废旧锂离子动力电池带电破碎组合装置的制作方法

1.本实用新型涉及废旧电池回收技术领域，具体涉及一种废旧锂离子动力电池带电破碎组合装置。


背景技术：

2.随着新能源车保有量的持续增长，既带来了规模庞大的动力锂电池需求，也是锂电池回收和梯次利用的行业机遇，发展锂电池回收和梯次利用在避免资源浪费污染的同时也将产生可观的经济效益和投资机会。要对废旧锂离子电池进行回收利用，首先要对废旧锂离子电池进行破碎处理。
3.动力锂离子电池回收过程中破碎是其中重要的一环，现有技术中通常使用撕碎机撕碎电芯，在撕碎过程中，由于电池被挤压，很可能使得正负极片互相接触，容易发生爆炸、起火等安全事故。故近年来有采用湿式切割方式对废旧锂离子电池进行破碎，由于电解液极易与水反应生成腐蚀性极强的酸性溶液，破碎机的刀轴及其刀片长期浸泡在酸性环境下，加上工作中的剧烈碰撞摩擦，极易造成无法估量的破坏性损伤，同样具有安全隐患且大大降低了生产效率。
4.因此，有必要解决上述缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种废旧锂离子动力电池带电破碎组合装置，旨在解决废旧锂离子电池在破碎过程中出现的安全事故问题。
6.本实用新型提供的废旧锂离子动力电池带电破碎组合装置，包括投料平台、第一破碎机、水槽、输送带、带式干燥机、第二破碎机，所述第一破碎机固定在所述投料平台上，所述第一破碎机的出料口与所述水槽开口对接，所述输送带的进料口浸泡于所述水槽内，所述带式干燥机具有干燥腔，所述输送带的出料口接所述干燥腔设置的进料口，所述干燥腔设置的出料口接所述第二破碎机进料口，碎料从所述第二破碎机出料口出料。
7.上述装置中，所述第一破碎机选用双轴破碎机，所述第二破碎机选用单轴破碎机。
8.上述装置中，所述输送带为抗腐蚀网链输送带，且以30
‑
45
°
的角度倾斜设置。
9.上述装置中，所述第一破碎机上方设有第一料仓，与所述第一破碎机对接，所述第二破碎机上方设有第二料仓，与所述第二破碎机对接。
10.上述装置中，在所述带式干燥机的出料口处，设有出料导板。
11.上述装置中，所述第一破碎机内腔、所述带式干燥机干燥腔、所述第二破碎机内腔分别与抽风管连通，各所述抽风管与总抽风管连通，所述总抽风管与净化设备连接。
12.上述装置中，所述干燥腔外接至少一热风管，且通过所述热风管连接加热器和鼓风机。
13.上述装置中，可在所述热风管路上设有可调整热风管内热空气流量的蝶阀。
14.本实用新型具有下列技术效果：
15.(1)本实用新型采用第一破碎机、第二破碎机分段破碎处理，第一破碎机处在干燥的环境中进行粗破碎预处理，由于第一破碎机底部敞开，出料口与所述水槽开口对接，使得破碎流程完成后可以快速落料，废旧锂离子电池在破碎机内腔内停留时间非常短暂，不会在破碎机内腔体内产生燃爆的现象。
16.(2)本实用新型粗破碎预处理后的废旧锂离子电池粗料快速落料后立即沉入水槽内浸泡，可以迅速破坏电池内部结构，使电池很快失效，降低了后续破碎分选处理的风险，可提高处理效率，减少人工干预，杜绝对人体造成危害。同时，采用耐腐蚀的水槽及输送设备大大降低了酸性溶液腐蚀的风险。
17.(3)本实用新型设置水槽浸泡对锂电池破碎安全进行保护，并通过后续干燥机烘干避免了因物料过湿导致无法分选的弊端，安全可靠自动化程度更高。而且，水槽的水仅仅用于粗料的浸泡，不参与破碎系统的循环，不会有废水外流，因此也不会引起酸性废水腐蚀产生的后续问题，有效避免了二次污染的产生，消除了锂离子电池资源回收过程中的有害物质及环境隐患。
18.(4)本实用新型采用带式干燥机，通过其干燥腔内设置的运输带在转运的同时对浸泡后的废旧锂离子电池粗料烘干输送到第二破碎机，既有利于粗料的快速干燥，而且带式输送方式可避免粗料堆积，进一步保证了输送过程中的安全性。
19.(5)本实用新型将第一破碎机内腔、带式干燥机干燥腔、第二破碎机内腔分别与抽风管连通，通过负压将粗碎预处理、浸泡和干燥处理过程中产生的含粉尘空气集中收集，净化处理，在避免系统扬尘的同时，消除了尾气乱排放的隐患，减少了对环境的污染。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型提供的废旧锂离子动力电池带电破碎组合装置实施例结构主视图；
22.图2为图1的a处放大图；
23.图3为本实用新型提供的废旧锂离子动力电池带电破碎组合装置实施例结构俯视图。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定”或“设置”于另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
26.还需要说明的是，本实用新型实施例中的“内腔”、“上端”、“下端”、“上方”、“底
部”、“一端”或“另一端”等用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，或者是基于附图展示的位置而参考的，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不应该认为是具有限制性的。
27.参见图1和图3，本实用新型废旧锂离子动力电池带电破碎组合装置包括投料平台1以及依序设置的第一破碎机3、水槽4、输送带5、带式干燥机6、第二破碎机9，所述第一破碎机3固定在投料平台1上，第一破碎机3设有第二进料口31，其底部敞开，设置的第二出料口32与水槽4上端开口对接；所述输送带5一端插入水槽4内，设置的第三进料口51浸泡于水槽4内，通过电机53驱动向前移动，输送带5的第三出料口52接带式干燥机6的第四进料口 61，且位于第四进料口61的上方。所述带式干燥机6具有干燥腔63，干燥腔 63两端分别设有所述的第四进料口61和第四出料口66，干燥腔63内水平设有干燥输送带62。经过带式干燥机6烘干后的电池粗料水分蒸干，进入第二破碎机9的第六进料口91，方便后续破碎分选。所述的第二破碎机9与第四出料口66连接，带式干燥机6烘干后送入的电池粗料，经第二破碎机9破碎后成细料，然后从第二破碎机9的第六出料口92出料，完成对废旧锂离子电池的第二次破碎。
28.上述装置中，废旧锂离子电池置于投料于第一破碎机3内腔，该第一破碎机3内腔干燥且第二出料口32底部敞开垂直向下，废旧锂离子电池通过第一破碎机3简单剪切撕碎处理，形成粗料后可立即落料。由于电解液极易与水发生反应生成腐蚀性极强的酸性溶液，如若使废旧锂离子动力电池在初始破碎时物料较小，电池正负极容易产生短路起火的现象，而且，会造成电解液大量流出，使第一破碎机3刀轴与刀片长期浸泡在酸性环境下，加上工作中的剧烈碰撞摩擦，极易造成无法估量的破坏性损伤，有安全隐患的同时大大降低了生产效率。本实用新型使废旧锂离子动力电池在破碎前利用第一破碎机3进行简单剪切撕碎、快速切割，第一破碎机3的第二出料口32底部敞开瞬间落料，不会造成原料堆积而引起的起火现象，有效降低了破碎的风险。同时，简单剪切撕碎不会导致电解液大量流出，大大减少了电解液对第一破碎机3刀轴的腐蚀，提高了破碎设备的使用寿命。设置水槽4的开口与第二出料口32正对，经第一破碎机3剪切撕碎处理的废旧锂离子电池粗料会瞬间落入水槽4内，水通过电池粗料上的豁口迅速渗入电池内部，破坏了电池内部结构，使电池很快失效。这样，一方面，可避免电池剪切撕碎后可能出现的正负极片互相接触短路而带来的安全隐患，另一方面，也降低了后续破碎分选处理的风险，还可提高处理效率，减少人工干预，杜绝对人体造成危害。进一步地，水槽4可做耐腐蚀处理，大大降低了酸性溶液腐蚀的风险。
29.上述装置中，将输送带5的第三进料口51浸泡在水槽内，且位于水槽4的底部，能够保证输送带5所送的废旧锂离子电池粗料完全被浸透而失效，防止电池因破碎导致正负极短路起火的现象。输送带5的第三出料口52接带式干燥6机，可将浸泡后具有水分的电池粗料在转运过程中对湿料进行烘干处理可避免电池粗料堆积而可能产生的安全隐患，同时可以保证烘干效果，便于第二次粉碎。
30.本实用新型提供的废旧锂离子动力电池带电破碎组合装置，将粗碎、水浸泡、烘干、再细碎组合完成锂离子动力电池带电破碎过程，相比于湿式破碎环境，第一段粗破碎预处理处在干燥的环境中，且由于底部不设置阻挡物而使得破碎流程可以快速进行而不会在破碎机内腔体内停留，可避免破碎后电池正负极接触产生燃爆现象。破碎落料后水槽4环境
可使电池粗料完全没入水中，可以破坏电池内部结构。由于水槽4的水仅仅为浸泡，不参与破碎系统的循环，即水槽4的水经压滤处理达标后即可。因此，产生废水的地方仅仅是在水槽4 且不会有废水外流，不会引起酸性废水腐蚀产生的后续问题，可杜绝对人体造成危害，避免产生二次污染，消除锂离子电池资源回收过程中的有害物质及环境隐患。
31.本实用新型废旧锂离子动力电池带电破碎组合装置设置水槽4，通过水浸泡对废旧锂离子电池破碎安全进行保护，并通过后续烘干避免了因物料过湿导致无法分选的弊端，安全可靠，自动化程度更高。
32.请再参见图1和图3，本实用新型实施例中，所述第一破碎机3选用双轴破碎机，力矩比较大，适合破碎较大块的原料，且落料快，不会堆积。双轴破碎机的两个破碎轴之间的间隙可根据不同种类的废旧锂离子电池原料进行调整，间隙可调范围设置为5
‑
50mm；双轴破碎机底部敞开垂直向下，第二出料口32处不设置筛网，且其目的是为了将电池划开一个豁口后可以快速的从破碎轴之间穿过落入水槽内，便于后续浸泡使电池失效，且不会因过度破碎使电池成分大量混入水溶液中，减少了废水产生的量。可以理解地，所述第一破碎机还可以采用其他破碎处理设备，只要能够将废旧锂离子电池剪切撕碎且落料快速即可。
33.所述第二破碎机9可选用单轴破碎机。单轴破碎机包括单轴辊95、驱动电机93和减速机94，通过驱动电机93带动减速机94运转，将动力传递给单轴辊95，所述单轴破碎机的第六出料口92上方有筛网结构，为后续分选进行不同粒径的细破碎，可以通过更换不同孔径的筛网达到控制出料大小的效果，使废旧锂离子电池粗料进一步细碎成φ16
‑
30mm的颗粒。单轴破碎机可以提供大剪切力，破碎能力强劲，可将物料一次性加工到较小粒度，具有较高破碎效率。
34.请再参见图1，本实用新型实施例中，所述输送带5采用抗腐蚀网链输送带，避免电池电解液泄漏对输送带5腐蚀而损坏，且有利于电池粗料水分的下落。输送带5的第三进料口51浸泡于水槽4内，且以一定的角度(约30
‑
45
°
) 倾斜设置，可使浸泡后的电池粗料在送入干燥机6前沥干大部分水分，可使电池粗料在输送过程中因自重滑落而自动均匀排列，可避免电池粗料堆积，既有利于后续的干燥，减少干燥时间，降低能耗，也降低了运输过程中的安全隐患。进一步地，所述输送带5驱动设备可安装变频调速，可以通过控制输送带5驱动设备的运转速度来控制电池粗料在水槽4内的停留时间，保证电池粗料浸透充分，使电池完全失效，防止电池燃爆。
35.本实用新型实施例中，所述第一破碎机3的上方设有第一料仓2，第二破碎机9上方设有第二料仓8，方便原料的承接。其中第一料仓2设置在第一破碎机3的上方，第一料仓2具有容纳废旧锂离子电池原料的第一料腔23，第一料腔23朝向投料平台1的一侧设有第一进料口21，第一料腔23底部设有第一出料口22，与第一破碎机3的第二进料口31对接。第二料仓8设置在第二破碎机9的上方，第二料仓8包括第二料腔83，第二料腔83朝向带式干燥机6 的第四出料口66的一侧设有第五进料口81，第二料腔83底部设有第五出料口 82，与第二破碎机9的第六进料口91对接，用于承接带式烘干机6烘干的电池粗料，并将电池粗料送入第二破碎机9内。
36.本实用新型在带式干燥机6的第四出料口66处，还设有出料导板64，便于第四出料口66出料。第二料腔83一侧设置的第五进料口81，位于出料导板 64的下方，与第四出料口66对接。
37.废旧锂离子电池破碎处理过程中，不可避免会产生粉尘。请再参见图1和图3，本实用新型实施例中，所述第一破碎机3内腔、带式干燥机6干燥腔63、第二破碎机9内腔分别连通抽风管道，其中第一破碎机3内腔通过上方的第一料仓2连通设置在该第一料仓2上端的第一抽风管24；带式干燥机6的干燥腔 63外接有至少一个第二抽风管65；第二破碎机9内腔通过上方的第二料仓8连通设置在该第二料仓8上端的第三抽风管85，所述第一抽风管24、第二抽风管 65、第三抽风管85分别与总抽风管7连通，通过负压的作用避免第一破碎机 3、带式干燥机6、第二破碎机9工作时粉尘从各进、出料口处飘出造成粉尘污染。总抽风管7与上述各抽风管道连通，并与净化设备10连接，汇集各抽风管内的含粉尘空气后统一送入净化设备10进行净化处理后排放，消除了加工处理时气体乱排放的隐患，有效避免了对环境的污染。
38.参见图1和图3，本实用新型实施例中，所述带式干燥机6的干燥腔62外接有至少一热风管67，图示实施例为3个，热风管67与加热器11和鼓风机12 连接。通过鼓风机12，可将加热器11加热后散发的热量，由热风管67输送到带式干燥机6干燥腔63内，对干燥输送带62上的物料进行烘干。
39.进一步参见图1和图2，在所述热风管67通往干燥机6干燥腔63的管路上，还设有可调整热风管67内内热空气流量的蝶阀68。所述蝶阀68包括控制杆682和碟片681，通过控制杆682控制碟片681的开合来调整进入干燥腔63 内热空气的流量，可达到更好的烘干效果，有益于提高烘干效率，节约能源。
40.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。