CN216857315U - 一种锂离子电池正负极片回收用筛分机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，包括机架及设置于机架上的上盖，上盖一侧设置有进料装置，上盖下方设置有滚筒筛，进料装置与滚筒筛相连通，滚筒筛下方设有筛下物下料斗和筛上物下料斗，滚筒筛一侧连接有动力装置，滚筒筛倾斜安装且内部放置有能将筛孔堵塞物弹出的圆球。通过在滚筒筛内放置一定数量的圆球，使得筛分机在工作过程中，圆球在滚筒筛内的滚动、抛落，让卡在筛孔中的堵塞物可以被弹出，有效防止筛孔堵塞。圆球与滚筒筛碰撞所发出的声音较小，有效降低了噪音污染，同时，圆球与滚筒筛碰撞震动还能有助于锂离子电池破碎料不同物质之间分离，使得破碎料筛分更加彻底，提高回收率。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池回收领域，具体涉及一种锂离子电池正负极片回收用分选机。
背景技术
随着新能源车保有量的持续增长，既带来了规模庞大的动力锂离子电池需求，也为梯次利用和锂离子电池回收带来了行业机遇，发展梯次利用和锂电池回收在避免资源浪费和环境污染的同时，也将产生可观的经济效益和投资机会。梯次利用在理论上是一种非常好的方案，但对目前的锂离子电池来说却很难实行。主要是因为目前国产锂离子电池型号众多、电池包的结构不统一，组装工艺和技术千差万别，但真正在拆包过程中对技术要求则非常高，目前动力电池报废处理方式以拆解回收为主。
拆解回收主要包括物理分离、高温热解、高压浸出、湿法提纯等工序，可以有效实现废旧锂离子电池中正、负极片材料、铜、铝、锂、镍、钴、锰等材料的综合回收利用。通过资源化回收，锂元素可实现70％以上的再利用，镍、钴、锰等金属元素可实现95％以上的再利用，经济效益显着。产出的锂、镍、钴及锰，可用于加工三元前驱体和正极材料，为锂离子电池包生产提供原材料。
拆解回收过程中，正负极片原料经过破碎、灼烧等工艺之后，组成成份还包含了铜箔、铝箔、镍钴锰酸锂粉末、石墨粉末等物质。一般对锂离子电池正负极片的分选工艺是通过振动筛来筛分分离，由于电池各组分存在的状态不同，经过破碎、灼烧等工艺后，铜箔、铝箔的颗粒粒径较大，其它粉末颗粒粒径较小，因此，经过振动筛的筛分分离后，获得的筛上物为铜箔、铝箔，筛下物为镍钴锰酸锂粉末和石墨粉末等。但是，由于电池粉碎后产物本身的特性，使得通过振动筛进行筛分分离时常出现筛孔被堵塞的情况，导箔片和粉末的分离效果不理想，筛孔堵塞后需要停机对筛网进行清理，严重影响回收效率，浪费人力物力，同时，采用震动筛进行筛分的过程中噪声大，且震动会产生扬尘，影响工作环境。
因此，对现有振动筛进行改进，研究设计出一种筛分效率高、筛网不堵塞、运行噪声小和环境影响低的筛分机，对于离子电池正负极片的综合回收利用是很有必要的。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种筛分效率高、筛网不堵塞、运行噪声小和环境影响低的适用于锂离子电池正负极片回收的筛分机。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，包括机架及设置于机架上的上盖，上盖一侧设置有进料装置，上盖的下方设置有滚筒筛，进料装置与滚筒筛相连通，且位于滚筒筛前端，使得粉碎后的锂离子电池正负极片能够持续进入滚筒筛内进行充分筛分，滚筒筛下方设有筛下物下料斗和筛上物下料斗，筛下物下料斗位于滚筒筛的正下方，使得粒径较小的镍钴锰酸锂粉末和石墨粉末等通过筛孔进入筛下物下料斗中，筛上物下料斗位于滚筒筛后端，使得粒径较大的铜箔、铝箔因无法通过筛孔而沿滚筒筛从后端进入筛上物下料斗中，滚筒筛一侧连接有动力装置且滚筒筛采用后端位置相对较低的倾斜安装方式，使滚筒筛在持续转动时，让处于其内的锂离子电池破碎料不断翻转并沿倾斜缓慢向后端移动，实现筛分，并且，在滚筒筛内放置有一定数量的圆球，滚筒筛转动时，圆球随滚筒筛转动达到一定高度后，在重力的作用下抛落回滚筒筛较低处，与滚筒筛接触时产生轻微震动，使得筛孔堵塞物弹出。相比于震动筛的噪声，圆球与滚筒筛碰撞所发出的声音要小很多，有效降低了噪音污染。
优选地，滚筒筛周向上还设置有吹扫装置，能够通过吹气将筛孔堵塞物吹开，进一步避免筛孔被堵塞。吹扫装置可以由进气管和吹气口组成，并使吹气口的吹气方向正对滚筒筛，同时，吹扫装置优选设置三组，分别位于滚筒筛的顶部及前、后两侧。
为了防止在筛分过程中有粉尘外逸，筛分机的上盖上还设置有能够产生微负压并将灰尘吸走的吸尘装置，源源不断地将设备空间的粉尘往外吸走，保证工作环境的清洁。
动力装置可以为电机，与之配套，需要设置支座、减速装置和联轴器，电机动力经减速装置减速后，再通过联轴器传到固定设置在滚筒筛轴心的主轴上，使得滚筒筛能够以合适的转速转动。其中支座的作用是将电机与减速装置固定安装到机架上。
动力装置还可以直接采用减速电机，这样的话，可以不用另外安装减速装置，减速电机的动力可以通过联轴器直接与主轴传动。
优选地，圆球采用圆铁球，其成本较低，硬度与重量适中，且不会与经过破碎、灼烧等工艺之后的锂离子电池破碎料发生反应。
其中，滚筒筛倾斜安装时与水平面夹角为0-30°，优选夹角为3°，使得铜箔、铝箔能够在与镍钴锰酸锂粉末和石墨粉末等充分分开后再进入到筛上物下料斗中。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
(1)通过在滚筒筛内放置一定数量的圆球，使得筛分机在工作过程中，由于圆球在滚筒筛内的滚动、抛落，使卡在筛孔中的物料可以被弹出，有效防止筛孔堵塞。能够避免筛分效果不理想以及频繁停机清理筛网导致对生产效率的影响。相比于采用震动筛筛分时的噪声，圆球与滚筒筛碰撞所发出的声音要小很多，有效降低了噪音污染，同时，圆球与滚筒筛碰撞震动还能有助于锂离子电池破碎料不同物质之间分离，使得破碎料筛分更加彻底，提高回收率。
(2)通过在滚筒筛的外圆周设置气体吹扫装置，再加上滚筒筛持续转动，使得较高速度的空气能够不间断对滚筒筛的整个圆周进行周期性的吹扫，进一步防止了筛孔的堵塞。较大程度的提高铜箔、铝箔和镍钴锰酸锂粉及石墨粉的分离效率，解决了生产过程中经常存在的堵塞难题，极大的降低了生产成本，能较好的满足生产要求。
(3)通过对滚筒筛实行倾斜设置，使得锂离子电池破碎料能够在重力作用下持续缓慢地向滚筒筛后端移动，再加上滚筒筛转动使物料翻转，铜箔、铝箔能够在与镍钴锰酸锂粉末和石墨粉末等充分分开后再进入到筛上物下料斗中，整个过程持续进行，能够提高铜箔、铝箔和镍钴锰酸锂粉及石墨粉的分离效率。
(4)通过设置能够产生微负压将粉尘吸走的吸尘装置，源源不断地将设备空间的粉尘往外吸走，防止了筛分过程中有粉尘外逸对工作环境造成影响，保证了工作环境的清洁。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中描述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实用新型的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来说，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为筛分机外部结构示意图；
图2为筛分机内部结构示意图；
图3为筛分机滚筒筛部分剖切示意图。
附图中的标记为：1-机架，2-上盖，21-吸尘装置，3-进料装置，4-吹扫装置，41-进气管，5-动力装置，51-支座，52-减速装置，53-联轴器，6-滚筒筛，61-主轴，71-筛下物下料斗，72-筛上物下料斗，8-圆球。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本实用新型，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的样式。
实施例1
如图1和图3所示，一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，包括机架1及设置于机架1上的上盖2，上盖2一侧设置有进料装置3，上盖2下方设置有滚筒筛6，进料装置3与滚筒筛6相连通，滚筒筛6下方设有筛下物下料斗71和筛上物下料斗72，滚筒筛6一侧连接有动力装置5，滚筒筛6倾斜安装且内部放置有能将筛孔堵塞物弹出的圆球8。
当需要对锂离子电池正负极片进行筛分时，先启动动力装置6，使其带动滚筒筛6滚动，再将经破碎、灼烧等工艺之后锂离子电池破碎料持续从进料装置3中放入，当锂离子电池破碎料通过进料装置3进入到滚筒筛6内后，会与圆球8一起在摩擦力的作用下不断随滚筒筛6转动到一定高度后又在重力作用下翻转掉回低处，在此过程中，粒径较小的镍钴锰酸锂粉末和石墨粉末会持续通过筛孔往下落入筛下物下料斗71中，而粒径较大的铜箔、铝箔由于不能通过筛孔，会一直在滚筒筛内翻转，并在滚筒筛6设置的倾斜作用下缓慢向滚筒筛后端移动，最终落入到筛上物下料斗72中，实现锂离子电池破碎料的筛分。在筛分过程中，当有较多颗粒聚集在筛孔中导致筛孔堵塞时，在摩擦力的作用下不断随滚筒筛6转动的圆球8在重力作用会与滚筒筛6碰撞产生不规律的震动，使得堵塞物弹出筛孔，实现筛孔的清理，避免滚筒筛6筛孔堵塞导致筛分效果差。相比于采用震动筛筛分时的噪声，圆球与滚筒筛碰撞所发出的声音要小很多，有效降低了噪音污染，同时，碰撞产生的震动还能有助于锂离子电池破碎料不同物质之间分离，使得破碎料筛分更加彻底，提高回收率。
实施例2
如图1-图3所示，一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，包括机架1及设置于机架1上的上盖2，上盖2一侧设置有进料装置3，上盖2下方设置有滚筒筛6，进料装置3与滚筒筛6相连通，滚筒筛6下方设有筛下物下料斗71和筛上物下料斗72，滚筒筛6一侧连接有动力装置5，滚筒筛6倾斜安装且内部放置有能将筛孔堵塞物弹出的圆球8。
滚筒筛6周向上还设置有吹扫装置4，能够将筛孔堵塞物吹开。吹扫装置4由进气管41和吹气口42组成，吹气口42吹气方向正对滚筒筛6。
其中动力装置5采用电机，电机动力经减速装置52减速后，再通过联轴器53传到固定设置在滚筒筛6轴心的主轴61上，使得滚筒筛6能够以合适的转速转动。电机与减速装置52通过支座51固定安装到机架1上。
相比于实施例1筛分机对锂离子电池正负极片进行筛分时，本实施例增设吹扫装置，能够进一步增加对筛孔内堵塞物清理的效率，弥补圆球8落点不确定，导致部分区域筛孔内堵塞物较长时间才弹出的问题，同时可以避免堵塞较为严重时堵塞物需多次震动才能弹出的问题。
实施例3
如图1-图3所示，一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，包括机架1及设置于机架1上的上盖2，上盖2一侧设置有进料装置3，上盖2下方设置有滚筒筛6，进料装置3与滚筒筛6相连通，滚筒筛6下方设有筛下物下料斗71和筛上物下料斗72，滚筒筛6一侧连接有动力装置5，滚筒筛6倾斜安装且内部放置有能将筛孔堵塞物弹出的圆球8。
滚筒筛6周向上还设置有吹扫装置4，能够将筛孔堵塞物吹开。吹扫装置4由进气管41和吹气口42组成，吹气口42吹气方向正对滚筒筛6。
上盖2上设置有能够产生微负压将灰尘吸走的吸尘装置21。
本实施例中，动力装置5采用减速电机，其动力可以通过联轴器53直接与主轴61传动，不用再另设减速装置52来调整滚筒筛6转速。
圆球8采用成本较为低廉且常见的圆铁球。
当需要对锂离子电池正负极片进行筛分时，先启动动力装置6，使其带动滚筒筛6滚动，再向吹扫装置4中通入空气，并启动微负压吸尘装置21，使得筛分过程中的粉尘被吸走，不会进入工作环境造成污染，最后将经破碎、灼烧等工艺之后锂离子电池破碎料持续从进料装置3中放入，当锂离子电池破碎料通过进料装置3进入到滚筒筛6内后，会与圆球8一起在摩擦力的作用下不断随滚筒筛6转动到一定高度后又在重力作用下翻转掉回低处，在此过程中，粒径较小的镍钴锰酸锂粉末和石墨粉末会持续通过筛孔往下落入筛下物下料斗71中，而粒径较大的铜箔、铝箔由于不能通过筛孔，会一直在滚筒筛内翻转，并在滚筒筛6设置的倾斜作用下缓慢向滚筒筛后端移动，最终落入到筛上物下料斗72中，实现锂离子电池破碎料的筛分。
在筛分过程中，当有较多颗粒聚集在筛孔中导致筛孔堵塞时，在摩擦力的作用下不断随滚筒筛6转动的圆球8在重力作用会与滚筒筛6碰撞产生不规律的震动，使得堵塞物弹出筛孔，同时，吹扫装置4的吹气口42不断吹出气体作用于滚筒筛6表面，当有筛孔堵塞时，堵塞物会在气体吹力的作用下掉回滚筒筛6内，实现筛孔的自清理，避免滚筒筛6筛孔堵塞导致筛分效果差。相比于采用震动筛筛分时的噪声，圆球与滚筒筛碰撞所发出的声音及空气吹出声音要小很多，有效降低了噪音污染，同时，碰撞产生的震动还能有助于锂离子电池破碎料不同物质之间分离，使得破碎料筛分更加彻底，提高回收率。
经过生产现场的调试验证，使用如实施例1、实施例2或实施例3的筛分机时，可以较大程度提高铜箔、铝箔和镍钴锰酸锂粉末、石墨粉末等的分离效率，解决了生产过程中经常存在的堵塞难题，极大的降低了生产成本，能较好的满足生产要求。同时现场调试验证发现，当滚筒筛6轴心与水平面夹角为0-30°时，均能实现无堵塞筛分，但是当夹角较小，如0°时，物料横向移动全靠物料间的挤压，导致入料口附近物料厚度大，筛分效率较低，筛分效果差，当夹角较大，如30°时，物料向滚筒筛6后端移动较快，虽然筛分效率高，但是筛分效果差，筛上物中还有较多的镍钴锰酸锂粉末和石墨粉末等，且圆球8作用区域仅在滚筒筛6后端，在没有吹扫装置4的情况下，滚筒筛6前端有部分区域依旧会有堵塞现象。调试验证获得的最优夹角为3°，此时物料可以比较均匀的缓慢向滚筒筛6后端移动，过程中物料可以比较彻底的分离开，且过程持续进行，筛分效率及效果均较佳。
以上描述了本实用新型的主要技术特征和基本原理及相关优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本实用新型的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，包括机架(1)及设置于机架(1)上的上盖(2)，上盖(2)一侧设置有进料装置(3)，上盖(2)下方设置有滚筒筛(6)，进料装置(3)与滚筒筛(6)相连通，滚筒筛(6)下方设有筛下物下料斗(71)和筛上物下料斗(72)，滚筒筛(6)一侧连接有动力装置(5)，其特征在于：所述滚筒筛(6)倾斜安装，滚筒筛(6)内放置有能将筛孔堵塞物弹出的圆球(8)。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，其特征在于：所述滚筒筛(6)周向上还设置有吹扫装置(4)，能够将筛孔堵塞物吹开。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，其特征在于：吹扫装置(4)由进气管(41)和吹气口(42)组成，吹气口(42)吹气方向正对滚筒筛(6)，吹扫装置(4)设置三组。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，其特征在于：上盖(2)上还设置有能够产生微负压将灰尘吸走的吸尘装置(21)。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，其特征在于：动力装置(5)为电机且固定设置在机架(1)上。
6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，其特征在于：还包括有支座(51)、减速装置(52)、联轴器(53)和主轴(61)，所述支座(51)固定于机架(1)上，所述主轴(61)与滚筒筛(6)固定连接并位于滚筒筛(6)内，电机动力经减速装置(52)和联轴器(53)传到主轴(61)上，电机与减速装置(52)通过支座(51)固定设置在机架(1)上。
7.根据权利要求5所述的一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，其特征在于：动力装置(5)所采用的电机为减速电机，筛分机还包括有支座(51)、联轴器(53)和主轴(61)，减速电机通过所述支座(51)设置在机架(1)上，所述主轴(61)与滚筒筛(6)固定连接并位于滚筒筛(6)内，减速电机动力经联轴器(53)传到主轴(61)上。
8.根据权利要求1-3任一所述的一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，其特征在于：圆球(8)采用圆铁球。
9.根据权利要求1-3任一所述的一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，其特征在于：滚筒筛(6)倾斜安装时与水平面夹角为0-30°。
10.根据权利要求9所述的一种锂离子电池正负极片回收用筛分机，其特征在于：滚筒筛(6)倾斜安装时与水平面夹角为3°。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A screening machine for recycling positive and negative electrode plates of lithium-ion batteries Granted publication date: 20220701 Pledgee: Ganzhou Business Department of Agricultural Bank of China Ltd. Pledgor: Ganzhou secwell Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980017042 |