CN115178134B - 一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构 - Google Patents

一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，包括基座、装夹机构和搅拌机构；所述装夹机构活动连接在基座的底部；所述搅拌机构转动设置于基座和装夹机构之间；所述搅拌机构包括电机、转动件和搅拌件；所述转动件转动设置在装夹机构的固定部中央，且转动件呈倾斜状设置；所述搅拌件可拆卸连接于转动件的底部；所述搅拌件包括依次连接的连接座、分离斗和搅拌轮。本发明通过采用倾斜设置的转动件，使转动件和搅拌件旋转过程中会与容器中轴线产生一定的角度，进而扩大搅拌件的旋转搅拌范围，加速磷酸铁锂电池废液以及化学制剂之间的融合，以便混合溶液快速发生反应，使磷酸铁锂电池废液中的其它金属元素可以快速析出结团。

Description

一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构
技术领域
本发明涉及废旧电池回收技术领域，特别涉及一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构。
背景技术
磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池。因其具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点，被广泛运用于新能源汽车行业。而随着汽车产业电动化热潮迭起，未来车用磷酸铁锂电池的回收利用也开始被人们所关注。
磷酸铁锂电池在回收利用时，主要分为两阶段，第一阶段是将磷酸铁锂电池包破碎成磷酸铁锂粉末；第二阶段是将磷酸铁锂粉末通过物理或化学的方式，回收成碳酸锂等锂盐产品。现有的磷酸铁锂电池废液大多采用化学方式--湿法提取的方式来回收锂元素，即通过磷酸铁锂电池废液与其它化学溶液混合反应，通过对混合溶液不断搅拌使磷酸铁锂电池废液中的其它金属元素（如铁、铝、锰）结团沉淀，最后将沉淀物过滤分离后获得碳酸锂溶液。而现有的操作设备大多需要通过人工不断搅拌磷酸铁锂电池废液与其它化学溶液的混合溶液，再等待其它金属元素结团沉淀后逐层过滤才能获得碳酸锂溶液，整体操作繁琐，提取时间较长，无法满足磷酸铁锂电池废液的便捷提锂需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，以解决上述背景技术中提到的问题。
为了达成上述目的，本发明的解决方案为：一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，包括基座、装夹机构和搅拌机构；所述装夹机构活动连接在基座的底部；所述搅拌机构转动设置于基座和装夹机构的固定部之间；所述搅拌机构包括电机、转动件和搅拌件；所述电机固定在基座的一端；所述转动件转动设置在装夹机构的固定部中央并与电机的输出端连接，且转动件呈倾斜状设置；所述搅拌件可拆卸连接于转动件的底部；所述搅拌件包括依次连接的连接座、分离斗和搅拌轮；所述连接座与转动件螺纹连接，且连接座的外侧设有连接爪，用于连接分离斗；所述分离斗呈上大下小的斗状结构，所述分离斗的内壁上设有螺旋凸起，且分离斗的底部出口上方竖向设有过滤筒，所述过滤筒的顶端延伸至连接座的底部，过滤筒底部的分离斗底端开口处设有隔离网。
进一步地，所述装夹机构包括活动板和固定板；所述固定板连接于基座底部的中段，且固定板两侧设有用于限制活动板的导向板；所述活动板滑动设置在固定板远离电机一侧的基座底部；所述基座远离电机的一端还设有用于锁定活动板的锁紧钮。
更进一步地，所述活动板的中部设有一横向弯折段，横向弯折段上下端的活动板与固定板相互平行。
进一步地，所述转动件包括固定端、连接端和转轴；所述固定端连接在电机的输出端上，所述连接端倾斜连接在固定端的底部；所述转轴固定于连接端的底部，且转轴的底端设有与连接座相匹配的螺纹。
更进一步地，所述转轴的中段套设有支撑端；所述固定板靠近转动件一侧至少设有三限位板，用于限制固定端、转轴和支撑端的摆动幅度。
进一步地，所述搅拌轮包括连接架和挡板，所述连接架与分离斗连接，且连接架和挡板之间周向设置有齿片。
更进一步地，所述齿片呈弯钩状，且齿片靠近连接架和挡板中心点一端的厚度小于齿片靠近连接架和挡板外圆周一端的厚度。
本发明对照现有技术的有益效果是：
（1）本发明通过采用倾斜设置的转动件，使转动件和搅拌件在随电机的旋转过程中会与容器中轴线产生一定的角度，进而扩大搅拌件的旋转搅拌范围，加速磷酸铁锂电池废液以及化学制剂之间的融合，以便混合溶液快速发生反应，使磷酸铁锂电池废液中的其它金属元素可以快速析出结团；
（2）本发明通过采用具有连接爪的连接座、斗状结构的分离斗和搅拌轮，使得溶液由连接爪间隙进入分离斗内部时，会在分离斗底部以及搅拌轮之间产生自吸现象，加速液体在分离斗和过滤筒之间的流动，以便析出成团的其它金属元素可以在流动溶液的作用下沉积在过滤筒中，达到对磷酸铁锂电池废液中其它金属元素分离的目的，减少了人工搅拌带来的繁琐操作和沉淀物过滤操作；而设置在分离斗内壁上的螺旋凸起，可以在分离斗旋转过程中加速溶液在分离斗内部的流动性，从而促进溶液在过滤筒处的析出速率，提高磷酸铁锂电池废液中其它金属元素提取效率；
（3）本发明通过采用活动板和固定板构成装夹机构，并通过锁紧钮调节活动板与固定板之间的间距，使得装夹机构可以根据提锂容器的壁厚进行适应性调节，利于装夹机构与提锂容器的稳定装配。
附图说明
图1为本发明的侧视结构示意图；
图2为本发明的正视结构示意图；
图3为本发明搅拌件的剖面结构示意图；
图4为本发明搅拌件的俯视结构示意图；
图5为本发明搅拌轮的俯视结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
基座1、锁紧钮2、活动板3、固定板4、限位板41、电机5、转动件6、连接端62、固定端61、转轴63、支撑端64、搅拌件7、连接座71、分离斗72、螺旋凸起721、搅拌轮73、连接架731、齿片732、挡板733、过滤筒74。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一：
如图1-5所示，一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，包括基座1、装夹机构和搅拌机构；所述装夹机构活动连接在基座1的底部；所述搅拌机构转动设置于基座1和装夹机构的固定部之间；所述搅拌机构包括电机5、转动件6和搅拌件7；所述电机5固定在基座1的一端；所述转动件6转动设置在装夹机构的固定部中央并与电机5的输出端连接，且转动件6呈倾斜状设置；所述搅拌件7可拆卸连接于转动件6的底部；所述搅拌件7包括依次连接的连接座71、分离斗72和搅拌轮73；所述连接座71与转动件6螺纹连接，且连接座71的外侧设有连接爪，用于连接分离斗72；所述分离斗72呈上大下小的斗状结构，所述分离斗72的内壁上设有螺旋凸起721，且分离斗72的底部出口上方竖向设有过滤筒74，所述过滤筒74的顶端延伸至连接座71的底部，过滤筒74底部的分离斗72底端开口处设有隔离网；其中，基座1内部设有蓄电池（图中未示出），用于为电机5供电；所述过滤筒74呈网状结构，且过滤筒74的网格间隙大于分离斗72底端开口处隔离网的网格间隙；搅拌机构可以通过装夹机构固定在提锂容器的瓶口处，并使得搅拌件7浸入提锂容器内部的磷酸铁锂电池废液中；当电机5转动时可以带动转动件6以及搅拌件7对磷酸铁锂电池废液进行搅拌，同时能确保搅拌机构在运转时拥有足够的稳定性；因转动件6的倾斜设置，转动件6和搅拌件7在旋转过程中会与容器中轴线产生一定的角度，进而使得搅拌件7在旋转搅拌时可以扩大搅拌范围，加速磷酸铁锂电池废液以及化学制剂之间的融合，以便混合溶液快速发生反应，使磷酸铁锂电池废液中的其它金属元素可以快速析出结团；而搅拌件7在旋转过程中，因连接座71外侧设有连接爪，因此分离斗72上方开口处拥有足够的空间可以浸入混合溶液，分离斗72内部中央设有尺寸较小的过滤筒74，且分离斗72底端还设有搅拌轮73，使得溶液由连接爪间隙进入分离斗72内部时，会在分离斗72底部以及搅拌轮73之间产生自吸现象，加速液体在分离斗72和过滤筒74之间的流动，以便析出成团的其它金属元素可以在流动溶液的作用下沉积在过滤筒74中，达到对磷酸铁锂电池废液中其它金属元素分离的目的，减少了人工搅拌带来的繁琐操作和沉淀物过滤操作；而分离斗72内壁上设置的螺旋凸起721，可以在分离斗72旋转过程中加速溶液在分离斗72内部的流动性，从而促进溶液在过滤筒74处的析出速率，提高磷酸铁锂电池废液中其它金属元素提取效率；
如图1、2所示，本实施例中，所述装夹机构包括活动板3和固定板4；所述固定板4连接于基座1底部的中段，且固定板4两侧设有用于限制活动板3的导向板；所述活动板3滑动设置在固定板4远离电机5一侧的基座1底部；所述基座1远离电机5的一端还设有用于锁定活动板3的锁紧钮2；本实施例中，所述活动板3的中部设有一横向弯折段，横向弯折段上下端的活动板3与固定板4相互平行；其中，基座1内部设有供活动板3滑动位移的滑槽（图中未示出），使活动板3可以通过锁紧钮2的旋转，改变活动板3与固定板4之间的间隙，以便装夹机构可以根据提锂容器的壁厚进行适应性调节；活动板3形成了装夹机构的活动部，固定板4形成了装夹机构的固定部，当活动板3和固定板4在与提锂容器装配时，活动板3位于提锂容器的外侧壁上，固定板4位于提锂容器的外侧壁上，以便锁紧钮2旋转并推动活动板3在基座1底部向固定板4一侧移动时，活动板3的横向弯折段可以搭在提锂容器的瓶口处进行支撑，确保活动板3和固定板4可以稳定装夹在提锂容器内外侧壁上，实现装夹机构与提锂容器的稳定装配；为了防止活动板3和固定板4在与提锂容器装夹过程中损伤提锂容器的内外侧壁，可在活动板3和固定板4对向端面上设置橡胶垫片，既能避免活动板3和固定板4在装夹过程中出现打滑现象，又能有效减少活动板3和固定板4对提锂容器侧壁的磨损；
如图1、2所示，本实施例中，所述转动件6包括固定端61、连接端62和转轴63；所述固定端61连接在电机5的输出端上，所述连接端62倾斜连接在固定端61的底部；所述转轴63固定于连接端62的底部，且转轴63的底端设有与连接座71相匹配的螺纹；本实施例中，所述转轴63的中段套设有支撑端64；所述固定板4靠近转动件6一侧至少设有三限位板41，用于限制固定端61、转轴63和支撑端64的摆动幅度；其中，限位板41的个数优选为3个；连接座71中央设有与转轴63相匹配的螺纹孔（图中未标出）；当固定端61、连接端62和转轴63连接后，可以通过连接端62改变转轴63的角度，所以搅拌件7通过连接座71螺旋固定在转轴63的底部后，也会呈倾斜状，如此设置会改变转动件6和搅拌件7与提锂容器中轴线的角度，确保电机5带动转动件6和搅拌件7旋转时，可以获得更大的搅拌范围；而螺旋连接的连接座71和转轴63利于拆卸，以便搅拌机构完成搅拌后可以将搅拌件7从转动件6底部取下，清理搅拌件7的分离斗72和过滤筒74；限位板41和支撑端64的设置，可以更好地保证转动件6转动时的稳定性，确保转动件6可以带动搅拌件7转动并发生一定角度的摆动；
如图3-5所示，本实施例中，所述搅拌轮73包括连接架731和挡板733，所述连接架731与分离斗72连接，且连接架731和挡板733之间周向设置有齿片732；本实施例中，所述齿片732呈弯钩状，且齿片732靠近连接架731和挡板733中心点一端的厚度小于齿片732靠近连接架731和挡板733外圆周一端的厚度；其中，特殊形状的搅拌轮73在随分离斗72同步转动时，从分离斗72中导出的溶液会穿过连接架731到达齿片732处，而挡板733阻隔了液体的流动，使液体会在齿片732的引导下沿搅拌轮73的外圆周方向周向扩散，进一步促进溶液的流动，加速磷酸铁锂电池废液与化学制剂的混合；
综上，本发明所提供的一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，通过采用倾斜设置的转动件6，使转动件6和搅拌件7在随电机5的旋转过程中会与容器中轴线产生一定的角度，进而使得搅拌件7在旋转搅拌时可以扩大搅拌范围，加速磷酸铁锂电池废液以及化学制剂之间的融合，以便混合溶液快速发生反应，使磷酸铁锂电池废液中的其它金属元素可以快速析出结团；特殊形状的搅拌件7可以在溶液进入分离斗72内部后，在分离斗72底部以及搅拌轮73之间产生自吸现象，加速液体在分离斗72和过滤筒74之间的流动，以便析出成团的其它金属元素可以在流动溶液的作用下沉积在过滤筒74中，达到对磷酸铁锂电池废液中其它金属元素分离的目的；而设置在分离斗72内壁上的螺旋凸起721，可以加速溶液在分离斗72内部的流动性，从而促进溶液在过滤筒74处的析出速率，提高磷酸铁锂电池废液中其它金属元素提取效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，包括基座（1）、装夹机构和搅拌机构；所述装夹机构活动连接在基座（1）的底部；所述搅拌机构转动设置于基座（1）和装夹机构的固定部之间；其特征在于：所述搅拌机构包括电机（5）、转动件（6）和搅拌件（7）；所述电机（5）固定在基座（1）的一端；所述转动件（6）转动设置在装夹机构的固定部中央并与电机（5）的输出端连接，且转动件（6）呈倾斜状设置；所述搅拌件（7）可拆卸连接于转动件（6）的底部；所述搅拌件（7）包括依次连接的连接座（71）、分离斗（72）和搅拌轮（73）；所述连接座（71）与转动件（6）螺纹连接，且连接座（71）的外侧设有连接爪，用于连接分离斗（72）；所述分离斗（72）呈上大下小的斗状结构，所述分离斗（72）的内壁上设有螺旋凸起（721），且分离斗（72）的底部出口上方竖向设有过滤筒（74），所述过滤筒（74）的顶端延伸至连接座（71）的底部，过滤筒（74）底部的分离斗（72）底端开口处设有隔离网；
所述装夹机构包括活动板（3）和固定板（4）；所述固定板（4）连接于基座（1）底部的中段，且固定板（4）两侧设有用于限制活动板（3）的导向板；所述活动板（3）滑动设置在固定板（4）远离电机（5）一侧的基座（1）底部；所述基座（1）远离电机（5）的一端还设有用于锁定活动板（3）的锁紧钮（2）。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，其特征在于，所述活动板（3）的中部设有一横向弯折段，横向弯折段上下端的活动板（3）与固定板（4）相互平行。
3.根据权利要求1或2所述的一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，其特征在于，所述转动件（6）包括固定端（61）、连接端（62）和转轴（63）；所述固定端（61）连接在电机（5）的输出端上，所述连接端（62）倾斜连接在固定端（61）的底部；所述转轴（63）固定于连接端（62）的底部，且转轴（63）的底端设有与连接座（71）相匹配的螺纹。
4.根据权利要求3所述的一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，其特征在于，所述转轴（63）的中段套设有支撑端（64）；所述固定板（4）靠近转动件（6）一侧至少设有三限位板（41），用于限制固定端（61）、转轴（63）和支撑端（64）的摆动幅度。
5.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，其特征在于，所述搅拌轮（73）包括连接架（731）和挡板（733），所述连接架（731）与分离斗（72）连接，且连接架（731）和挡板（733）之间周向设置有齿片（732）。
6.根据权利要求5所述的一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构，其特征在于，所述齿片（732）呈弯钩状，且齿片（732）靠近连接架（731）和挡板（733）中心点一端的厚度小于齿片（732）靠近连接架（731）和挡板（733）外圆周一端的厚度。
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