CN101335351A - 一种废旧电池物理处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种废旧电池物理处理装置,包括投料机构、筛选轨道组、挡板机构、夹紧机构、切割机构、冲顶机构和驱动机构,投料机构通过筛选轨道组与挡板机构相连接,挡板机构的另一端连接夹紧机构;靠近夹紧机构处分别设有切割机构和冲顶机构,驱动机构用于提供动力驱动夹紧机构、切割机构和冲顶机构工作。本发明在化学处理前对电池进行物理拆分,降低了化学处理的复杂程度,减少了处理成本。
Description
技术领域
本发明属于废旧电池处理技术领域,特别是涉及在化学处理前对废电池进行物理处理的方法。
背景技术
随着人们环保意识的提高,废电池的危害逐步引起了社会各界的重视,越来越多的人开始自觉收集废电池,减少环境污染。但是,在回收废电池的热潮中,人们却发现,回收的废电池并不能得到妥善的安置。据了解,由于我国迄今为止尚没有一家专业的、能够批量处理废电池的企业,全国各地收集废电池的地区都遭遇这样的尴尬难题。我国目前绝大部分城市和地区的垃圾处理方式是填埋,且填埋处置水准较低,很多生活垃圾处于简单堆放状态,废电池中的重金属可通过渗滤作用直接污染水体或土壤。
现有技术披示了对回收后的电池采用化学处理方法,主要有火法和湿法两种方式。火法:是在高温下使废电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解和挥发以及冷凝的过程,以提取金属材料。湿法:直接将电池与酸作用生成可溶性盐进入溶液,再经过净化后电解生产金属和其他化工产品、化肥等。
电池主要由碳棒、锌皮、正极材料和其它填充物构成,对废旧电池的处理需要综合考虑上述组成部分。但是目前的湿法和火法,均是对废旧电池整体处理,没有针对各组成部分的特性分别处理,因此处理效果不佳,而且在整体处理时为了达到要求需要更复杂的处理过程,提高了处理成本,例如处理某单一部件需要高温,就必须使得电池整体处在高温条件下。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种废旧电池物理处理的装置,用于在化学处理前对电池进行物理处理,降低了化学处理的复杂程度,减少了处理成本。
一种废旧电池物理处理装置,其特征在于,包括投料机构1、筛选轨道组2、挡板机构3、夹紧机构4、切割机构5、冲顶机构6和驱动机构,投料机构1通过筛选轨道组2与挡板机构3相连接,挡板机构3的另一端连接夹紧机构4;靠近夹紧机构4处分别设有切割机构5和冲顶机构6,驱动机构用于提供动力驱动夹紧机构4、切割机构和冲顶机构6工作;
所述挡板机构3包括上挡板9、下档板10、通道11和挡板拉线,通道11上设有两挡板通槽,通槽间间距等于电池直径,挡板拉线一端连接两挡板,另一端连接所述夹紧机构4,拉动挡板拉线即可控制两挡板分别穿过一通槽垂直于通道11面同步运动;
所述夹紧机构4包括从上往下依次相连接的第一曲柄14、连杆15、提升杆16和夹具,提升杆16还与所挡板机构3的挡板拉线相接;
所述切割机构5包括切割机构轨道19和位于其上的切割工作台,切割工作台包括基板20,基板20上设有切割驱动电机21和刀具22,切割驱动电机21带动刀具22旋转进行切割;
所述冲顶机构6包括第二曲柄23、连杆24、冲头25、冲头挡板26和冲顶机构轨道27,曲柄23、连杆24和冲头25依次连接,冲头25通过冲顶机构轨道27穿过冲头挡板26前进或后退;
所述驱动机构分别连接所述夹紧机构4的第一曲柄14、所述切割机构5的基板20和所述冲顶机构6的第二曲柄23。
作为本发明的改进,所述冲头25包括相接的圆锥部分和圆柱部分,圆锥与圆柱部分交接处设有刷毛26。
本发明将废旧电池拆分为四部分:正极、负极、外筒和碳棒,然后对电池各部分分别进行化学处理,降低了化学处理的复杂度,并减少化学处理的成本。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图;
图2为筛选轨道结构示意图;
图3为挡板机构结构示意图,图3(a)为挡板机构整体结构示意图,图3(b)为挡板机构工作原理示意图;
图4为夹紧机构结构示意图;
图5为切割机构结构示意图;
图6为冲顶机构结构示意图;
图7为冲头结构示意图。
具体实施方式
将废旧电池处理过程分为物理拆分和化学处理:物理拆分处理过程在城镇小区等中小范围实现,拆分之后的材料集中运至指定化工厂进行化学处理。该处理方式将物理和化学处理分离,较好处理了物理拆分(适合小批量处理)和化学处理(适合大批量)能力的矛盾。本发明正是针对物理拆分过程提出了解决技术方案。
图1为本发明整体结构示意图,本发明包括投料机构1、筛选轨道组2、挡板机构3、夹紧机构4、切割机构5、冲顶机构6和驱动机构,投料机构1的底部通过筛选轨道组2与挡板机构3相连接,挡板机构3的另一端连接夹紧机构4;靠近夹紧机构4处分别设有切割机构5和冲顶机构6,驱动机构用于驱动控制夹紧机构4、切割机构和冲顶机构6的运作。
投料机构1用于填充待处理的废旧电池,包括填充池7和滑道8。待有加工需要时,向填充池7中放入电池,电池落入滑道8,并依靠重力下滑,在下滑的过程中,电池的朝向逐渐调整为与滑行方向一致。
图2为筛选轨道组2的一个实施例结构示意图,筛选轨道组2用于按照电池大小对其分类排列,包括三个轨道,从上往下分别排放2号、5号和7号电池。轨道个数可根据实际需求增加或减少。
图3中的图3(a)为挡板机构3整体结构示意图,挡板机构3包括上挡板9、下档板10和通道11,通道11上设有两挡板通槽,通槽间间距等于电池直径,两挡板可分别通过一通槽垂直于通道面同步运动,通过挡板拉线控制两个挡板的行程,挡板拉线的另一端与夹紧机构4相接。图3(b)示出了挡板机构工作原理图,第一挡板12位置高于第二挡板13,当两挡板同时向上运动,两挡板间的电池释放进入夹紧机构4;次后,两挡板同时下降,下一个电池进入挡板12和挡板13之间,机构回到初时状态,等待处理。
图4位夹紧机构4结构示意图,从上往下依次为相连接第一曲柄14、连杆15、提升杆16和夹具。夹具包括上夹具17和下夹具18,上夹具17连接提升杆16。提升杆16还与挡板机构3的挡板拉线连接,通过自身上下运动控制两挡板的运动。
图5为切割机构5结构示意图,切割机构5用于切除电池两极,包括切割机构轨道19和位于其上的切割工作台。切割工作台的基板20上设有切割驱动电机21和刀具22,切割驱动电机21带动刀具22高速旋转进行切割,另有一切割机构拉线与基板20相接,控制基板20的前进和后退。
图6为冲顶机构6结构示意图,冲顶机构6用于电池正负极切除后将电池碳棒顶出并收回电池外筒,由第二曲柄23、连杆24、冲头25、冲头挡板26和冲顶机构轨道27构成,曲柄23、连杆24和冲头25依次连接。控制曲柄23运动,带动冲头25通过冲顶机构轨道27穿过冲头挡板26前进或后退。冲顶机构轨道可采用直线轴承实现。冲头25包括两部分,如图7所示:前一部分为圆锥形状,用来顶出电池芯部的碳棒,后一部分为圆柱,用于带回电池外筒。冲头挡板26位于冲头25圆锥部分处,锥头可穿过挡板。冲顶机构6前进,冲头25将电池芯部物质顶出,冲头圆锥与圆柱交接处的刷毛26同时刷净电池外筒内壁;冲顶机构6撤回,同时夹具张开,电池剩余外筒被一并带离夹具;外筒远离夹具后,随即被冲头挡板26挡下,从而与冲头分离。
驱动机构具体实现方式有多种,可以在夹紧机构4、切割机构5和冲顶机构6处分别设置一个电机并通过继电器控制,也可只设置一个电机通过机械传动链附加离合器实现上述功能。
本发明工作过程:电池由投料机构1,通过筛选轨道组2的分选后落入挡板机构3的通道11中,两挡板上下同步运动保证每次只有一个电池通过挡板落入夹具4中并被夹紧,切割机构5前进切去被夹紧电池的两极后退回原位,继而冲顶装置6将电池碳棒顶出,并保持此极限位置,待夹具松开后冲头返回,并将电池外筒带出。电池最终被拆分为四部分:正极、负极、外筒和碳棒。通过上述处理后,电池各部分分别进行化学处理,由于各个部分相对于电池整体元素成分比较集中,可减少化学处理的成本。
Claims (2)
1、一种废旧电池物理处理装置,其特征在于,包括投料机构(1)、筛选轨道组(2)、挡板机构(3)、夹紧机构(4)、切割机构(5)、冲顶机构(6)和驱动机构,投料机构(1)通过筛选轨道组(2)与挡板机构(3)相连接,挡板机构(3)的另一端连接夹紧机构(4);靠近夹紧机构(4)处分别设有切割机构(5)和冲顶机构(6),驱动机构用于提供动力驱动夹紧机构(4)、切割机构和冲顶机构(6)工作;
所述挡板机构(3)包括上挡板(9)、下档板(10)、通道(11)和挡板拉线,通道(11)上设有两挡板通槽,通槽间间距等于电池直径,挡板拉线一端连接两挡板,另一端连接所述夹紧机构(4),拉动挡板拉线即可控制两挡板分别穿过一挡板通槽垂直于通道(11)面同步运动;
所述夹紧机构(4)包括从上往下依次相连接的第一曲柄(14)、连杆(15)、提升杆(16)和夹具,提升杆(16)还与所挡板机构(3)的挡板拉线相接;
所述切割机构(5)包括切割机构轨道(19)和位于其上的切割工作台,切割工作台包括基板(20),基板(20)上设有切割驱动电机(21)和刀具(22),切割驱动电机(21)带动刀具(22)旋转进行切割;
所述冲顶机构(6)包括第二曲柄(23)、连杆(24)、冲头(25)、冲头挡板(26)和冲顶机构轨道(27),曲柄(23)、连杆(24)和冲头(25)依次连接,冲头(25)通过冲顶机构轨道(27)穿过冲头挡板(26)前进或后退;
所述驱动机构分别连接所述夹紧机构(4)的第一曲柄(14)、所述切割机构(5)的基板(20)和所述冲顶机构(6)的第二曲柄(23)。
2、如权利要求1所述的一种废旧电池物理处理装置,所述冲头(25)包括相接的圆锥部分和圆柱部分,圆锥与圆柱部分交接处设有刷毛(26)。
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