CN210253523U - 一种锂电池正极材料分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池正极材料分离装置，其包括依次连接的反应缸、传输通道和粉末分离机，反应缸的上端分别设置有进料漏斗和超声探头，反应缸内设置有过滤膜，过滤膜上部一侧活动设置有推板，过滤膜下方设置有第一收集箱，第一收集箱通过回流管与反应缸连接，传输通道包括传送带，传送带的一端位于反应缸内与推板相同高度位置处，传输通道内设置有加热管。本实用新型能够解决现有技术中锂电池正极材料分离效率低、时间长、成本高的问题，结构简单、可靠性强。

Description

一种锂电池正极材料分离装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池回收装置，具体涉及一种锂电池正极材料分离装置。

背景技术

锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。由于锂电池中正极材料占有较大比例，正负极材料的质量比为3:1～4：1，且正极材料中含有多种有价金属，因此对废旧锂电池正极材料进行分离回收有很大价值。

现有技术对锂电池正极的分离方法中，一种是通过多次循环分离过滤流程，以保证分离的彻底性，但这一方法存在处理时间较长，效率低且成本高的问题；另一种方法是一次性分离处理，但容易存在因分离时间不足导致处理不够彻底，正极材料中各部分还存在相互粘连，影响后续处理的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的上述不足，提供了一种能够解决现有技术中锂电池正极材料分离效率低、时间长、成本高的问题的锂电池正极材料分离装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了下列技术方案：

提供了一种锂电池正极材料分离装置，其包括依次连接的反应缸、传输通道和粉末分离机，反应缸的上端分别设置有进料漏斗和超声探头，反应缸内设置有过滤膜，过滤膜上部一侧活动设置有推板，过滤膜下方设置有第一收集箱，第一收集箱通过回流管与反应缸连接，传输通道包括传送带，传送带的一端位于反应缸内与推板相同高度位置处，传输通道内设置有加热管；

粉末分离机内设置有搅拌装置，搅拌装置下部设置有多孔筛板，多孔筛板下方设置有第二收集箱，多孔筛板一侧与第三收集箱连接；超声探头、搅拌装置分别与控制装置电连接。

上述技术方案中，优选的，控制装置与操作面板连接。

上述技术方案中，优选的，超声探头与超声发生器连接，超声发生器与控制装置电连接。

上述技术方案中，优选的，推板与过滤膜平行，推板的一端上部倾斜设置有挡板，推板的另一端与第一伺服电机连接，第一伺服电机与控制装置电连接。

上述技术方案中，优选的，加热管呈螺旋形结构并布设于传输通道内。

上述技术方案中，优选的，传输通道与粉末分离机侧壁相连的位置处设置有加热转板，所述加热转板下端邻近传送带的上表面。

上述技术方案中，优选的，搅拌装置包括搅拌筛，搅拌筛的一端与立柱连接，立柱的上端与第二伺服电机连接，第二伺服电机与控制装置电连接；搅拌筛上均布有筛齿。

上述技术方案中，优选的，筛齿呈圆柱形，筛齿的底面为椭球面。

上述技术方案中，优选的，粉末分离机与第三收集箱相连位置处设置有引风机。

上述技术方案中，优选的，回流管内设置有回流泵。

本实用新型提供的上述锂电池正极材料分离装置的主要有益效果在于：

本实用新型通过设置反应缸，并在反应缸内设置超声探头，使锂电池中的正极材料中的集流体等与粘结剂分离，从而将正极材料从相互连接的整体分解为若干材料相分离的状态；通过设置过滤膜，使粘结剂渗入第一收集箱中，与集流体等材料进行初步分离；通过设置推板，当过滤膜上的材料较多时，通过推板推动初步分离后的材料进入传输通道。

通过在传输通道内设置加热管，从而对初步分离后的材料进行干燥，以便进行进一步分离；通过设置搅拌装置与多孔筛板配合，搅拌装置带动初步分离后的材料在多孔筛板上转动，使有价金属和乙炔黑等细小颗粒通过多孔筛板进入第二收集箱，较大的材料如铝箔，则从一侧进入第三收集箱，从而完成锂电池正极材料的分离。

整个分离过程中，由于不需要对正极材料进行循环分离操作，因此分离速度快；通过超声探头分离、加热管干燥、搅拌装置分筛等物理处理过程，分离效率高，且由于不需要添加复杂化学试剂或设置复杂工况，分离成本低，不需要使用复杂器械，即能完成锂电池正极材料的分离，以便于对分离后的正极材料进行进一步处理。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1、反应缸，11、进料漏斗，12、超声探头，121、超声发生器，13、推板，14、挡板，15、过滤膜，2、传输通道，21、传送带，22、加热管，23、加热转板，24、第一收集箱，25、回流管，26、回流泵，27、排出管，28、调节阀，3、粉末分离机，31、搅拌装置，32、搅拌筛，321、立柱，322、筛齿，33、多孔筛板，34、第二收集箱，35、引风机，36、第三收集箱，37、管道，38、转动板，4、控制装置，41、操作面板，42、第一伺服电机，43、第二伺服电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，其为锂电池正极材料分离装置的结构示意图。

本实用新型的锂电池正极材料分离装置包括依次连接的反应缸1、传输通道2和粉末分离机3，反应缸1的上端分别设置有进料漏斗11和超声探头12，通过进料漏斗11加入单独的锂电池正极片和有机溶剂，有机溶剂包含但不限于以下一种或几种：二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，四氢呋喃，N-甲基-2-吡咯烷酮，二甲基亚砜等，以进行分离处理；超声探头12与超声发生器121连接，超声发生器121设置于反应缸1外侧。通过超声探头12释放超声波，使锂电池正极中的集流体等结构与其中的粘结剂分离，以方便进一步分离处理。通过加入有机溶剂，以便与粘结剂结合，从集流体等结构中分离出去。

反应缸1内设置有过滤膜15，过滤膜15下方设置有第一收集箱24。第一收集箱24通过回流管25与反应缸1连接，回流管25内设置有回流泵26。通过过滤膜15将初步分离的粘结剂和溶剂回收入第一收集箱24中。通过回流泵26将有机溶剂沿回流管25泵入反应缸1中，以便于对有机溶剂重复利用，节省成本。

优选的，第一收集箱24上设置有排出管27，排出管27上安装有调节阀28。如粘结剂的浓度较大时，打开调节阀28，将高浓度的粘结剂溶液通过排出管27排出，便于下一步资源化利用。

过滤膜15上部一侧活动设置有推板13，推板13与过滤膜15平行，推板13的一端上部倾斜设置有挡板14，推板13的另一端与第一伺服电机42连接。当过滤膜15上的材料较多时，通过推板13推动初步分离后的材料进入传输通道2。

传输通道包括传送带21，传送带21的一端位于反应缸1内与推板13相同高度位置处，传输通道2内设置有加热管22，加热管22呈螺旋形结构并布设于传输通道2的侧壁上。传输通道2与粉末分离机3侧壁相连的位置处设置有加热转板23，加热转板23的两端与传输通道2的侧壁铰接；加热转板23下端邻近传送带21的上表面。

通过加热管22对传送带21内上的初步分离后的材料进行干燥处理；通过加热转板23对传送带21上的材料进行进一步干燥，以确保进入粉末分离机3中的材料为干燥状态，从而保证之后的分离的彻底性。

粉末分离机3内设置有搅拌装置31，搅拌装置31下部设置有多孔筛板33。搅拌装置31包括搅拌筛32，搅拌筛32的一端与立柱321连接，立柱321的上端与第二伺服电机43连接，通过第二伺服电机43带动立柱321转动，从而带动整个搅拌筛32转动；搅拌筛32上均布有筛齿322。

可选的，筛齿322呈圆柱形，筛齿322的底面为椭球面。以提高对多孔筛板33上材料的压力，从而保证有价金属和乙炔黑等细小颗粒能充分地通过多孔筛板33，以保证其过滤效果。

可选的，筛齿322偏离立柱321的一侧为倾斜面，以便将较大的材料，如铝箔向外侧推动。

多孔筛板33下方设置有第二收集箱34，以收集通过多孔筛板33下漏的有价金属和乙炔黑等细小颗粒。多孔筛板33一侧通过管道37与第三收集箱36连接；管道37内设置有引风机35，以将铝箔等较大材料向第三收集箱36方向吸引。

可选的，多孔筛板33与管道37相接位置处设置有转动板38，转动板38通过铰轴与转动电机连接。

在搅拌装置31工作时，转动板38呈竖直状态设置，通过转动板38以阻挡细小颗粒进入第三收集箱36，从而保证分离的准确性。当启动引风机35时，转动板38会90度右倾，以保证铝箔等大体积材料向第三收集箱36方向吸引。通过转动板38、多孔筛板33和搅拌筛32的共同配合，保证对大小不同颗粒的分离的准确性。

分离装置还包括控制装置4，控制装置4分别与转动电机、调节阀28、超声探头12、超声发生器121、搅拌装置31、引风机35、第一伺服电机42、第二伺服电机43和引风机35电连接。控制装置4与操作面板41连接，通过操作面板41以方便调节各部件移动。

上面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种锂电池正极材料分离装置，其特征在于，包括依次连接的反应缸、传输通道和粉末分离机，反应缸的上端分别设置有进料漏斗和超声探头，反应缸内设置有过滤膜，过滤膜上部一侧活动设置有推板，过滤膜下方设置有第一收集箱，第一收集箱通过回流管与反应缸连接，传输通道包括传送带，传送带的一端位于反应缸内与推板相同高度位置处，传输通道内设置有加热管；

粉末分离机内设置有搅拌装置，搅拌装置下部设置有多孔筛板，多孔筛板下方设置有第二收集箱，多孔筛板一侧与第三收集箱连接；超声探头、搅拌装置分别与控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料分离装置，其特征在于，所述控制装置与操作面板连接。

3.根据权利要求1所述的锂电池正极材料分离装置，其特征在于，所述超声探头与超声发生器连接，超声发生器与控制装置电连接。

4.根据权利要求1所述的锂电池正极材料分离装置，其特征在于，所述推板与过滤膜平行，推板的一端上部倾斜设置有挡板，推板的另一端与第一伺服电机连接，第一伺服电机与控制装置电连接。

5.根据权利要求1所述的锂电池正极材料分离装置，其特征在于，所述加热管呈螺旋形结构并布设于传输通道内。

6.根据权利要求5所述的锂电池正极材料分离装置，其特征在于，所述传输通道与粉末分离机侧壁相连的位置处设置有加热转板，所述加热转板下端邻近传送带的上表面。

7.根据权利要求1所述的锂电池正极材料分离装置，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌筛，搅拌筛的一端与立柱连接，立柱的上端与第二伺服电机连接，第二伺服电机与控制装置电连接；搅拌筛上均布有筛齿。

8.根据权利要求7所述的锂电池正极材料分离装置，其特征在于，所述筛齿呈圆柱形，筛齿的底面为椭球面。

9.根据权利要求1所述的锂电池正极材料分离装置，其特征在于，所述粉末分离机与第三收集箱相连位置处设置有引风机。

10.根据权利要求1所述的锂电池正极材料分离装置，其特征在于，所述回流管内设置有回流泵。

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