CN116742176A - 一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废旧磷酸铁锂电池回收技术领域，用于解决现有技术中，难以提高磷酸铁锂电池粉回收纯度的问题，具体是一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，包括以下步骤：步骤一，拆解废旧磷酸铁锂电池的外壳得到封装的磷酸铁锂电池，在对封装的磷酸铁锂电池进行批量放电处理后，切割磷酸铁锂电池的铝壳体，本发明是通过遮挡机构中的挡板，让其配合两组安装板防止打磨时的磷酸铁锂电池粉飞溅，避免造成磷酸铁锂电池粉回收资源的浪费，通过筛选机构去除磷酸铁锂电池粉中在打磨时产生的砂砾，提高磷酸铁锂电池粉的纯度。
Description
技术领域
本发明涉及废旧磷酸铁锂电池回收技术领域，具体是一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法。
背景技术
随着新能源汽车产业的迅速发展，废旧动力电池大量报废，势必造成资源的巨大浪费和环境的严重污染。因此，从降低成本、环境保护和提高资源利用率等方面考虑，回收利用废旧磷酸铁锂动力电池，对于实现我国新能源电动汽车产业的可持续发展，具有重要意义；
如公开号为CN212085167U的专利文件，该装置通过打磨装置可对磷酸铁锂电池正极片进行打磨，使磷酸铁锂材料从铝箔上分离，并研磨成细小颗粒状的磷酸铁锂回收料，但该装置的打磨装置在对磷酸铁锂电池正极片进行分离打磨时，打磨片上的砂砾会与磷酸铁锂电池粉一同被进行回收，影响磷酸铁锂电池粉在回收时的纯度；同时磷酸铁锂电池粉在被打磨时，会四处飞溅，造成磷酸铁锂电池粉回收时的资源浪费。
针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，是通过遮挡机构中的挡板，让其配合两组安装板防止打磨时的磷酸铁锂电池粉飞溅，避免造成磷酸铁锂电池粉回收资源的浪费，通过筛选机构去除磷酸铁锂电池粉中在打磨时产生的砂砾，提高磷酸铁锂电池粉的纯度，解决了现有技术中，难以提高磷酸铁锂电池粉回收纯度和难以避免磷酸铁锂电池粉在被打磨时，会四处飞溅，造成磷酸铁锂电池粉回收时的资源浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，包括以下步骤：
步骤一，拆解废旧磷酸铁锂电池的外壳得到封装的磷酸铁锂电池，在对封装的磷酸铁锂电池进行批量放电处理后，切割磷酸铁锂电池的铝壳体，将外覆有塑料薄膜的电芯与铝壳体分离，然后剥除电芯外覆的塑料薄膜，去除电解液，获得电芯；
步骤二，从电芯中取出磷酸铁锂电池正极片，把所得的磷酸铁锂电池正极片放入空气加热器中进行热处理，往空气加热器中通入惰性气体，使磷酸铁锂材料黏附在铝箔上的粘结剂失效和让磷酸铁锂电池正极片上残留的电解液挥发；
步骤三，在完成热处理后进行通过分离装置对磷酸铁锂电池正极片进行机械分离，得到磷酸铁锂电池粉和铝箔，再利用球磨、研磨或其他粉碎方式的机械物理方法，对磷酸铁锂电池粉进行微细粉碎处理，获得磷酸铁锂微细料粉。
进一步的，所述分离装置包括支撑架，所述支撑架的上方固定安装有两组安装板，两组所述安装板之间的上方固定安装有用于吸附磷酸铁锂电池正极片的负压真空吸盘工装，所述安装板位于负压真空吸盘工装的一侧壁上安装有电动推杆，所述电动推杆的一侧设置有遮挡机构，所述电动推杆的输出端与负压真空吸盘工装中的吸盘固定连接，所述负压真空吸盘的下方设置有皮带输送机，所述皮带输送机的输出端设置有筛选机构，所述安装板位于皮带输送机输出端上方的外壁上安装有风机；
所述筛选机构包括与两组安装板转动连接有磁选板，所述磁选板的一侧设置有连接板，所述连接板与安装板固定连接，且连接板的下方与磁选板之间弹性设置有推力弹簧，所述推力弹簧的内部套设有限位杆，且限位杆的一端与连接板固定连接，所述连接板的上方设置有推动组件，所述推动组件的上方设置有下料组件，所述支撑架位于磁选板下方的外壁上开设有下料槽，所述下料槽的内部设置有导向板，且导向板的上方通过插销与两组安装板的外壁转动连接，所述导向板的底端延伸至支撑架的下方，且固定连接有配重块，所述下料槽的下方设置有收集箱。
进一步的，所述推动组件包括横向固定插设在连接板上方的推动箱，所述推动箱的内部滑动连接有活塞板，所述活塞板的一端固定连接有推动杆，所述推动杆的一端活动贯穿至推动箱的外侧，且连接有滚轮，所述推动杆位于推动箱内部的外壁上套设有拉力弹簧，所述推动箱的外壁上开设有进气口和出气口，且出气口的输出端连通有输气管。
进一步的，所述滚轮与磁选板相互配合，所述进气口和出气口的外壁上均设置有单向阀。
进一步的，所述下料组件包括开设在磁选板两侧外壁上的限位槽，两组所述限位槽之间滑动设置有刮板，且刮板与磁选板相对的一侧相互配合，所述刮板的中部固定连接有给气管，所述给气管的输入端与输气管的输出端连通。
进一步的，所述遮挡机构包括与两组安装板固定连接的防护箱，所述防护箱的内部通过两组转轴分别固定连接有第一齿轮和第二齿轮，所述转轴的两端均通过轴承与防护箱的内壁转动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合连接，所述防护箱的左下端的外壁上开设有调向槽，所述第一齿轮的外侧固定连接有挡板，且挡板的一端穿过调向槽延伸至防护箱的外侧，所述第二齿轮的外侧啮合连接有齿条，所述齿条的侧壁与防护箱滑动连接，所述齿条的底端活动贯穿至防护箱的外侧，且固定连接有连接杆，所述连接杆的一端与电动推杆的输出端外壁固定连接。
进一步的，所述皮带输送机中皮带的外壁上设置有打磨片，所述挡板、磁选板和皮带的两侧面壁部均分别与两组安装板的外壁相接触。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过空气加热器对磷酸铁锂电池正极片在惰性气体的条件下进行热处理，在使粘结剂失效的情况下杜绝了活泼金属铝的氧化，保证了铝的原有韧性，并使得磷酸铁锂材料黏附在铝箔上的粘结剂失效和让磷酸铁锂电池正极片上残留的电解液挥发，配合分离装置的打磨，快速去除磷酸铁锂电池正极片上的电池粉；
2、本发明中，通过电动推杆带动连接杆向下移动，连接杆拉动齿条有第二齿轮的表面啮合，第二齿轮与第一齿轮啮合，带动第一齿轮传动，第一齿轮带动其外壁上的挡板向下转动至皮带输送机的上方，并与两组安装板配合防止打磨时的磷酸铁锂电池粉飞溅，避免造成磷酸铁锂电池粉回收资源的浪费；
3、本发明中，通过对风机风速的调控，当其为低档时，风机将皮带上的磷酸铁锂电池粉携带砂砾吹出至磁选板上，同时磁选板受到推力弹簧与风速的吹动不断地轻微晃动，磷酸铁锂电池粉沿着磁选板被晃动至收集箱的一侧，而砂砾由于磁性被吸附在磁选板上；当风机至高档，风机吹动磁选板与限位杆接触，同时磁选板推动推动杆和导向板，导向板被推动后，其输出端朝向收集箱的另一侧，再通过推动组件与下来组件的配合，将磁选板上的砂砾推动至收集箱的另一侧，去除磷酸铁锂电池粉中在打磨时产生的砂砾，提高磷酸铁锂电池粉的纯度。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的筛选机构的正视图；
图3为本发明的下料组件的正视图；
图4为本发明的推动组件的正视图；
图5为本发明的遮挡机构的正视图。
附图标记：1、安装板；2、筛选机构；3、支撑架；4、皮带输送机；5、遮挡机构；6、电动推杆；7、负压真空吸盘工装；8、风机；9、收集箱；10、下料槽；21、配重块；22、导向板；23、连接板；24、推动组件；25、下料组件；26、磁选板；27、限位杆；28、推力弹簧；241、推动箱；242、进气口；243、出气口；244、输气管；245、活塞板；246、拉力弹簧；247、推动杆；251、给气管；252、刮板；253、限位槽；51、防护箱；52、第一齿轮；53、调向槽；54、挡板；55、齿条；56、第二齿轮；57、连接杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，包括以下步骤：
步骤一，拆解废旧磷酸铁锂电池的外壳得到封装的磷酸铁锂电池，在对封装的磷酸铁锂电池进行批量放电处理后，切割磷酸铁锂电池的铝壳体，将外覆有塑料薄膜的电芯与铝壳体分离，然后剥除电芯外覆的塑料薄膜，去除电解液，获得电芯；
步骤二，从电芯中取出磷酸铁锂电池正极片，把所得的磷酸铁锂电池正极片放入空气加热器中进行热处理，往空气加热器中通入惰性气体，使磷酸铁锂材料黏附在铝箔上的粘结剂失效和让磷酸铁锂电池正极片上残留的电解液挥发；
步骤三，在完成热处理后进行通过分离装置对磷酸铁锂电池正极片进行机械分离，得到磷酸铁锂电池粉和铝箔，再利用球磨、研磨或其他粉碎方式的机械物理方法，对磷酸铁锂电池粉进行微细粉碎处理，获得磷酸铁锂微细料粉。
实施例二：
如图1-5所示，本实施例提出的一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，在实施例1的基础上进行改进，分离装置包括支撑架3，支撑架3的上方固定安装有两组安装板1，两组安装板1之间的上方固定安装有用于吸附磷酸铁锂电池正极片的负压真空吸盘工装7，安装板1位于负压真空吸盘工装7的一侧壁上安装有电动推杆6，电动推杆6的一侧设置有遮挡机构5，电动推杆6的输出端与负压真空吸盘工装7中的吸盘固定连接，负压真空吸盘的下方设置有皮带输送机4，皮带输送机4的输出端设置有筛选机构2，安装板1位于皮带输送机4输出端上方的外壁上安装有风机8，皮带输送机4的传动速度不需太快，即可完成对磷酸铁锂电池正极片上的电池粉的去除；
筛选机构2包括与两组安装板1转动连接有磁选板26，磁选板26的一侧设置有连接板23，连接板23与安装板1固定连接，且连接板23的下方与磁选板26之间弹性设置有推力弹簧28，推力弹簧28的内部套设有限位杆27，且限位杆27的一端与连接板23固定连接，连接板23的上方设置有推动组件24，推动组件24的上方设置有下料组件25，支撑架3位于磁选板26下方的外壁上开设有下料槽10，下料槽10的内部设置有导向板22，且导向板22的上方通过插销与两组安装板1的外壁转动连接，导向板22的底端延伸至支撑架3的下方，且固定连接有配重块21，下料槽10的下方设置有收集箱9，收集箱9的一侧收集电池粉，另一侧收集砂砾，被打磨的磷酸铁锂电池粉被输送至皮带的输出端，开启风机8至低档，通过风机8将皮带上的磷酸铁锂电池粉携带砂砾吹出至磁选板26上，同时磁选板26受到推力弹簧28与风速的吹动不断地轻微晃动，磷酸铁锂电池粉沿着磁选板26被晃动至收集箱9的一侧，而砂砾由于磁性被吸附在磁选板26上，当真空负压吸盘上的磷酸铁锂电池正极片被打磨成铝箔时，电动推杆6复位并分离铝箔，此时，开启风机8至高档，风机8吹动磁选板26与限位杆27接触，同时磁选板26推动推动杆247和导向板22，导向板22被推动后，其输出端朝向收集箱9的另一侧。
推动组件24包括横向固定插设在连接板23上方的推动箱241，推动箱241的内部滑动连接有活塞板245，活塞板245的一端固定连接有推动杆247，推动杆247的一端活动贯穿至推动箱241的外侧，且连接有滚轮，推动杆247位于推动箱241内部的外壁上套设有拉力弹簧246，推动箱241的外壁上开设有进气口242和出气口243，且出气口243的输出端连通有输气管244，推动杆247推动推箱内部的空气至输气管244，输气管244中的空气被输送至给气管251的内部，给气管251被充气延长，推动刮板252在磁选板26的上方向下移动，将磁选板26上的砂砾推动至收集箱9的另一侧，去除磷酸铁锂电池粉中在打磨时产生的砂砾，提高磷酸铁锂电池粉的纯度。
滚轮与磁选板26相互配合，进气口242和出气口243的外壁上均设置有单向阀。
下料组件25包括开设在磁选板26两侧外壁上的限位槽253，两组限位槽253之间滑动设置有刮板252，且刮板252与磁选板26相对的一侧相互配合，刮板252的中部固定连接有给气管251，给气管251具有弹性，给气管251的输入端与输气管244的输出端连通。
实施例三：
如图1、5所示，本实施例提出的一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，在实施例1的基础上进行改进，遮挡机构5包括与两组安装板1固定连接的防护箱51，防护箱51的内部通过两组转轴分别固定连接有第一齿轮52和第二齿轮56，转轴的两端均通过轴承与防护箱51的内壁转动连接，第一齿轮52与第二齿轮56啮合连接，防护箱51的左下端的外壁上开设有调向槽53，第一齿轮52的外侧固定连接有挡板54，且挡板54的一端穿过调向槽53延伸至防护箱51的外侧，第二齿轮56的外侧啮合连接有齿条55，齿条55的侧壁与防护箱51滑动连接，齿条55的底端活动贯穿至防护箱51的外侧，且固定连接有连接杆57，连接杆57的一端与电动推杆6的输出端外壁固定连接，电动推杆6带动连接杆57向下移动，连接杆57拉动齿条55有第二齿轮56的表面啮合，第二齿轮56与第一齿轮52啮合，带动第一齿轮52转动，第一齿轮52带动其外壁上的挡板54向下转动至皮带输送机4的上方，并与两组安装板1配合防止打磨时的磷酸铁锂电池粉飞溅。
皮带输送机4中皮带的外壁上设置有打磨片，挡板54、磁选板26和皮带的两侧面壁部均分别与两组安装板1的外壁相接触。
本发明的工作过程及原理如下：
步骤一，首先，磷酸铁锂电池正极片被真空负压吸盘吸附，其次，电动推杆6向下推动磷酸铁锂电池正极片，让其与皮带的打磨片接触，将磷酸铁锂电池正极片上的磷酸铁锂电池粉打磨至皮带的上方；
步骤二，与此同时，电动推杆6带动连接杆57向下移动，连接杆57拉动齿条55有第二齿轮56的表面啮合，第二齿轮56与第一齿轮52啮合，带动第一齿轮52转动，第一齿轮52带动其外壁上的挡板54向下转动至皮带输送机4的上方，并与两组安装板1配合防止打磨时的磷酸铁锂电池粉飞溅；
步骤三，被打磨的磷酸铁锂电池粉被输送至皮带的输出端，开启风机8至低档，通过风机8将皮带上的磷酸铁锂电池粉携带砂砾吹出至磁选板26上，同时磁选板26受到推力弹簧28与风速的吹动不断地轻微晃动，磷酸铁锂电池粉沿着磁选板26被晃动至收集箱9的一侧，而砂砾由于磁性被吸附在磁选板26上；
步骤四，当真空负压吸盘上的磷酸铁锂电池正极片被打磨成铝箔时，电动推杆6复位并分离铝箔，此时，开启风机8至高档，风机8吹动磁选板26与限位杆27接触，同时磁选板26推动推动杆247和导向板22，导向板22被推动后，其输出端朝向收集箱9的另一侧；
步骤五，此时推动杆247推动推箱内部的空气至输气管244，输气管244中的空气被输送至给气管251的内部，给气管251被充气延长，推动刮板252在磁选板26的上方向下移动，将磁选板26上的砂砾推动至收集箱9的另一侧，去除磷酸铁锂电池粉中在打磨时产生的砂砾，提高磷酸铁锂电池粉的纯度，对磷酸铁锂电池粉收集完成后，再次调整风机8至低档，此时的磁选板26、导向板22和推杆和推力弹簧28均复位。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，拆解废旧磷酸铁锂电池的外壳得到封装的磷酸铁锂电池，在对封装的磷酸铁锂电池进行批量放电处理后，切割磷酸铁锂电池的铝壳体，将外覆有塑料薄膜的电芯与铝壳体分离，然后剥除电芯外覆的塑料薄膜，去除电解液，获得电芯；
步骤二，从电芯中取出磷酸铁锂电池正极片，把所得的磷酸铁锂电池正极片放入空气加热器中进行热处理，往空气加热器中通入惰性气体，使磷酸铁锂材料黏附在铝箔上的粘结剂失效和让磷酸铁锂电池正极片上残留的电解液挥发；
步骤三，在完成热处理后进行通过分离装置对磷酸铁锂电池正极片进行机械分离，得到磷酸铁锂电池粉和铝箔，再利用球磨、研磨或其他粉碎方式的机械物理方法，对磷酸铁锂电池粉进行微细粉碎处理，获得磷酸铁锂微细料粉。
2.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，其特征在于，所述分离装置包括支撑架(3)，所述支撑架(3)的上方固定安装有两组安装板(1)，两组所述安装板(1)之间的上方固定安装有用于吸附磷酸铁锂电池正极片的负压真空吸盘工装(7)，所述安装板(1)位于负压真空吸盘工装(7)的一侧壁上安装有电动推杆(6)，所述电动推杆(6)的一侧设置有遮挡机构(5)，所述电动推杆(6)的输出端与负压真空吸盘工装(7)中的吸盘固定连接，所述负压真空吸盘的下方设置有皮带输送机(4)，所述皮带输送机(4)的输出端设置有筛选机构(2)，所述安装板(1)位于皮带输送机(4)输出端上方的外壁上安装有风机(8)；
所述筛选机构(2)包括与两组安装板(1)转动连接有磁选板(26)，所述磁选板(26)的一侧设置有连接板(23)，所述连接板(23)与安装板(1)固定连接，且连接板(23)的下方与磁选板(26)之间弹性设置有推力弹簧(28)，所述推力弹簧(28)的内部套设有限位杆(27)，且限位杆(27)的一端与连接板(23)固定连接，所述连接板(23)的上方设置有推动组件(24)，所述推动组件(24)的上方设置有下料组件(25)，所述支撑架(3)位于磁选板(26)下方的外壁上开设有下料槽(10)，所述下料槽(10)的内部设置有导向板(22)，且导向板(22)的上方通过插销与两组安装板(1)的外壁转动连接，所述导向板(22)的底端延伸至支撑架(3)的下方，且固定连接有配重块(21)，所述下料槽(10)的下方设置有收集箱(9)。
3.根据权利要求2所述的一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，其特征在于，所述推动组件(24)包括横向固定插设在连接板(23)上方的推动箱(241)，所述推动箱(241)的内部滑动连接有活塞板(245)，所述活塞板(245)的一端固定连接有推动杆(247)，所述推动杆(247)的一端活动贯穿至推动箱(241)的外侧，且连接有滚轮，所述推动杆(247)位于推动箱(241)内部的外壁上套设有拉力弹簧(246)，所述推动箱(241)的外壁上开设有进气口(242)和出气口(243)，且出气口(243)的输出端连通有输气管(244)。
4.根据权利要求3所述的一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，其特征在于，所述滚轮与磁选板(26)相互配合，所述进气口(242)和出气口(243)的外壁上均设置有单向阀。
5.根据权利要求3所述的一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，其特征在于，所述下料组件(25)包括开设在磁选板(26)两侧外壁上的限位槽(253)，两组所述限位槽(253)之间滑动设置有刮板(252)，且刮板(252)与磁选板(26)相对的一侧相互配合，所述刮板(252)的中部固定连接有给气管(251)，所述给气管(251)的输入端与输气管(244)的输出端连通。
6.根据权利要求2所述的一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，其特征在于，所述遮挡机构(5)包括与两组安装板(1)固定连接的防护箱(51)，所述防护箱(51)的内部通过两组转轴分别固定连接有第一齿轮(52)和第二齿轮(56)，所述转轴的两端均通过轴承与防护箱(51)的内壁转动连接，所述第一齿轮(52)与第二齿轮(56)啮合连接，所述防护箱(51)的左下端的外壁上开设有调向槽(53)，所述第一齿轮(52)的外侧固定连接有挡板(54)，且挡板(54)的一端穿过调向槽(53)延伸至防护箱(51)的外侧，所述第二齿轮(56)的外侧啮合连接有齿条(55)，所述齿条(55)的侧壁与防护箱(51)滑动连接，所述齿条(55)的底端活动贯穿至防护箱(51)的外侧，且固定连接有连接杆(57)，所述连接杆(57)的一端与电动推杆(6)的输出端外壁固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种废旧磷酸铁锂电池中电池粉的分离回收方法，其特征在于，所述皮带输送机(4)中皮带的外壁上设置有打磨片，所述挡板(54)、磁选板(26)和皮带的两侧面壁部均分别与两组安装板(1)的外壁相接触。
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| CN116995328A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-11-03 | 赣州龙凯科技有限公司 | 废旧磷酸铁锂电池正极材料回收设备及回收方法 |
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