CN219211040U - 用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，包括包括支架、设置于支架上的水平操作台、设置于水平操作台上的传输组件、刮板、收卷组件以及收纳箱；收纳箱包括第一收纳箱，水平操作台靠近收卷组件的一端设有正极片入料口，第一收纳箱位于正极片入料口的下方；刮板设置于传输组件靠近收卷组件的一端；收卷组件包括收卷轴和驱动收卷轴旋转的驱动电机。本实用新型通过设置传输组件、刮板和收卷组件，实现正极片与隔膜/负极片/隔膜的分离和分别回收，该分离收集装置的自动化程度较高，适用于大规模的生产；投入的人力较少，安全性能较高。

Description

用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置

技术领域

本实用新型涉及电池回收技术领域，尤其涉及一种用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置。

背景技术

随着新能源汽车的不断推广，锂电池技术得到迅猛发展，锂电池的生产数量也急剧增加。然而锂电池的使用寿命有限，因此，退役的锂电池数量也随之增加。如何处理退役的锂电池成为新的热点话题。

锂电池中含有大量的金属成分，可以对其进行回收处理。锂电池内部的正极片、薄膜和负极片是卷绕在一起的，目前对锂电池的回收通常采取整体破碎的方式，由于锂电池内部的正极片、负极片和薄膜的材质不同，对锂电池整体破碎使得后序的分离工作更加困难，分离出来的有价值的金属纯度不高，且回收成本增加。因此，需要对锂电池的隔膜和正负极片分开，进行单独回收，尤其是对正极片进行单独回收利用(正极片的回收价值更高)。

目前，对锂电池的隔膜和正负极片的单独回收大多采用人工分拣方式进行。该方式费时费力，效率较低，同时废旧的锂电池极片大多含有一些危险的化学物质，长期接触这些极片会对人体健康造成危害。因此，设计能将隔膜和正负极片分离的装置极为重要。

申请号为CN202022283521.6的专利公开了一种用于软包电池隔膜与正负极片分离收集的装置，包括物料箱、塑料板、挡板、第一可收缩刮板和第二可收缩刮板、带钉滚筒、手柄、操作台架、第一滑轨和第二滑轨；通过第一可收缩刮板分离隔膜上的正极极片，通过带钉滚筒卷绕隔膜，通过重力和第二可收缩刮板分离负极极片，从而实现了隔膜与正、负极片的分离和收集。但是，该装置需要人工转动手柄以实现隔膜与正、负极片的分离，使得分离效率较低。

有鉴于此，有必要设计一种改进的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提供的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，通过设置传输组件、刮板和收卷组件，实现正极片与隔膜/负极片/隔膜的分离和分别回收，且该分离收集装置的自动化程度较高，适用于大规模的生产。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，包括支架、设置于所述支架上的水平操作台、设置于所述水平操作台上的传输组件、刮板、收卷组件以及收纳箱；所述收纳箱包括第一收纳箱，所述水平操作台靠近所述收卷组件的一端设有正极片入料口，所述第一收纳箱位于所述正极片入料口的下方；所述刮板设置于所述传输组件靠近所述收卷组件的一端；所述收卷组件包括收卷轴和驱动所述收卷轴旋转的驱动电机。

作为本实用新型的进一步改进，所述传输组件包括沿裸电芯传输方向依次设置于所述水平操作台上的至少两个输送辊以及用于连接所述输送辊和所述水平操作台的固定架。

作为本实用新型的进一步改进，所述传输组件包括顺次设置的第一输送辊、第二输送辊、第三输送辊以及分别用于安装所述第一输送辊第二输送辊、第三输送辊的第一固定架、第二固定架和第三固定架；所述第三输送辊靠近所述收卷组件设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述刮板设置于所述第三固定架上；所述正极片入料口设置于所述第二输送辊和所述第三输送辊之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述刮板包括水平刮板和竖直刮板，所述水平刮板和竖直刮板形成倒L形结构；所述水平刮板的水平高度高于所述第三输送辊上表面的高度。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一输送辊和所述第二输送辊的上表面与所述水平刮板的水平高度相同；

或者所述第一输送辊、所述第二输送辊以及所述第三输送辊上表面的水平高度相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述收卷轴的数量为两个。

作为本实用新型的进一步改进，所述收卷组件还包括安装于所述支架上的底座、设置于所述底座上的滑杆以及套设于所述滑杆上的滑块，所述滑块与所述驱动电机连接，所述滑块在所述滑杆上往复移动，以带动所述驱动电机在所述滑杆上往复移动。

作为本实用新型的进一步改进，所述支架包括支架本体、沿高度方向依次水平设置于所述支架本体上的第二底板和第一底板以及与所述第二底板垂直连接的隔离板；所述第二底板设置于所述第一底板的上方；所述第二底板设置于所述隔离板远离所述正极片入料口的一侧；所述收纳箱还包括设置于所述第二底板上的第二收纳箱；所述第一收纳箱设置于所述第一底板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述支架本体下方设有用于调平和支撑的脚杯。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型提供的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，通过设置传输组件、刮板和收卷组件，正极片借助自身重力以及刮板的协同作用实现与隔膜/负极片/隔膜的分离，同时裸电芯在传输组件的转动以及驱动电机的牵伸作用下不断向前移动，使分离得到的隔膜/负极片/隔膜被自动卷绕于收卷轴上，不仅实现了正极片和隔膜/负极片/隔膜的分离，同时实现了两者的分别回收。且该分离收集装置的自动化程度较高，适用于大规模的生产；投入的人力较少，安全性能较高。

(2)本实用新型提供的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，收纳箱、输送辊等与裸电芯、正极片直接接触的组件均设置成非金属材质，相比于金属材质，不仅避免了腐蚀，同时避免裸电芯的正、负极耳与金属接触发生短路。同时将金属材质的水平操作台采用保护膜包裹，避免其被腐蚀或者污染。

附图说明

图1为本实用新型的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置的立体图。

图2为本实用新型的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置的另一视角的立体图。

图3为本实用新型的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置工作状态下的立体图。

图4为本实用新型的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置工作状态下另一视角的立体图。

图5为刮板和传输组件的位置关系图。

图6为刮板的立体图。

附图标记

1-支架；2-水平操作台；3-传输组件；4-刮板；5-收卷组件；6-收纳箱；7-正极片入料口；8-裸电芯；9-脚杯；10-凹槽；11-支架本体；12-第一底板；13-第二底板；14-隔离板；15-固定板；31-第一输送辊；32-第二输送辊；33-第三输送辊；34-第一固定架；35-第二固定架；36-第三固定架；37-挡条；41-水平刮板；42-竖直刮板；43-弧形刮板；51-收卷轴；52-驱动电机；53-底座；54-滑杆；55-滑块；61-第一收纳箱；62-第二收纳箱；63-第三收纳箱；81-正极片；82-隔膜/负极片/隔膜。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

请参阅图1至图6所示，本实用新型提供了一种用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，包括支架1、设置于支架1上的水平操作台2、设置于水平操作台2上的传输组件3、刮板4、收卷组件5以及收纳箱6。收纳箱6包括第一收纳箱61，水平操作台2靠近收卷组件5的一端设有正极片入料口7，第一收纳箱61位于正极片入料口7的下方；刮板4设置于传输组件3上，且位于正极片入料口7靠近收卷组件5的一端；收卷组件5包括收卷轴51和驱动收卷轴51旋转的驱动电机52。如此设置，先将裸电芯8(正极片位于下方)放置于传输组件3上，接着人工将裸电芯8靠近收卷组件5一端的正极片81和隔膜/负极片/隔膜82分离，并将隔膜/负极片/隔膜82端头处卷绕于收卷轴51上，正极片81的端头处位于正极片入料口7上方；裸电芯8在传输组件3的转动以及收卷组件5的牵伸作用下不断向前移动，正极片81借助自身重力以及刮板4的分离作用，经正极片入料口7进入第一收纳箱61中，隔膜/负极片/隔膜82被卷绕于收卷轴51上。

支架1包括支架本体11、沿高度方向依次水平设置于支架本体11上的第二底板13和第一底板12以及与第二底板13垂直连接的隔离板14，第二底板13设置于第一底板12的上方。第二底板13设置于隔离板14远离正极片入料口7的一侧；第二底板13的长度小于第一底板12的长度。收纳箱6包括设置于第一底板12上的第一收纳箱61和设置于第二底板13上的第二收纳箱62。第一收纳箱61位于正极片入料口7下方，用于容纳被分离的正极片81；第二收纳箱62位于水平操作台2远离收卷组件5的一端，用于承接裸电芯8、裸电芯8未拆解部分的极卷以及裸电芯8上掉落的电解液。隔离板14的设置能防止从正极片入料口7掉落的正极片81不慎掉入第二收纳箱62中。

第一底板12、第二底板13、隔离板14、第一收纳箱61以及第二收纳箱62均为非金属材质。相比于金属材质，不仅避免腐蚀，同时避免裸电芯8的正、负极耳与金属接触发生短路。

水平操作台2设置于支架本体11上，且水平操作台2的高度高于第二底板13，水平操作台2和第二底板13之间距离为40-50cm。水平操作台2为金属材质，其表面包裹有非导电材质保护膜，非导电材质保护膜包括但不限于为铁氟龙胶布。如此操作，不仅能够为传输组件3提供足够的支撑力，同时避免腐蚀。

传输组件3包括沿裸电芯8传输方向依次设置于水平操作台2上的至少两个输送辊以及用于安装输送辊的固定架，固定架一端与输送辊连接，另一端与水平操作台连接。在本实施例中，传输组件3包括顺次设置的第一输送辊31、第二输送辊32、第三输送辊33以及分别用于安装第一输送辊31、第二输送辊32和第三输送辊33的第一固定架34、第二固定架35以及第三固定架36，第三输送辊33靠近收卷组件5设置。输送辊和固定架为非金属材质，可避免裸电芯8传输过程电芯正、负极耳触碰输送辊导致短路的发生。每组中两个固定架之间的距离为20-40cm，输送辊的长度为19-39cm(输送辊的长度小于两个固定架之间的距离，输送辊和固定架之间通过轴承连接，以使输送辊能够自由旋转)；裸电芯8的宽度小于输送辊的长度。相邻的两个输送辊之间的间距为20-40cm。另外，固定架的高度高于输送辊的高度，可以对裸电芯8起到限位作用。

如图2和图4所示，在一些实施例中，水平操作台2远离收卷组件5的一端设有凹槽10；传输组件3还包括设置于一组第一固定架34之间的挡条37，挡条37位于第一输送辊31下方；凹槽10位于挡条37的下方，第二收纳箱62位于凹槽10下方。如此设置，一方面，挡条37位于第一输送辊31下方，可以对裸电芯8起到支撑和限位作用，使裸电芯8竖直下垂；另一方面，凹槽10的存在，可以使裸电芯8上的电解液通过凹槽10掉入第二收纳箱62中，防止电解液腐蚀、污染水平操作台2。挡条37为非金属材质。

正极片入料口7设置于第二输送辊32和第三输送辊33之间，其宽度等于输送辊的长度。正极片入料口7的一周设置有塑料卡口件或者塑料贴纸，用于对正极片入料口7进行保护，避免正极片81下落过程划伤正极片入料口7的周围，同时避免正极片81的极耳与正极片入料口7处的金属接触而发生短路风险，还可以避免正极片入料口7处的金属被电解液腐蚀(正极片81上可能会粘有少量电解液)。

刮板4设置于靠近收卷组件5的固定架上，即刮板4设置于第三固定架36上。如图5和图6所示，刮板4包括水平刮板41和竖直刮板42，水平刮板41和竖直刮板42形成倒L形结构。水平刮板41的水平高度高于靠近刮板4的输送辊即第三输送辊33上表面的高度。如此设置，一方面，可以对未被分离的正极片81起到分离作用，在正极片81自身重力和刮板4的协同作用下，促进正极片81的快速分离；另一方面，当收卷组件5的卷绕速度过快时，刮板4还可以阻挡正极片81越过刮板4而被第三输送辊33输送至卷绕轴51上。

在一些实施例中，第一输送辊31和第二输送辊32的上表面与水平刮板41的水平高度相同，第三输送辊33偏低。在另一些实施例中，第一输送辊31、第二输送辊32和第三输送辊33位于同一水平高度，水平刮板41偏高。

刮板4还包括设置于水平刮板41和竖直刮板42之间的弧形刮板43。如此设置，弧形刮板43可以对掉落的正极片81起到保护作用，增加正极片81的回收价值。刮板4为非金属材质。

在一些实施例中，还可以在支架本体11上设置用于拉伸正极片81的牵伸组件，正极片81在经过正极片入料口7下落过程中，牵伸组件进一步为正极片81提供动力，将其与隔膜/负极片/隔膜82分离。

收卷组件5还包括安装于支架1上的底座53、设置于底座53上的滑杆54以及套设于滑杆54上的滑块55，滑块55与驱动电机52连接。滑块55在滑杆54上往复移动，以带动驱动电机52在滑杆54上往复移动，具体来讲，支架1靠近收卷组件5的一侧设有固定板15，底座53与固定板15连接，以使收卷组件5与支架1固定连接。

如图2所示，底座53靠近输送组件3的一侧为U型结构，收卷轴51穿过U型结构。U型结构所在的侧面与一组固定架中靠近收卷组件5的一个固定架位于同一竖直面内。当收卷轴51卷绕足够数量的隔膜/负极片/隔膜82时，滑块55带动驱动电机52在滑杆54上向远离输送组件3的一侧移动(滑块55可以手动控制或者电动控制)，借助U型结构的阻力将收卷轴51卷绕的隔膜/负极片/隔膜82从收卷轴51上取下。

收卷轴51的数量为两个，收卷轴51优选为非金属材质；如图4所示，在卷绕隔膜/负极片/隔膜82时，卷绕隔膜/负极片/隔膜82先穿过两个收卷轴51之间，卷绕在下方的收卷轴51上，接着通过两个收卷轴51的同步转动，使卷绕隔膜/负极片/隔膜82同时卷绕在两个收卷轴51上。

在一些实施例中，收纳箱6还包括设置于卷绕组件5下方的第三收纳箱63，第三收纳箱63可以收纳从收卷轴51上脱下的隔膜/负极片/隔膜82；或者第三收纳箱63可以作为备用箱，当第一收纳箱61装满正极片81时，便于及时更换。第三收纳箱63为非金属材质。

支架本体11下方设有用于支撑和调平的脚杯9。在一些实施例中，为了方便该用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置的移动，可以将脚杯9置换成滚轮。

该用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置的工作原理为：人工先将卷绕结构的裸电芯8拉展，或者将裸电芯8的端头处拉开，裸电芯8借助自身重力不断展开，形成正极片-隔膜-负极片-隔膜的多层结构(只要确保裸电芯8在输送过程中逐渐展开即可)；接着将裸电芯8(正极片位于下方)放置于传输组件3上，人工将裸电芯8靠近收卷组件5一端的正极片81和隔膜/负极片/隔膜82分离，并将隔膜/负极片/隔膜82端头处卷绕于收卷轴51上，正极片81的端头处位于第二输送辊32和第三输送辊33之间的正极片入料口7上方；裸电芯8在传输组件3的转动以及驱动电机52的牵伸作用下不断向前移动，正极片81借助自身重力以及刮板4的分离作用，通过正极片入料口7进入第一收纳箱61中，隔膜/负极片/隔膜82持续向前牵引并被卷绕于收卷轴51上，实现正极片81和隔膜/负极片/隔膜82的分离。

综上所述，本实用新型提供的一种提供的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，通过设置传输组件、刮板和收卷组件，实现正极片与隔膜/负极片/隔膜的分离和分别回收，且该分离收集装置的自动化程度较高，适用于大规模的生产；收纳箱、输送辊等与裸电芯、正极片直接接触的组件均设置成非金属材质，相比于金属材质，不仅避免了腐蚀，同时避免裸电芯的正、负极耳与金属接触发生短路。同时将金属材质的水平操作台采用保护膜包裹，避免其被腐蚀或者污染。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，包括支架、设置于所述支架上的水平操作台、设置于所述水平操作台上的传输组件、刮板、收卷组件以及收纳箱；所述收纳箱包括第一收纳箱，所述水平操作台靠近所述收卷组件的一端设有正极片入料口，所述第一收纳箱位于所述正极片入料口的下方；所述刮板设置于所述传输组件靠近所述收卷组件的一端；所述收卷组件包括收卷轴和驱动所述收卷轴旋转的驱动电机。

2.根据权利要求1所述的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，所述传输组件包括沿裸电芯传输方向依次设置于所述水平操作台上的至少两个输送辊以及用于连接所述输送辊和所述水平操作台的固定架。

3.根据权利要求2所述的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，所述传输组件包括顺次设置的第一输送辊、第二输送辊、第三输送辊以及分别用于安装所述第一输送辊第二输送辊、第三输送辊的第一固定架、第二固定架和第三固定架；所述第三输送辊靠近所述收卷组件设置。

4.根据权利要求3所述的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，所述刮板设置于所述第三固定架上；所述正极片入料口设置于所述第二输送辊和所述第三输送辊之间。

5.根据权利要求4所述的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，所述刮板包括水平刮板和竖直刮板，所述水平刮板和竖直刮板形成倒L形结构；所述水平刮板的水平高度高于所述第三输送辊上表面的高度。

6.根据权利要求5所述的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，所述第一输送辊和所述第二输送辊的上表面与所述水平刮板的水平高度相同；

或者所述第一输送辊、所述第二输送辊以及所述第三输送辊上表面的水平高度相同。

7.根据权利要求1所述的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，所述收卷轴的数量为两个。

8.根据权利要求1所述的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，所述收卷组件还包括安装于所述支架上的底座、设置于所述底座上的滑杆以及套设于所述滑杆上的滑块，所述滑块与所述驱动电机连接，所述滑块在所述滑杆上往复移动，以带动所述驱动电机在所述滑杆上往复移动。

9.根据权利要求1所述的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，所述支架包括支架本体、沿高度方向依次水平设置于所述支架本体上的第二底板和第一底板以及与所述第二底板垂直连接的隔离板；所述第二底板设置于所述第一底板的上方；所述第二底板设置于所述隔离板远离所述正极片入料口的一侧；所述收纳箱还包括设置于所述第二底板上的第二收纳箱；所述第一收纳箱设置于所述第一底板上。

10.根据权利要求9所述的用于锂电池的隔膜与正极片分离收集装置，其特征在于，所述支架本体下方设有用于调平和支撑的脚杯。

Images