一种三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的制作方法

1.本发明涉及锂电池回收技术领域，特别是一种三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置。


背景技术：

2.随着电动汽车的发展，报废的三元锂电池会越来越多。镍钴锰锂皆为稀缺资源，报废的三元锂电池的资源回收、镍钴锰锂的重复利用事关新能源的发展，符合国家的战略规划和政策导向。
3.湿法冶炼是三元锂电池的一个重要资源回收方式。从这些报废电池经无害化破碎分选出来的三元正极材料，其回收利用过程经过酸浸，酸浸出镍钴锰锂金属盐溶液。从回收方式目前基本可分为干式、湿式以及干湿混合式回收方法。干湿混合式回收保留了干式回收工艺中的破碎和震动筛选环节。通过简单的大颗粒破碎和筛选，回收了大约95％的黑粉。由于破碎的颗粒尺寸大，黑粉中铜铝细粉含量很低。若全部采用干式回收工艺，很难从铜铝箔颗粒中收干净黑粉，黑粉回收率低，一般不高于98％；在回收黑粉的过程中，铜箔、铝箔被反复破碎与击打，造成黑粉中铜铝箔细粉含量较高。作干湿混合式方案，是将含有少量黑粉的铜铝箔颗粒采用湿式方法回收，在大幅提高黑粉回收率的同时，又极大减轻了湿式回收环节的负担，减少液体的使用量。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置，包括，超声波池，包括清洗腔和超声波发生器，超声波发生器安装在超声波池侧壁；搅拌组件，包括驱动电机、连接杆和搅拌件，驱动电机固定在所述超声波池上方，驱动电机通过连接杆与搅拌件连接，搅拌件位于所述清洗腔内。
6.作为本发明所述三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的一种优选方案，其中：所述清洗腔底部开设有料浆排空口，清洗腔侧壁开设有液体排空口，液体排空口位置处安装有滤网。
7.作为本发明所述三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的一种优选方案，其中：所述超声波发生器安装在超声波池四周及池底。
8.作为本发明所述三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的一种优选方案，其中：所述驱动电机输出轴连接有转盘，转盘上偏心安装有驱动杆，所述连接杆与驱动杆铰接。
9.作为本发明所述三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的一种优选方案，其中：所述连接杆顶端通过铰接轴与驱动杆铰接，且铰接轴与连接杆转动连接，连接杆中部位
置开设有第一长条槽。
10.作为本发明所述三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的一种优选方案，其中：所述搅拌组件还包括限位转动件，限位转动件包括安装在所述超声波池顶部的限位块，限位块上开设有滑移槽和第二长条槽，且滑移槽纵向贯穿限位块，第二长条槽垂直贯穿限位块。
11.作为本发明所述三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的一种优选方案，其中：所述滑移槽内设置有转动齿轮，所述转动齿轮中心位置开设有通孔，通孔内设置有转动横杆,所述限位转动件一侧安装有长齿条，长齿条与转动齿轮相啮合。
12.作为本发明所述三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的一种优选方案，其中：所述连接杆贯穿所述限位块的第二长条槽和所述转动齿轮的通孔延伸至所述清洗腔内，所述转动横杆位于所述第一长条槽内。
13.作为本发明所述三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的一种优选方案，其中：所述搅拌件包括推压搅拌件和混合搅拌件，推压搅拌件安装于所述连接杆底端，混合搅拌件通过搅拌杆安装在推压搅拌件两侧，且混合搅拌件位于推压搅拌件下方。
14.作为本发明所述三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置的一种优选方案，其中：所述推压搅拌件包括推压板，所述推压板上开设有流槽，所述混合搅拌件由多组搅拌扇叶组成。
15.本发明有益效果为：本发明将含有黑粉的铜铝箔颗粒与含酸水溶液充分搅拌，形成极具流动性的准均匀浆料，超声波穿透该浆料，均匀作用到其中的各颗粒上，实现铜铝箔颗粒与黑粉的脱离。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
17.图1为本发明整体结构示意图。
18.图2为本发明超声波池结构示意图。
19.图3为本发明搅拌组件结构示意图。
20.图4为本发明连接杆-搅拌件连接示意图。
21.图5为本发明限位转动件结构示意图。
22.图6为本发明连接杆-限位转动件连接示意图。
具体实施方式
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
25.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
26.实施例1
27.参照图1至图3，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种三元锂电池干湿混合式回收中的清洗装置，其包括超声波池100和搅拌组件200，超声波池100用于清洗破碎后的含有黑粉的铜铝箔颗粒料浆，对料浆施加足够强度的超声波，使得料浆中的铜铝箔颗粒与黑粉之间生成众多微小气泡，从而使黑粉脱离铜铝箔，达到洗涤效果，搅拌组件200用于加快铜铝箔颗粒与黑粉的分离效率，超声波池100包括清洗腔101和超声波发生器102，超声波发生器102安装在超声波池100侧壁，超声波发生器102作为超声波震动源对料浆施加足够强度的超声波；搅拌组件200，包括驱动电机201、连接杆202和搅拌件203，驱动电机201固定在超声波池100上方，驱动电机201通过连接杆202与搅拌件203连接，搅拌件203位于清洗腔101内，通过驱动电机201带动搅拌件203对清洗腔101内的料浆进行搅拌，从而加快铜铝箔颗粒与黑粉的分离效率。
28.进一步的，清洗腔101底部开设有料浆排空口103，清洗腔101侧壁开设有液体排空口104，液体排空口104位置处安装有滤网，滤网为60目细漏网，洗后液可以通过滤网自液体排空口104流出，颗粒物料则留在清洗腔101底部，料浆排空口103用于排出清洗腔101内所有浆料。超声波发生器102安装在超声波池100四周及池底。
29.清洗时，首先在清洗腔101内注入80％容量的水以及液体重量3％的硫酸，而后加入含有黑粉的铜铝箔颗粒，启动超声波发生器102，开启驱动电机201将铜铝箔颗粒与含酸水溶液充分搅拌，同时在15分钟内均匀加入0.5％浆料重量的双氧水，逐渐形成均匀料浆，清洗结束后开启液体排空口104排出首次清洗液，而后重新在清洗腔101内注入80％容量的水以及液体重量3％的硫酸，同时在15分钟内均匀加入0.5％浆料重量的双氧水，再次形成均匀料浆，此时开启料浆排空口103，将料浆注入到振动筛上，通过筛网筛分出铜铝箔颗粒和含黑粉的液体。
30.本实施例将含有黑粉的铜铝箔颗粒与含酸水溶液充分搅拌，形成极具流动性的准均匀浆料，超声波穿透该浆料，均匀作用到其中的各颗粒上，实现铜铝箔颗粒与黑粉的脱离。相比于单纯超声波清洗、或加酸超声波清洗，在加酸后再均匀加入双氧水，清洗效果极佳，极大减少了清洗的液体用量，缩短了清洗时间。采用首次清洗液、料浆的双排空口设计方案，分别用于首次洗涤的洗后液排空和第二次洗涤的料浆排空，实现了超声波池的一次投料、两次洗涤的功能，既提高了设备的工作效率，又降低了加料、卸料的工作量。
31.实施例2
32.参照图1至图6，为本发明第二个实施例，其不同于第一个实施例的是：驱动电机201输出轴连接有转盘201a，转盘201a上偏心安装有驱动杆201b，连接杆202与驱动杆201b铰接。需要搅拌时，开启驱动电机201，驱动电机201工作带动转盘201a转动，转盘201a转动带动偏心安装驱动杆201b转动，驱动杆201b转动带动与其铰接的连接杆202产生垂直和横向的同时位移，从而使得搅拌件203对清洗腔101的浆料进行搅拌，同时，搅拌件203在做垂直方向的位移时，会到达浆料液面上方，从而将悬浮于液面上的颗粒物料连续往下推入液体中，搅拌成均匀料浆。
33.进一步的，连接杆202顶端通过铰接轴202a与驱动杆201b铰接，且铰接轴202a与连接杆202转动连接，即连接杆202可相对于铰接轴202a发生转动，连接杆202中部位置开设有第一长条槽202b。
34.搅拌组件200还包括限位转动件204，限位转动件204包括安装在超声波池100顶部的限位块204a，限位块204a横跨在超声波池100顶部，限位块204a上开设有滑移槽204a-1和第二长条槽204a-2，且滑移槽204a-1纵向贯穿限位块204a，第二长条槽204a-2垂直贯穿限位块204a，滑移槽204a-1用于转动齿轮204b的位移，第二长条槽204a-2用于连接杆202的位移。
35.滑移槽204a-1内设置有转动齿轮204b，转动齿轮204b的高度略小于滑移槽204a-1的高度，使得转动齿轮204b能够沿着滑移槽204a-1移动，转动齿轮204b中心位置开设有通孔204b-1，通孔204b-1内设置有转动横杆204b-2,限位转动件204一侧安装有长齿条204c，长齿条204c与转动齿轮204b相啮合。
36.连接杆202贯穿限位块204a的第二长条槽204a-2和转动齿轮204b的通孔204b-1延伸至清洗腔101内，转动横杆204b-2位于第一长条槽202b内。
37.当启动驱动电机201后，在驱动杆201b的作用下，连接杆202发生垂直方向和横向的同时位移。连接杆202做横向位移时，由于连接杆202穿过转动齿轮204b中心位置通孔204b-1，从而推动转动齿轮204b沿着限位块204a的滑移槽204a-1与连接杆202做同方向的横向位移，转动齿轮204b又与长齿条204c相啮合，转动齿轮204b在连接杆202和长齿条204c的双重作用下会发生转动，转动齿轮204b转动，转动齿轮204b通孔204b-1内设置的转动横杆204b-2位于连接杆202的第一长条槽202b，在转动横杆204b-2的作用下，连接杆202同时发生转动，从而带动连接杆202底端的搅拌件203转动，即连接杆202在做横向位移的同时还在转动；连接杆202做垂直方向位移时，由于连接杆202中部开设有第一长条槽202b，转动横杆204b-2沿着第一长条槽202b上下移动，不会影响连接杆202的垂直位移。
38.通过限位转动件204实现当转盘201a驱动连接杆202横向位移时，同时发生转动，从而带动连接杆202底端的搅拌件203转动，则在连接杆202运动过程中，同时会发生上下位移、横向位移和顺时针转动(或逆时针转动)，连接杆202底端的搅拌件203也会同时发生上下位移、横向位移和顺时针转动(或逆时针转动)，从而实现对清洗腔101内浆料的充分搅拌，使得铜铝箔颗粒与黑粉地脱离更加高效、充分。
39.进一步的，搅拌件203包括推压搅拌件203a和混合搅拌件203b，推压搅拌件203a安装于连接杆202底端，混合搅拌件203b通过搅拌杆203c安装在推压搅拌件203a两侧，且混合搅拌件203b位于推压搅拌件203a下方。推压搅拌件203a包括推压板203a-1，推压板203a-1上开设有流槽203a-2，混合搅拌件203b由多组搅拌扇叶组成。
40.推压搅拌件203a主要是将悬浮于水面上的颗粒物料连续往下推入液体中，防止铜铝箔颗粒漂浮在液面，影响后续脱粉，当连接杆202运动到最高点时，推压搅拌件203a会达到液面上方，这样当连接杆202回落时，推压搅拌件203a会将漂浮在液面上的铜铝箔颗粒压入液体中。混合搅拌件203b位于推压搅拌件203a下方两侧，即使连接杆202运动到最高点，混合搅拌件203b仍处于浆料中，在连接杆202的作用下不断转动对清洗腔101内浆料进行搅拌，形成极具流动性的准均匀浆料，从而便于超声波穿透该浆料，均匀作用到其中的各铜铝箔颗粒上，实现各颗粒的脱粉。
41.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。