一种智能脉冲放电汽化退役锂离子电池正极集流体的装置

1.本发明涉及电池回收技术领域，具体为一种智能脉冲放电汽化退役锂离子电池正极集流体的装置。


背景技术：

2.锂离子电池被广泛用于动力、储能领域，锂离子电池中的正极活性物质包含锂、钴、镍，均为稀有元素，主要从国外采购，稳定供应面临较大挑战。锂离子电池寿命较短，而目前国内退役锂离子正极活性物质回收的比例较低。锂离子电池正极活性物质的回收过程中最重要的是将正极活性物质、正极集流体和粘合剂有效分离。现有的主要分离方法如干法分离、湿法分离、生物分离，分别存在着分离率低、成本高、处理周期长等问题。
3.为此，我们提出一种智能脉冲放电汽化退役锂离子电池正极集流体的装置。


技术实现要素：

4.为了弥补现有技术的不足，本发明提供如下技术方案：一种智能脉冲放电汽化退役锂离子电池正极集流体的装置，包括电控箱与钢桶，所述电控箱的顶部固定安装有机械臂，所述电控箱的顶部固定安装有位于机械臂一侧的线路伸缩箱，所述机械臂的一端设置有固定夹板，所述机械臂的下方通过固定块固定安装有正极高压线束，所述正极高压线束的一端贯穿线路伸缩箱与电控箱内部的电路电性连接块，所述正极高压线束的另一端贯穿固定板与铜板电性连接，所述钢桶内部的底部固定安装有插座式负极。
5.所述插座式负极包括底座、夹持板与弹片，所述底座的底部与钢桶内部的底部固定安装，所述夹持板与底座的顶部固定安装，所述弹片固定安装在两个夹持板的相对面，所述弹片的底部电性连接有负极高压线束，所述负极高压线束的另一端与电控箱内部的电路电性连接块，所述负极高压线束贯穿钢桶的底部。
6.优选的，所述固定夹板包括固定板、橡胶绝缘层与铜板，所述固定板的一侧与机械臂的一端固定连接，所述铜板与固定板的另一侧固定安装，所述橡胶绝缘层设置在固定板与铜板之间。
7.优选的，线路伸缩箱包括箱体、穿线孔、弹性伸缩杆与滚轮，所述箱体的底部与电控箱的顶部固定安装，所述穿线孔开设在箱体顶部与底部的相对侧，所述弹性伸缩杆的一端与箱体的内部固定安装，所述滚轮与弹性伸缩杆的另一端转动连接。
8.优选的，所述电控箱的内部设置有脉冲放电系统，所述正极高压线束接入脉冲放电系统的正极，所述负极高压线束接入脉冲放电系统的负极，所述正极高压线束与负极高压线束的额定电压大于三十千伏。
9.优选的，所述铜板和另一个固定板的相对面设置有防滑纹路。
10.优选的，所述钢桶的侧面设置有进水口，所述钢桶的底部设置有排水口，所述钢桶的底部开设有线槽，所述线槽的内部固定安装负极高压线束。
11.优选的，所述穿线孔包括通孔、滑槽、连接座、弹性体、抵紧轮与滑块，所述通孔开
设在箱体顶部的一侧，所述滑槽开设在通孔相对的侧壁上，所述弹性体的一端与通孔的一端固定连接，所述滑块与连接座的两侧一体连接，所述连接座的一端与弹性体的另一端固定连接，所述连接座通过滑块与滑槽滑动连接，所述抵紧轮与连接座的另一端转动连接。
12.优选的，所述弹性伸缩杆依次颠倒设置在箱体的内部，相邻的两个所述弹性伸缩杆的方向相反，所述滚轮与正极高压线束接触滚动连接。
13.优选的，所述弹性伸缩杆包括固定杆、活塞板、活动杆、收缩槽与顶出弹簧，所述固定杆的一端与箱体的内壁垂直固定连接，所述活塞板与固定杆的另一端一体连接，所述收缩槽开设在活动杆的内部，所述活塞板与活动槽滑动连接，所述顶出弹簧的底部与活塞板的顶部固定安装，所述顶出弹簧的顶部与收缩槽的顶部抵紧接触，所述活动杆的一端与滚轮转动连接。
14.优选的，所述抵紧轮与连接座在通孔中镜像设置有两个，所述通孔的底部与顶部设置有开设有方孔的盖板。
15.有益效果
16.与现有技术相比，本发明提供了一种智能脉冲放电汽化退役锂离子电池正极集流体的装置，具备以下有益效果：
17.1、该一种智能脉冲放电汽化退役锂离子电池正极集流体的装置，通过固定夹板将退役锂离子电池正极集流体固定取出，并插入钢桶中的插座式负极中，而固定板固定安装的铜板与退役锂离子电池正极集流体接触导通，插座式负极中的弹片同样与退役锂离子电池正极集流体导通，然后通过正极高压线束与负极高压线束导通脉冲大电流，脉冲大电流流过正极集流体，瞬间将正极集流体汽化，通过汽化正极集流体的方式使得正极活性物质、正极集流体和粘合剂有效分离，并且作出了智能化设计，使分离更加高效、自动化。
18.2、该一种智能脉冲放电汽化退役锂离子电池正极集流体的装置，通过在电控箱的上方设置线路收缩箱，当机械臂伸展时，拉动正极高压线束，随着正极高压线束的拉伸，折叠在箱体中的正极高压线束被拉直，再拉直的过程中，正极高压线束会对滚轮与弹性伸缩杆产生压力使顶出弹簧收缩，进而使得活动杆将固定杆收进收缩槽中，当机械臂折叠时，正极高压线束会对滚轮与弹性伸缩杆产生压力减小，在顶出弹簧的作用下弹性伸缩杆伸长，将线路收缩箱外部多余的正极高压线束通过通孔收入线路收缩箱，使正极高压线束和机械臂始终保持一样的长度。
19.3、该一种智能脉冲放电汽化退役锂离子电池正极集流体的装置，通过在穿线孔处设置抵紧轮，当机械臂伸展拉紧正极高压线束时，抵紧轮会收缩进而通过连接座挤压弹性体，让正极高压线束即使收紧也不会与通孔的侧边接触，进而对正极高压线束产生损坏，而机械臂折叠，正极高压线束松弛时，在弹性体的作用下两个抵紧轮将正极高压线束控制在通孔的中部，更加方便线路伸缩箱中的弹性伸缩杆收纳正极高压线束。
附图说明
20.图1为本发明的整体结构示意图一；
21.图2为本发明的整体结构示意图二；
22.图3为本发明的固定夹板的结构示意图一；
23.图4为本发明的固定夹板的结构示意图二；
24.图5为本发明的固定夹板的剖视图；
25.图6为本发明的线路伸缩箱的结构示意图；
26.图7为本发明的穿线孔的结构示意图；
27.图8为本发明的穿线孔的部分结构示意图；
28.图9为本发明的弹性伸缩杆的剖视图；
29.图10为本发明的插座式负极的结构示意图一；
30.图11为本发明的插座式负极的结构示意图二；
31.图12为本发明的电路图。
32.图中：1、电控箱；2、机械臂；3、固定夹板；31、固定板；32、橡胶绝缘层；33、铜板；4、钢桶；5、线路伸缩箱；51、箱体；52、穿线孔；521、通孔；522、滑槽；523、连接座；524、弹性体；525、抵紧轮；526、滑块；53、弹性伸缩杆；531、固定杆；532、活塞板；533、活动杆；534、收缩槽；535、顶出弹簧；54、滚轮；6、正极高压线束；7、负极高压线束；8、插座式负极；81、底座；82、夹持板；83、弹片；9、进水口；10、排水口；11、线槽。
具体实施方式
33.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
34.请参阅图1-12，一种智能脉冲放电汽化退役锂离子电池正极集流体的装置，包括电控箱1与钢桶4，电控箱1的顶部固定安装有机械臂2，电控箱1的顶部固定安装有位于机械臂2一侧的线路伸缩箱5，机械臂2的一端设置有固定夹板3，机械臂2的下方通过固定块固定安装有正极高压线束6，正极高压线束6的一端贯穿线路伸缩箱5与电控箱1内部的电路电性连接块，正极高压线束6的另一端贯穿固定板31与铜板33电性连接，钢桶4内部的底部固定安装有插座式负极8。
35.插座式负极8包括底座81、夹持板82与弹片83，底座81的底部与钢桶4内部的底部固定安装，夹持板82与底座81的顶部固定安装，弹片83固定安装在两个夹持板82的相对面，弹片83的底部电性连接有负极高压线束7，负极高压线束7的另一端与电控箱1内部的电路电性连接块，负极高压线束7贯穿钢桶4的底部，通过固定夹板3将退役锂离子电池正极集流体固定取出，并插入钢桶4中的插座式负极8中，而固定板31固定安装的铜板33与退役锂离子电池正极集流体接触导通，插座式负极8中的弹片83同样与退役锂离子电池正极集流体导通，然后通过正极高压线束6与负极高压线束7导通脉冲大电流，脉冲大电流流过正极集流体，瞬间将正极集流体汽化，通过汽化正极集流体的方式使得正极活性物质、正极集流体和粘合剂有效分离。
36.作为本发明的一种实施方式，固定夹板3包括固定板31、橡胶绝缘层32与铜板33，固定板31的一侧与机械臂2的一端固定连接，铜板33与固定板31的另一侧固定安装，橡胶绝缘层32设置在固定板31与铜板33之间。
37.作为本发明的一种实施方式，线路伸缩箱5包括箱体51、穿线孔52、弹性伸缩杆53与滚轮54，箱体51的底部与电控箱1的顶部固定安装，穿线孔52开设在箱体51顶部与底部的
相对侧，弹性伸缩杆53的一端与箱体51的内部固定安装，滚轮54与弹性伸缩杆53的另一端转动连接，当机械臂2伸展时，拉动正极高压线束6，随着正极高压线束6的拉伸，折叠在箱体51中的正极高压线束6被拉直，再拉直的过程中，正极高压线束6会对滚轮54与弹性伸缩杆53产生压力使顶出弹簧535收缩，进而使得活动杆533将固定杆531收进收缩槽534中，当机械臂2折叠时，正极高压线束6会对滚轮54与弹性伸缩杆53产生压力减小，在顶出弹簧535的作用下弹性伸缩杆53伸长，将线路收缩箱外部多余的正极高压线束6通过通孔521收入线路收缩箱，使正极高压线束6和机械臂2始终保持一样的长度。
38.作为本发明的一种实施方式，电控箱1的内部设置有脉冲放电系统，正极高压线束6接入脉冲放电系统的正极，负极高压线束7接入脉冲放电系统的负极，正极高压线束6与负极高压线束7的额定电压大于三十千伏。
39.作为本发明的一种实施方式，铜板33和另一个固定板31的相对面设置有防滑纹路。
40.作为本发明的一种实施方式，钢桶4的侧面设置有进水口9，钢桶4的底部设置有排水口10，钢桶4的底部开设有线槽11，线槽11的内部固定安装负极高压线束7。
41.作为本发明的一种实施方式，穿线孔52包括通孔521、滑槽522、连接座523、弹性体524、抵紧轮525与滑块526，通孔521开设在箱体51顶部的一侧，滑槽522开设在通孔521相对的侧壁上，弹性体524的一端与通孔521的一端固定连接，滑块526与连接座523的两侧一体连接，连接座523的一端与弹性体524的另一端固定连接，连接座523通过滑块526与滑槽522滑动连接，抵紧轮525与连接座523的另一端转动连接。
42.作为本发明的一种实施方式，弹性伸缩杆53依次颠倒设置在箱体51的内部，相邻的两个弹性伸缩杆53的方向相反，滚轮54与正极高压线束6接触滚动连接。
43.作为本发明的一种实施方式，弹性伸缩杆53包括固定杆531、活塞板532、活动杆533、收缩槽534与顶出弹簧535，固定杆531的一端与箱体51的内壁垂直固定连接，活塞板532与固定杆531的另一端一体连接，收缩槽534开设在活动杆533的内部，活塞板532与活动槽滑动连接，顶出弹簧535的底部与活塞板532的顶部固定安装，顶出弹簧535的顶部与收缩槽534的顶部抵紧接触，活动杆533的一端与滚轮54转动连接。
44.作为本发明的一种实施方式，抵紧轮525与连接座523在通孔521中镜像设置有两个，通孔521的底部与顶部设置有开设有方孔的盖板，通过在穿线孔52处设置抵紧轮525，当机械臂2伸展拉紧正极高压线束6时，抵紧轮525会收缩进而通过连接座523挤压弹性体524，让正极高压线束6即使收紧也不会与通孔521的侧边接触，进而对正极高压线束6产生损坏，而机械臂2折叠，正极高压线束6松弛时，在弹性体524的作用下两个抵紧轮525将正极高压线束6控制在通孔521的中部，更加方便线路伸缩箱5中的弹性伸缩杆53收纳正极高压线束6。
45.需要说明的是，使用时，充电开关导通，直流电源对储能电容进行充电至目标电压，与此同时通过机械臂2移动和控制固定夹板3将退役锂离子电池正极集流体固定取出，并插入钢桶4中的没在水中插座式负极8中，当机械臂2伸展时，拉动正极高压线束6，随着正极高压线束6的拉伸，折叠在箱体51中的正极高压线束6被拉直，再拉直的过程中，正极高压线束6会对滚轮54与弹性伸缩杆53产生压力使顶出弹簧535收缩，进而使得活动杆533将固定杆531收进收缩槽534中，抵紧轮525会收缩进而通过连接座523挤压弹性体524，让正极高
压线束6即使收紧也不会与通孔521的侧边接触，进而对正极高压线束6产生损坏，当机械臂2折叠时，在弹性体524的作用下两个抵紧轮525将正极高压线束6控制在通孔521的中部，更加方便线路伸缩箱5中的弹性伸缩杆53收纳正极高压线束6，正极高压线束6会对滚轮54与弹性伸缩杆53产生压力减小，在顶出弹簧535的作用下弹性伸缩杆53伸长，将线路收缩箱外部多余的正极高压线束6通过通孔521收入线路收缩箱，使正极高压线束6和机械臂2始终保持一样的长度，固定板31固定安装的铜板33与退役锂离子电池正极集流体接触导通，插座式负极8中的弹片83同样与退役锂离子电池正极集流体导通，放电开关导通，储能电容对回路放电产生脉冲大电流，脉冲大电流流过正极集流体，瞬间将正极集流体汽化，放电开关断开，充电开关导通，机械臂2抓取正极集流体进入下一个循环，钢桶4上方的进水口9，一直注入一定流速的流水，保证钢桶4中的水位不变，钢桶4下方的排水口10，以同样的流速抽走钢桶4中的水，抽走的这部分水里面含有汽化的正极活性物质(锂、钴、镍)、铝箔颗粒、和粘合剂，这部分水进入下一个分离过滤环节，然后将正极活性物质分选出来，就实现了正极活性物质的分离回收。
46.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。