废旧锂电池切割破碎装置及均匀破碎方法与流程

本发明属于废旧锂电池回收处理，特别是涉及废旧锂电池切割破碎装置及均匀破碎方法。

背景技术：

1、电池作为一种供能装置，通常应用在多种领域的机械设备中，如新能源汽车；现阶段新能源汽车中使用的多为锂电池，在达到使用寿命上限时就需要对其进行更换；那么被替换下来的废旧锂电池由于自然环境难以降解，且本着环保的目的，需要进行回收处理；

2、现有技术中对于废旧锂电池的回收处理通常是对其进行粉碎，而后根据不同材料分类回收；其中在对电池粉碎时，现有常见的设备通常是机械式粉碎机，利用剪切压力对电池进行切割和粉碎，这种粉碎方式虽然高效便捷，但粉碎后的电池碎屑形态不一，在后续的一些筛分工作中存在一定难度；同时由于电池自身构造中金属材料的延展性，导致切割时容易出现残连现象，同样影响后续的筛分工序；

3、因此，为了解决现有技术中存在的这些问题，我们对废旧锂电池切割方法及设备进行整体改造，设计了一种废旧锂电池切割破碎装置及均匀破碎方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供废旧锂电池切割破碎装置及均匀破碎方法，解决现有的利用剪切力切割破碎电池碎屑形态各异且不均匀而影响后续材料筛分工作的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为废旧锂电池切割破碎装置，包括安装架、弱化箱、冷冻室和粉碎筒，所述安装架上表面与冷冻室栓接固定，冷冻室上表面与弱化箱栓接固定，且弱化箱与冷冻室内部相互连通；所述冷冻室一端与粉碎筒栓接固定，且冷冻室与粉碎筒内部连通；

4、所述弱化箱为筒体结构，包括搅拌筒和若干投料圈，所述投料圈与搅拌筒旋转卡合，且若干投料圈间隔分布；所述投料圈上表面焊接连通有投料管，下表面与冷冻室之间焊接有送料管；若干所述投料管之间安装有投料槽，且投料槽与弱化箱之间通过若干投料管连通；其中投料圈作为弱化箱的组成部分，一方面用于固定安装弱化箱整体结构，另一方面确保搅拌筒整体自转；

5、所述安装架一侧面栓接固定有制冷机，所述制冷机一表面安装有预冷排气管，另一表面安装有速冻排气管，其中预冷排气管延伸连通至弱化箱的内部，且弱化箱与预冷排气管旋转卡合；所述速冻排气管延伸连通至冷冻室的内部；所述冷冻室内部开设有排料腔，排料腔为斜坡结构，且延伸连通至粉碎筒的内部；其中制冷机用于为废旧锂电池提供低温冷冻环境，在弱化箱内部，低温状态下能够使锂电池表层塑料薄膜硬化，在搅拌筒旋转时，废旧锂电池之间在离心运动后自由落体时能够相互撞击，使塑料薄膜开裂，便于剥膜；同时在预冷排气管的风力下将剥下的塑料薄膜吹离锂电池，实现初步分料过程；剥膜后的锂电池经送料管排放至冷冻室内部，此时速冻排气管利用强冷空气对锂电池进行冷冻，使锂电池整体脆化；

6、所述粉碎筒底部安装有载料旋轴，载料旋轴周侧面滑动卡合有轴套，且轴套与粉碎筒旋转卡合；所述载料旋轴上端焊接有载料盘，且载料盘设置于粉碎筒的内部；所述粉碎筒顶部滑动卡合有压料轴，压料轴下端焊接有压料盘，且压料盘设置于粉碎筒的内部，并与载料盘的位置正相对；其中压料盘在上下往复滑动时能够对冷冻脆化的锂电池进行反复捶打，使得电池粉碎过程更加彻底和均匀；另外在压料盘捶打粉碎锂电池时，载料盘能够带动锂电池碎屑进行旋转，与压料盘配合能够对锂电池碎屑进行碾磨，进一步加速粉碎。

7、进一步地，所述安装架一表面轴承连接有联动轴，联动轴上端焊接有联动蜗杆，下端焊接有联动链轮，且联动链轮设置于安装架的下方；所述粉碎筒底表面旋转卡合有从动链套，从动链套与联动链轮之间通过安装链条联动配合，即能够通过联动轴的旋转带动从动链套旋转；所述载料旋轴下端延伸至从动链套内部，并与从动链套滑动卡合，与上述结构相结合，能够使载料盘旋转。

8、进一步地，所述弱化箱一端焊接有从动蜗轮，从动蜗轮与联动蜗杆啮合；所述安装架上表面栓接有驱动电机，驱动电机的输出轴一端焊接有驱动蜗杆，另一端焊接有驱动轮；所述联动轴周侧面焊接有联动蜗轮，且联动蜗轮与驱动蜗杆啮合，能够利用驱动电机带动搅拌筒和载料盘同步旋转，进而使锂电池初步弱化处理与后期粉碎同步进行。

9、进一步地，所述安装架上表面旋转轴接有传动轴，传动轴一端焊接有从动轮，另一端焊接有从动凸轮，其中从动轮与驱动轮之间通过安装传动皮带相互联动；所述压料轴上端焊接有压料板，且压料板设置于粉碎筒的上方；所述从动凸轮的凸齿与压料板接触配合；结合上述结构，能够利用驱动电机带动粉碎筒中的压料捶打工作和旋转碾磨工作同步进行，进一步提高工作效率。

10、进一步地，所述压料板与粉碎筒之间焊接有复位簧；所述载料盘与粉碎筒底面之间安装有若干支撑缸，其中支撑缸为液压伸缩缸结构，其上端与压料板滑动卡合，下端与粉碎筒栓接固定；所述支撑缸外周侧嵌套有支撑簧；若干所述支撑缸于粉碎筒内部呈圆周阵列排布；其中圆周阵列排布的支撑缸能够对载料盘提供均匀支撑的同时，确保载料盘能够旋转。

11、进一步地，所述弱化箱内表面焊接有若干搅拌杠；所述搅拌杠一侧面焊接有连接杆和粉碎桨，其中若干连接杆与搅拌筒内壁焊接固定，若干粉碎桨均设置于投料圈的内部；其中，弱化箱内部的搅拌杠、连接杆和粉碎桨均能够在旋转时对废旧锂电池进行搅拌捶打，使锂电池表层塑料薄膜开裂，便于剥膜；同时还能带动锂电池沿弱化箱内壁做离心运动，并在高处自由落体相互撞击加速锂电池表层塑料薄膜的开裂。

12、进一步地，所述投料槽内表面旋转轴接有若干送料桨，且若干送料桨之间通过设置机械联动结构同步工作，所述机械联动结构包括齿轮联动结构、蜗轮蜗杆联动结构或皮带轮联动结构；所述送料桨外接伺服电机，在伺服电机带动下，送料桨旋转时能够将批量投入的废旧锂电池逐粒拨送至弱化箱内部，实现有序均匀送料。

13、废旧锂电池的均匀破碎方法，其特征在于，包括以下步骤：

14、步骤一、将废旧锂电池批量投放于投料槽内部，同时启动送料桨的伺服电机，利用旋转的送料桨将废旧锂电池逐粒通过投料管输送至弱化箱的内部；

15、步骤二、与步骤一同步进行，同时启动驱动电机和制冷机，在驱动电机带动下，利用蜗轮蜗杆联动结构带动弱化箱的搅拌筒整体旋转；旋转过程中，弱化箱内部的搅拌杠、连接杆和粉碎桨对废旧锂电池进行反复击打，并使废旧锂电池在弱化箱内部离心运动，分别利用外力和自身重力作用使锂电池表层塑料薄膜开裂，以便剥膜；

16、步骤三、在弱化箱中经搅拌击打后的废旧锂电池在粉碎桨拨动下调整送料姿态并排放至冷冻室内部；与此同时，制冷机向冷冻室内部排放冷空气对电池进行快速冷冻；

17、步骤四、冷冻后的废旧锂电池经排料腔排放至粉碎筒内部；在粉碎筒中，一方面在链轮链条联动结构作用下，载料盘载料旋转；另一方面在皮带轮联动结构作用下，从动凸轮反复击打压料板，从而使压料盘对粉碎筒内部冷冻后的废旧锂电池进行反复捶打粉碎；捶打的同时，由于载料盘为载料旋转状态，每一次压料盘下压捶打时均能够与载料盘配合进行一次碾磨，加速锂电池的粉碎。

18、本发明具有以下有益效果：

19、本发明通过设置弱化箱、冷冻室和粉碎筒，对锂电池进行初步冷冻后高压锤击粉碎；其中弱化箱中通过设置搅拌杠、连接杆和粉碎桨，采用较低旋转速度对锂电池进行捶打，同时利用锂电池自身重力相互撞击使其表面的塑料薄膜开裂，便于剥膜和初步筛分；另一方面，通过设置压料盘和载料盘，利用上下往复运动锤击冷冻脆化后的锂电池，再经载料盘旋转碾磨，加速锂电池的粉碎。

20、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。