真空加热炉还包括用于所述炉体内加热的加热机构、用于所述炉体内抽真空的抽真空机构。

进一步地，所述移动驱动组件包括第一支座、第二支座、电磁铁、永磁铁、复位弹簧，所述第一支座、第二支座相间安装于所述炉体内壁上，所述第一支座和第二支座上分别设有安装孔和通孔，所述旋转轴一端穿过所述通孔后插入至所述安装孔内，所述旋转轴的一端端部连接有所述永磁铁，所述安装孔的孔底设有电磁铁，所述永磁铁上连接有所述复位弹簧；所述电磁铁得电，使所述永磁铁和电磁铁相吸合，所述复位弹簧受压，且所述蜗轮与所述蜗杆段脱开，且所述传动齿轮与所述第二内齿圈脱开；所述电磁铁失电，在所述复位弹簧弹力作用下，所述蜗轮、传动齿轮、旋转轴沿相反方向移动，所述蜗轮与所述蜗杆段相啮合，且所述传动齿轮与所述第二内齿圈相啮合。

进一步地，所述炉体上设有容纳所述第三旋转驱动组件的空腔，且所述空腔与所述环形安装槽相连通，所述第三旋转驱动组件包括第三电机、第三主动齿轮、设于所述第二内齿圈外表面的外齿圈，所述第三电机安装于所述炉体上，所述第三电机的输出轴上安装所述第三主动齿轮，所述第三主动齿轮与所述外齿圈相啮合。

进一步地，所述真空加热炉还包括第四旋转驱动组件、安装座，所述炉体包括炉本体、分别盖合所述炉本体进料端和出料端的进料盖和出料盖，所述炉本体转动安装于所述安装座上；所述第四旋转驱动组件包括第一直线驱动组件、第二直线驱动组件、旋转电机、键，所述进料盖上设有中心孔和与所述中心孔相连通的键槽；所述第一直线驱动组件与所述安装座相连接，所述第一直线驱动组件与所述第二直线驱动组件相连接，所述第二直线驱动组件与所述旋转电机相连接，所述旋转电机的输出轴上安装有所述键，所述旋转电机的输出轴和键与所述进料盖上的中心孔和键槽相配合。

进一步地，所述筛分装置包括支架、筒体组件、第五旋转驱动组件、气吹组件，所述筒体组件包括滚轴、外罩体、内滚筒、支撑盘、内螺旋叶片，所述内滚筒上设有若干筛孔，所述外罩体固定安装于所述支架上，所述外罩体的一端设有进料口，另一端设有铜片出料口，所述内滚筒位于所述外罩体内部，且所述滚轴位于所述内滚筒中心并通过所述支撑盘连接所述内滚筒；所述第五旋转驱动组件与所述滚轴相连接；所述第五旋转驱动组件安装于所述支架上；所述内螺旋叶片设于所述内滚筒的内壁；所述外罩体和内滚筒由所述外罩体的一端向另一端呈向下倾斜的结构；所述内螺旋叶片的输送方向为由所述内滚筒的进料端向出料端输送；所述外罩体在位于所述铜片出料口的下方设有石墨粉出口；所述气吹组件包括供气组件、气筒、出气嘴，所述供气组件安装于所述支架上，所述气筒安装于所述滚轴上，多个所述出气嘴呈螺旋输送布置于所述气筒上。

本发明还提供了一种电池负极片再生处理工艺，包括如下步骤：

负极片放置于真空加热炉内，通过真空加热炉对负极片加热裂解，形成铜片和石墨粉，后通过分离机对裂解得到的铜片和石墨粉进行分离，分离后形成铜片和石墨粉混合物，分离后通过筛分装置对铜片和石墨粉混合物进行筛分，筛分后通过集料器收集筛分出来的石墨粉。

本发明使用时，负极片放置于真空加热炉内进行真空加热裂解，使得负极片中含有的粘结剂(CMC羧甲基纤维素钠)、丁苯胶乳(SBR由丁二烯和苯乙烯聚合而成)等裂解，真空加热温度400度以上，裂解后负极片所含的上述物质被碳化形成石墨粉，且石墨粉与铜片粘结力减弱，裂解后负极片污染变小。经真空加热裂解后负极片进入分离机中，使得粘结在铜片上的石墨粉与铜片进行分离，形成石墨粉和铜片混合物，后进入筛分装置进行石墨粉和铜片的筛分，通过集料器实现石墨粉收集，相应的当然还包括用于收集铜片的收集箱。本实施方式负极片再生处理系统铜片回收率高，可高达99.95％，同时回收的石墨粉纯度高，能重复使用，且不影响后续使用性能，而且负极片经真空加热炉裂解后粘结剂等被碳化，不会造成粘结剂等污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明真空加热炉的结构示意图。

图3为图2的A处放大图。

图4为对应图3中电磁换失电时的结构示意图。

图5为对应图2的部分左视图。

图6为本发明分离机的结构示意图。

图7为本发明筛分装置的立体图。

图8为本发明筒体组件的部分立体图。

图9为图8拆掉内滚筒后的立体图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-9所示，本实施方式提供的一种电池负极片再生处理系统，包括：

真空加热炉1，用于负极片加热裂解，形成铜片和石墨粉；

分离机2，用于裂解得到的铜片和石墨粉的分离，分离后形成铜片和石墨粉混合物；

筛分装置3，用于对铜片和石墨粉混合物进行筛分；

集料器(图中未画出)，用于收集筛分装置3筛分出来的石墨粉；

所述分离机2包括机架210、外筒体201、进料筒209、盖合机构、搅拌甩打机构、减震机构、初级筛分机构，所述外筒体201安装于所述机架210上，所述搅拌甩打机构包括内筒体202、螺旋搅拌轴203、甩打棒204、第一旋转驱动组件，所述减震机构包括橡胶柱211、减震弹簧212，所述初级筛分机构包括过滤筛219、第二旋转驱动组件，所述内筒体202位于所述外筒体201内，所述螺旋搅拌轴203呈垂直状态地转动安装于所述内筒体202的中心，且所述内筒体202的上方通过所述第一旋转驱动组件与所述外筒体201相连接，且所述第一旋转驱动组件与所述螺旋搅拌轴203相连接，所述第一旋转驱动组件驱动所述螺旋搅拌轴203转动的方向和驱动所述内筒体202转动的方向相反；所述内筒体202的内壁上安装有若干所述甩打棒204；所述内筒体202的下方与所述外筒体201转动连接；所述内筒体202下方的出料端呈漏斗形结构；所述内筒体202出料端的外表面设有球形凹槽圈；

所述橡胶柱211的一端与所述机架210相连接，另一端呈球形结构，且所述橡胶柱211的另一端安装于所述球形凹槽圈内；所述橡胶柱211外套所述减震弹簧212，所述减震弹簧212的两端分别顶住所述内筒体202和机架210；

所述内筒体202位于其出料端的大径端设有环形槽，所述过滤筛219安装于所述环形槽内，且所述过滤筛219与所述第二旋转驱动组件相连接，所述第二旋转驱动组件安装于所述内筒体202的外壁，所述第二旋转驱动组件驱动所述过滤筛219旋转，使所述过滤筛219封闭所述内筒体202的出料端和打开所述内筒体202的出料端；

所述外筒体201上方的侧面设有外进料口2010，所述内筒体202上方的侧面设有与所述外进料口2010相对的内进料口2020，所述外进料口2010和内进料口2020之间设有进料筒209，所述进料筒209与所述外筒体201内壁相连接；所述内进料口2020通过所述盖合机构打开和关闭。

本实施方式使用时，负极片放置于真空加热炉1内进行真空加热裂解，使得负极片中含有的粘结剂(CMC羧甲基纤维素钠)、丁苯胶乳(SBR由丁二烯和苯乙烯聚合而成)等裂解，真空加热温度400度以上，裂解后负极片所含的上述物质被碳化形成石墨粉，且石墨粉与铜片粘结力减弱，裂解后负极片污染变小。经真空加热裂解后负极片进入分离机2中，使得粘结在铜片上的石墨粉与铜片进行分离，形成石墨粉和铜片混合物，后进入筛分装置3进行石墨粉和铜片的筛分，通过集料器实现石墨粉收集，相应的当然还包括用于收集铜片的收集箱。本实施方式负极片再生处理系统铜片回收率高，可高达99.95％，同时回收的石墨粉纯度高，能重复使用，且不影响后续使用性能，而且负极片经真空加热炉1裂解后粘结剂等被碳化，不会造成粘结剂等污染，铜片和石墨粉回收经济价值高。

本实施方式分离机的工作原理如下：

负极片经真空加热炉1加热裂解后，通过第一输送管4输送至分离机2，即通过外筒体201外进料口2010、进料筒209、内筒体202内进料口2020进入内筒体202内部，此时第一旋转驱动组件驱动内筒体202旋转，同时驱动内筒体202内的螺旋搅拌轴203旋转，在螺旋搅拌轴203和甩打棒204作用下，实现负极片的高速甩打，使得石墨粉从铜片上快速脱离下来，其中内筒体202和螺旋搅拌轴203旋转方向相反，以能全方位实现负极片甩打，提高石墨粉从铜片上脱离的效率；石墨粉从铜片上脱离后经内筒体202下方的过滤筛219后经第二输送管5输送至筛分装置3，实现部分石墨粉的初步分离；螺旋搅拌轴203的螺旋输送方向优选为由内筒体202下方向上方输送，如此使得负极片中含的铜片和石墨粉完全分离。铜片和石墨粉完成分离后，第二旋转驱动组件旋转，以使得过滤筛219打开内筒体202出料端，铜片和石墨粉混合物经第二输送管5输送至筛分装置3，其中分离机2工作时，内筒体202的内进料口2020通过盖合机构盖合，且内筒体202下方设置的减震弹簧212和橡胶柱211实现了有效的减震功能，降低噪音污染，其中内筒体202设有的球形凹槽圈与橡胶柱211的球形结构配合，以在内筒体202相对于外筒体201旋转时，橡胶柱211在球形凹槽圈内移动，不会影响内筒体202的旋转。本实施方式中内筒体202通过轴承转动安装于外筒体201上。

本实施方式优选地，所述第一旋转驱动组件包括第一电机205、第一主动齿轮206、过渡齿轮207、设于所述内筒体202上方的第一内齿圈208；所述第一电机205安装于所述外筒体201内壁上，所述第一电机205的输出轴上安装所述第一主动齿轮206，所述过渡齿轮207转动安装于所述外筒体201上，所述过渡齿轮207与所述第一主动齿轮206相啮合，且所述过渡齿轮207与所述第一内齿圈208相啮合。

本实施方式优选地，所述第二旋转驱动组件包括安装板215、第二电机216、第二主动齿轮217、设于所述过滤筛219一端的外齿圈218，所述第二电机216通过所述安装板215安装于所述内筒体202外壁上，所述第二电机216的输出轴上安装所述第二主动齿轮217，所述第二主动齿轮217与所述外齿圈218相啮合，所述外齿圈218通过转轴与所述安装板215转动连接。

本实施方式优选地，所述外进料口2010、内进料口2020、进料筒209均呈由所述外筒体201向所述内筒体202方向向下倾斜的结构，以使得负极片能快速完全地进入至内筒体202内。所述盖合机构包括直线驱动组件213、盖合板214，所述内筒体202上设有与所述内进料口2020相垂直并连通的移动槽2021，所述直线驱动组件213安装于所述内筒体202上，所述盖合板214安装于所述移动槽2021内并与所述直线驱动组件213相连接，所述直线驱动组件213驱动所述盖合板214关闭/打开所述内进料口2020。其中直线驱动组件213采用现有的油缸、气缸、电动推杆等直线驱动设备。其中内筒体202外壁上设有直线驱动组件213安装的凹槽。

本实施方式真空加热炉1可以直接采用现有成熟产品。本实施方式为提高真空加热炉1内负极片的储存量，同时又防止真空加热炉1内负极片堆积，进一步优选地，所述真空加热炉1包括炉体101、储料机构，所述储料机构包括第三旋转驱动组件、储料单元组件、中心轴102，所述储料单元组件包括皮带121、主动带轮、从动带轮、传动轴103、网框122、蜗轮110、移动驱动组件、传动齿轮111、旋转轴113、第二内齿圈117，多个所述储料单元组件圆周均布设于所述炉体101内，所述中心轴102位于所述炉体101的中心；所述储料单元组件中的两传动轴103的一端分别与所述中心轴102的两端转动连接，且两传动轴103的另一端分别与所述炉体101内壁的两端转动连接，具体地此转动连接为通过轴承进行转动连接；所述主动带轮和从动带轮分别安装于两所述传动轴103上，所述主动带轮和从动带轮通过所述皮带121相连接，其中安装有所述主动带轮的传动轴103上设有与所述蜗轮110相配合的蜗杆段109，所述蜗轮110和传动齿轮111相间安装于所述旋转轴113上，所述旋转轴113与所述移动驱动组件相连接，且所述移动驱动组件与所述炉体101移动并转动连接；所述炉体101上设有环形安装槽，所述第二内齿圈117安装于所述环形安装槽内；所述第二内齿圈117与所述第三旋转驱动组件相连接，所述第三旋转驱动组件安装于所述炉体101上；所述网框122与所述皮带121相连接；

所述移动驱动组件驱动所述蜗轮110、传动齿轮111、旋转轴113移动，使所述蜗轮110与所述蜗杆段109相啮合，且所述传动齿轮111与所述第二内齿圈117相啮合；所述移动驱动组件驱动所述蜗轮110、传动齿轮111、旋转轴113沿相反方向移动，使所述蜗轮110与所述蜗杆段109脱开，且所述传动齿轮111与所述第二内齿圈117脱开；

所述真空加热炉1还包括用于所述炉体101内加热的加热机构、用于所述炉体101内抽真空的抽真空机构。其中加热机构和抽真空机构直接采用现有技术即可，不进行相应的技术改进。

本实施方式真空加热炉1的炉体101内设有多个储料单元组件，每个储料单元组件成独立结构，实现独立动作，而且储料单元组件的工作均由第三旋转驱动组件启动，节约能源。具体地，移动驱动组件驱动蜗轮110、传动齿轮111、旋转轴113移动，使蜗轮110与蜗杆段109相啮合，且传动齿轮111与第二内齿圈117相啮合，此时第三旋转驱动组件驱动第二内齿圈117旋转，第二内齿圈117在环形安装槽内旋转，第二内齿圈117旋转带动传动齿轮111旋转，传动齿轮111旋转从而带动旋转轴113、蜗轮110旋转，进一步带动蜗杆段109、传动轴103旋转，从而皮带121、主动带轮、从动带轮旋转，实现皮带121输送，使得负极片经炉体101进料端向前输送至炉体101出料端，从而使得皮带121上布满负极片，在网框122作用下，将负极片限制在皮带121和网框122内。当储料单元组件完成负极片布置后，移动驱动组件驱动蜗轮110、传动齿轮111、旋转轴113沿相反方向移动，使蜗轮110与蜗杆段109脱开，且传动齿轮111与第二内齿圈117脱开，后真空加热炉1工作完成负极片的裂解。本实施方式多个储料单元组件的设置提高了负极片的储存量的同时，防止负极片堆积，使得负极片均匀受热，提高裂解效果。

本实施方式进一步优选地，所述移动驱动组件包括第一支座113、第二支座112、电磁铁120、永磁铁118、复位弹簧119，所述第一支座113、第二支座112相间安装于所述炉体101内壁上，所述第一支座113和第二支座112上分别设有安装孔和通孔，所述旋转轴113一端穿过所述通孔后插入至所述安装孔内，所述旋转轴113的一端端部连接有所述永磁铁118，所述安装孔的孔底设有电磁铁120，所述永磁铁118上连接有所述复位弹簧119；所述电磁铁120得电，使所述永磁铁118和电磁铁120相吸合，所述复位弹簧119受压，且所述蜗轮110与所述蜗杆段109脱开，且所述传动齿轮111与所述第二内齿圈117脱开；所述电磁铁120失电，在所述复位弹簧119弹力作用下，所述蜗轮110、传动齿轮111、旋转轴113沿相反方向移动，所述蜗轮110与所述蜗杆段109相啮合，且所述传动齿轮111与所述第二内齿圈117相啮合。本实施方式当然还包括与电磁铁120相连接成回路的电源和开关，此为现有常规技术，故不做过多赘述。

本实施方式进一步优选地，所述炉体101上设有容纳所述第三旋转驱动组件的空腔，且所述空腔与所述环形安装槽相连通，所述第三旋转驱动组件包括第三电机115、第三主动齿轮116、设于所述第二内齿圈117外表面的外齿圈，所述第三电机115安装于所述炉体101上，所述第三电机115的输出轴上安装所述第三主动齿轮116，所述第三主动齿轮116与所述外齿圈相啮合。

本实施方式进一步优选地，所述真空加热炉1还包括第四旋转驱动组件、安装座104，所述炉体101包括炉本体、分别盖合所述炉本体进料端和出料端的进料盖和出料盖，所述炉本体转动安装于所述安装座104上；所述第四旋转驱动组件包括第一直线驱动组件105、第二直线驱动组件106、旋转电机107、键108，所述进料盖上设有中心孔和与所述中心孔相连通的键槽；所述第一直线驱动组件105与所述安装座104相连接，所述第一直线驱动组件105与所述第二直线驱动组件106相连接，所述第二直线驱动组件106与所述旋转电机107相连接，所述旋转电机107的输出轴上安装有所述键108，所述旋转电机107的输出轴和键108与所述进料盖上的中心孔和键槽相配合。本实施方式通过第四旋转驱动组件实现炉体101的旋转，以提高炉体101内负极片的受热均匀性，提高裂解效果。第四旋转驱动组件工作时，旋转电机107的输出轴和键108与进料盖上的中心孔和键槽相配合，旋转电机107旋转以带动进料盖，进一步带动炉本体和出料盖旋转。当向炉体101内需放负极片时，第二直线驱动组件106驱动旋转电机107和键108从进料盖的中心孔和键槽内移出，同时第一直线驱动组件105驱动第二直线驱动组件106、旋转电机107和键108缩回下方，缩回位置不影响进料盖的打开。其中进料盖和出料盖相对于炉体101的打开可以采用人工打开，也可以采用自动化打开，此采用现有技术即可，此不做过多赘述。

本实施方式第一直线驱动组件105和第二直线驱动组件106采用现有的油缸、气缸、电动推杆等直线驱动设备。

本实施方式进一步优选地，所述筛分装置3包括支架32、筒体组件、第五旋转驱动组件31、气吹组件，所述筒体组件包括滚轴34、外罩体30、内滚筒33、支撑盘35、内螺旋叶片，所述内滚筒33上设有若干筛孔330，所述外罩体30固定安装于所述支架32上，所述外罩体30的一端设有进料口303，另一端设有铜片出料口301，所述内滚筒33位于所述外罩体30内部，且所述滚轴34位于所述内滚筒33中心并通过所述支撑盘35连接所述内滚筒33；所述第五旋转驱动组件与所述滚轴34相连接；所述第五旋转驱动组件安装于所述支架32上；所述内螺旋叶片设于所述内滚筒33的内壁；所述外罩体30和内滚筒33由所述外罩体30的一端向另一端呈向下倾斜的结构；所述内螺旋叶片的输送方向为由所述内滚筒33的进料端向出料端输送；所述外罩体30在位于所述铜片出料口301的下方设有石墨粉出口302；所述气吹组件包括供气组件、气筒36、出气嘴37，所述供气组件安装于所述支架32上，所述气筒36安装于所述滚轴上34，多个所述出气嘴37呈螺旋输送布置于所述气筒36上。

本实施方式经分离机2分离后得到的铜片和石墨粉混合物经外罩体30进料口303进入内滚筒33内，第五旋转驱动组件驱动滚轴34旋转，从而内滚筒33旋转，使得石墨粉经筛孔330出来后经外罩体30的石墨粉出料口302落入至集料器内收集，铜片则从铜片出料口301出来收集在收集箱内，其中气吹组件将铜片和石墨粉吹气，起到铜片清洁的同时，将筛孔内堵塞的石墨粉吹掉，防止筛孔堵塞，同时将铜片和石墨粉吹散，提高钢片和石墨粉的筛分效果。本实施方式供气组件采用现有的气泵，其中气吹组件上使用的管道，要求不影响气筒36的旋转。本实施方式中第五旋转驱动组件采用电机和皮带带轮结构相结合的结构。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种电池负极片再生处理系统，其特征在于，包括：

真空加热炉，用于负极片加热裂解，形成铜片和石墨粉；

分离机，用于裂解得到的铜片和石墨粉的分离，分离后形成铜片和石墨粉混合物；

筛分装置，用于对铜片和石墨粉混合物进行筛分；

集料器，用于收集筛分装置筛分出来的石墨粉；

所述分离机包括机架、外筒体、进料筒、盖合机构、搅拌甩打机构、减震机构、初级筛分机构，所述外筒体安装于所述机架上，所述搅拌甩打机构包括内筒体、螺旋搅拌轴、甩打棒、第一旋转驱动组件，所述减震机构包括橡胶柱、减震弹簧，所述初级筛分机构包括过滤筛、第二旋转驱动组件，所述内筒体位于所述外筒体内，所述螺旋搅拌轴呈垂直状态地转动安装于所述内筒体的中心，且所述内筒体的上方通过所述第一旋转驱动组件与所述外筒体相连接，且所述第一旋转驱动组件与所述螺旋搅拌轴相连接，所述第一旋转驱动组件驱动所述螺旋搅拌轴转动的方向和驱动所述内筒体转动的方向相反；所述内筒体的内壁上安装有若干所述甩打棒；所述内筒体的下方与所述外筒体转动连接；所述内筒体下方的出料端呈漏斗形结构；所述内筒体出料端的外表面设有球形凹槽圈；

所述橡胶柱的一端与所述机架相连接，另一端呈球形结构，且所述橡胶柱的另一端安装于所述球形凹槽圈内；所述橡胶柱外套所述减震弹簧，所述减震弹簧的两端分别顶住所述内筒体和机架；

所述内筒体位于其出料端的大径端设有环形槽，所述过滤筛安装于所述环形槽内，且所述过滤筛与所述第二旋转驱动组件相连接，所述第二旋转驱动组件安装于所述内筒体的外壁，所述第二旋转驱动组件驱动所述过滤筛旋转，使所述过滤筛封闭所述内筒体的出料端和打开所述内筒体的出料端；

所述外筒体上方的侧面设有外进料口，所述内筒体上方的侧面设有与所述外进料口相对的内进料口，所述外进料口和内进料口之间设有进料筒，所述进料筒与所述外筒体内壁相连接；所述内进料口通过所述盖合机构打开和关闭。

2.根据权利要求1所述的电池负极片再生处理系统，其特征在于，所述第一旋转驱动组件包括第一电机、第一主动齿轮、过渡齿轮、设于所述内筒体上方的第一内齿圈；所述第一电机安装于所述外筒体内壁上，所述第一电机的输出轴上安装所述第一主动齿轮，所述过渡齿轮转动安装于所述外筒体上，所述过渡齿轮与所述第一主动齿轮相啮合，且所述过渡齿轮与所述第一内齿圈相啮合。

3.根据权利要求1所述的电池负极片再生处理系统，其特征在于，所述第二旋转驱动组件包括安装板、第二电机、第二主动齿轮、设于所述过滤筛一端的外齿圈，所述第二电机通过所述安装板安装于所述内筒体外壁上，所述第二电机的输出轴上安装所述第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与所述外齿圈相啮合，所述外齿圈通过转轴与所述安装板转动连接。

4.根据权利要求1所述的电池负极片再生处理系统，其特征在于，所述外进料口、内进料口、进料筒均呈由所述外筒体向所述内筒体方向向下倾斜的结构；所述盖合机构包括直线驱动组件、盖合板，所述内筒体上设有与所述内进料口相垂直并连通的移动槽，所述直线驱动组件安装于所述内筒体上，所述盖合板安装于所述移动槽内并与所述直线驱动组件相连接，所述直线驱动组件驱动所述盖合板关闭/打开所述内进料口。

5.根据权利要求1所述的电池负极片再生处理系统，其特征在于，所述真空加热炉包括炉体、储料机构，所述储料机构包括第三旋转驱动组件、储料单元组件、中心轴，所述储料单元组件包括皮带、主动带轮、从动带轮、传动轴、网框、蜗轮、移动驱动组件、传动齿轮、旋转轴、第二内齿圈，多个所述储料单元组件圆周均布设于所述炉体内，所述中心轴位于所述炉体的中心；所述储料单元组件中的两传动轴的一端分别与所述中心轴的两端转动连接，且两传动轴的另一端分别与所述炉体内壁的两端转动连接，所述主动带轮和从动带轮分别安装于两所述传动轴上，所述主动带轮和从动带轮通过所述皮带相连接，其中安装有所述主动带轮的传动轴上设有与所述蜗轮相配合的蜗杆段，所述蜗轮和传动齿轮相间安装于所述旋转轴上，所述旋转轴与所述移动驱动组件相连接，且所述移动驱动组件与所述炉体移动并转动连接；所述炉体上设有环形安装槽，所述第二内齿圈安装于所述环形安装槽内；所述第二内齿圈与所述第三旋转驱动组件相连接，所述第三旋转驱动组件安装于所述炉体上；所述网框与所述皮带相连接；

所述移动驱动组件驱动所述蜗轮、传动齿轮、旋转轴移动，使所述蜗轮与所述蜗杆段相啮合，且所述传动齿轮与所述第二内齿圈相啮合；所述移动驱动组件驱动所述蜗轮、传动齿轮、旋转轴沿相反方向移动，使所述蜗轮与所述蜗杆段脱开，且所述传动齿轮与所述第二内齿圈脱开；

所述真空加热炉还包括用于所述炉体内加热的加热机构、用于所述炉体内抽真空的抽真空机构。

6.根据权利要求5所述的电池负极片再生处理系统，其特征在于，所述移动驱动组件包括第一支座、第二支座、电磁铁、永磁铁、复位弹簧，所述第一支座、第二支座相间安装于所述炉体内壁上，所述第一支座和第二支座上分别设有安装孔和通孔，所述旋转轴一端穿过所述通孔后插入至所述安装孔内，所述旋转轴的一端端部连接有所述永磁铁，所述安装孔的孔底设有电磁铁，所述永磁铁上连接有所述复位弹簧；所述电磁铁得电，使所述永磁铁和电磁铁相吸合，所述复位弹簧受压，且所述蜗轮与所述蜗杆段脱开，且所述传动齿轮与所述第二内齿圈脱开；所述电磁铁失电，在所述复位弹簧弹力作用下，所述蜗轮、传动齿轮、旋转轴沿相反方向移动，所述蜗轮与所述蜗杆段相啮合，且所述传动齿轮与所述第二内齿圈相啮合。

7.根据权利要求5所述的电池负极片再生处理系统，其特征在于，所述炉体上设有容纳所述第三旋转驱动组件的空腔，且所述空腔与所述环形安装槽相连通，所述第三旋转驱动组件包括第三电机、第三主动齿轮、设于所述第二内齿圈外表面的外齿圈，所述第三电机安装于所述炉体上，所述第三电机的输出轴上安装所述第三主动齿轮，所述第三主动齿轮与所述外齿圈相啮合。

8.根据权利要求5所述的电池负极片再生处理系统，其特征在于，所述真空加热炉还包括第四旋转驱动组件、安装座，所述炉体包括炉本体、分别盖合所述炉本体进料端和出料端的进料盖和出料盖，所述炉本体转动安装于所述安装座上；所述第四旋转驱动组件包括第一直线驱动组件、第二直线驱动组件、旋转电机、键，所述进料盖上设有中心孔和与所述中心孔相连通的键槽；所述第一直线驱动组件与所述安装座相连接，所述第一直线驱动组件与所述第二直线驱动组件相连接，所述第二直线驱动组件与所述旋转电机相连接，所述旋转电机的输出轴上安装有所述键，所述旋转电机的输出轴和键与所述进料盖上的中心孔和键槽相配合。

9.根据权利要求1所述的电池负极片再生处理系统，其特征在于，所述筛分装置包括支架、筒体组件、第五旋转驱动组件、气吹组件，所述筒体组件包括滚轴、外罩体、内滚筒、支撑盘、内螺旋叶片，所述内滚筒上设有若干筛孔，所述外罩体固定安装于所述支架上，所述外罩体的一端设有进料口，另一端设有铜片出料口，所述内滚筒位于所述外罩体内部，且所述滚轴位于所述内滚筒中心并通过所述支撑盘连接所述内滚筒；所述第五旋转驱动组件与所述滚轴相连接；所述第五旋转驱动组件安装于所述支架上；所述内螺旋叶片设于所述内滚筒的内壁；所述外罩体和内滚筒由所述外罩体的一端向另一端呈向下倾斜的结构；所述内螺旋叶片的输送方向为由所述内滚筒的进料端向出料端输送；所述外罩体在位于所述铜片出料口的下方设有石墨粉出口；所述气吹组件包括供气组件、气筒、出气嘴，所述供气组件安装于所述支架上，所述气筒安装于所述滚轴上，多个所述出气嘴呈螺旋输送布置于所述气筒上。

10.一种如权利要求1-9任一项所述电池负极片再生处理系统的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

负极片放置于真空加热炉内，通过真空加热炉对负极片加热裂解，形成铜片和石墨粉，后通过分离机对裂解得到的铜片和石墨粉进行分离，分离后形成铜片和石墨粉混合物，分离后通过筛分装置对铜片和石墨粉混合物进行筛分，筛分后通过集料器收集筛分出来的石墨粉。

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