JP2019000777A - Waste cell classification processing unit, and manufacturing method of waste cell classified material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃電池分別処理装置および廃電池分別物の製造方法に関する。 The present invention relates to a waste battery sorting apparatus and a method for producing waste battery sorting.
電池を破砕する破砕装置と、破砕した電池を篩い分ける篩い分け装置とを有する廃電池分別処理装置については、特許文献１に記載されている。特許文献１には、破砕装置として２軸回転式のものを用いることが例示されている。 Patent Document 1 discloses a waste battery sorting and processing apparatus that includes a crushing device that crushes a battery and a sieving device that screens the crushed battery. Patent Document 1 exemplifies the use of a biaxial rotating type crushing device.
しかしながら、２軸回転式の破砕装置を用いて電池を破砕すると、早期に破砕処理が終わってしまう。代表的な２軸回転式の破砕装置とは、周方向に回転刃が取り付けられている平行に配置された２本の軸の間に、被破砕物を通すことで被破砕物を破砕するものである。つまり、２軸回転式の破砕装置を用いて電池を破砕すると、２本の軸の間を被破砕物である電池が通過する間だけ電池が破砕される。 However, if the battery is crushed using a biaxial rotating crushing device, the crushing process ends early. A typical two-axis rotary crushing device is a device that crushes the object to be crushed by passing the object to be crushed between two parallel shafts with rotating blades attached in the circumferential direction. It is. That is, when a battery is crushed using a biaxial rotating crusher, the battery is crushed only while the battery, which is the object to be crushed, passes between the two shafts.
このような２軸回転式の破砕装置を用いて電池を破砕すると、電池が雑に破砕されてしまい、破砕される部分と破砕されない部分とができてしまいがちである。また、雑に破砕される電池は、たとえば活物質等が電池缶に閉じ込められるような破砕片がある可能性があり、廃品分別の観点からは好ましくない状況である。 When a battery is crushed using such a biaxial rotating crushing apparatus, the battery is crushed roughly, and a portion that is crushed and a portion that is not crushed tend to be formed. In addition, a battery that is crushed roughly may have a crushed piece in which, for example, an active material is confined in a battery can, which is not preferable from the viewpoint of separating waste products.
そこで本発明の目的は、廃電池のきめ細やかな破砕を実現することが可能な廃電池分別処理装置および廃電池分別物の製造方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a waste battery sorting apparatus and a method for producing a waste battery sorted product that can realize fine crushing of waste batteries.
上記目的を達成するため、本発明の廃電池分別処理装置は、電池を破砕する破砕装置と、破砕した電池を篩い分ける篩い分け装置とを有し、破砕装置は、一軸のものであって、複数種の回転刃が周方向に断続的に配置されている結果、回転刃と固定刃との間に隙間を有する箇所が存在することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the waste battery sorting apparatus of the present invention has a crushing device for crushing a battery and a sieving device for sieving the crushed battery, and the crushing device is uniaxial, As a result of intermittently arranging the plural types of rotary blades in the circumferential direction, there is a portion having a gap between the rotary blade and the fixed blade.
ここで、回転刃は、最も高い位置にある頂点から徐々にその高さを低くする形状のものを有することとしても良い。 Here, the rotary blade may have a shape in which the height is gradually lowered from the highest vertex.
また、篩い分け装置の電池缶と活物質の投入側は、フィルタが設置されており、篩い分け装置の電池缶と活物質の投入側から離れた側は、フィルタが設置されていないこととしても良い。 In addition, a filter is installed on the battery can and active material input side of the sieving device, and a filter is not installed on the side away from the battery can and active material input side of the sieving device. good.
上記目的を達成するため、本発明の廃電池分別物の製造方法は、電池を破砕する破砕装置と、破砕した電池を篩い分ける篩い分け装置とを有し、破砕装置は、回転刃と固定刃との間に隙間を有する箇所が存在することにより、回転刃を空回りさせることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for producing a waste battery fraction according to the present invention includes a crushing device for crushing a battery and a sieving device for sieving the crushed battery. The crushing device includes a rotary blade and a fixed blade. The rotary blade is idled by the presence of a portion having a gap between
ここで、１０〜４０％の効率で廃電池の破砕を進行させることとしても良い。 Here, the crushing of the waste battery may be advanced with an efficiency of 10 to 40%.
また、篩い分け装置の電池缶と活物質の投入側は、フィルタリングがされており、篩い分け装置の電池缶と活物質の投入側から離れた側は、フィルタにリングがされていないこととしても良い。 Also, the battery can and the active material input side of the sieving device are filtered, and the side away from the battery can and active material input side of the sieving device may not be ringed on the filter. good.
本発明では、廃電池のきめ細やかな破砕を実現することが可能な廃電池分別処理装置および廃電池分別物の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a waste battery separation processing apparatus and a method for producing a waste battery fraction that can realize fine crushing of waste batteries.
以下、本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置および廃電池分別物の製造方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a waste battery sorting apparatus and a method for producing a waste battery sorted product according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１は、廃電池を破砕する破砕装置１０と、後述する破砕した電池を篩い分ける篩い分け装置とを有している。本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１は、廃電池の電池缶と活物質とに分別するものである。 The waste battery sorting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention includes a crushing device 10 for crushing a waste battery and a sieving device for sieving a crushed battery described later. The waste battery sorting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention sorts into a battery can and an active material of a waste battery.
（本発明の実施の形態に係る破砕装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置の破砕装置の一部を、廃電池投入側から見た図面である。破砕装置１０は、一軸のものである。また破砕装置１０は、複数種の回転刃が周方向に断続的に配置されている結果、回転刃１１（以下回転刃１２，１３，１４，１５，１６，１７を総称するときには、回転刃１１と記す）と固定刃２０との間に隙間を有する箇所が存在している。
(Configuration of crushing apparatus according to an embodiment of the present invention)
FIG. 1 is a view of a part of a crushing device of a waste battery sorting apparatus according to an embodiment of the present invention as seen from the waste battery input side. The crushing device 10 is uniaxial. Further, the crushing device 10 has a plurality of types of rotary blades intermittently arranged in the circumferential direction. As a result, the rotary blade 11 (hereinafter, the rotary blades 12, 13, 14, 15, 16, and 17 are collectively referred to as the rotary blade 11). Between the fixed blade 20 and the fixed blade 20.
一軸の破砕装置１０は、モータによりＲ方向に回転する円筒状のローター２１の周面に複数種の回転刃１１が設けられたものを有している。複数種の回転刃１１には、第１の回転刃１２、第２の回転刃１３、第３の回転刃１４、第４の回転刃１５、第５の回転刃１６、および第６の回転刃１７がある。なお、板状の固定刃２０は、各々の回転刃とせん断力を生じさせるようなジグザグ形状の刃を有し、その刃が図１に図示しない範囲を含め、ローター２１の全域（図１における上下方向）と一定間隔を有するよう存在している。 The uniaxial crushing device 10 has a device in which a plurality of types of rotary blades 11 are provided on the peripheral surface of a cylindrical rotor 21 that is rotated in the R direction by a motor. The plurality of types of rotary blades 11 include a first rotary blade 12, a second rotary blade 13, a third rotary blade 14, a fourth rotary blade 15, a fifth rotary blade 16, and a sixth rotary blade. There are seventeen. The plate-like fixed blade 20 has a zigzag-shaped blade that generates a shearing force with each rotary blade, and the blade includes the entire region of the rotor 21 (not shown in FIG. 1) (in FIG. 1). (Vertical direction) and a certain interval.
図１に記載した範囲よりも上側（図中）の範囲では、上から第４の回転刃１５、第３の回転刃１４、第２の回転刃１３、第１の回転刃１２、第６の回転刃１７、第５の回転刃１６、第４の回転刃１５、第３の回転刃１４、第２の回転刃１３、第１の回転刃１２、第４の回転刃１５、第５の回転刃１６、第６の回転刃１７の順に、ローター２１の周面に帯状に形成・配置されている。 In the range above the range described in FIG. 1 (in the drawing), the fourth rotary blade 15, the third rotary blade 14, the second rotary blade 13, the first rotary blade 12, and the sixth from the top. The rotary blade 17, the fifth rotary blade 16, the fourth rotary blade 15, the third rotary blade 14, the second rotary blade 13, the first rotary blade 12, the fourth rotary blade 15, and the fifth rotary blade The blade 16 and the sixth rotary blade 17 are formed and arranged in a belt shape on the circumferential surface of the rotor 21 in this order.
図１に記載した範囲では、第１の回転刃１２、第２の回転刃１３、第３の回転刃１４、第４の回転刃１５、第５の回転刃１６、第６の回転刃１７、第１の回転刃１２の順に、ローター２１の周面に帯状に形成・配置されている。 In the range described in FIG. 1, the first rotary blade 12, the second rotary blade 13, the third rotary blade 14, the fourth rotary blade 15, the fifth rotary blade 16, the sixth rotary blade 17, In the order of the first rotary blade 12, it is formed and arranged in a belt shape on the peripheral surface of the rotor 21.
第１の回転刃１２、第２の回転刃１３、第３の回転刃１４、第４の回転刃１５、第５の回転刃１６、および第６の回転刃１７は、全て同じ形状をしている。そこで、図２は、第１の回転刃１２をローター２１の周面ではなく、平面に形成・配置したとして、第１の回転刃１２の形状を詳細に描写した図である。 The first rotary blade 12, the second rotary blade 13, the third rotary blade 14, the fourth rotary blade 15, the fifth rotary blade 16, and the sixth rotary blade 17 all have the same shape. Yes. Therefore, FIG. 2 is a diagram depicting the shape of the first rotary blade 12 in detail, assuming that the first rotary blade 12 is formed and arranged on a flat surface instead of the peripheral surface of the rotor 21.
図２（Ａ）は、第１の回転刃１２を図１の右側から見た正面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）を上から見た平面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）の左側面図である。図２（Ａ）の右側面図は図２（Ｃ）と対称に表れ、図２（Ａ）の背面図は、図２（Ａ）と同一に表れるため、図示を省略している。 2A is a front view of the first rotary blade 12 viewed from the right side of FIG. 1, and FIG. 2B is a plan view of FIG. 2A viewed from above. FIG. 2C is a left side view of FIG. The right side view of FIG. 2 (A) appears symmetrically with FIG. 2 (C), and the rear view of FIG. 2 (A) appears identically to FIG.
図２より、三角形の刃の端面１２ａは、山の頂点１２ｂおよび斜面１２ｃ,１２ｄを有している。頂点１２ｂは、周方向に図１の左側に進むに従い平面の頂面１２ｂ１となる。そして、頂面１２ｂ１の幅が最も広がっているのが刃の端面１２ａの直下１２ｂ２である。ここで、三角形の刃の端面１２ａは、固定刃２０と実質的に隙間を形成しないで噛み合う形状をしている。 As shown in FIG. 2, the end face 12a of the triangular blade has a peak 12b and slopes 12c and 12d. The vertex 12b becomes a flat top surface 12b1 as it goes to the left in FIG. 1 in the circumferential direction. The width of the top surface 12b1 is widest at a position 12b2 directly below the end surface 12a of the blade. Here, the end face 12a of the triangular blade has a shape that meshes with the fixed blade 20 without substantially forming a gap.
すなわち、全ての回転刃１１は、最も高い位置にある頂点（頂点１２ｂ等）から徐々にその高さを低くする形状となっている。 That is, all the rotary blades 11 have a shape in which the height is gradually lowered from the highest vertex (vertex 12b or the like).
ここで、回転刃（ここでは図１に示す下側の第１の回転刃１２）と固定刃２０との間でせん断力が生じる様子を説明する。固定刃２０の斜面２０ａは、ローター２１の回転によって、第１の回転刃１２の斜面１２ｄとほぼ隙間なく相対移動する。また、固定刃２０の斜面２０ｂは、ローター２１の回転によって、第１の回転刃１２の斜面１２ｃとほぼ隙間なく相対移動する。斜面２０ａと斜面１２ｄまたは斜面２０ｂと斜面１２ｃとの間に存在する廃電池の一部または全部が、その隙間を通る事ができないときは、両者のせん断力が生じて、廃電池が破砕される。これが第１の回転刃１２と固定刃２０が噛み合う状態である。 Here, how the shearing force is generated between the rotary blade (here, the first rotary blade 12 on the lower side shown in FIG. 1) and the fixed blade 20 will be described. The inclined surface 20 a of the fixed blade 20 moves relative to the inclined surface 12 d of the first rotating blade 12 with almost no gap by the rotation of the rotor 21. Further, the inclined surface 20 b of the fixed blade 20 moves relative to the inclined surface 12 c of the first rotating blade 12 with substantially no gap by the rotation of the rotor 21. When a part or all of the waste battery existing between the slope 20a and the slope 12d or between the slope 20b and the slope 12c cannot pass through the gap, the shearing force of the two is generated, and the waste battery is crushed. . This is a state where the first rotary blade 12 and the fixed blade 20 are engaged with each other.
なお、頂面１２ｂ１の部分では、第１の回転刃１２と固定刃２０との間に隙間が生じ易くなるため、第１の回転刃１２と固定刃２０が噛み合わない確率が高くなる。これが「空回り」の状態である。「空回り」の状態では、上記せん断力が生じ難い。以上のせん断力が生じる様子・せん断力が生じ難いことについての説明は、第１の回転刃１２ばかりでなく、第２の回転刃１３、第３の回転刃１４、第４の回転刃１５、第５の回転刃１６、および第６の回転刃１７と、固定刃２０との関係についても同様であることは言うまでもない。 In addition, in the part of the top surface 12b1, since a gap is easily generated between the first rotary blade 12 and the fixed blade 20, the probability that the first rotary blade 12 and the fixed blade 20 are not engaged with each other increases. This is the “idle” state. In the “idle” state, the shearing force is unlikely to occur. The description of the state in which the above shearing force is generated and the difficulty in generating the shearing force are not limited to the first rotary blade 12, but the second rotary blade 13, the third rotary blade 14, the fourth rotary blade 15, It goes without saying that the relationship between the fifth rotary blade 16 and the sixth rotary blade 17 and the fixed blade 20 is the same.
第２の回転刃１３の端面１２ａに相当する部位は、第１の回転刃１２よりも若干図１の右側（周方向）にずれている。第３の回転刃１４の端面１２ａに相当する部位は、第２の回転刃１３よりも若干図１の右側（周方向）にずれている。第４の回転刃１５の端面１２ａに相当する部位は、第３の回転刃１４よりも若干図１の右側（周方向）にずれている。第５の回転刃１６の端面１２ａに相当する部位は、第４の回転刃１５よりも若干図１の右側（周方向）にずれている。第６の回転刃１７の端面１２ａに相当する部位は、第５の回転刃１６よりも若干図１の右側（周方向）にずれている。これらの各々のずれの量は、同量である。 A portion corresponding to the end surface 12 a of the second rotary blade 13 is slightly shifted to the right side (circumferential direction) in FIG. 1 from the first rotary blade 12. A portion corresponding to the end surface 12 a of the third rotary blade 14 is slightly shifted to the right side (circumferential direction) in FIG. 1 from the second rotary blade 13. The portion corresponding to the end surface 12a of the fourth rotary blade 15 is slightly shifted to the right side (circumferential direction) in FIG. The portion corresponding to the end surface 12a of the fifth rotary blade 16 is slightly shifted to the right (circumferential direction) in FIG. The portion corresponding to the end surface 12a of the sixth rotary blade 17 is slightly shifted to the right (circumferential direction) in FIG. The amount of each of these deviations is the same amount.
そして図１には、破砕装置１０を構成するスクリーンの穴３０が見えている。図３は、スクリーンを図１の紙面奥側から見た図である。 In FIG. 1, a screen hole 30 constituting the crushing device 10 is visible. FIG. 3 is a view of the screen as viewed from the back side in FIG.
スクリーン３１は、ローター２１の周面よりも若干大きい半円筒の形状である。そして、スクリーン３１の周面には、直径２０ｍｍの円形の穴３０がたくさん形成されている。スクリーン３１は、回転等の動作をせずに破砕装置１０の動作中静止している。 The screen 31 has a semi-cylindrical shape that is slightly larger than the circumferential surface of the rotor 21. A large number of circular holes 30 having a diameter of 20 mm are formed on the peripheral surface of the screen 31. The screen 31 is stationary during the operation of the crushing apparatus 10 without rotating or the like.
（本発明の実施の形態に係る搬送装置）
以下図４に示す本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１の全体構成を示す図を用いて説明していく。破砕装置１０を稼働すると、スクリーン３１の穴３０から電池の缶の破片および電池の活物質が細かく刻まれて出てくる。これらを搬送し後述するトロンメルまで搬送するために、モータで駆動するベルトコンベアからなる搬送装置４０を用いる。搬送装置４０は方向Ｆへと破砕した電池の缶の破片および電池の活物質が搬送される。
(Conveying device according to an embodiment of the present invention)
Hereinafter, description will be made with reference to the diagram showing the overall configuration of the waste battery sorting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. When the crushing device 10 is operated, the battery can fragments and the battery active material are finely cut out from the holes 30 of the screen 31. In order to transport these and transport to Trommel, which will be described later, a transport device 40 composed of a belt conveyor driven by a motor is used. The transport device 40 transports the battery can fragments and the battery active material crushed in the direction F.
（本発明の実施の形態に係るトロンメルの構成）
搬送装置４０により搬送されてきた電池缶の破片と活物質は、篩い分けのためのトロンメル５０によって分別される。トロンメル５０は、乾式のもので円筒状の枠５１に金網５２を張ったものである。トロンメル５０は、円筒の軸Ａを横方向にして使用する。ベルトコンベア４０が一部入り込んでいる電池缶と活物質の投入側は、枠５１の全域にフィルタである金網５２が張られているが、電池缶と活物質の投入側から離れた側は、金網５２が張られていない、枠５１のみの金網非存在部５３となっている。
(Configuration of trommel according to the embodiment of the present invention)
The battery can fragments and the active material conveyed by the conveying device 40 are separated by a trommel 50 for sieving. The trommel 50 is a dry type and has a cylindrical frame 51 and a wire mesh 52 stretched. The trommel 50 is used with the axis A of the cylinder in the horizontal direction. On the battery can and the active material input side, in which the belt conveyor 40 is partially inserted, a wire mesh 52 as a filter is stretched over the entire area of the frame 51, but the side away from the battery can and the active material input side is The wire mesh nonexistent portion 53 of only the frame 51 is not provided with the wire mesh 52.
トロンメル５０は、電池缶と活物質の投入側から離れた側（金網非存在部５３側）に次第に低い位置（軸Ａが約１０°の傾斜）となっている。なお、金網５２の穴は約直径５ｍｍである。また、トロンメル５０は、軸Ａを回転軸として、モータにより回転させられる。 The trommel 50 is gradually lowered (the axis A is inclined at about 10 °) on the side away from the battery can and the active material charging side (on the wire mesh non-existing portion 53 side). The hole of the wire mesh 52 is about 5 mm in diameter. The trommel 50 is rotated by a motor about the axis A as a rotation axis.
（本発明の実施の形態に係る分別収容器）
トロンメル５０の金網５２の存在する領域の全域の直下には、活物質用の分別収容器６１が置かれる。またトロンメル５０の金網非存在部５３の直下には、電池缶の破片用の分別収容器６２が置かれる。
(Separation container according to the embodiment of the present invention)
An active material separation container 61 is placed immediately below the entire area of the trommel 50 where the wire mesh 52 is present. A separation container 62 for battery can fragments is placed immediately below the wire mesh nonexistent portion 53 of the trommel 50.
（本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１の動作、廃電池分別物の製造方法）
まず、乾電池の廃電池を図１に示す、破砕装置１０の廃電池投入側から投入する。破砕装置１０は、Ｒ方向に回転するローター２１に伴って回転刃１１が回転する。全ての回転刃１１は、主に頂点１２ｂおよび斜面１２ｃ,１２ｄに相当する部位と、固定刃２０とのせん断力によって廃電池を破砕する。
(Operation of Waste Battery Sorting Processing Device 1 According to Embodiment of the Present Invention, Method for Producing Waste Battery Sorted Product)
First, the waste battery of the dry battery is charged from the waste battery charging side of the crushing apparatus 10 shown in FIG. In the crushing device 10, the rotary blade 11 rotates with the rotor 21 rotating in the R direction. All the rotary blades 11 crush the waste batteries mainly by the shearing force between the fixed blades 20 and portions corresponding to the apex 12b and the inclined surfaces 12c and 12d.
この破砕は、一気に行われずに徐々に行われる。すなわち、頂面１２ｂ１およびその幅が最も広がっている端面１２ａの直下１２ｂ２に相当する全ての回転刃１１の箇所の存在により、破砕装置１０には、回転刃１１と固定刃２０の間に隙間ができている箇所が多いため、そこに存在する廃電池は破砕され難い。すなわち、回転刃１１と固定刃２０が噛み合わず回転刃１１が空回りする。回転刃１１の回転により、固定刃２０とのせん断力が発生し得る箇所に廃電池が移動するようになって、廃電池の破砕が進行する。 This crushing is performed gradually without being performed at once. That is, the crushing device 10 has a gap between the rotary blade 11 and the fixed blade 20 due to the presence of all the rotary blades 11 corresponding to the top surface 12b1 and the portion 12b2 directly below the end surface 12a whose width is widest. Since there are many parts, waste batteries that exist are not easily crushed. That is, the rotary blade 11 and the fixed blade 20 do not mesh with each other and the rotary blade 11 rotates idle. Due to the rotation of the rotary blade 11, the waste battery moves to a place where a shearing force with the fixed blade 20 can be generated, and the waste battery is crushed.
この「空回り」は、個々の帯状の回転刃１１毎に、固定刃２０と噛み合わない状態を捉えて表現される。 This “idle rotation” is expressed by capturing a state in which each of the belt-like rotary blades 11 does not mesh with the fixed blade 20.
廃電池の移動は、端面１２ａに相当する全ての回転刃１１の箇所の存在に押されることより、ローター２１の回転に伴って、回転刃１１の周面を何回転もする場合がある。この動作は、まるで回転刃１１の回転と一緒に廃電池も回転しているような動作である。この回転動作によって、一部破砕した廃電池から露出する活物質が剥がれて、粒径の小さな活物質へとすり潰されるものと考えられる。 The movement of the waste battery is pushed by the presence of all the rotary blades 11 corresponding to the end surface 12 a, so that the peripheral surface of the rotary blade 11 may be rotated many times as the rotor 21 rotates. This operation is as if the waste battery is rotating together with the rotation of the rotary blade 11. By this rotating operation, it is considered that the active material exposed from the partially crushed waste battery is peeled off and ground into an active material having a small particle size.
全ての回転刃１１の全ての箇所が固定刃２０とのせん断力によって廃電池を破砕する場合を効率１００％とすると、それに比べて、１０〜４０％の効率で廃電池の破砕を進行させる。このように敢えて、廃電池の破砕効率を下げている。 If the efficiency is 100% when the waste battery is crushed by the shearing force of all the rotary blades 11 with the fixed blade 20, the waste battery is crushed at an efficiency of 10 to 40%. In this way, the crushing efficiency of the waste battery is lowered.
このように破砕された結果、電池缶の破片と活物質がスクリーン３１の穴３０から外に出ることになる。この外に出た電池缶の破片と活物質が搬送装置４０によってトロンメル５０に運ばれる。トロンメル５０は、軸Ａを回転軸として回転しながら活物質を金網５２の間を通り（フィルタリング）、分別収容器６１に収容する。また、トロンメル５０は、軸Ａを回転軸として回転しながら多くの電池缶を、傾斜を伝って重力により金網非存在部５３まで到達させ、フィルタリングせずに分別収容器６２に収容する。 As a result of the crushing, the battery can fragments and the active material come out of the hole 30 of the screen 31. The battery can fragments and the active material that have come out are transported to the trommel 50 by the transport device 40. The trommel 50 passes the active material between the metal meshes 52 (filtering) while rotating about the axis A as a rotation axis, and is accommodated in the separation container 61. Further, the trommel 50 causes many battery cans to reach the wire mesh non-existing portion 53 by gravity along the inclination while rotating about the axis A, and is accommodated in the separation container 62 without filtering.
なお、電池缶の中には金網５２を通過するものも極僅かにあるが、分別の観点（資源の再利用の目的達成の観点）からは十分に電池缶と活物質を分別できる。金網５２を通過する電池缶を捕まえるために、磁力を用いた分別装置（磁石で電池缶をくっつけるもの）の導入を検討したが、それは不要だった。 Some battery cans pass through the metal mesh 52, but from the viewpoint of separation (from the viewpoint of achieving the purpose of resource reuse), the battery can and the active material can be sufficiently separated. In order to catch the battery can passing through the wire mesh 52, the introduction of a separation device using magnetic force (attaching the battery can with a magnet) was examined, but it was not necessary.
以上で本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１の動作、および本発明の実施の形態に係る廃電池分別物の製造方法の説明を終わる。 This is the end of the description of the operation of the waste battery sorting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention and the method for manufacturing the waste battery sorted product according to the embodiment of the present invention.
（本発明の実施の形態によって得られる主な効果）
本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１および廃電池分別物の製造方法は、破砕を一気に行わずに徐々に行う。そのため、廃電池のきめ細やかな破砕を実現することが可能な廃電池分別処理装置１および廃電池分別物の製造方法を提供することができる。
(Main effects obtained by the embodiment of the present invention)
The waste battery sorting apparatus 1 and the method for producing a waste battery fraction according to the embodiment of the present invention are gradually performed without performing crushing at once. Therefore, it is possible to provide a waste battery sorting apparatus 1 and a method for producing a waste battery fraction that can realize fine crushing of waste batteries.
また、本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１および廃電池分別物の製造方法は、２軸回転式の破砕装置を用いて電池を破砕するときのように、破砕される部分と破砕されない部分とができてしまうことが起きにくい。また、本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１および廃電池分別物の製造方法は、活物質等が電池缶に閉じ込められるような破砕片ができにくい。 In addition, the waste battery separation processing apparatus 1 and the method for producing a waste battery separated product according to the embodiment of the present invention include a portion to be crushed as in the case of crushing the battery using a biaxial rotating crushing device, It is hard to happen that a part that is not crushed is formed. In addition, the waste battery sorting apparatus 1 and the waste battery sorting manufacturing method according to the embodiment of the present invention are difficult to produce a crushed piece in which an active material or the like is trapped in a battery can.
さらに、本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１および廃電池分別物の製造方法は、破砕を一気に行わずに徐々に行うため、きめ細やかな破砕を実現できることから、活物質の粒径を小さくすることができる。そのため、金網５２の穴の直径（＝５ｍｍ）を小さくしても十分なフィルタリングが可能であり、活物質用の分別収容器６１への電池缶の片の混入を抑制できている。なお、活物質の平均粒径は、金網５２の穴の直径５ｍｍよりも小さく、１ｍｍ〜４ｍｍである。 Furthermore, since the waste battery separation processing apparatus 1 and the method for producing a waste battery separated product according to the embodiment of the present invention are gradually performed without performing crushing at once, fine crushing can be realized. The diameter can be reduced. Therefore, sufficient filtering is possible even if the hole diameter (= 5 mm) of the wire mesh 52 is reduced, and mixing of pieces of battery cans into the active material separation container 61 can be suppressed. The average particle diameter of the active material is 1 mm to 4 mm, which is smaller than the diameter of the hole of the wire net 52 and 5 mm.
電池缶は主として高靱性の金属（鉄など）からなっているため、破砕装置１０で破砕しても、金網５２を通過する程にまで破砕され難い。それに対して活物質は主として金属酸化物からなっているため、靭性が低く脆いため、破砕装置１０で破砕することで金網５２を通過する程度に粒径を小さくすることができる。このような電池缶と活物質の違いを利用して、金網５２を使って両者の分別が可能となる。この分別には、磁力を用いた分別装置は不要だった。 Since the battery can is mainly made of high toughness metal (iron or the like), even if it is crushed by the crushing device 10, it is not easily crushed to the extent that it passes through the wire mesh 52. On the other hand, since the active material is mainly composed of a metal oxide, it has a low toughness and is brittle. By utilizing such a difference between the battery can and the active material, the metal mesh 52 can be used to separate them. This separation did not require a separation device using magnetic force.
また、たとえば乾電池を分別する際には、負極に亜鉛または亜鉛化合物を用いているものが乾電池には多いため、分別された活物質として、亜鉛リッチな亜鉛地金原料を得ることができる。 In addition, for example, when a dry battery is separated, since many dry batteries use zinc or a zinc compound as a negative electrode, a zinc-rich zinc metal raw material can be obtained as a separated active material.
また、本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１は、回転刃１１と固定刃２０との間に隙間を有する箇所が存在することとしている。そのため、分別対象である廃電池のサイズに厳密さが要求されず、単１、単２、単３、単４、単５およびボタン型電池等を混ぜて投入しても良い。 Further, the waste battery sorting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention has a location having a gap between the rotary blade 11 and the fixed blade 20. Therefore, strictness is not required for the size of the waste battery to be sorted, and single 1, single 2, single 3, single 4, single 5 and button-type batteries may be mixed and charged.
また、本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１は、一軸の破砕装置１０、搬送装置４０、トロンメル５０、分別収容器６１および分別収容器６２のみで構成されるため、装置全体を小型にすることができる。 Further, the waste battery sorting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is composed of only the uniaxial crushing device 10, the transport device 40, the trommel 50, the sorting container 61, and the sorting container 62. It can be made small.
（他の形態）
上述した本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１および廃電池分別物の製造方法は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変形実施が可能である。
(Other forms)
The above-described waste battery separation processing apparatus 1 and the method for producing a waste battery separated product according to the embodiment of the present invention are examples of the preferred embodiment of the present invention, but are not limited thereto, and are the gist of the present invention. Various modifications can be made without departing from the above.
たとえば、本発明の実施の形態に係る廃電池分別処理装置１は、篩い分け装置としてトロンメル５０を採用している。しかし、篩い分け装置には、トロンメル５０以外のものを用いても良い。たとえば、トロンメル５０のように回転式のものではなく、振動を与えて篩い分けを行っても良い。さらには、回転式のトロンメル５０に振動を与えても良い。さらにトロンメル５０は、乾式のものを使っているが、必要に応じて湿式のものを使っても良い。 For example, the waste battery sorting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention employs the trommel 50 as a sieving device. However, a sieving device other than the Trommel 50 may be used. For example, instead of the rotary type like the trommel 50, the sieving may be performed by applying vibration. Further, vibration may be applied to the rotary trommel 50. Further, although the trommel 50 is a dry type, a wet type may be used if necessary.
また、本発明の実施の形態に係る廃電池分別物の製造方法は、分別対象である廃電池を乾電池としている。しかしながら、乾電池以外の２次電池（ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、および鉛蓄電池等）を分別対象とすることができる。また、乾電池と２次電池を混在させて分別対象とすることができる。さらには、分別対象の廃電池のサイズも、単１電池からボタン型電池までを含めることができる。 Further, in the method for producing a waste battery separated product according to the embodiment of the present invention, the waste battery to be sorted is a dry battery. However, secondary batteries (nickel cadmium battery, nickel metal hydride battery, lithium ion battery, lead storage battery, etc.) other than dry batteries can be targeted for separation. Moreover, a dry cell and a secondary battery can be mixed and can be classified. Furthermore, the size of the waste battery to be sorted can include a single battery to a button-type battery.
また、本発明の実施の形態に係る搬送装置４０は、必ずしも必要ではない。破砕装置１０から直接トロンメル５０に電池缶の破片および活物質を供給することができる。また、搬送装置を用いるにしても、それはベルトコンベアである必要はなく、空気輸送等他のものを使用することができる。 Further, the transport apparatus 40 according to the embodiment of the present invention is not necessarily required. Battery can fragments and active material can be supplied directly from the crushing device 10 to the trommel 50. Moreover, even if it uses a conveying apparatus, it does not need to be a belt conveyor, and other things, such as pneumatic transportation, can be used.
また、本発明の実施の形態に係る破砕装置１０の回転刃１１の形状および構成は、採用せずに別の形状および構成を採用しても良い。たとえば全ての回転刃１１は、最も高い位置にある頂点（頂点１２ｂ等）から徐々にその高さを低くする形状を採用しているが、一部の回転刃１１のみにそのような形状を採用することができる。 Moreover, you may employ | adopt another shape and structure, without employ | adopting the shape and structure of the rotary blade 11 of the crushing apparatus 10 which concerns on embodiment of this invention. For example, all the rotary blades 11 adopt a shape in which the height is gradually lowered from the highest vertex (vertex 12b etc.), but such a shape is adopted only for some rotary blades 11. can do.
また、個々の回転刃１１は、最も高い位置にある頂点（頂点１２ｂ等）から徐々にその高さを低くする形状であり、ローター２１がＲ方向に回転するため、回転刃１１は固定刃２０とは、高さが低い方から噛み合い、その後最も高い頂点とせん断力が生じるように噛み合うこととなる。そうではなく、ローター２１をＲ方向とは逆に回転させ、最初に最も高い頂点とせん断力が生じるように噛み合うこととしても良い。ただし、廃電池のよりきめ細やかな破砕を実現するためには、回転刃１１は固定刃２０とが高さが低い方から噛み合い、その後最も高い頂点とせん断力が生じるように噛み合うようにした方が良い。 Each rotary blade 11 has a shape that gradually decreases its height from the highest vertex (vertex 12b and the like), and the rotor 21 rotates in the R direction. Means meshing from the lowest height, and then meshing with the highest apex so as to generate a shearing force. Instead, the rotor 21 may be rotated in the direction opposite to the R direction, and first meshed with the highest vertex so that a shearing force is generated. However, in order to realize more precise crushing of the waste battery, the rotating blade 11 is engaged with the fixed blade 20 from the lowest height, and then is engaged with the highest apex so as to generate a shearing force. Is good.
さらに、複数種の回転刃１１には、第１の回転刃１２、第２の回転刃１３、第３の回転刃１４、第４の回転刃１５、第５の回転刃１６、第６の回転刃１７があり、これらはローター２１の周方向に互いにずれるように配置してあるが、そのようなずれは本発明の実施の形態とは異なるずれの仕方であっても良い。そしてそのずれの量は、同量としているが、異なる量であっても良い。 Further, the plurality of types of rotary blades 11 include a first rotary blade 12, a second rotary blade 13, a third rotary blade 14, a fourth rotary blade 15, a fifth rotary blade 16, and a sixth rotary blade. There are blades 17, which are arranged so as to be displaced from each other in the circumferential direction of the rotor 21, but such a displacement may be different from the embodiment of the present invention. The amount of deviation is the same, but it may be different.
さらに、複数種の回転刃１１には、第１の回転刃１２、第２の回転刃１３、第３の回転刃１４、第４の回転刃１５、第５の回転刃１６、および第６の回転刃１７の配置は、本発明の実施の形態とは異なる配置であっても良い。 Further, the plurality of types of rotary blades 11 include a first rotary blade 12, a second rotary blade 13, a third rotary blade 14, a fourth rotary blade 15, a fifth rotary blade 16, and a sixth rotary blade 11. The arrangement of the rotary blade 17 may be different from the embodiment of the present invention.
また、端面１２ａの直下１２ｂ２は、図２（Ｂ）（Ｃ）に示すように、端面１２ａのすぐ近くに存するようにしている。しかし、このような配置は、必ずしも採用する必要がなく、ローター２１の周面の２０〜１００％を回転刃１１が覆うように回転刃１１を配置しても良い。 In addition, as shown in FIGS. 2B and 2C, the portion 12b2 directly below the end surface 12a is located in the immediate vicinity of the end surface 12a. However, such an arrangement is not necessarily adopted, and the rotary blade 11 may be arranged so that the rotary blade 11 covers 20 to 100% of the peripheral surface of the rotor 21.
また、回転刃１１は、ローター２１の周方向には、１つずつ設けている、たとえば、第１の回転刃１２が存在する幅のローター２１の周方向には、１つの第１の回転刃１２しか設けていない、しかし、この数は、２つまたは３つ以上にすることができる。 The rotary blades 11 are provided one by one in the circumferential direction of the rotor 21, for example, one first rotary blade in the circumferential direction of the rotor 21 having a width where the first rotary blade 12 exists. There are only twelve, but this number can be two or more.
また、廃電池の動作は、まるで回転刃１１の回転と一緒に廃電池も回転しているような動作をすることがある。しかしながら、このような動作はしてなくても良い。 The operation of the waste battery may be as if the waste battery is rotating together with the rotation of the rotary blade 11. However, such an operation may not be performed.
また、スクリーン３１の周面には、直径２０ｍｍの円形の穴３０がたくさん形成されている。また、金網５２の穴は約直径５ｍｍである。さらに、トロンメル５０が傾斜しており、１０°の傾斜角となっている。これらの寸法または傾斜角は、適宜変更しても良い。たとえば、穴３０の直径は５ｍｍから４０ｍｍの範囲で変更しても良い。さらに、たとえば金網５２の穴の直径は、１ｍｍから１０ｍｍの範囲で変更しても良い。さらに、トロンメル５０の傾斜角は、３°から３０°の範囲で変更しても良い。また、トロンメル５０は、傾斜していなくても良い。 A large number of circular holes 30 having a diameter of 20 mm are formed on the peripheral surface of the screen 31. Moreover, the hole of the wire mesh 52 is about 5 mm in diameter. Further, the trommel 50 is inclined, and the inclination angle is 10 °. These dimensions or inclination angles may be changed as appropriate. For example, the diameter of the hole 30 may be changed within a range of 5 mm to 40 mm. Further, for example, the diameter of the hole of the wire mesh 52 may be changed within a range of 1 mm to 10 mm. Further, the inclination angle of the trommel 50 may be changed in the range of 3 ° to 30 °. Further, the trommel 50 may not be inclined.
また、活物質用の分別収容器６１、と電池缶の破片用の分別収容器６２の両方または一方は無くしても良い。もちろん活物質用の分別収容器６１、と電池缶の破片用の分別収容器６２はあるに越したことはないのは当然である。 Further, both or one of the separation container 61 for the active material and the separation container 62 for the fragments of the battery can may be omitted. Of course, it is natural that there is no separation container 61 for active materials and a separation container 62 for fragments of battery cans.
また、本発明の実施の形態では、金網５２を通過する電池缶を捕まえるために、磁力を用いた分別装置（磁石で電池缶をくっつけるもの）を導入しなかった。しかしながら、 その磁力を用いた分別装置を用いても良い。 Further, in the embodiment of the present invention, in order to catch the battery can passing through the wire mesh 52, a separation device using magnetic force (what attaches the battery can with a magnet) is not introduced. However, a separation device using the magnetic force may be used.
また、トロンメル５０の電池缶と活物質の投入側から離れた側は、金網５２が張られていない、枠５１のみの金網非存在部５３となっている。しかしながら、金網非存在部５３に代えて、たとえば金網５２よりもその穴の直径を大きくした金網５２を用いる等しても良い。また、金網非存在部５３のあるべき箇所に、枠５１も何も存在させないトロンメルを用いる等することができる。 Further, the side of the trommel 50 away from the battery can and the active material charging side is a wire net non-existing portion 53 having only the frame 51, which is not stretched with the wire mesh 52. However, instead of the wire mesh nonexistent portion 53, for example, a wire mesh 52 having a hole diameter larger than that of the wire mesh 52 may be used. In addition, a trommel that does not allow the frame 51 to exist at a place where the wire mesh non-existing portion 53 should be used can be used.
１ 廃電池分別処理装置
１０ 破砕装置
１１ 回転刃
１２ 第１の回転刃（回転刃）
１３ 第２の回転刃（回転刃）
１４ 第３の回転刃（回転刃）
１５ 第４の回転刃（回転刃）
１６ 第５の回転刃（回転刃）
１７ 第６の回転刃（回転刃）
２０ 固定刃
５０ トロンメル（篩い分け装置、フィルタ）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste battery separation processing apparatus 10 Crushing apparatus 11 Rotary blade 12 1st rotary blade (rotary blade)
13 Second rotary blade (rotary blade)
14 Third rotary blade (rotary blade)
15 4th rotary blade (rotary blade)
16 5th rotary blade (rotary blade)
17 Sixth rotary blade (rotary blade)
20 Fixed blade 50 Trommel (screening device, filter)
Claims (6)
上記破砕した電池を篩い分ける篩い分け装置とを有する廃電池分別処理装置において、
上記破砕装置は、一軸のものであって、複数種の回転刃が周方向に断続的に配置されている結果、上記回転刃と固定刃との間に隙間を有する箇所が存在することを特徴とする廃電池分別処理装置。 A crushing device for crushing the battery;
In a waste battery sorting apparatus having a sieving device for sieving the crushed battery,
The crushing device is uniaxial, and as a result of discontinuously arranging a plurality of types of rotary blades in the circumferential direction, there is a portion having a gap between the rotary blade and the fixed blade. Waste battery separation processing equipment.
上記回転刃は、最も高い位置にある頂点から徐々にその高さを低くする形状のものを有することを特徴とする廃電池分別処理装置。 The waste battery sorting apparatus according to claim 1,
The waste battery sorting apparatus according to claim 1, wherein the rotary blade has a shape that gradually lowers the height from the highest vertex.
篩い分け装置の電池缶と活物質の投入側は、フィルタが設置されており、
篩い分け装置の電池缶と活物質の投入側から離れた側は、フィルタが設置されていないことを特徴とする廃電池分別処理装置。 The waste battery sorting apparatus according to claim 1 or 2,
A filter is installed on the battery can and active material input side of the sieving device.
A waste battery separation processing device, wherein a filter is not installed on the side of the sieving device away from the battery can and the active material charging side.
上記破砕した電池を篩い分ける篩い分け装置とを有する廃電池分別物の製造方法において、
上記破砕装置は、回転刃と固定刃との間に隙間を有する箇所が存在することにより、回転刃を空回りさせることを特徴とする廃電池分別物の製造方法。 A crushing device for crushing the battery;
In the method for producing a waste battery fraction having a sieving device for sieving the crushed battery,
The said crushing apparatus makes a rotary blade idle | swivel when the location which has a clearance gap between a rotary blade and a fixed blade exists, The manufacturing method of the waste battery fractionated product characterized by the above-mentioned.
１０〜４０％の効率で上記廃電池の上記破砕を進行させることを特徴とする廃電池分別物の製造方法。 In the manufacturing method of the waste battery fraction of Claim 4,
A method for producing a waste battery fraction, wherein the crushing of the waste battery proceeds at an efficiency of 10 to 40%.
篩い分け装置の電池缶と活物質の投入側は、フィルタリングがされており、
篩い分け装置の電池缶と活物質の投入側から離れた側は、フィルタリングがされていないことを特徴とする廃電池分別物の製造方法。
In the manufacturing method of the waste battery fraction according to claim 4 or 5,
The battery can and the active material input side of the sieving device are filtered,
The method for producing a waste battery fraction, wherein the side of the sieving device away from the battery can and the active material charging side is not filtered.
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