一种连续型锂电池回收装置的制作方法

1.本发明涉及锂电池回收技术领域，具体而言，涉及一种连续型锂电池回收装置。


背景技术：

2.目前，随着新能源汽车的销售量不断攀升，退役电池量也即将进入快速上升期，现在回收电池的方式一般是首先对锂电池的电芯做破碎式处理，使得正极片、负极片、隔膜和外壳等全部变成小片或小颗粒混杂在一起，随后通过浮选、磁选、重力分选等方式将极片碎片(正极碎片或负极碎片)分选出来，接着将分选出来的极片碎片经过反应溶液(酸溶液或碱溶液)的浸泡实现电池材料和集流体的分离，从而实现锂电池的回收。现在分离电池材料和集流体的步骤一般都是人工实现的，浸泡反应后得到的电池材料和集流体均混在反应溶液内，需要人工对其进行物理分离，以使电池材料和集流体分开，操作繁琐，费时费力，并且整个分离过程无法连续进行，分离效率低。
3.有鉴于此，设计制造出一种能够实现连续分离的连续型锂电池回收装置特别是在锂电池回收中显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种连续型锂电池回收装置，能够实现电池材料和集流体的连续分离，提高分离效率，节约时间成本和人力成本，实用性强。
5.本发明是采用以下的技术方案来实现的。
6.一种连续型锂电池回收装置，包括储液箱、驱动电机、螺旋杆和固定筒，固定筒固定连接于储液箱内，固定筒开设有多个筛孔，储液箱用于盛装反应溶液，筛孔用于供反应溶液通过，固定筒设置有进料口和出料口，进料口用于供极片碎片送入，驱动电机安装于储液箱，且与螺旋杆传动连接，螺旋杆可转动地设置于固定筒内，螺旋杆用于在驱动电机的作用下对极片碎片和反应溶液进行搅拌，以使极片碎片分离成集流体和电池材料，螺旋杆还用于在驱动电机的作用下将集流体从出料口挤出。
7.可选地，螺旋杆包括转动轴和螺旋叶片，螺旋叶片沿转动轴的轴向螺旋延伸设置，且固定连接于转动轴的周面上，转动轴与驱动电机连接。
8.可选地，固定筒包括相互连接的直筒段和锥形段，直筒段远离锥形段的一端与储液箱的内壁固定连接，锥形段相对设置有大端和小端，大端与直筒段连接，小端与储液箱的内壁固定连接，进料口开设于直筒段的周面上，出料口设置于小端。
9.可选地，螺旋叶片包括相互连接的等径部和渐缩部，等径部和渐缩部均连接于转动轴上，渐缩部的直径在沿转动轴的轴线远离等径部的方向上逐渐减小，等径部设置于直筒段内，渐缩部设置于锥形段内。
10.可选地，连续型锂电池回收装置还包括收集盒，储液箱开设有通孔，收集盒固定连接于储液箱的外侧，且通过通孔与出料口连通，收集盒用于收集集流体。
11.可选地，储液箱还开设有限位孔，螺旋杆远离驱动电机的一端伸入限位孔设置，且
与限位孔转动配合，限位孔与出料口连通。
12.可选地，通孔和限位孔均位于出料口在储液箱上的投影区域内，限位孔设置于投影区域的中部，通孔设置于限位孔的下方。
13.可选地，连续型锂电池回收装置还包括轴承，轴承固定安装于限位孔内，且套设于螺旋杆外。
14.可选地，固定筒的顶部设置有送料漏斗，送料漏斗与进料口连通。
15.可选地，连续型锂电池回收装置还包括出液管和开关阀，储液箱的底部设置有汇流空腔，开关阀安装于出液管上，出液管与汇流空腔连通。
16.本发明提供的连续型锂电池回收装置具有以下有益效果：
17.本发明提供的连续型锂电池回收装置，固定筒固定连接于储液箱内，固定筒开设有多个筛孔，储液箱用于盛装反应溶液，筛孔用于供反应溶液通过，固定筒设置有进料口和出料口，进料口用于供极片碎片送入，驱动电机安装于储液箱，且与螺旋杆传动连接，螺旋杆可转动地设置于固定筒内，螺旋杆用于在驱动电机的作用下对极片碎片和反应溶液进行搅拌，以使极片碎片分离成集流体和电池材料，螺旋杆还用于在驱动电机的作用下将集流体从出料口挤出。与现有技术相比，本发明提供的连续型锂电池回收装置由于采用了连接于储液箱内的固定筒以及设置于固定筒内的螺旋杆，所以能够实现电池材料和集流体的连续分离，提高分离效率，节约时间成本和人力成本，实用性强。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
19.图1为本发明实施例提供的连续型锂电池回收装置的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的连续型锂电池回收装置中固定筒的结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的连续型锂电池回收装置中螺旋杆的结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的连续型锂电池回收装置中储液箱与收集盒连接的结构示意图。
23.图标：100-连续型锂电池回收装置；110-储液箱；111-通孔；112-汇流空腔；113-限位孔；120-驱动电机；130-螺旋杆；131-转动轴；132-螺旋叶片；133-等径部；134-渐缩部；140-固定筒；141-筛孔；142-进料口；143-出料口；144-直筒段；145-锥形段；146-大端；147-小端；148-送料漏斗；150-收集盒；160-轴承；170-出液管；180-开关阀。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护
的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
30.请结合参照图1至图4，本发明实施例提供了一种连续型锂电池回收装置100，用于对极片碎片进行回收处理。其能够实现电池材料和集流体的连续分离，提高分离效率，节约时间成本和人力成本，实用性强。
31.本实施例中，极片碎片为正极碎片，集流体为铝箔，连续型锂电池回收装置100用于对正极碎片进行回收处理，以得到铝箔和电池材料。但并不仅限于此，在其它实施例中，极片碎片为负极碎片，此时集流体为铜箔，连续型锂电池回收装置100能够将负极碎片分离得到铜箔和电池材料。
32.连续型锂电池回收装置100包括储液箱110、驱动电机120、螺旋杆130、固定筒140、收集盒150、轴承160、出液管170和开关阀180。固定筒140固定连接于储液箱110内，固定筒140开设有多个筛孔141，储液箱110用于盛装反应溶液，筛孔141用于供反应溶液通过，储液箱110内的反应溶液能够通过筛孔141流入固定筒140，固定筒140内的反应溶液能够通过筛孔141流出至储液箱110。固定筒140设置有进料口142和出料口143，进料口142用于供极片碎片送入，以使极片碎片在固定筒140内与反应溶液发生反应，从而使得极片碎片分离成集流体和电池材料。驱动电机120安装于储液箱110，且与螺旋杆130传动连接，驱动电机120用于带动螺旋杆130转动。螺旋杆130可转动地设置于固定筒140内，螺旋杆130用于在驱动电机120的作用下对极片碎片和反应溶液进行搅拌，以加速极片碎片和反应溶液之间的反应，使得极片碎片快速分离成集流体和电池材料，螺旋杆130还用于在驱动电机120的作用下将集流体从出料口143挤出，以使集流体与附着有电池材料的反应溶液分离开来，实现电池材料和集流体的分离功能。这样一来，在连续型锂电池回收装置100的工作过程中，可以连续不断地通过进料口142向固定筒140内加入极片碎片，以使极片碎片持续地与反应溶液进行反应，并通过螺旋杆130连续不断地将反应得到的集流体从出料口143挤出，以实现电池材料和集流体的连续分离，分离效率高。
33.具体地，极片碎片分离形成集流体和电池材料，其中，集流体呈片状，集流体的面积大于固定筒140上筛孔141的面积，集流体不能通过筛孔141脱出固定筒140，集流体只能够在螺旋杆130的作用下从固定筒140的出料口143向外挤出；电池材料呈粉尘状，电池材料能够附着于反应溶液内，并在反应溶液的带动下流出筛孔141。这样一来，当极片碎片分离完成后，集流体留在固定筒140内，并随着螺旋杆130的转动持续地向出料口143运动，而反应溶液附带电池材料从固定筒140流出至储液箱110，以便于进行下一步将电池材料从反应溶液中分离出来的工序。
34.需要说明的是，储液箱110开设有通孔111，收集盒150固定连接于储液箱110的外侧，且通过通孔111与出料口143连通，收集盒150用于收集集流体。具体地，螺旋杆130在驱动电机120的作用下不断旋转，以持续地将固定筒140内的集流体向靠近出料口143的方向挤压，使得集流体依次通过出料口143和通孔111进入收集盒150，便于进行集流体的后续处理。
35.进一步地，螺旋杆130远离驱动电机120的一端通过轴承160与储液箱110连接，以保证螺旋杆130的转动过程稳定可靠，从而提高集流体挤出的稳定性。此外，储液箱110的底部设置有汇流空腔112，开关阀180安装于出液管170上，开关阀180用于导通或者隔断出液管170，出液管170与汇流空腔112连通，汇流空腔112用于将反应溶液汇聚在一起，以便于反应溶液附带电池材料快速地从出液管170向外流出，提高出液效率。
36.螺旋杆130包括转动轴131和螺旋叶片132。螺旋叶片132沿转动轴131的轴向螺旋延伸设置，且固定连接于转动轴131的周面上。转动轴131与驱动电机120连接，驱动电机120通过转动轴131带动螺旋叶片132转动，螺旋叶片132能够在转动过程中对反应溶液和极片碎片进行搅拌，以加速反应，螺旋叶片132还能够在转动过程中向固定筒140内的集流体施加挤压力，以带动集流体朝靠近出料口143的方向螺旋前进。
37.具体地，螺旋叶片132与固定筒140的内壁之间具有一间隙，该间隙小于集流体的厚度，以在保证螺旋叶片132不会与固定筒140的内壁发生干涉的情况下提高螺旋叶片132的输送效果，防止集流体贴附于固定筒140的内壁而不朝靠近出料口143的方向运动的情况发生。
38.固定筒140包括相互连接的直筒段144和锥形段145。直筒段144远离锥形段145的一端与储液箱110的内壁固定连接，锥形段145相对设置有大端146和小端147，大端146与直筒段144连接，大端146的内径与直筒段144的内径相同。小端147与储液箱110的内壁固定连接，进料口142开设于直筒段144的周面上，出料口143设置于小端147。具体地，在极片碎片分离的过程中，首先将极片碎片不断地从进料口142送入直筒段144；随后利用螺旋杆130带动极片碎片朝靠近锥形段145的方向螺旋前进，使得极片碎片与反应溶液反应，得到集流体和电池材料，在此过程中，由于直筒段144内的空间较大，所以能够保证极片碎片能够与反应溶液充分接触，实现极片碎片与反应溶液的充分反应；当生成的集流体从直筒段144进入大端146后，继续利用螺旋杆130带动集流体朝靠近小端147的方向螺旋前进，在此过程中，由于锥形段145的内径逐渐减小，所以能够实现集流体的收集汇合，并且能够将集流体从反应溶液中滤出，便于将集流体从出料口143挤出。
39.本实施例中，固定筒140的直筒段144的顶部设置有送料漏斗148，送料漏斗148与进料口142连通，极片碎片能够通过送料漏斗148进入直筒段144，以便于实现极片碎片的持
续进料。
40.螺旋叶片132包括相互连接的等径部133和渐缩部134。等径部133和渐缩部134均连接于转动轴131上，渐缩部134的直径在沿转动轴131的轴线远离等径部133的方向上逐渐减小，等径部133设置于直筒段144内，渐缩部134设置于锥形段145内。具体地，驱动电机120通过转动轴131带动等径部133和渐缩部134同步转动，在此过程中，等径部133能够带动直筒段144内的极片碎片持续不断地螺旋前进，使得极片碎片与反应溶液快速充分反应，渐缩部134能够带动锥形段145内的集流体螺旋前进，使得集流体持续不断地从出料口143挤出。
41.本实施例中，储液箱110还开设有限位孔113，螺旋杆130远离驱动电机120的一端伸入限位孔113设置，且与限位孔113转动配合，螺旋杆130能够相对于限位孔113转动，限位孔113能够对螺旋杆130进行限位。限位孔113与出料口143连通，以便于实现螺旋杆130的安装。具体地，轴承160固定安装于限位孔113内，且套设于螺旋杆130的转动轴131外，储液箱110能够通过轴承160与限位孔113的配合限定轴承160的位置，轴承160能够保证螺旋杆130转动的稳定性，从而提高螺旋杆130输送物料的精度和效率。
42.需要说明的是，通孔111和限位孔113均位于出料口143在储液箱110上的投影区域内，即固定筒140的锥形段145的小端147罩设于通孔111和限位孔113外。其中，限位孔113设置于投影区域的中部，而螺旋杆130的轴向与限位孔113的轴向同向，以使螺旋杆130位于固定筒140的中部位置，从而保证螺旋杆130与固定筒140的配合精度，此外，限位孔113同样与收集盒150连通，但是由于限位孔113内设置有轴承160和螺旋杆130，所以集流体不会从限位孔113向外挤出。本实施例中，通孔111设置于限位孔113的下方，集流体能够在螺旋杆130的作用下从通孔111向外挤出至收集盒150。
43.值得注意的是，在连续型锂电池回收装置100的工作过程中，需要实时对反应溶液的液面高度进行控制，以使反应溶液的液面高度始终低于通孔111的位置，以防止反应溶液通过通孔111流入收集盒150，并且需要控制反应溶液的液面高度始终高于固定筒140的底部预设高度，以保证有足够的反应溶液与极片碎片反应。
44.具体地，由于反应溶液的液面高度始终低于通孔111的位置，所以固定筒140的下部分浸泡在反应溶液内，而固定筒140的上部分没有浸泡在反应溶液内，这样一来，在螺旋杆130带动极片碎片在固定筒140内螺旋前进的过程中，当极片碎片旋转至固定筒140的下部分时，极片碎片与反应溶液接触并发生反应；当极片碎片旋转至固定筒140的上部分时，极片碎片脱离反应溶液并暴露于空气中；如此循环重复，能够加速极片碎片的分离，提高分离效率。
45.本发明实施例提供的连续型锂电池回收装置100，固定筒140固定连接于储液箱110内，固定筒140开设有多个筛孔141，储液箱110用于盛装反应溶液，筛孔141用于供反应溶液通过，固定筒140设置有进料口142和出料口143，进料口142用于供极片碎片送入，驱动电机120安装于储液箱110，且与螺旋杆130传动连接，螺旋杆130可转动地设置于固定筒140内，螺旋杆130用于在驱动电机120的作用下对极片碎片和反应溶液进行搅拌，以使极片碎片分离成集流体和电池材料，螺旋杆130还用于在驱动电机120的作用下将集流体从出料口143挤出。与现有技术相比，本发明提供的连续型锂电池回收装置100由于采用了连接于储液箱110内的固定筒140以及设置于固定筒140内的螺旋杆130，所以能够实现电池材料和集流体的连续分离，提高分离效率，节约时间成本和人力成本，实用性强。
46.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。