一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备

1.本发明涉及锂离子正极活性物回收技术领域，特别是一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备。

背景技术：

2.近年来，随着电动汽车的广泛使用，锂离子电池数量不断提高。然而，锂离子电池寿命较短，退役锂离子电池的数量呈指数级增长。数量巨大的退役锂离子电池将造成环境污染和资源浪费，回收退役锂离子电池、促进有价元素循环利用具有重要意义，最关键的步骤是将正极活性物质从正极集流体及其表面粘合剂中分离。
3.机械碾磨法、高温分离法和溶剂溶解法促进了退役锂离子电池正极活性物质分离技术的发展，但仍存在着环境污染与成本高昂的问题。脉冲放电分离方法通过汽化铝箔的方法，可以直接分离正极活性物质。但现有汽化分离效率过低，只停留在实验室阶段，无法用于工业化生产。
4.针对上述问题，本发明进行改进。

技术实现要素：

5.本发明提出一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，解决了现有技术中使用过程中存在的上述问题。
6.本发明的技术方案是这样实现的：一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，包括平衡底座，所述平衡底座的一侧焊接有传送装置，所述传送装置的内侧设置有输送带，所述输送带上放置有正极集流体，所述平衡底座的内部设置有转动机构，所述转动机构的顶端贯穿至平衡底座的顶部并设置有环形传送台，所述环形传送台的顶部固定安装有六个驱动装置，所述驱动装置的输出端贯穿至环形传送台的底部并固定安装有连接环，所述连接环的底部可拆卸安装有抓手，所述平衡底座的一侧焊接有连接架，所述连接架的顶部焊接有与传送装置相对设置的气化缸，所述气化缸内腔的两侧均固定安装有紫铜块，两个紫铜块之间扣合形成“凹”型，两个紫铜块的底部均固定安装有固体环氧树脂，所述固体环氧树脂的内部纵向贯穿设置有两个空心圆柱，所述空心圆柱的内部设置有线缆，所述线缆的一端贯穿至气化缸的底部。
7.所述的退役锂离子正极活性物质回收方法如下：
8.1)、收集从废旧锂离子电池中拆解出来的正极片，备用；
9.2)、将待电解的正极片，连接到电路的正负极，脉冲大电流流过后，正极片中的铝箔就会汽化，里面包含的活性物质就会分离出来(正极活性物质是附着在铝箔上的)；
10.3)、电解完成后，铝箔已经汽化了，收的集活性物质和铝箔都在这个气缸里面，通过气泵实现流通。
11.本发明如上所述的用于退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，进一步：所述固体环氧树脂的数量不少于五个，所述固体环氧树脂的内部开设有与固体环氧树脂相适配
的贯穿孔。
12.本发明如上所述的用于退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，进一步：所述转动机构为电动推杆，电动推杆可拆卸安装在环形传送台的顶部，电动推杆的输出端与连接环固定连接。
13.本发明如上所述的用于退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，进一步：所述传送装置包括焊接在平衡底座上的安装架，所述安装架的内部采用两根转轴杆活动安装有四个齿轮，四个齿轮上传动安装有两个链条，所述输送带设置在两个链条之间。
14.本发明如上所述的用于退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，进一步：所述转动机构包括转动安装在平衡底座内部的转杆，所述转杆的顶端贯穿至平衡底座的顶部并焊接在环形传送台的底部。
15.本发明如上所述的用于退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，进一步：所述转杆表面的底部固定安装有蜗轮，所述蜗轮的一侧啮合设置有蜗杆，所述蜗杆的一端转动安装在平衡底座的内壁上，所述蜗杆的另一端固定安装有电机。
16.本发明如上所述的用于退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，进一步：所述电机位于平衡底座的外侧，所述电机的底部固定安装有托板，所述托板的一侧焊接在平衡底座上。
17.本发明如上所述的用于退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，进一步：所述抓手包括基块，所述基块的顶部固定安装有气缸，所述气缸的输出端贯穿至基块的底部并套接有移动推块，所述基块的两侧均活动安装有抓臂，两个抓臂的一端均固定连接有保护板。
18.本发明如上所述的用于退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，进一步：所述移动推块的两端均活动安装有连杆，所述连杆远离移动推块的一端伸入到抓臂的内部并与抓臂活动连接。
19.本发明如上所述的用于退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，进一步：所述气缸的输出端螺纹安装有紧固螺母，所述紧固螺母紧贴在移动推块的表面，所述基块的顶部焊接有位于气缸外侧的保护架，所述保护架的顶部与连接环固定连接。
20.综上所述，本发明的有益效果在于：
21.1、本发明采用卧式传送带以及环形传送带的结构设计，将正极活性物质采用工业机械化设备进行分离回收，使得锂离子正极活性物质的分离工作具有更高的分离效率，更快的分离速度，更适合大规模生产投入，可以直接分离正极活性物质，有效减少正极活性物质分离工作步骤，也能够减少人力资源的投入，减低成本投入，而且相比于以往的机械碾磨法、高温分离法和溶剂溶解法，在分离工作中也能够减少有害物质的产生，降低对环境的污染，达到环保的目的。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。
23.图1为本发明的整体结构示意图；
24.图2为蜗轮与蜗杆的立体结构啮合示意图；
25.图3为驱动装置与抓手的立体结构装配示意图；
26.图4为传送装置的立体结构示意图；
27.图5为气化缸的立体结构分解示意图；
28.图6为本发明的局部立体结构分解示意图；
29.图7为抓手的立体结构示意图；
30.图8为抓手抓取过程俯视示意图；
31.图9为抓手和正极集流体的相对位置示意图。
32.图中：1、平衡底座，2、传送装置，21、安装架，22、齿轮，23、链条，3、输送带，4、正极集流体，5、环形传送台，6、驱动装置，7、托板，8、连接架，9、气化缸，10、紫铜块，12、固体环氧树脂，13、空心圆柱，14、线缆，15、贯穿孔，16、转动机构，161、转杆，162、蜗轮，163、电机，164、蜗杆，17、连接环，18、抓手，181、基块，182、气缸，183、移动推块，184、紧固螺母，185、抓臂，186、保护板，187、连杆，188、保护架。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图1-9，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。
34.实施例
35.一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，包括平衡底座1，平衡底座1的一侧焊接有传送装置2，传送装置2的内侧设置有输送带3，输送带3上放置有正极集流体4，平衡底座1的内部设置有转动机构16，转动机构16的顶端贯穿至平衡底座1的顶部并设置有环形传送台5，环形传送台5的顶部固定安装有六个驱动装置6，驱动装置6的输出端贯穿至环形传送台5的底部并固定安装有连接环17，连接环17的底部可拆卸安装有抓手18，平衡底座1的一侧焊接有连接架8，连接架8的顶部焊接有与传送装置2相对设置的气化缸9，气化缸9内腔的两侧均固定安装有紫铜块10，两个紫铜块10之间扣合形成“凹”型，两个紫铜块10的底部均固定安装有固体环氧树脂12，固体环氧树脂12的内部纵向贯穿设置有两个空心圆柱13，空心圆柱13的内部设置有线缆14，线缆14的一端贯穿至气化缸9的底部。
36.退役锂离子正极活性物质回收方法如下：
37.1)、收集从废旧锂离子电池中拆解出来的正极片，备用；
38.2)、将待电解的正极片，连接到电路的正负极，脉冲大电流流过后，正极片中的铝箔就会汽化，里面包含的活性物质就会分离出来(正极活性物质是附着在铝箔上的)；
39.3)、电解完成后，铝箔已经汽化了，回收的集活性物质和铝箔都在这个气缸里面，通过气泵实现流通。
40.整体工作流程：在传输带上也就是传送装置2上等间距放置需要汽化的正极集流体也就是正极集流体4，环形传输带上也就是环形传送台5的1号位抓手下降抓取正极集流体，需要说明的是，环形传输带上设置了六个抓手，分别为1号位、2号位、3号位、4号位、5号
位、6号位，然后旋转至4号位，4号位的抓手伸长并将正极集流体放入缸中也就是气化缸9内，汽化分离，具体如图8-9所示；
41.4号位的正极集流体汽化分离完成后，原2号位开始抓取传输带上的正极集流体、原5号位的抓手深入缸中，汽化分离正极集流体，依次类推；
42.需要说明的是，抓手和正极集流体的相对位置，如图9所示，抓手有软绝缘外壳，能够承受10kv的电压；
43.缸底部有环氧树脂板也就是固体环氧树脂12，和缸紧紧贴合在一起，t型紫铜也就是紫铜块10位于环氧树脂上方，利用绝缘胶连接，环氧树脂中间有一个圆柱形的空心区域、缸底部也有一个相应的孔洞，能够允许大电流电缆依也就是线缆14次通过缸底部和环氧树脂，然后和紫铜连接形成放电回路；
44.两个环氧树脂柱中的电缆分别连接正负极，抓手伸长使正极集流体和紫铜贴合，贴合瞬间有脉冲大电流流经正极集流体，正极集流体中的铝箔瞬间汽化，将正极活性物质从集流体中分离出来，变成细小颗粒；
45.需要说明的是，缸底部还设置有负压装置，能够汽化后散落到缸中的正极活性物质颗粒吸走，方便分离分类回收再利用。
46.设备的具体使用过程如下：首先，启动传送装置2和转动机构16以及其他的所有辅助设备，然后传送装置2工作，安装架21上安装有步进电机，用于驱动齿轮22，其中一个齿轮22转动会带动链条23转动，再由链条23带动另一个齿轮22转动，两侧的链条23转动，最后带动输送带3传动，如此放置于输送带3上的正极集流体4也会被传动，然后电机163会带动蜗杆164转动，蜗杆164则会带动蜗轮162转动，蜗轮162带动转杆161转动，转杆161带动环形传送台5转动，环形传送台5则会带动驱动装置6和抓手18移动，当其中一个抓手18移动至正极集流体4的正上方后抓手18变会抓取对应的正极集流体4然后移送到气化缸9内，其他的抓手会依次重复工作，抓手18进行抓取工作时，气缸182会推动移动推块183移动，移动推块183会带动两个连杆187移动并撑开，两个连杆187会将两个抓臂185撑开，然后驱动装置6工作带动抓手18下移，移动至正极集流体4的位置后，气缸182会回缩，然后拉动移动推块183回移，并将连杆187拉回，进而便会将两个抓臂185拉回，将正极集流体4抓住后被旋转移送，需要说明的是，保护板186的设置可以保护正极集流体4在被抓取时不被破坏，而连接环17的设置，连接环17与抓手18是采用螺纹方式连接的，因此能够为用户的拆解维护工作提供便捷。
47.综上，采用卧式传送带以及环形传送带的结构设计，将正极活性物质采用工业机械化设备进行分离回收，使得锂离子正极活性物质的分离工作具有更高的分离效率，更快的分离速度，更适合大规模生产投入，可以直接分离正极活性物质，有效减少正极活性物质分离工作步骤，也能够减少人力资源的投入，减低成本投入，而且相比于以往的机械碾磨法、高温分离法和溶剂溶解法，在分离工作中也能够减少有害物质的产生，降低对环境的污染，达到环保的目的。
48.固体环氧树脂12的数量不少于五个，固体环氧树脂12的内部开设有与固体环氧树脂12相适配的贯穿孔15。
49.转动机构16为电动推杆，电动推杆可拆卸安装在环形传送台5的顶部，电动推杆的输出端与连接环17固定连接。
50.传送装置2包括焊接在平衡底座1上的安装架21，安装架21的内部采用两根转轴杆活动安装有四个齿轮22，四个齿轮22上传动安装有两个链条23，输送带3设置在两个链条23之间。
51.转动机构16包括转动安装在平衡底座1内部的转杆161，转杆161的顶端贯穿至平衡底座1的顶部并焊接在环形传送台5的底部。
52.转杆161表面的底部固定安装有蜗轮162，蜗轮162的一侧啮合设置有蜗杆164，蜗杆164的一端转动安装在平衡底座1的内壁上，蜗杆164的另一端固定安装有电机163。
53.电机163位于平衡底座1的外侧，电机163的底部固定安装有托板7，托板7的一侧焊接在平衡底座1上。
54.抓手18包括基块181，基块181的顶部固定安装有气缸182，气缸182的输出端贯穿至基块181的底部并套接有移动推块183，基块181的两侧均活动安装有抓臂185，两个抓臂185的一端均固定连接有保护板186。
55.移动推块183的两端均活动安装有连杆187，连杆187远离移动推块183的一端伸入到抓臂185的内部并与抓臂185活动连接。
56.气缸182的输出端螺纹安装有紧固螺母184，紧固螺母184紧贴在移动推块183的表面，基块181的顶部焊接有位于气缸182外侧的保护架188，保护架188的顶部与连接环17固定连接。
57.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

技术特征：

1.一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，包括平衡底座(1)，其特征在于，所述平衡底座(1)的一侧焊接有传送装置(2)，所述传送装置(2)的内侧设置有输送带(3)，所述输送带(3)上放置有正极集流体(4)，所述平衡底座(1)的内部设置有转动机构(16)，所述转动机构(16)的顶端贯穿至平衡底座(1)的顶部并设置有环形传送台(5)，所述环形传送台(5)的顶部固定安装有六个驱动装置(6)，所述驱动装置(6)的输出端贯穿至环形传送台(5)的底部并固定安装有连接环(17)，所述连接环(17)的底部可拆卸安装有抓手(18)，所述平衡底座(1)的一侧焊接有连接架(8)，所述连接架(8)的顶部焊接有与传送装置(2)相对设置的气化缸(9)，所述气化缸(9)内腔的两侧均固定安装有紫铜块(10)，两个紫铜块(10)之间扣合形成“凹”型，两个紫铜块(10)的底部均固定安装有固体环氧树脂(12)，所述固体环氧树脂(12)的内部纵向贯穿设置有两个空心圆柱(13)，所述空心圆柱(13)的内部设置有线缆(14)，所述线缆(14)的一端贯穿至气化缸(9)的底部。所述的退役锂离子正极活性物质回收方法如下：1)、收集从废旧锂离子电池中拆解出来的正极片，备用；2)、将待电解的正极片，连接到电路的正负极，脉冲大电流流过后，正极片中的铝箔就会汽化，里面包含的活性物质就会分离出来(正极活性物质是附着在铝箔上的)；3)、电解完成后，铝箔已经汽化了，收的集活性物质和铝箔都在这个气缸里面，通过气泵实现流通。2.根据权利要求1所述的一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，其特征在于：所述固体环氧树脂(12)的数量不少于五个，所述固体环氧树脂(12)的内部开设有与固体环氧树脂(12)相适配的贯穿孔(15)。3.根据权利要求2所述的一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，其特征在于：所述转动机构(16)为电动推杆，电动推杆可拆卸安装在环形传送台(5)的顶部，电动推杆的输出端与连接环(17)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，其特征在于：所述传送装置(2)包括焊接在平衡底座(1)上的安装架(21)，所述安装架(21)的内部采用两根转轴杆活动安装有四个齿轮(22)，四个齿轮(22)上传动安装有两个链条(23)，所述输送带(3)设置在两个链条(23)之间。5.根据权利要求4所述的一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，其特征在于：所述转动机构(16)包括转动安装在平衡底座(1)内部的转杆(161)，所述转杆(161)的顶端贯穿至平衡底座(1)的顶部并焊接在环形传送台(5)的底部。6.根据权利要求5所述的一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，其特征在于：所述转杆(161)表面的底部固定安装有蜗轮(162)，所述蜗轮(162)的一侧啮合设置有蜗杆(164)，所述蜗杆(164)的一端转动安装在平衡底座(1)的内壁上，所述蜗杆(164)的另一端固定安装有电机(163)。7.根据权利要求6所述的一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，其特征在于：所述电机(163)位于平衡底座(1)的外侧，所述电机(163)的底部固定安装有托板(7)，所述托板(7)的一侧焊接在平衡底座(1)上。8.根据权利要求7所述的一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，其特征在于：所述抓手(18)包括基块(181)，所述基块(181)的顶部固定安装有气缸(182)，所述气缸
(182)的输出端贯穿至基块(181)的底部并套接有移动推块(183)，所述基块(181)的两侧均活动安装有抓臂(185)，两个抓臂(185)的一端均固定连接有保护板(186)。9.根据权利要求8所述的一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，其特征在于：所述移动推块(183)的两端均活动安装有连杆(187)，所述连杆(187)远离移动推块(183)的一端伸入到抓臂(185)的内部并与抓臂(185)活动连接。10.根据权利要求9所述的一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，其特征在于：所述气缸(182)的输出端螺纹安装有紧固螺母(184)，所述紧固螺母(184)紧贴在移动推块(183)的表面，所述基块(181)的顶部焊接有位于气缸(182)外侧的保护架(188)，所述保护架(188)的顶部与连接环(17)固定连接。

技术总结

本发明公开了一种退役锂离子正极活性物质工业化回收设备，包括平衡底座，所述平衡底座的一侧焊接有传送装置，传送装置的内侧设置有输送带，输送带上放置有正极集流体，平衡底座的内部设置有转动机构，本发明采用卧式传送带以及环形传送带的结构设计，将正极活性物质采用工业机械化设备进行分离回收，使得锂离子正极活性物质的分离工作具有更高的分离效率，更快的分离速度，可以直接分离正极活性物质，有效减少正极活性物质分离工作步骤，也能够减少人力资源的投入，减低成本投入，而且相比于以往的机械碾磨法、高温分离法和溶剂溶解法，在分离工作中也能够减少有害物质的产生，降低对环境的污染，达到环保的目的。达到环保的目的。达到环保的目的。