CN208173743U - 回收废旧锂离子电池电极料的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种回收废旧锂离子电池电极料的设备，包括搅拌装置、料筒和稀碱液循环系统，所述搅拌装置对称地安装在基座的两侧，分别用于搅拌正极片和负极片，稀碱液循环系统包括储液罐一、储液罐二、和离心机，料筒分别设在两个搅拌装置的正下方，储液罐一通过管路与料筒的进料口相连，离心机的进料端通过管路与料筒的出料口相连，离心机的出料端通过管路与储液罐二相连，储液罐一与储液罐二之间相连的管路上设有泵。本实用新型可以同时高效的回收废旧锂电池中的正负电极片，还可以使稀碱液得到有效的循环利用，回收工艺简单，回收过程中金属碎屑产生的少，回收效率大大提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种回收废旧锂离子电池的设备，具体涉及一种回收废旧锂离子电池电极料的设备，属于固体废弃物处理设备技术领域。
背景技术
锂离子电池具有循环性能好、能量密度高以及无记忆效应等优点，因此在手机、相机、电动汽车等行业得到了广泛应用。但是锂离子电池的大量应用不可避免的会产生大量废旧电池，这些废电池不仅造成资源的巨大浪费，还会因其含有有机碳酸酯及氟化物对环境造成严重污染。现有技术中存在一些回收旧电池的工艺方法以及处理设备，主要包括化学沉淀法、萃取法、电解法等工艺，但是这些工艺操作复杂、成本高，而且需要用到大量的酸、萃取剂等化学物，不仅会对环境造成二次污染，且回收效率低下，回收技术复杂。
为了回收涂覆在铜箔和铝箔上的电极料，现有技术中的一些方法是将废电池的电芯通过高温处理使正极材料与铝箔彻底分离，但此方法极容易让材料被氧化，且无法回收碳负极材料。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种回收废旧锂离子电池电极料的设备，用于回收废旧锂电池铜箔或者铝箔上的正、负电极料，回收工艺简单，回收过程中金属碎屑产生的少，回收效率高。
为了实现上述目的，本实用新型一种回收废旧锂离子电池电极料的设备，包括搅拌装置、料筒和稀碱液循环系统，所述搅拌装置对称地安装在基座的两侧，分别用于搅拌正极片和负极片，稀碱液循环系统包括储液罐一、储液罐二、和离心机，料筒分别设在两个搅拌装置的正下方，储液罐一通过管路与料筒的进料口相连，离心机的进料端通过管路与料筒的出料口相连，离心机的出料端通过管路与储液罐二相连，储液罐一与储液罐二之间相连的管路上设有泵；搅拌装置包括搅拌器、驱动电机和连接座，所述驱动电机设在连接座上端，其输出轴与搅拌器的搅拌轴相连，连接座套装在基座两侧的支撑梁上并在驱动机构的带动下沿着支撑梁上下移动。
进一步的，储液罐一的安装位置高于料筒；料筒的安装位置高于离心机；储液罐一与料筒之间的管路上安装有开关阀一、料筒与离心机之间的管路上安装有开关阀二、离心机与储液罐二之间的管路上安装有开关阀三。
打开开关阀一，储液罐一中的稀碱液通过管路进入料筒中，将装有废旧电极片的网篮在装有稀碱液的料筒中进行搅拌，搅拌装置在驱动机构的带动下沿着支撑梁移动至料筒内，搅拌结束后，搅拌装置在驱动机构的带动下沿着支撑梁移动离开料筒，将网篮中的干净集流体片去除；所述驱动机构可以是料条驱动、皮带驱动或者其他可以带动搅拌装置上下移动的驱动方式；搅拌结束后，打开料筒与离心机之间管路上的开关阀二，含有湿粉料和金属碎屑的稀碱液通入离心机中，打开离心机与储液罐二之间的开关阀三，随着离心机的工作，不断有稀碱液通过开关阀三流入储液罐二中，当储液罐二中的液面高度达到一定位置时，打开泵电机，将储液罐二中稀碱液抽入储液罐一中，从而实现稀碱液的循环利用；离心机离心后的湿电极料与金属碎屑的混合置于真空干燥箱中烘干，得到初步电极料和金属碎屑组成的混合物。
进一步的，储液罐一和储液罐二内均安装有液面高度传感器，所述液面高度传感器与泵上的驱动电机信号相连。
通过液面高度传感器自动干感应储液罐一和储液罐二中的液面高度，当到达设定高度时可以自动启动泵上的驱动电机，实现稀碱液自动循环使用。
为了是铜箔或者铝箔上的电极料脱落的同时尽量减少金属碎屑的产生，所述搅拌器为棒形搅拌器，搅拌棒的长度是料筒内径的三分之一。当搅拌器高速旋转时，搅拌器上的搅拌棒与电极片接触面为圆弧面，接触面积大，减小接触力，有效保护电极片不被破坏，同时避免回收的废料中含有大量的金属碎屑，有利于后续步骤的筛选；搅拌棒的长度不宜过长，过长会导致搅拌器寿命降低，过短搅拌力度不够，因此搅拌棒的端部距离筒壁三分之一效果最好。
进一步的，根据正负极片不同特性，正极片的搅拌时间为1h，负极片的搅拌时间为0.5h。
本实用新型可以同时高效的回收废旧锂电池中的正负电极片，还可以使稀碱液得到有效的循环利用，回收工艺简单，回收过程中金属碎屑产生的少，回收效率大大提高。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为图1中搅拌器立体结构示意图。
图中：1、料筒；2、基座；3、储液罐一；4、储液罐二；5、离心机；6、搅拌器；7、驱动电机；8、连接座；9、支撑梁；10、开关阀一；11、开关阀二；12、开关阀三。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做具体的解释。
如图1所示，一种回收废旧锂离子电池电极料的设备，包括搅拌装置、料筒1和稀碱液循环系统，所述搅拌装置对称地安装在基座2的两侧，分别用于搅拌正极片和负极片，稀碱液循环系统包括储液罐一3、储液罐二4、和离心机5，料筒1分别设在两个搅拌装置的正下方，储液罐一3通过管路与料筒1的进料口相连，离心机5的进料端通过管路与料筒1的出料口相连，离心机5的出料端通过管路与储液罐二4相连，储液罐一3与储液罐二4之间相连的管路上设有泵；搅拌装置包括搅拌器6、驱动电机7和连接座8，所述驱动电机7设在连接座8上端，其输出轴与搅拌器6的搅拌轴相连，连接座8套装在基座两侧的支撑梁9上并在驱动机构的带动下沿着支撑梁9上下移动。
进一步的，储液罐一3的安装位置高于料筒1；料筒1的安装位置高于离心机5；储液罐一3与料筒1之间的管路上安装有开关阀一10、料筒1与离心机5之间的管路上安装有开关阀二11、离心机5与储液罐二4之间的管路上安装有开关阀三12。
打开开关阀一10，储液罐一3中的稀碱液通过管路进入料筒1中，将装有废旧电极片的网篮在装有稀碱液的料筒1中进行搅拌，搅拌装置在驱动机构的带动下沿着支撑梁9移动至料筒内，搅拌结束后，搅拌装置在驱动机构的带动下沿着支撑梁移动离开料筒，将网篮中的干净集流体片取出；所述驱动机构可以是料条驱动、皮带驱动或者其他可以带动搅拌装置上下移动的驱动方式；搅拌结束后，打开料筒1与离心机5之间管路上的开关阀二11，含有湿粉料和金属碎屑的稀碱液通入离心机5中，打开离心机5与储液罐二4之间的开关阀三12，随着离心机的工作，不断有稀碱液通过开关阀三12流入储液罐二4中，当储液罐二4中的液面高度达到一定位置时，打开泵电机，将储液罐二4中稀碱液抽入储液罐一3中，从而实现稀碱液的循环利用；离心机离心后的湿电极料与金属碎屑的混合置于真空干燥箱中烘干，得到初步电极料和金属碎屑组成的混合物。
进一步的，储液罐一3和储液罐二4内均安装有液面高度传感器，所述液面高度传感器与泵上的驱动电机信号相连。
通过液面高度传感器自动干感应储液罐一和储液罐二中的液面高度，当到达设定高度时可以自动启动泵上的驱动电机，实现稀碱液自动循环使用。
为了是铜箔或者铝箔上的电极料脱落的同时尽量减少金属碎屑的产生，如图2所示，所述搅拌器6为棒形搅拌器，搅拌棒的长度是料筒1内径的三分之一。当搅拌器高速旋转时，搅拌器上的搅拌棒与电极片接触面为圆弧面，接触面积大，减小接触力，有效保护电极片不被破坏，同时避免回收的废料中含有大量的金属碎屑，有利于后续步骤的筛选；搅拌棒的长度不宜过长，过长会导致搅拌器寿命降低，过短搅拌力度不够，因此搅拌棒的端部距离筒壁三分之一效果最好。
进一步的，根据正负极片不同特性，正极片的搅拌时间为1h，负极片的搅拌时间为0.5h。
Claims (5)
1.一种回收废旧锂离子电池电极料的设备，其特征在于，包括搅拌装置、料筒(1)和稀碱液循环系统，所述搅拌装置对称地安装在基座(2)的两侧，分别用于搅拌正极片和负极片，稀碱液循环系统包括储液罐一(3)、储液罐二(4)、和离心机(5)，料筒(1)分别设在两个搅拌装置的正下方，储液罐一(3)通过管路与料筒(1)的进料口相连，离心机(5)的进料端通过管路与料筒(1)的出料口相连，离心机(5)的出料端通过管路与储液罐二(4)相连，储液罐一(3)与储液罐二(4)之间相连的管路上设有泵；搅拌装置包括搅拌器(6)、驱动电机(7)和连接座(8)，所述驱动电机(7)设在连接座(8)上端，其输出轴与搅拌器(6)的搅拌轴相连，连接座(8)套装在基座两侧的支撑梁(9)上并在驱动机构的带动下沿着支撑梁(9)上下移动。
2.如权利要求1所述的回收废旧锂离子电池电极料的设备，其特征在于，储液罐一(3)的安装位置高于料筒(1)；料筒(1)的安装位置高于离心机(5)；储液罐一(3)与料筒(1)之间的管路上安装有开关阀一(10)、料筒(1)与离心机(5)之间的管路上安装有开关阀二(11)、离心机(5)与储液罐二(4)之间的管路上安装有开关阀三(12)。
3.如权利要求2所述的回收废旧锂离子电池电极料的设备，其特征在于，储液罐一(3)和储液罐二(4)内均安装有液面高度传感器，所述液面高度传感器与泵上的驱动电机信号相连。
4.如权利要求3所述的回收废旧锂离子电池电极料的设备，其特征在于，所述搅拌器(6)为棒形搅拌器，搅拌棒的长度是料筒(1)内径的三分之一。
5.如权利要求1至4任一权利要求所述的回收废旧锂离子电池电极料的设备，其特征在于，正极片的搅拌时间为1h，负极片的搅拌时间为0.5h。
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