CN220610791U - 一种退役锂离子电池破碎分选装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种退役锂离子电池破碎分选装置，包括磁选机，所述磁选机的底部设有铁物质出口与物料出口，所述铁物质出口的下方设有铁收集吨袋，所述磁选机的下方设有水洗浮选机，所述水洗浮选机的两端分别设有进料口与重物质出口，所述进料口与所述物料出口连接，所述重物质出口与多层带式烘干机连接，所述多层带式烘干机的输出端与第一筛分机构连接，所述水洗浮选机中部一侧设有轻物质出口。本实用新型具有如下的有益效果：本申请的分选装置在回收过程中，可以通过设置不同的回收工艺针对不同物料进行针对性的收集，可以有效保证回收物料的单一性，避免回收物之间相互混杂，产生污染，为后续工艺的原材料精粹提纯提供便利。

Description

一种退役锂离子电池破碎分选装置

技术领域

本实用新型是一种退役锂离子电池破碎分选装置，属于退役锂离子电池原材料回收领域。

背景技术

随着新能源行业的持续发展，大量的退役动力电池会随着时间推移和使用后的性能衰退进入退役的节点，一般认为，动力电池性能衰减至80％以下就无法继续应用于新能源汽车领域。所以，以动力电池为代表的新型“电子垃圾”的产量将大幅度增长。同样，快速崛起的动力电池制造领域，新的动力电池的生产也需要大量的优质原材料投入。在我国，锂、钴、锰等新能源动力电池所需的资源矿产并不充足，主要依赖海外进口，从海外进口矿产资源的费用成本又相对偏高，且会受到国外政策的影响，其供应并不稳定，在这种背景之下，退役的动力电池的回收利用其实是实现循环经济和可持续发展的重要措施，这是一片急需发掘的新型“矿产”。

在动力锂离子电池回收领域，因为目前尚没有较为成熟和完善的回收工艺，锂离子动力电池组成又相对复杂，多数回收工艺无法有效的分辨其每种物质，退役动力电池中附加值较高的黑粉与其他物料混杂，无法实现有效分离，增加回收成本，为了避免在退役动力电池回收过程中的物料混杂问题，提供一种用于退役锂离子电池破碎料的分选工艺是非常有必要的。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种退役锂离子电池破碎分选装置。为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现，一种退役锂离子电池破碎分选装置，包括磁选机，所述磁选机的底部设有铁物质出口与物料出口，所述铁物质出口的下方设有铁收集吨袋，所述磁选机的下方设有水洗浮选机，所述水洗浮选机的两端分别设有进料口与重物质出口，所述进料口与所述物料出口连接，所述重物质出口与多层带式烘干机连接，所述多层带式烘干机的输出端与第一筛分机构连接，所述水洗浮选机中部一侧设有轻物质出口，所述轻物质出口与传送带组件二连接，所述传送带组件二的输出端与干燥机连接，所述干燥机的输出端与螺旋输送装置连接，所述螺旋输送装置与第二筛分机构连接。

进一步地，所述水洗浮选机包括水洗槽、重物质输送带、洗涤喷嘴、导向喷嘴、轻物质桨叶刮板，所述水洗槽内设有所述重物质输送带，所述重物质输送带上设有重物质混合料、轻物质混合料，所述水洗槽内部进料端等间距设有若干个横管，所述横管的底部设有若干个洗涤喷嘴，所述水洗槽内部两侧均设有若干个导向喷嘴，所述导向喷嘴与所述横管均与供水管路连接，所述水洗槽侧边中部开设有所述轻物质出口，所述轻物质出口内设有与所述传送带组件二相配合的轻物质桨叶刮板。

进一步地，所述第一筛分机构包括设置在所述多层带式烘干机出料口的直线筛一，所述直线筛一的出料端设有正极粉出料口一与物料出料口，所述正极粉出料口一处设有正极粉收集吨袋一。

进一步地，所述第二筛分机构包括位于所述螺旋输送装置输出端的直线筛三，所述直线筛三的输出端设有隔膜输出口与负极粉输出口，所述隔膜输出口处与所述负极粉输出口处分别设有隔膜收集吨袋与负极粉收集吨袋。

进一步地，还包括传送带组件一，所述传送带组件一的输入端与所述物料出料口相连接，所述传送带组件一的输出端设有强磁辊组件，所述强磁辊组件输出端设有铜料出料口与正极片出料口，所述铜料出料口处设有铜收集吨袋，所述正极片出料口处设有进料管一，所述进料管一的另一端设有冲击磨，所述冲击磨的输出端设有进料管二，所述进料管二的另一端与吸料机进料口连接，所述吸料机的输出端下方设有直线筛二，所述直线筛二的输出端设有铝料出料口与正极粉出料口二，所述铜料出料口处设有铝收集吨袋，所述正极粉出料口二处设有正极粉收集吨袋二。

进一步地，所述干燥机出料端与所述螺旋输送装置的连接处设有卸料阀。

进一步地，所述吸料机与所述直线筛二的连接处设有锁风阀。

本实用新型的有益效果，

本申请的分选装置可以有效的进行正极粉、负极粉的隔离筛分，避免物料混杂，保证纯度，避免了现有回收技术物料的大量混杂。

本申请的分选装置在回收过程中，因动力锂离子电池设计之初涂覆工艺的不同，经过实验验证后确认，可以通过设置不同的回收工艺针对不同物料进行针对性的收集，可以有效保证回收物料的单一性，避免回收物之间相互混杂，产生污染，为后续工艺的原材料精粹提纯提供便利。

本申请的分选装置设备价格低廉，工艺简单，且多为市场上的成熟产品，交付时间短，运行安全可靠，相较于现有回收技术，减少了产线建设的时间及采购成本。

本申请的分选装置在回收过程中，因主要采取物理方式进行各物料的回收，相较于其他工艺，没有造成二次污染的风险。

通过设置水洗浮选机的洗涤喷嘴，将所投锂离子电池破碎料进行清洗，避免了扬尘情况的发生，同时设置导向喷嘴，引导水面上层漂浮轻物质混合料即负极粉、隔膜汇集至轻物质桨叶刮板处，通过在重物质输送带整体设置洗涤喷嘴，最大化的保证下工序物料纯净符合要求，实现有效收集。

干燥机为滚筒式干燥机，可有效实现物料的脱水干燥工作，且烘干后不易板结，便于后续的输送投料作业，其通过卸料阀与螺旋输送机紧密连接，避免跑料污染现场环境的风险。

通过多层带式烘干机的设计，从而可以将水洗浮选机重物质出口的重物质混合料即铜、正极片进行沥水烘干处理，用以干燥物料，便于后续使用震动直线筛一进行物料的进一步筛分。

通过强磁辊组件的设计，从而使得经过强磁辊组件后的物料因正极片含有镍而具备弱磁性，强磁将分离锂离子电池破碎料中的铜与正极片，通过设置不同方向的收集管道将铜收集至铜收集吨袋，正极片则通过管道进入冲击磨设备。

通过冲击磨的设计，从而在锂离子电池正极进入冲击磨后，通过冲击振动的作用下，将正极片进一步破碎、剥离，打散正极片中的铝和正极粉，并通过设置目筛网的直线筛进行分别处理收集；

通过吸料机的设计，从而可以通过负压将经过冲击磨处理后的破碎料输送至直线筛二中，吸料机设置在直线筛二的正上方，通过进料管一连接冲击磨，并通过卸料阀连接直线筛二，以实现锁风卸料的效果；

传送带组件二通过轻物质出口承接通过水洗浮选机经由轻物质桨叶刮板收集的轻物质混合料即负极粉及隔膜，其出口与干燥机进口贴合，通过PLC设置一定的频率进行投料作业。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显，

图1为本实用新型一种退役锂离子电池破碎分选装置的整体外部结构示意图；

图2为本实用新型一种退役锂离子电池破碎分选装置的整体俯视图结构示意图；

图3为本实用新型一种退役锂离子电池破碎分选装置的水洗浮选机整体外部结构示意图；

图4为本实用新型一种退役锂离子电池破碎分选装置的水洗浮选机整体侧视图结构示意图。

图中，1、磁选机；2、水洗浮选机；3、多层带式烘干机；4、直线筛一；5、正极粉收集吨袋一；6、传送带组件一；7、强磁辊组件；8、进料管一；9、冲击磨；10、进料管二；11、吸料机；12、直线筛二；13、铝收集吨袋；14、正极粉收集吨袋二；15、传送带组件二；16、干燥机；17、螺旋输送装置；18、直线筛三；19、隔膜收集吨袋；20、负极粉收集吨袋；21、铁收集吨袋；22、水洗槽；23、重物质输送带；24、洗涤喷嘴；25、导向喷嘴；26、轻物质桨叶刮板；27、重物质混合料；28、轻物质混合料；29、铜收集吨袋。

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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种退役锂离子电池破碎分选装置技术方案，一种退役锂离子电池破碎分选装置，包括磁选机1，所述磁选机1的底部设有铁物质出口与物料出口，所述铁物质出口的下方设有铁收集吨袋21，所述磁选机1的下方设有水洗浮选机2，所述水洗浮选机2的两端分别设有进料口与重物质出口，所述进料口与所述物料出口连接，所述重物质出口与多层带式烘干机3连接，所述多层带式烘干机3的输出端与第一筛分机构连接，所述水洗浮选机2中部一侧设有轻物质出口，所述轻物质出口与传送带组件二15连接，所述传送带组件二15的输出端与干燥机16连接，所述干燥机16的输出端与螺旋输送装置17连接，所述螺旋输送装置17与第二筛分机构连接。

参阅图3-4，所述水洗浮选机2包括水洗槽22、重物质输送带23、洗涤喷嘴24、导向喷嘴25、轻物质桨叶刮板26，所述水洗槽22内设有所述重物质输送带23，所述重物质输送带23上设有重物质混合料27、轻物质混合料28，所述水洗槽22内部进料端等间距设有若干个横管，所述横管的底部设有若干个洗涤喷嘴24，所述水洗槽22内部两侧均设有若干个导向喷嘴25，所述导向喷嘴25与所述横管均与供水管路连接，所述水洗槽22侧边中部开设有所述轻物质出口，所述轻物质出口内设有与所述传送带组件二15相配合的轻物质桨叶刮板26；水洗浮选机2设备可通过利用退役锂离子电池破碎料的轻重物质密度不同，借助浮力通过重物质输送带23及设置的导向喷嘴25和轻物质桨叶刮板机构26，将锂离子电池破碎料中的轻重物质进行有效分离，首先通过水洗槽22及洗涤喷嘴24对物料进行喷淋水洗的方式将负极片分离为铜与负极粉，随后通过重物质输送带23将重物质混合料27即铜、正极片输送至下一级多层带式烘干机3进行下一步的细致甄别，通过洗涤喷嘴24、导向性喷嘴25及轻物质桨叶刮板机构26将锂电池破碎料中的轻物质混合料28即负极粉和隔膜进行收集。

参阅图1-2，所述第一筛分机构包括设置在所述多层带式烘干机3出料口的直线筛一4，所述直线筛一4的出料端设有正极粉出料口一与物料出料口，所述正极粉出料口一处设有正极粉收集吨袋一5；从而可以将重物质物料中的正极粉与其他物料筛分开，正极粉进入到正极粉收集吨袋一5内部，其他物料则进入到传送带组件一6上。

参阅图1-2，所述第二筛分机构包括位于所述螺旋输送装置17输出端的直线筛三18，所述直线筛三18的输出端设有隔膜输出口与负极粉输出口，所述隔膜输出口处与所述负极粉输出口处分别设有隔膜收集吨袋19与负极粉收集吨袋20，从而可以将轻物质混合料28中的隔膜与负极粉筛分开，并分别输送到隔膜收集吨袋19与负极粉收集吨袋20两者内部。

参阅图1-2，还包括传送带组件一6，所述传送带组件一6的输入端与所述物料出料口相连接，所述传送带组件一6的输出端设有强磁辊组件7，所述强磁辊组件7输出端设有铜料出料口与正极片出料口，所述铜料出料口处设有铜收集吨袋29，所述正极片出料口处设有进料管一8，所述进料管一8的另一端设有冲击磨9，所述冲击磨9的输出端设有进料管二10，所述进料管二10的另一端与吸料机11进料口连接，所述吸料机11的输出端下方设有直线筛二12，所述直线筛二12的输出端设有铝料出料口与正极粉出料口二，所述铜料出料口处设有铝收集吨袋13，所述正极粉出料口二处设有正极粉收集吨袋二14；通过传动带组件一6将重物质混合料27输送至强磁辊组件7处，因正极片含有镍而具备弱磁性，强磁将分离锂离子电池破碎料中的铜与正极片，通过设置不同方向的收集管道将铜收集至铜收集吨袋29，正极片则通过管道进入冲击磨9设备，冲击磨9将正极片打碎形成碎片输出至直线筛二12中进行铝料与正极粉分离，并分别输送至铝收集吨袋13、正极粉收集吨袋14内部。

参阅图1-2，所述干燥机16出料端与所述螺旋输送装置17的连接处设有卸料阀，方便控制干燥机16的出料工作。

参阅图1-2，所述吸料机11与所述直线筛二12的连接处设有锁风阀，进而实现卸料功能。

在使用时，参阅图1-4所示，退役锂离子电池破碎料投料进入磁选机1之后，将去除铁这类强磁性物质，并将其收集至铁收集吨袋21内，其他物料则进入水洗浮选机2中，水洗浮选机2可通过利用退役锂离子电池破碎料的轻重物质密度不同，借助浮力通过重物质输送带23及设置的洗涤喷嘴24和导向喷嘴25和轻物质桨叶刮板机构26，将锂离子电池破碎料中的轻重物质进行有效分离，首先通过水洗槽22及对物料进行喷淋水洗的方式将负极片分离为铜与负极粉，随后通过重物质输送带23将重物质混合料27即铜、正极片输送至下一级多层带式烘干机3进行下一步的细致甄别，通过水洗槽22内的存水和洗涤喷嘴24、导向喷嘴25及轻物质桨叶刮板机构26将锂电池破碎料中的轻物质混合料28即负极粉和隔膜进行收集；

收集好的轻物质混合料28即负极粉和隔膜通过传送带组件二15进入干燥机16中，通过搅拌烘干后的干燥物料通过螺旋输送装置17进入直线筛三18中，最后通过设置不同目数的筛网，依靠其震动筛选作用，将轻物质混合料28筛分后分别进入隔膜收集吨袋19及负极粉收集吨袋20中。

重物质混合料27即铜、正极片则通过多层带式烘干机3进行烘干处理后，进入直线筛一4中，通过设置不同目数的筛网对物料进行震动筛分，筛上筛下出口分别连接正极粉收集吨袋一5及传送带组件一6，实现正极粉以及其他物料的分离，但此时的正极粉收集并不完全，还有很多附着在正极片上的正极粉没有实现完全收集，此时将这部分物料通过传送带组件一6输送后，将物料投入强磁辊组件7中，进一步的，将混合物料中的铜进行甄选去除，因正极片含有镍而具备弱磁性，强磁将分离锂离子电池破碎料中的铜与正极片，得到的铜将收集汇总至铜收集吨袋29中，剩余物料则通过进料管一8进入冲击磨9中进一步进行破碎，在冲击震动的作用下，使正极粉与铝剥离、打散，通过负压经由进料管二10吸引至吸料机11中，并通过锁风阀将物料投入直线筛二12中，通过设置60目的筛网和震动作用，将物料进行筛选，且分别收集汇总至铝收集吨袋13、正极粉收集吨袋二14中，至此，锂离子电池破碎料被分别收集为正极粉、负极粉、隔膜、铜、铝、铁，实现物料的分类全回收。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，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，各实施例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 (7)

1.一种退役锂离子电池破碎分选装置，其特征在于，包括磁选机(1)，所述磁选机(1)的底部设有铁物质出口与物料出口，所述铁物质出口的下方设有铁收集吨袋(21)，所述磁选机(1)的下方设有水洗浮选机(2)，所述水洗浮选机(2)的两端分别设有进料口与重物质出口，所述进料口与所述物料出口连接，所述重物质出口与多层带式烘干机(3)连接，所述多层带式烘干机(3)的输出端与第一筛分机构连接，所述水洗浮选机(2)中部一侧设有轻物质出口，所述轻物质出口与传送带组件二(15)连接，所述传送带组件二(15)的输出端与干燥机(16)连接，所述干燥机(16)的输出端与螺旋输送装置(17)连接，所述螺旋输送装置(17)与第二筛分机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种退役锂离子电池破碎分选装置，其特征在于，所述水洗浮选机(2)包括水洗槽(22)、重物质输送带(23)、洗涤喷嘴(24)、导向喷嘴(25)、轻物质桨叶刮板(26)，所述水洗槽(22)内设有所述重物质输送带(23)，所述重物质输送带(23)上设有重物质混合料(27)、轻物质混合料(28)，所述水洗槽(22)内部进料端等间距设有若干个横管，所述横管的底部设有若干个洗涤喷嘴(24)，所述水洗槽(22)内部两侧均设有若干个导向喷嘴(25)，所述导向喷嘴(25)与所述横管均与供水管路连接，所述水洗槽(22)侧边中部开设有所述轻物质出口，所述轻物质出口内设有与所述传送带组件二(15)相配合的轻物质桨叶刮板(26)。

3.根据权利要求2所述的一种退役锂离子电池破碎分选装置，其特征在于，所述第一筛分机构包括设置在所述多层带式烘干机(3)出料口的直线筛一(4)，所述直线筛一(4)的出料端设有正极粉出料口一与物料出料口，所述正极粉出料口一处设有正极粉收集吨袋一(5)。

4.根据权利要求3所述的一种退役锂离子电池破碎分选装置，其特征在于，所述第二筛分机构包括位于所述螺旋输送装置(17)输出端的直线筛三(18)，所述直线筛三(18)的输出端设有隔膜输出口与负极粉输出口，所述隔膜输出口处与所述负极粉输出口处分别设有隔膜收集吨袋(19)与负极粉收集吨袋(20)。

5.根据权利要求4所述的一种退役锂离子电池破碎分选装置，其特征在于，还包括传送带组件一(6)，所述传送带组件一(6)的输入端与所述物料出料口相连接，所述传送带组件一(6)的输出端设有强磁辊组件(7)，所述强磁辊组件(7)输出端设有铜料出料口与正极片出料口，所述铜料出料口处设有铜收集吨袋(29)，所述正极片出料口处设有进料管一(8)，所述进料管一(8)的另一端设有冲击磨(9)，所述冲击磨(9)的输出端设有进料管二(10)，所述进料管二(10)的另一端与吸料机(11)进料口连接，所述吸料机(11)的输出端下方设有直线筛二(12)，所述直线筛二(12)的输出端设有铝料出料口与正极粉出料口二，所述铜料出料口处设有铝收集吨袋(13)，所述正极粉出料口二处设有正极粉收集吨袋二(14)。

6.根据权利要求5所述的一种退役锂离子电池破碎分选装置，其特征在于，所述干燥机(16)出料端与所述螺旋输送装置(17)的连接处设有卸料阀。

7.根据权利要求6所述的一种退役锂离子电池破碎分选装置，其特征在于，所述吸料机(11)与所述直线筛二(12)的连接处设有锁风阀。