一种锂离子电池石墨负极的回收装置及方法与流程

本技术涉及电池回收，更具体地说，涉及一种锂离子电池石墨负极的回收装置及方法。

背景技术：

1、锂电池石墨负极是一种重要的负极材料，‌用于锂离子电池中；‌它主要由涂层球形纯化石墨‌构成，‌这种材料在锂电池中的需求量非常大，‌尤其是对于锂离子电池而言，‌石墨的需求量是锂的10倍至15倍；‌石墨对于锂电池的重要性不仅体现在其需求量上，‌还在于其对电池性能的提升和安全性的保障。

2、相关技术中，为了便于对废弃锂离子电池的石墨负极进行回收，例如现有技术公开号为cn212033178u的专利提供一种废旧动力锂电池综合回收处理装置，该装置通过隔膜分离系统实现隔膜的分离回收，分离出隔膜的混合料通过粉碎机进一步粉碎后落入两级振动筛上进行筛分处理，筛分后留在一级振动筛上的物料为包含铜箔粒、电池外壳小颗粒与粒状正极活性物质/铝集流体等的混合物，留在二级振动筛上的物料为石墨碳负极材料，而筛下物为粗导电剂；然后收集二级振动筛的筛上物石墨碳负极材料，经酸洗纯化、水洗后干燥，可得到纯度大于等于99.9％的碳质材料，该碳质材料可直接回用于电池，且基于上述回收的碳粉所制备的锂离子电池负极材料，可以达到常规电池用负极的要求。

3、上述中的现有技术方案虽然通过多级分筛对石墨负极进行分离纯化可以实现对石墨负极进行回收的效果，但是位于二级振动筛上的石墨负极在分离后要么集中在振动筛上，要么暂存在粗导电剂的水溶液中，不便于分离后快速收集，降低了回收效率。

4、鉴于此，我们提出一种锂离子电池石墨负极的回收装置及方法。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种锂离子电池石墨负极的回收装置及方法，解决了石墨负极通过振动粉筛效率较低的技术问题，实现了可快速对石墨电极进行分离收集的技术效果。

2、本技术提供了一种锂离子电池石墨负极的回收装置，包括：

3、回收罐，所述回收罐的外侧开设有出料口a和出料口b，所述回收罐的内部盛有回收溶液，所述回收罐的顶部设置有入料口，用于将回收物料放入；

4、锥形筛板a，设置于回收罐的内部，用于筛选回收物料中的混合物；

5、锥形筛板b，设置于回收罐的内部，用于筛选回收物料中的石墨碳负极材料；

6、搅拌机构，转动设置于回收罐的内部，所述搅拌机构包括多个搅拌叶a和多个搅拌叶b，多个所述搅拌叶a和多个搅拌叶b分别位于锥形筛板a和锥形筛板b的顶部；

7、驱动机构a，设置于回收罐的顶部，用于驱动搅拌机构转动，并且在筛分完成后，驱动锥形筛板a和锥形筛板b分别上升至出料口a和出料口b处；

8、收集框a，设置于出料口a的外侧，用于收集回收废料中的混合物；

9、收集框b，设置于出料口b的外侧，所述收集框b在驱动机构a的驱动下升降；

10、圆桶，设置于回收罐的底部，所述圆桶的内部设有预处理溶液，用于对石墨碳负极材料进行淘洗。

11、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述搅拌机构还包括搅拌轴，所述搅拌轴在驱动机构a的驱动下转动；

12、所述搅拌轴的外侧滑动设置有轴套a和轴套b，所述轴套a的与轴套b连接；

13、所述锥形筛板a套设在轴套a外，并与轴套a转动连接，所述锥形筛板b套设在轴套b的外，并与轴套b转动连接；

14、所述轴套a的外侧连接有搅拌叶a，所述轴套b的外侧连接有搅拌叶b。

15、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述驱动机构a包括：

16、驱动电机a，设置于所述回收罐的顶部；

17、齿轮a，与所述驱动电机a底部的输出端连接；

18、齿轮b，与所述齿轮a啮合连接，所述齿轮b与搅拌轴连接。

19、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述驱动电机a顶部的输出端设置有单向轴承，所述单向轴承的外连接有带轮a；

20、所述带轮a的外侧啮合连接有皮带a，所述皮带a的内侧啮合连接有带轮b；

21、所述带轮b底部固定设置有往复丝杆a，所述往复丝杆a的外侧啮合连接有螺纹移动套a；

22、所述螺纹移动套a的外侧固定设置有连接环，所述锥形筛板a的外侧设置有两个挡板，所述连接环的外侧通过多个连接杆与挡板固定设置。

23、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述搅拌轴的底部连接有搅拌架，所述回收罐的底部设置有放液管，所述回收罐的外侧设置有进液管。

24、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述圆桶的底部设置有驱动机构b，用于驱动圆桶旋转；

25、所述圆桶的内侧设置有酸洗框和水洗框，所述酸洗框用于对石墨碳负极材料进行酸洗，所述水洗框用于对石墨碳负极材料进行水洗。

26、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述驱动电机a底部的输出端连接有两个带轮c，两个所述带轮c的分别通过皮带b与带轮d传动连接；

27、两个所述带轮d分别连接有往复丝杆b，两个所述往复丝杆b的外侧均啮合连接有螺纹移动套b；

28、两个所述螺纹移动套b共同连接有弧形板，所述弧形板与收集框b连接。

29、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述收集框b包括滤框，所述滤框的底部可拆卸设置有底板；

30、所述回收罐的底部设置有下料管，所述圆桶的内侧还设置有下料框，所述下料框与下料管匹配。

31、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述驱动机构b包括驱动电机b，所述驱动电机b的输出端连接有齿轮c；

32、所述齿轮c的外侧啮合连接有齿环，所述齿环的内侧与圆桶的外侧连接。

33、本技术还提供了上述锂离子电池石墨负极的回收装置的回收方法，包括以下步骤：

34、s1、筛分：将待回收的物料由入料口放入到回收罐内，物料经锥形筛板a和锥形筛板b筛分，同时启动驱动机构a正向驱动搅拌机构对回收罐内部的待回收物料进行搅拌，防止锥形筛板a和锥形筛板b堵塞；

35、s2、收集：启动驱动机构a反向驱动，带动锥形筛板a和锥形筛板b分别上升至出料口a和出料口b处，随后驱动机构a正向驱动搅拌机构对锥形筛板a和锥形筛板b顶部的物料进行刮除清理，使混合物和石墨碳负极材料分别落至收集框a和收集框b中，随后驱动机构a反向驱动，带动锥形筛板a和锥形筛板b下降到原位，再次进行筛分过程；

36、s3、淘洗：启动驱动机构a驱动收集框b在圆桶的内部升降，使酸洗框内部的预处理溶液对石墨碳负极材料进行酸洗处理，启动驱动机构b驱动圆桶旋转，使水洗框内部的预处理溶液对石墨碳负极材料进行水洗处理，随后驱动机构b驱动圆桶旋转，将底板抽出，使收集框b中处理好的石墨碳负极材料经过下料框和下料管下料，淘洗过程的同时驱动机构a继续驱动设备进行筛分。

37、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

38、（1）本技术由于采用了搅拌机构、收集框b和圆桶等，能够对锥形筛板a和锥形筛板b顶部的物料进行刮除下料，能够对石墨碳负极材料快速收集，并且进行下一步的处理，所以有效解决了石墨负极通过振动粉筛效率较低的问题，进而实现了可快速对石墨电极进行分离收集的技术效果；

39、（2）本技术通过在锥形筛板a的外侧设置挡板，能够防止包含铜粒、电池外壳小颗粒与粒状正极活性物质/铝集流体等的混合物通过出料口b落到收集框b中，保证了设备的筛分效果；

40、（3）本技术通过在搅拌轴底部设置搅拌架，防止经筛分后的回收溶液中的颗粒将放液管堵住，影响回收溶液的放出，进而影响下一次的筛分，提高了设备的使用效果；

41、（4）本技术通过在圆桶内侧设置酸洗框、水洗框和下料框，在驱动机构b的驱动效果下，几个框轮流运作，提高了设备的使用效率，大大提高了设备的使用效果。