CN113042497A - 磷酸铁锂电池电极切除回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磷酸铁锂电池电极切除回收系统，包括设有支架的箱体结构，所述箱体包括左侧的回收箱体和右侧的除氟箱体；所述回收箱体顶部设有进料口，所述回收箱体内部设有破碎结构，所述回收箱体内设有电池两极切除机构。电池经过电池两极切除机构切除，经过回收箱体内的破碎结构破碎后，效率高，同时对正负极片进行破碎切割，从而保证正负极片的分独立回收率。

Description

磷酸铁锂电池电极切除回收系统
技术领域
本发明涉及电池回收领域，尤其涉及一种磷酸铁锂电池电极切除回收系统。
背景技术
随着国家对电动汽车的大力推广，未来将有大量电池面临报废的问题，根据中国汽车技术研究中心的预计，我国废弃电池的回收率不足2％，大量废弃的电池造成了资源能源的浪费和环境污染，废旧锂离子电池中含有大量可利用的资源，例如铝、铜等有价金属以及石墨、炭基材料等；如果这些废旧锂电池处置不当，将会造成很大的资源浪费和环境污染。
然而现有技术中锂电池的回收刚刚起步，且现有的分离方法通常具有较大的局限性，不能一次性将废弃电池的可再利用资源进行有效分离，且分离过程中会产生较大的粉尘及有害物，不仅影响废旧电池的处理质量和处理效率，而且会对环境造成严重的破坏，因此，需要本领域的技术人员对此作出改善。
发明内容
为了解决上述问题，提供一种磷酸铁锂电池电极切除回收系统，具有重要的现实意义。
本发明的目的可以通过以下技术方案予以实现：
磷酸铁锂电池电极切除回收系统，包括设有支架的箱体结构，所述箱体包括左侧的回收箱体和右侧的除氟箱体；
所述回收箱体顶部设有进料口，所述回收箱体内部设有破碎结构，所述破碎结构包括固定在回收箱体内的斗体，斗体内部设有两个带有齿的辊，两个辊的齿啮合，其中一个辊通过设在回收箱体外壁的第一电机驱动，所述斗体下方设有网板，所述网板下方设有第一斜板，所述第一斜板穿过回收箱体进入除氟箱体，所述除氟箱体侧壁设有第一插板，第一插板插在第一斜板的通过路径上；
所述回收箱体内设有电池两极切除机构，具体的：包括移动通道、第二气缸和切除装置；
所述移动通道包括落料通道、隔离通道和切割通道3部分，所述落料通道顶部与回收箱体进料口连通，所述隔离通道为倾斜的通道，最高端与落料通道连通，最低端与切除通道连通，所述切除通道出口位于斗体上方，所述切除通道侧壁设有缺口；
所述第二气缸铰接在回收箱体内壁上；
所述切除装置包括设置在回收箱体侧内的第二轴体，第二轴体上设有凸轮，第二轴体通过驱动机构驱动，所述隔离通道侧壁设有固定板，固定板上插有竖向杆，竖向杆顶端顶在凸轮下方，底端向内设有切刀，切刀插在切除通道侧壁设有的缺口中，所述竖向杆上固定设有垫板，垫板与固定板之间设有弹簧，固定板和缺口对竖向杆限位。
本发明的进一步技术：
优选的，所述电池两极切除机构还包括摆动隔离装置，所述摆动隔离装置包括设置在回收箱体侧内的第一轴体，第一轴体两侧上设有第一齿轮，两侧的第一齿轮之间的第一轴体上设有套管，所述套管上设有3个连接杆体，连接杆体上设有转动杆，转动杆上设有转动管，其中一个转动管与第二气缸铰接，另外两个转动管上铰接有隔离板，所隔离通道上设有插孔，隔离板插入插孔内，两个隔离板之间的距离等于一个锂电池的直径；所述第二轴体两侧上设有第二齿轮，所述凸轮设在两侧的第二齿轮之间的第二轴体上，所述第一齿轮和第二齿轮啮合。
优选的，所述第二轴体设有两组，两组第二轴体上的第二齿轮啮合。
优选的，所述切割通道下方设有集料斗，集料斗为斜板，且延伸出回收箱体侧壁。
优选的，所述落料通道内壁交叉设有挡板。
有益效果为：电池经过电池两极切除机构切除，经过回收箱体内的破碎结构破碎后，效率高，同时对正负极片进行破碎切割，从而保证正负极片的分独立回收率。
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为本发明的结构正视剖面示意图；
图2为图1中的A-A结构示意图；
图3为图1中的B-B结构示意图；
图4为本发明的结构正视示意图；
图5为图1中的落料通道结构放大示意图；
图6为电池两极切除机构结构示意图(下切)；
图7为电池两极切除机构结构示意图(上提)；
其中：1、支架；2、回收箱体；3、除氟箱体；4、进料口；5、斗体；6、辊；7、第一电机；8、网板；9、第一斜板；10、第一插板；11、隔板；12、热解区；13、反应区；14、横向支撑板；15、第一液压缸；16、第一横板；17、第二横板；18、进气口；19、出气口；20、加热装置；21、积料板；22、拉杆；23、把手；24、出料口；25、竖向板；26、第二插板；27、第二电机；28、丝杆；29、升降板；30、第一限位挡板；31、第二限位挡板；32、落料通道；33、隔离通道；34、切割通道；35、缺口；36、第二轴体；37、凸轮；38、固定板；39、竖向杆；40、切刀；41、垫板；42、弹簧；43、第一轴体；44、第一齿轮；45、套管；47、转动杆；48、转动管；49、隔离板；50、第二气缸；51、集料斗。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
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制，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，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
磷酸铁锂电池电极切除回收系统，包括设有支架1的箱体结构，所述箱体包括左侧的回收箱体2和右侧的除氟箱体3；
所述回收箱体2顶部设有进料口4，所述回收箱体2内部设有破碎结构，所述破碎结构包括固定在回收箱体2内的斗体5，斗体5内部设有两个带有齿的辊6，两个辊6的齿啮合，其中一个辊6通过设在回收箱体2外壁的第一电机7驱动，所述斗体5下方设有网板8，所述网板8下方设有第一斜板9，所述第一斜板9穿过回收箱体2进入除氟箱体3，所述除氟箱体3侧壁设有第一插板10，第一插板10插在第一斜板9的通过路径上；
所述除氟箱体3内设有隔板11，隔板11一侧为热解区12，另一侧为反应区13，所述支架1上设有横向支撑板14，所述横向支撑板14上设有第一液压缸15，所述热解区12内设有第一横板16和第二横板17，所述第一横板16位于热解区12的底部，所述第二横板17位于热解区12的顶部，所述第一液压缸15的杆体穿过回收箱体2底部后连接第一横板16和第二横板17，所述第一横板16下方设有加热装置20，所述回收箱体2侧壁设有进气口18和出气口19，所述反应区13内设有积料板21，所述积料板21上连接拉杆22，拉杆22穿过除氟箱体3设有拉杆22把手23，所述除氟箱体3侧壁设有出料口24。
进料口4进入，落入斗体5内，经过破碎机构破碎后，穿过网板8落入第一斜板9，由于第一斜板9的倾斜效果，破碎后的电池碎片滑入除氟箱体3内，进入热解区12，在氮气保护下500℃热解2h，分解掉电池粉中的电解液和粘结剂，启动第一气缸，推动第一横板16和第二横板17上移，将第二横板17推出隔板11上方，所述第一横板16上表面为斜面，热解后的电池进入反应区13，在硫酸和双氧水作用下，在60℃反应8h，通过固液分离可将氟离子以氟化钙沉淀的形式去除，从而降低溶液中的氟离子含量，结束后，通过拉杆22和积料板21将电池从出料口24取出。
所述网板8为倾斜的板，所述网板8最低端与第一斜板9最高端同侧，且通过竖向板25连接，所述竖向板25与回收箱体2内壁留有间距，所述竖向板25上设有落料口，落料口内插有第二插板26，所述回收箱体2底部设有第二电机27，所述回收箱体2内设有丝杆28，所述丝杆28上螺旋有升降板29，所述升降板29卡在所述竖向板25与回收箱体2内壁留有的间距内。
所述竖向板25底部与回收箱体2内壁之间设有第一限位挡板30，所述丝杆28上螺旋有第二限位挡板31，所述第二限位挡板31位于升降板29下方。
针对破碎效果不佳的的电池碎片经过网板8后，无法下落，网板8为倾斜的网板8，电池碎片挤压过多后，打开第二插板26，电池碎片从落料口落入升降板29上，关闭第二插板26，开启第二电机27，丝杆28转动(本实施例需要说明的是，由于升降板29卡在所述竖向板25与回收箱体2内壁留有的间距内，竖向板25和回收箱体2内壁为平面，升降板29两侧也为平整的面，丝杆28转动，升降板29受限制不会转动)，升降板29上升，带动电池碎片上升至斗体5上方，电池碎片落入斗体5内，再次破碎。
本发明还提供一种在回收前的切除机构，所述回收箱体2内设有电池两极切除机构，具体的：包括移动通道、第二气缸50和切除装置；
所述移动通道包括落料通道32、隔离通道33和切割通道343部分，所述落料通道32顶部与回收箱体2进料口4连通，所述隔离通道33为倾斜的通道，最高端与落料通道32连通，最低端与切除通道连通，所述切除通道出口位于斗体5上方，所述切除通道侧壁设有缺口35；
所述第二气缸50铰接在回收箱体2内壁上；
所述切除装置包括设置在回收箱体2侧内的第二轴体36，第二轴体36上设有凸轮37，第二轴体36通过驱动机构驱动，所述隔离通道33侧壁设有固定板38，固定板38上插有竖向杆39，竖向杆39顶端顶在凸轮37下方，底端向内设有切刀40，切刀40插在切除通道侧壁设有的缺口35中，所述竖向杆39上固定设有垫板41，垫板41与固定板38之间设有弹簧42，固定板38和缺口35对竖向杆39限位。
所述落料通道32内壁交叉设有挡板。
电池经过进料口4进入，落入落料通道32内，通过落料通道32内的挡板限制，交叉落入下一阶挡板，经过隔离通道33后落入切割通道34，凸轮37转动，凸轮37最长直径处顶动竖向杆39向下移动，竖向杆39上的垫板41和切刀40下移，进行切除，弹簧42拉伸，凸轮37继续转动，转动过程中，竖向杆39在弹簧42的作用下上移，准备下次切除。
所述第二轴体36设有两组，两组第二轴体36上的第二齿轮啮合。
所述切割通道34下方设有集料斗51，集料斗51为斜板，且延伸出回收箱体2侧壁。
切除后的电池两极落入集料斗51排出，电池主体继续滚动落入斗体5内进行破碎。
所述电池两极切除机构还包括摆动隔离装置，所述摆动隔离装置包括设置在回收箱体2侧内的第一轴体43，第一轴体43两侧上设有第一齿轮44，两侧的第一齿轮44之间的第一轴体43上设有套管45，所述套管45上设有3个连接杆体，连接杆体上设有转动杆47，转动杆47上设有转动管48，其中一个转动管48与第二气缸50铰接，另外两个转动管48上铰接有隔离板49，所隔离通道33上设有插孔，隔离板49插入插孔内，两个隔离板49之间的距离等于一个锂电池的直径；所述第二轴体36两侧上设有第二齿轮，所述凸轮37设在两侧的第二齿轮之间的第二轴体36上，所述第一齿轮44和第二齿轮啮合。
通过第二气缸50拉动转动管48来回移动，从而带动第一轴体43来回转动，第一轴体43带动第一齿轮44和其他转动管48来回转动，转动过程中，第一齿轮44带动第二齿轮转动，为凸轮37提供动力，其他转动管48拉动两个隔离板49交叉上下移动，使得在隔离通道33内的电池间隔落入切除通道，迎合切刀40上下移动出现的时间差，切除效率高，为了避免出现遗漏，可多增设几组凸轮37切刀40结构，本实施例增设两组。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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效物界定。

Claims (5)

1.磷酸铁锂电池电极切除回收系统，其特征在于：包括设有支架的箱体结构，所述箱体包括左侧的回收箱体和右侧的除氟箱体；
所述回收箱体顶部设有进料口，所述回收箱体内部设有破碎结构，所述破碎结构包括固定在回收箱体内的斗体，斗体内部设有两个带有齿的辊，两个辊的齿啮合，其中一个辊通过设在回收箱体外壁的第一电机驱动，所述斗体下方设有网板，所述网板下方设有第一斜板，所述第一斜板穿过回收箱体进入除氟箱体，所述除氟箱体侧壁设有第一插板，第一插板插在第一斜板的通过路径上；
所述回收箱体内设有电池两极切除机构，具体的：包括移动通道、第二气缸和切除装置；
所述移动通道包括落料通道、隔离通道和切割通道3部分，所述落料通道顶部与回收箱体进料口连通，所述隔离通道为倾斜的通道，最高端与落料通道连通，最低端与切除通道连通，所述切除通道出口位于斗体上方，所述切除通道侧壁设有缺口；
所述第二气缸铰接在回收箱体内壁上；
所述切除装置包括设置在回收箱体侧内的第二轴体，第二轴体上设有凸轮，第二轴体通过驱动机构驱动，所述隔离通道侧壁设有固定板，固定板上插有竖向杆，竖向杆顶端顶在凸轮下方，底端向内设有切刀，切刀插在切除通道侧壁设有的缺口中，所述竖向杆上固定设有垫板，垫板与固定板之间设有弹簧，固定板和缺口对竖向杆限位。
2.根据权利要求1中所述的磷酸铁锂电池电极切除回收系统，其特征在于：所述电池两极切除机构还包括摆动隔离装置，所述摆动隔离装置包括设置在回收箱体侧内的第一轴体，第一轴体两侧上设有第一齿轮，两侧的第一齿轮之间的第一轴体上设有套管，所述套管上设有3个连接杆体，连接杆体上设有转动杆，转动杆上设有转动管，其中一个转动管与第二气缸铰接，另外两个转动管上铰接有隔离板，所隔离通道上设有插孔，隔离板插入插孔内，两个隔离板之间的距离等于一个锂电池的直径；所述第二轴体两侧上设有第二齿轮，所述凸轮设在两侧的第二齿轮之间的第二轴体上，所述第一齿轮和第二齿轮啮合。
3.根据权利要求2中所述的磷酸铁锂电池电极切除回收系统，其特征在于：所述第二轴体设有两组，两组第二轴体上的第二齿轮啮合。
4.根据权利要求1中所述的磷酸铁锂电池电极切除回收系统，其特征在于：所述切割通道下方设有集料斗，集料斗为斜板，且延伸出回收箱体侧壁。
5.根据权利要求1中所述的磷酸铁锂电池电极切除回收系统，其特征在于：所述落料通道内壁交叉设有挡板。
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