CN213212216U - 一种动力电池自动化精深分选装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池自动化精深分选装置，沿物料传输方向依次设有：磁选装置，包括永磁滚轮，永磁滚轮的左下方设有铁粉料斗；静电选装置，位于永磁滚轮的右下方，包括接地的转辊电极，转辊电极的右上方依次设有电晕电极和静电极，左下方设有与转辊电极接触的毛刷；弹跳选装置，位于转辊电极的右下方，包括主动轮、从动轮和传送带，从动轮下方设有偏转轮和顶杆，顶杆的一端与偏转轮连接组成偏心轮机构，另一端连接从动轮。本实用新型中的分选设备采用静电分选技术，能有效地分离导体和非导体粉料，并且得到更低的杂质含量。

Description

一种动力电池自动化精深分选装置

技术领域

本实用新型涉及废旧锂电池回收装置技术领域，具体涉及一种动力电池自动化精深分选装置。

背景技术

在当今退役动力电池海量增长的形势下和当前环保法律法规的严苛要求下，对动力电池回收资源化工艺提出了更高的要求。然而，动力电池破碎后的对物料进行分选一直是实际回收过程中比较棘手的问题，而对物料进行更高精度的分选则是更难突破的难点。

废弃的锂电池中含有大量不可再生且经济价值高的金属资源，如钴、锂、镍、铜、铝等，如果能有效地回收处理废弃或不合格的锂电池，不仅能减轻废锉电池对环境的压力，还可以避免造成钴、镍等金属资源的浪费。当前的回收技术路线对废锂电池进行预处理包括放电、拆解、粉碎、分选。其中，分选是与处理过程中的难点，尤其是对分选得到的粉料要求更高的精度要求，因此单一的分选手段如风选、磁选等难以达到目前的生产要求。因此，针对这种要求，需要设计特殊的工艺配置相应的设备，二者结合进行动力电池的粉料进行分选。

传统锂电池的破碎粉料分选工艺，一般只涉及单种分选方法，如《一种废旧锂电池分选回收设备》(CN108940428B)、《废旧锂电池负极材料的风选分离装置》(CN207057008U)。然而，这种传统的分选方式不能有效地按材料种类进行分选，只能根据物料大小进行分选，技术较落后。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本实用新型提出一种动力电池自动化精深分选装置，能够实现废旧电池破碎料中铜、铁、铝、石墨、正极材料等物料的高纯分离。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种动力电池自动化精深分选装置，沿物料传输方向依次设有：

磁选装置，包括永磁滚轮，所述永磁滚轮的左下方设有铁粉料斗；

静电选装置，位于所述永磁滚轮的右下方，包括接地的转辊电极，所述转辊电极的右上方依次设有电晕电极和静电极，左下方设有与所述转辊电极接触的毛刷；

弹跳选装置，位于所述转辊电极的右下方，包括主动轮、从动轮和传送带，所述从动轮下方设有偏转轮和顶杆，所述顶杆的一端与所述偏转轮连接组成偏心轮机构，另一端连接所述从动轮。

根据本实用新型的一些实施例，所述动力电池自动化精深分选装置还包括进料口和刮刀，所述刮刀设置于所述进料口和所述永磁滚轮之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述永磁滚轮和所述转辊电极之间设有倾斜的导向板。

根据本实用新型的一些实施例，所述毛刷下方设有正极材料粉料斗。

根据本实用新型的一些实施例，所述主动轮和所述偏转轮通过同一台电机驱动。

根据本实用新型的一些实施例，所述从动轮的右下方依次设有集流体料斗和石墨粉料斗。

根据本实用新型的一些实施例，所述永磁滚轮的转速为0.05-0.2m/s。由于永磁滚轮转速会直接影响分选效果，而永磁滚轮最佳转速范围为0.05-0.2m/s。

根据本实用新型的一些实施例，所述传送带的线速度为0.1-0.3m/s，所述从动轮的振幅为0.1-0.15m。

根据本实用新型的一些实施例，所述转辊电极的转速为500-1000r/min。

本实用新型还提供一种动力电池自动化精深分选方法，包括以下步骤：

S1.将物料进行粉碎、抹平，再进行磁选处理，分选出铁粉；

S2.将磁选后的物料进行静电处理，分选出正极材料粉；

S3.将静电处理后的物料进行弹跳处理，分选出集流体和石墨粉。

根据本实用新型的一些实施例，步骤S1所述抹平后物料的堆积厚度为0.8-1mm。

根据本实用新型的一些实施例，步骤S2所述静电处理的高压电为10-30kV。

有益效果：

1、本实用新型中的分选设备采用静电分选技术，能有效地分离导体和非导体粉料，并且得到更低的杂质含量。

2、本实用新型中的分选设备采用弹跳分选技术，该项技术相比于传统方法减少了扬尘对物料纯度的影响。

3、本实用新型采用磁选、静电处理和弹跳处理这三种方法的联用，实现废电池破碎料中铜、铁、铝、石墨、正极材料物料的高纯分离，解决传统方法金属夹带和正、负极材料粉不能有效分离的难题。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1本实用新型分选装置的整体结构示意图。

附图标记：永磁滚轮100、铁粉料斗200、电晕电极300、静电极400、转辊电极500、毛刷600、主动轮700、从动轮710、传送带720、偏转轮800、顶杆810、集流体料斗900、石墨粉料斗910、正极材料粉料斗1000、电机1100、进料口1200、刮刀1300、导向板1400。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地阐明本实用新型的内容。本实用新型的实施并不限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通或改变都应在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，一种动力电池自动化精深分选装置，沿物料传输方向依次设有：

磁选装置，包括永磁滚轮100，永磁滚轮100的左下方设有铁粉料斗200；

静电选装置，位于永磁滚轮100的右下方，包括接地的转辊电极500，转辊电极500的右上方依次设有电晕电极300和静电极400，左下方设有与转辊电极500接触的毛刷600；

弹跳选装置，位于转辊电极500的右下方，包括主动轮700、从动轮710和传送带720，从动轮710下方设有偏转轮800和顶杆810，顶杆810的一端与偏转轮800连接组成偏心轮机构，另一端连接从动轮710。

需要理解的是，锂电池的破碎混合料含有不同的物理性质，铁具有磁性，正极材料粉通常为镍钴锰酸锂、镍锰酸锂，不具有磁性和导电性，集流体和石墨粉具有导电性。本实用新型的核心即是依据各种材料不同的物理性质实现物理分选。

在其中的一些实施例中，永磁滚轮100的转速为0.05-0.2m/s。

在其中的一些实施例中，传送带720的线速度为0.1-0.3m/s，从动轮710的振幅为0.1-0.15m。

在其中的一些实施例中，转辊电极500的转速为500-1000r/min。

在其中的一些实施例中，还包括进料口1200和刮刀1300，刮刀1300设置于进料口1200和永磁滚轮100之间。刮刀1300用于抹平物料，避免物料堆积太厚影响分选效果。

在其中的一些实施例中，永磁滚轮100和转辊电极500之间设有倾斜的导向板1400，导向板1400表面光滑，可以引导物料滑向转辊电极500。

在其中的一些实施例中，毛刷600下方设有正极材料粉料斗1000，用于盛装毛刷600刮下来的正极材料粉。

在其中的一些实施例中，主动轮700和偏转轮800通过同一台电机1100驱动，减少不必要的电能耗费。

在其中的一些实施例中，从动轮710的右下方依次设有集流体料斗900和石墨粉料斗910，用于盛装从弹跳选装置中弹出来的集流体和石墨粉。

一种动力电池自动化精深分选方法，包括以下步骤：

S1.粉碎的物料经过刮刀1300的刀口被抹平至物料堆积厚度为1mm再传送至磁选装置，磁选装置包括永磁滚轮100，永磁滚轮100的转速为0.1m/s。物料经过永磁滚轮100上方时，带磁性的铁粉会被牢牢吸住在滚轮上，直至随永磁滚轮100转到最低点皮带与滚轮分离，铁粉也与永磁滚轮100相分离掉入左下方的铁粉料斗200，剩下的物料在重力和离心力的作用下，从永磁滚轮100切向脱落进入右下方的静电选装置；

S2.磁选后的物料进行静电选处理，静电选装置包括电晕电极300、静电极400、转辊电极500和毛刷600，电晕电极300、静电极400和毛刷600分别位于转辊电极500的1、2、9点钟方向，将20kV高压电源施加在电晕电极300和静电极400上，转辊电极500接地。在三电极间产生静电场，进入电晕电极300周边的电离区的物料均会带电，由于物料导电性的差异，介电性能较差的导体颗粒(石墨粉、集流体粉)上的负电荷很快被接地的转辊电极500导走，因此导体颗粒带正电荷。而非导体颗粒(正极材料粉)则无此效应。在电场中，正极材料粉被转辊电极500表面产生的映像力作用，附着在转辊电极500表面转动至9点钟方向，转辊电极500的转速为1000r/min，被毛刷600清理掉入正极材料粉料斗1000中，带正电荷的石墨粉、集流体粉在静电力、重力、离心力的作用下，从转辊电极500切向脱落，掉在弹跳选装置的传送带720上。

S3.静电选后的物料进行弹跳选处理，弹跳选装置包括传送机构和弹跳机构，传送机构包括主动轮700、从动轮710和传送带720，传送带720的线速度为0.15m/s，弹跳机构由位于传送机构下方的偏转轮800和顶杆810组成，顶杆810的一端连接偏转轮800，另一端连接从动轮710，偏转轮800和主动轮700由一台电机1100驱动。偏转轮800的转动带动顶杆810上下运动，导致从动轮710以0.1m的振幅振动，掉在弹跳选装置上的石墨粉、集流体粉受密度的影响，从传送机构末端以不同的速度被抛出，其中较轻的石墨粉在振动作用下得到较高的速度，因此下落在水平距离更远的石墨粉料斗910内，而较重的集流体粉在同样作用力条件下落在水平距离更近的集流体料斗900中，最终分选出集流体和石墨粉。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，单本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、简化均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种动力电池自动化精深分选装置，其特征在于，沿物料传输方向依次设有：

磁选装置，包括永磁滚轮(100)，所述永磁滚轮(100)的左下方设有铁粉料斗(200)；

静电选装置，位于所述永磁滚轮(100)的右下方，包括接地的转辊电极(500)，所述转辊电极(500)的右上方依次设有电晕电极(300)和静电极(400)，左下方设有与所述转辊电极(500)接触的毛刷(600)；

弹跳选装置，位于所述转辊电极(500)的右下方，包括主动轮(700)、从动轮(710)和传送带(720)，所述从动轮(710)下方设有偏转轮(800)和顶杆(810)，所述顶杆(810)的一端与所述偏转轮(800)连接组成偏心轮机构，另一端连接所述从动轮(710)。

2.根据权利要求1所述的动力电池自动化精深分选装置，其特征在于，所述动力电池自动化精深分选装置还包括进料口(1200)和刮刀(1300)，所述刮刀(1300)设置于所述进料口(1200)和所述永磁滚轮(100)之间。

3.根据权利要求1所述的动力电池自动化精深分选装置，其特征在于，所述永磁滚轮(100)和所述转辊电极(500)之间设有倾斜的导向板(1400)。

4.根据权利要求1所述的动力电池自动化精深分选装置，其特征在于，所述毛刷(600)下方设有正极材料粉料斗(1000)。

5.根据权利要求1所述的动力电池自动化精深分选装置，其特征在于，所述主动轮(700)和所述偏转轮(800)通过同一台电机(1100)驱动。

6.根据权利要求1所述的动力电池自动化精深分选装置，其特征在于，所述从动轮(710)的右下方依次设有集流体料斗(900)和石墨粉料斗(910)。

7.根据权利要求1所述的动力电池自动化精深分选装置，其特征在于，所述永磁滚轮(100)的转速为0.05-0.2m/s。

8.根据权利要求1所述的动力电池自动化精深分选装置，其特征在于，所述传送带(720)的线速度为0.1-0.3m/s，所述从动轮(710)的振幅为0.1-0.15m。

9.根据权利要求1所述的动力电池自动化精深分选装置，其特征在于，所述转辊电极(500)的转速为500-1000r/min。

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