CN117259403B - 一种废旧锂电池的再生回收处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于锂电池回收技术领域，用于解决现有技术难以在其进入至破碎设备前，对其进行热塑膜拆解和分离的问题，具体是一种废旧锂电池的再生回收处理工艺；本发明是通过控制液压缸收缩，使第一滑块滑入至第一滑槽内，固定柱移动至限位管内，并对上料桶内的锂电池进行按压固定，且限位板移动至上料桶外侧，位于限位板上方的锂电池由于重力向下降落，在锂电池降落的过程中，锂电池向内挤压若干个刀片，使得刀片对锂电池外壳上的热塑膜切割，让锂电池与热塑膜分离，被初步拆解后的锂电池通过下料口被破碎设备破碎，从而提高锂电池的回收效率。

Description

一种废旧锂电池的再生回收处理工艺

技术领域

本发明涉及锂电池回收技术领域，具体是一种废旧锂电池的再生回收处理工艺。

背景技术

废旧电池回收处理行业的市场规模呈逐年扩大趋势，且随着电子产品普及和电动出行的发展，预计未来废旧电池回收市场规模仍将保持高速增长，故对电池的回收至关重要；

由于废旧电池中仍残留部分电量，所以需对废旧锂电池进行预处理，预处理过程包括深度放电过程、破碎、物理分选，而现有技术中，在对锂电池进行放电后，直接将锂电池投入至破碎设备中进行破碎处理，由于锂电池的外表面上存有热塑膜，被破碎后的热塑膜与锂电池混合在一起，且由于其较为轻薄，极易粘附在锂电池破碎物上，为后续的物理分选增加难度，难以在其进入至破碎设备前对其进行热塑膜的拆解，从而提高锂电池的回收效率，并对拆解完成后的锂电池与热塑膜自动分离，便于后期对锂电池和热塑膜的回收利用；

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锂电池的再生回收处理工艺，解决现有技术难以在其进入至破碎设备前对其进行热塑膜的拆解，从而提高锂电池的回收效率，并对拆解完成后的锂电池与热塑膜自动分离，便于后期对锂电池和热塑膜的回收利用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废旧锂电池的再生回收处理工艺，包括以下工艺步骤：

S1：先对废旧锂电池放电处理，再通过拆解装置对废旧锂电池进行拆解；

S2：再用立式剪碎机将S1中拆解后的废旧锂离子电池粉碎30s后，用10目筛筛分；

S3：将S2中的筛上物用风力摇床分选得到轻品隔膜材料和重品铜、铝箔和铝制外壳；将S2中的筛下物用65目振动筛，得到筛上物少量细小铜、铝箔，筛下物为活性电极材料；

S4：将S3中的活性电极材料在马弗炉中500℃温度下热处理电极材料2h后，用泡沫浮选法分离锂钴氧化物和石墨；

其中，S1步骤中的拆解装置包括支撑架，所述支撑架顶部的一侧固定安装有上料桶，所述支撑架顶部的另一侧固定安装有支撑板，所述支撑板和上料桶之间设置有对废旧锂电池上料的上料机构，所述上料桶内部的下方设置有对废旧锂电池热塑膜拆解的切割机构。

进一步的，所述上料机构包括有液压缸，所述支撑板上方的内壁上开设有第一滑槽，所述液压缸的输出端活动贯穿至第一滑槽内且固定连接有第一滑块，且第一滑块与第一滑槽滑动连接，所述第一滑块远离液压缸的一侧固定设置有限位板，所述限位板的一端活动贯穿至上料桶内且与上料桶的内壁相接触；

所述支撑板位于第一滑块上方的外壁上固定安装有限位块，所述限位块的外壁上通过插销转动连接有转动板，所述转动板的下方与第一滑块的侧壁相接触，所述转动板的上方固定设置有加热组件，所述加热组件的上方设置有输送组件；

所述第一滑槽的下方设置有对废旧锂电池与热塑膜分离的分散组件。

进一步的，所述加热组件包括与上料桶内壁连接的限位管，所述支撑板上方的内部开设有第二滑槽，所述第二滑槽的内壁上滑动设置有连接板，所述连接板的一端固定设置有固定柱，且固定柱与限位管滑动配合，所述连接板的另一端固定设置有推杆，所述推杆的一端活动贯穿至支撑板的外侧且固定连接有活塞板，所述活塞板的外壁上滑动设置有气压管，所述气压管的侧壁与支撑板固定连接，所述气压管下方的外壁上竖向插设有第一进气管；

所述推杆位于第二滑槽内部的外壁上套设有第二推力弹簧，所述连接板靠近固定柱的外壁上开设有活动槽，且活动槽与拨杆活动连接。

进一步的，所述输送组件包括与气压管连通的输送管，所述支撑板的顶部固定设置有加热件，所述输送管的一端与加热件连接，所述加热件远离输送管的一侧连接有输出管，所述输出管的输出端设置有限位环，所述限位环与上料桶固定连接，所述限位环的内壁上开设有空腔，所述空腔与上料桶之间通过入气管连通，所述上料桶位于入气管上方的内壁上设置有密封环。

进一步的，所述分散组件包括与第一滑槽输入端连通的第二进气管，所述第二进气管位于支撑板的中部，所述第一滑槽的输出端连接有出气管，所述出气管延伸至支撑架的下方且固定连接有分散罩。

进一步的，所述切割机构包括开设在上料桶下方内壁上的若干个第三滑槽，所述第三滑槽的内部滑动设置有刀片，所述刀片靠近滑槽的一侧与滑槽之间弹性设置有第一推力弹簧，若干个所述刀片相对于上料桶的中心圆形阵列设置。

进一步的，所述支撑架位于上料桶下方的外壁上开设有下料口，所述液压缸的外壁上连接有竖板，且竖板的底端与支撑架固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过控制液压缸收缩，使第一滑块滑入至第一滑槽内，第二推力弹簧向外推动连接板，使固定柱移动至限位管内，并对上料桶内的锂电池进行按压固定，同时，限位板移动至上料桶外侧，位于限位板上方的锂电池由于重力向下降落，在锂电池降落的过程中，锂电池向内挤压若干个刀片，使得刀片对锂电池外壳上的热塑膜切割，让锂电池与热塑膜分离，被初步拆解后的锂电池通过下料口被破碎设备破碎，从而提高锂电池的回收效率；

2、本发明中，在液压缸收缩的过程中，第一滑块向内滑动，并使得第一滑槽内的空气通过出气管排入至分散罩内，对通过下料口排出的锂电池与热塑膜被进一步吹散分离，便于后期对锂电池和热塑膜的回收利用；

3、本发明中，在固定柱对锂电池固定的过程中，推杆拉动活塞板在气压管内活动，使气压管内的气体携带加热件中的热量吹动至输出管内，再进入至限位环内，通过入气管进入至上料桶内，使热气逐步地向下分散，对上料桶内的锂电池进行加热处理，使锂电池外的热塑膜***，并使其更易与锂电池分离。

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为本发明的外观立体图；

图2为本发明的整体结构正视图；

图3为本发明中上料机构的正视图；

图4为图3中的A区域的结构放大示意图；

图5为本发明中加热组件的正视图；

图6为本发明中输送组件的正视图；

图7为图3中的B区域的结构放大示意图；

图8为图2中的C区域的结构放大示意图。

附图标记：1、上料桶；2、支撑板；3、上料机构；4、切割机构；5、下料口；6、竖板；7、支撑架；31、液压缸；32、加热组件；33、输送组件；34、第一滑槽；35、限位板；36、第一滑块；37、分散组件；38、限位块；39、转动板；321、限位管；322、固定柱；323、连接板；324、活动槽；325、第二滑槽；326、推杆；327、活塞；328、第一进气管；331、输送管；332、加热件；333、输出管；334、限位环；335、入气管；336、密封环；371、第二进气管；372、出气管；373、分散罩；41、第三滑槽；42、第一推力弹簧；43、刀片。

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：

如图1-8所示，本实施例提出的一种废旧锂电池的再生回收处理工艺，包括以下工艺步骤：

S1：先对废旧锂电池放电处理，再通过拆解装置对废旧锂电池进行拆解；

S2：再用立式剪碎机将S1中拆解后的废旧锂离子电池粉碎30s后，用10目筛筛分；

S3：将S2中的筛上物用风力摇床分选得到轻品隔膜材料和重品铜、铝箔和铝制外壳；将S2中的筛下物用65目振动筛，得到筛上物少量细小铜、铝箔，筛下物为活性电极材料；

S4：将S3中的活性电极材料在马弗炉中500℃温度下热处理电极材料2h后，用泡沫浮选法分离锂钴氧化物和石墨；

其中，S1步骤中的拆解装置包括支撑架7，支撑架7顶部的一侧固定安装有上料桶1，支撑架7顶部的另一侧固定安装有支撑板2，支撑板2和上料桶1之间设置有对废旧锂电池上料的上料机构3，上料桶1内部的下方设置有对废旧锂电池热塑膜拆解的切割机构4。

上料机构3包括有液压缸31，支撑板2上方的内壁上开设有第一滑槽34，液压缸31的输出端活动贯穿至第一滑槽34内且固定连接有第一滑块36，且第一滑块36与第一滑槽34滑动连接，第一滑块36远离液压缸31的一侧固定设置有限位板35，限位板35的一端活动贯穿至上料桶1内且与上料桶1的内壁相接触；

支撑板2位于第一滑块36上方的外壁上固定安装有限位块38，限位块38的外壁上通过插销转动连接有转动板39，转动板39的下方与第一滑块36的侧壁相接触，转动板39的上方固定设置有加热组件32，加热组件32的上方设置有输送组件33；

第一滑槽34的下方设置有对废旧锂电池与热塑膜分离的分散组件37。

控制液压缸31收缩，使第一滑块36滑入至第一滑槽34内，此时，第二推力弹簧向外推动连接板323，使固定柱322移动至限位管321内，并对上料桶1内的锂电池进行按压固定，与此同时，限位板35移动至上料桶1外侧，位于限位板35上方的锂电池由于重力向下降落。

加热组件32包括与上料桶1内壁连接的限位管321，支撑板2上方的内部开设有第二滑槽325，第二滑槽325的内壁上滑动设置有连接板323，连接板323的一端固定设置有固定柱322，且固定柱322与限位管321滑动配合，连接板323的另一端固定设置有推杆326，推杆326的一端活动贯穿至支撑板2的外侧且固定连接有活塞327板，活塞327板的外壁上滑动设置有气压管，气压管的侧壁与支撑板2固定连接，气压管下方的外壁上竖向插设有第一进气管328；

推杆326位于第二滑槽325内部的外壁上套设有第二推力弹簧，连接板323靠近固定柱322的外壁上开设有活动槽324，且活动槽324与拨杆活动连接；输送管331和第一进气管328的外壁上均设置有单向阀，气体通过第一进气管328进入至气压管内，再通过输送管331排出；

在固定柱322对锂电池固定的过程中，推杆326拉动活塞327板在气压管内活动，使气压管内的气体携带加热件332中的热量吹动至输出管333内，再进入至限位环334内，通过入气管335进入至上料桶1内，使热气逐步的向下分散，对上料桶1内的锂电池进行加热处理，使锂电池外的热塑膜***，并使其更易与锂电池分离。

输送组件33包括与气压管连通的输送管331，支撑板2的顶部固定设置有加热件332，输送管331的一端与加热件332连接，加热件332远离输送管331的一侧连接有输出管333，输出管333的输出端设置有限位环334，限位环334与上料桶1固定连接，限位环334的内壁上开设有空腔，空腔与上料桶1之间通过入气管335连通，上料桶1位于入气管335上方的内壁上设置有密封环336。具体的，加热件332由加热丝、空腔壳体组成，且加热丝位于空腔壳体内，加热丝通过导线与外在电源连接，空腔壳体与支撑板2的上方连接，加热件332主要起到对废旧锂电池加热的作用；密封环336起到对上料桶1上方密封的效果，使得热气向下排放。

分散组件37包括与第一滑槽34输入端连通的第二进气管371，第二进气管371位于支撑板2的中部，第一滑槽34的输出端连接有出气管372，出气管372延伸至支撑架7的下方且固定连接有分散罩373；第二进气管371和出气管372的外壁上均设置有单向阀，使气体通过第二进气管371进入，再通过出气管372排出；液压缸31收缩的过程中，第一滑块36向内滑动，并使得第一滑槽34内的空气通过出气管372排入至分散罩373内，对通过下料口5排出的锂电池与热塑膜被进一步吹散分离，便于后期对锂电池和热塑膜的回收利用。

实施例二：

如图1、2、8所示，本实施例提出的一种废旧锂电池的再生回收处理工艺，在实施例1的基础上进行改进，切割机构4包括开设在上料桶1下方内壁上的若干个第三滑槽41，第三滑槽41的内部滑动设置有刀片43，刀片43靠近滑槽的一侧与滑槽之间弹性设置有第一推力弹簧42，若干个刀片43相对于上料桶1的中心圆形阵列设置；在锂电池降落的过程中，锂电池向内挤压若干个刀片43，使得刀片43对锂电池外壳上的热塑膜切割，让锂电池与热塑膜分离，被初步拆解后的锂电池通过下料口5被收集。

支撑架7位于上料桶1下方的外壁上开设有下料口5，液压缸31的外壁上连接有竖板6，且竖板6的底端与支撑架7固定连接，竖板6起到支撑液压缸31的作用。

本发明的工作过程及原理如下：

步骤一：

首先，将若干个圆柱状的锂电池投入至上料桶1内，然后控制液压缸31收缩，使第一滑块36滑入至第一滑槽34内，此时，第二推力弹簧向外推动连接板323，使固定柱322移动至限位管321内，并对上料桶1内的锂电池进行按压固定，与此同时，限位板35移动至上料桶1外侧，位于限位板35上方的锂电池由于重力向下降落；

在锂电池降落的过程中，锂电池向内挤压若干个刀片43，使得刀片43对锂电池外壳上的热塑膜切割，让锂电池与热塑膜分离，被初步拆解后的锂电池通过下料口5被收集；

步骤二：

在液压缸31收缩的过程中，第一滑块36向内滑动，并使得第一滑槽34内的空气通过出气管372排入至分散罩373内，对通过下料口5排出的锂电池与热塑膜被进一步吹散分离，便于后期对锂电池和热塑膜的回收利用；

步骤三：

在固定柱322对锂电池固定的过程中，推杆326拉动活塞327板在气压管内活动，使气压管内的气体携带加热件332中的热量吹动至输出管333内，再进入至限位环334内，通过入气管335进入至上料桶1内，使热气逐步的向下分散，对上料桶1内的锂电池进行加热处理，使锂电池外的热塑膜***，并使其更易与锂电池分离；

步骤四：

在锂电池由于重力落下后，再次控制液压缸31复位，由此往复完成对废旧锂电池外的热塑膜的拆解。

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 (3)

1.一种废旧锂电池的再生回收处理装置，其特征在于，包括拆解装置，所述拆解装置包括支撑架（7），所述支撑架（7）顶部的一侧固定安装有上料桶（1），所述支撑架（7）顶部的另一侧固定安装有支撑板（2），所述支撑板（2）和上料桶（1）之间设置有对废旧锂电池上料的上料机构（3），所述上料桶（1）内部的下方设置有对废旧锂电池热塑膜拆解的切割机构（4）；

所述上料机构（3）包括有液压缸（31），所述支撑板（2）上方的内壁上开设有第一滑槽（34），所述液压缸（31）的输出端活动贯穿至第一滑槽（34）内且固定连接有第一滑块（36），且第一滑块（36）与第一滑槽（34）滑动连接，所述第一滑块（36）远离液压缸（31）的一侧固定设置有限位板（35），所述限位板（35）的一端活动贯穿至上料桶（1）内且与上料桶（1）的内壁相接触；

所述支撑板（2）位于第一滑块（36）上方的外壁上固定安装有限位块（38），所述限位块（38）的外壁上通过插销转动连接有转动板（39），所述转动板（39）的下方与第一滑块（36）的侧壁相接触，所述转动板（39）的上方固定设置有加热组件（32），所述加热组件（32）的上方设置有输送组件（33）；

所述第一滑槽（34）的下方设置有对废旧锂电池与热塑膜分离的分散组件（37）；

所述加热组件（32）包括与上料桶（1）内壁连接的限位管（321），所述支撑板（2）上方的内部开设有第二滑槽（325），所述第二滑槽（325）的内壁上滑动设置有连接板（323），所述连接板（323）的一端固定设置有固定柱（322），且固定柱（322）与限位管（321）滑动配合，所述连接板（323）的另一端固定设置有推杆（326），所述推杆（326）的一端活动贯穿至支撑板（2）的外侧且固定连接有活塞（327）板，所述活塞（327）板的外壁上滑动设置有气压管，所述气压管的侧壁与支撑板（2）固定连接，所述气压管下方的外壁上竖向插设有第一进气管（328）；

所述推杆（326）位于第二滑槽（325）内部的外壁上套设有第二推力弹簧，所述连接板（323）靠近固定柱（322）的外壁上开设有活动槽（324），且活动槽（324）与拨杆活动连接；

所述输送组件（33）包括与气压管连通的输送管（331），所述支撑板（2）的顶部固定设置有加热件（332），所述输送管（331）的一端与加热件（332）连接，所述加热件（332）远离输送管（331）的一侧连接有输出管（333），所述输出管（333）的输出端设置有限位环（334），所述限位环（334）与上料桶（1）固定连接，所述限位环（334）的内壁上开设有空腔，所述空腔与上料桶（1）之间通过入气管（335）连通，所述上料桶（1）位于入气管（335）上方的内壁上设置有密封环（336）；

所述分散组件（37）包括与第一滑槽（34）输入端连通的第二进气管（371），所述第二进气管（371）位于支撑板（2）的中部，所述第一滑槽（34）的输出端连接有出气管（372），所述出气管（372）延伸至支撑架（7）的下方且固定连接有分散罩（373）；

该废旧锂电池的再生回收处理工艺，包括以下工艺步骤：

S1：先对废旧锂电池放电处理，再通过拆解装置对废旧锂电池进行拆解；

S2：再用立式剪碎机将S1中拆解后的废旧锂离子电池粉碎30 s后，用10目筛筛分；

S3：将S2中的筛上物用风力摇床分选得到轻品隔膜材料和重品铜、铝箔和铝制外壳；将S2中的筛下物用65目振动筛，得到筛上物少量细小铜、铝箔，筛下物为活性电极材料；

S4：将S3中的活性电极材料在马弗炉中500℃温度下热处理电极材料2 h后，用泡沫浮选法分离锂钴氧化物和石墨。

2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池的再生回收处理装置，其特征在于，所述切割机构（4）包括开设在上料桶（1）下方内壁上的若干个第三滑槽（41），所述第三滑槽（41）的内部滑动设置有刀片（43），所述刀片（43）靠近滑槽的一侧与滑槽之间弹性设置有第一推力弹簧（42），若干个所述刀片（43）相对于上料桶（1）的中心圆形阵列设置。

3.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池的再生回收处理装置，其特征在于，所述支撑架（7）位于上料桶（1）下方的外壁上开设有下料口（5），所述液压缸（31）的外壁上连接有竖板（6），且竖板（6）的底端与支撑架（7）固定连接。