一种锂电池隔膜收集器及其连续回收设备的制作方法

本实用新型涉及锂电池隔膜回收领域，特别是涉及一种锂电池隔膜收集器及其连续回收设备。

背景技术：

随着国家对电动汽车的大力推广，未来将有大量动力锂电池面临报废的问题，而废旧锂离子锂电池中含有大量可利用资源，例如铝、铜等有价金属以及石墨、正极材料等，动力锂电池里中还含有镍、钴、锰、锂等重金属材料、电解液和隔膜，一旦废旧锂电池不能得到有效处理，不仅会造成资源浪费，还会对环境造成严重污染。

锂电池的拆解回收利用，因其结构组成、制造工艺的原因一直存在分选、收集困难的问题，尤其是锂电池中的隔膜，因其质量轻、密度小的特点、存在隔膜收集困难，存储困难、运输困难。目前的主要做法是通过高温热处理将其裂解消失，或者采用水法将隔膜收集。但这两种方法有很多的缺点，裂解后隔膜易产生有毒物质、污染大气环境。水法收集隔膜会产生大量的废水，还需要处理废水，不符合环保理念，因而可行性不高。

专利文件cn208157578u公开了一种分离废弃锂离子锂电池破碎产物中隔膜的装置，传送器上通过辊筒安装有传送带，传送器上侧设置有静电吸附式传送器,通过利用隔膜质量轻、易静电吸引的特点,本装置安装在破碎产物输送皮带上方,可以减少下游处理工艺入料量,并提高分选设备的工作效率，但是静电吸附的效果有限，并不能保证对锂电池隔膜的集中大量的吸取工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种锂电池隔膜收集器及其连续回收设备，以解决上述技术问题，收集腔内悬吊有若干个与负压腔相连通且能够将锂电池隔膜阻隔在收集腔内的滤袋，进而能够有效的将锂电池隔膜收集在收集腔中。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：提供一种锂电池隔膜收集器，包括收集腔及与所述收集腔相隔绝的负压腔，所述负压腔的出风口侧连通有负压风机，所述收集腔内悬吊有若干个与所述负压腔相连通且能够将锂电池隔膜阻隔在收集腔内的滤袋。

优选的，所述负压腔内设有与压缩空气源相连通的喷气管，所述喷气管上开设有若干个通过空气通道朝所述滤袋喷气的喷嘴，所述喷嘴与所述空气通道一一对应。

优选的，所述喷气管的进气端连接有电磁阀，当锂电池隔膜吸附在所述滤袋的外表面导致所述滤袋的透气量降低到预定量时，所述电磁阀开启，所述喷气管内通入压缩空气。

优选的，所述喷嘴为用于增大对滤袋的喷气量的文氏管喷嘴。

优选的，所述收集腔的下端设有集料斗，所述集料斗呈结构由上及下逐渐变小的锥形结构，所述锥形结构的底端开设有出料口。

优选的，所述集料斗的侧壁上开设有用于锂电池隔膜流入的进料口，所述进料口与所述滤袋的底端间隔设置。

还提供一种锂电池隔膜连续回收设备，所述锂电池隔膜收集器的一侧设有上料输送机，所述上料输送机与所述锂电池隔膜收集器的进料口之间连通有进料管，所述进料管上设有用于调节负压风量的调节阀。

优选的，所述上料输送机为带式输送机，所述带式输送机包括用于输送锂电池隔膜的输送带及扣合在所述输送带周围的密封罩，所述进料管穿过所述密封罩并对准所述输送带的输送部，且所述密封罩的两侧设有若干个补压口。

优选的，所述锂电池隔膜收集器的出料口连通有隔膜压块机，所述隔膜压块机内设有压缩腔，所述压缩腔的进料端设有与所述出料口相连通的进料斗，所述进料斗的底部设有称重传感器。

优选的，所述压缩腔内设有用于压缩锂电池隔膜的压缩器，所述压缩器包括竖直压缩器、沿水平方向将锂电池隔膜推至所述竖直压缩器下方的水平压缩器，所述水平压缩器和所述竖直压缩器分别在所述压缩腔内沿水平方向和竖直方向滑动。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

第一、收集腔内悬吊有若干个与负压腔相连通的滤袋，首先利用负压腔产生负压，将锂电池隔膜吸附进收集腔内，滤袋的透气量能够保证锂电池隔膜被吸附进收集腔内，并利用滤袋对少许朝负压腔流动的锂电池隔膜进行阻隔，使得锂电池隔膜逐渐的聚集在收集腔内，完成对锂电池隔膜的收集工作。

第二、喷气管上开设有若干个通过空气通道朝滤袋喷气的喷嘴，喷嘴与空气通道一一对应，当锂电池隔膜吸附在所述滤袋的外表面导致所述滤袋的透气量降低到预定量时，利用喷嘴对滤袋反吹，将附着在滤袋上的锂电池隔膜反吹下来，以能够保证负压腔对锂电池隔膜的吸附强度。

第三、喷嘴为用于增大空气喷射量的文氏管喷嘴，由于装设了文氏管喷嘴，可诱导数倍于喷吹空气的净化气进入袋中，形成空气波，使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，造成很强的吹隔膜作用。

第四、收集腔的下端设有集料斗，集料斗呈结构由上及下逐渐变小的锥形结构，锥形结构的底端开设有出料口，利用集料斗锥形结构将物料堆积和朝下滑落，进而逐渐由最底端的出料口卸料，避免了集料斗中锂电池隔膜的残留。

第五、上料输送机与锂电池隔膜收集器的进料口之间连通有进料管，进料管上设有用于调节负压风量的调节阀，根据对锂电池隔膜吸附量或者对不同锂电池隔膜吸附力的控制，利用调节阀的开闭大小，实现对负压的有效调节。

第六、压缩腔的进料端设有与出料口相连通的进料斗，进料斗的底部设有称重传感器，在收集的过程中重量可调，可以将隔膜收集成目标重量。

第七、水平压缩器和竖直压缩器分别在压缩腔内沿水平方向和竖直方向滑动，首先利用水平压缩器将锂电池隔膜推至数值压缩器的下方，进而利用竖直压缩器对锂电池隔膜进行压缩，便于对锂电池隔膜的存储、运输。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型锂电池隔膜连续回收设备的整体结构示意图；

图2为本实用新型上料输送机的整体结构示意图；

图3为本实用新型锂电池隔膜收集器的整体结构示意图；

图4为图3中a处的放大图；

其中，1-上料输送机、2-调节阀、3-进料管、4-收集腔、5-负压腔、6-集料斗、7-关风器、8-出料绞龙、9-进料斗、10-水平压缩器、11-竖直压缩器、12-压块出口、13-喷气管、14-电磁阀、15-压缩空气源、16-滤袋、17-进料口、18-负压风机、19-出风口、20-喷嘴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种锂电池隔膜收集器及其连续回收设备，以解决上述技术问题，收集腔内悬吊有若干个与负压腔相连通且能够将锂电池隔膜阻隔在收集腔内的滤袋，进而能够有效的将锂电池隔膜收集在收集腔中。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1-4所示，提供一种锂电池隔膜收集器，特别是涉及对锂电池隔膜的收集，包括收集腔4及与收集腔4相隔绝的负压腔5，优选的负压腔5焊接连接在收集腔4的上方，负压腔5的出风口19侧连通有负压风机18，其中负压腔5开设有出风口19，负压风机18通过出风口19将负压腔5内的空气排出负压腔5外，进而使得负压腔5内产生负压，且产生的负压能够将破碎锂电池中的隔膜吸取起来，优选的，在实际应用的过程中，一般会采取功率为2.2kw、5.5kw、7.5kw等多种型号的风机，即能够将隔膜吸附至收集腔4内，同时，收集腔4内悬吊有若干个与负压腔5相连通且能够将锂电池隔膜阻隔在收集腔内的滤袋16，在负压腔产生负压后，大部分锂电池隔膜直接落入收集腔4的底部，少部分锂电池隔膜聚集在滤袋16上，优选的，滤袋16由各种非织造材料和网状材料制成，而且，各滤袋16内设有用于防止滤袋16形变的支撑骨架，以避免影响滤袋的透气量，优选的在收集腔4顶部开设有若干个与负压腔5相连通的空气通道，各滤袋16的顶端开口并对应连接在空气通道入口上，隔膜收集腔4的进料口17引入后，隔膜被滤袋16阻拦，气体穿过滤袋16，从滤袋16内侧排至负压腔5内。

需要说明的是，现有技术中除尘滤袋16应根据要过滤的空气、过滤过程中的空气流通条件、粘度和灰尘粒径来确定，过滤等级一般为微米级别，如1-200微米等，以能够保证灰尘颗粒不会通过滤袋16上的透气孔，而且在部分透气孔被阻挡时还会影响整个滤袋16的透气量，所以如果采用现有技术中用于除尘的滤袋，由于锂电池隔膜一般为10毫米*10毫米的片状结构，并不能保证较大的吸附强度以能够将锂电池隔膜吸入收集腔内，本实用新型中，优选的滤袋16上的透气孔为毫米级别，例如1-3毫米等，进而能够保证滤袋16的透气量接近负压腔5产生负压时的空气流通量，也就是说，本实用新型中的滤袋16基本上不会对负压腔5内产生的负压气流造成阻隔，实现对破碎锂电池中的隔膜进行有效的吸取，同时还能够将锂电池隔膜阻隔在收集腔内，避免其继续被吸入负压腔中。

为保证将吸附在滤袋16外表面上的锂电池隔膜脱离滤袋16，如图3所示，负压腔5内设有与压缩空气源15相连通的喷气管13，喷气管13上开设有若干个通过空气通道朝滤袋16喷气的喷嘴20，喷嘴20与空气通道一一对应，在负压腔5的负压停止后，压缩空气从喷嘴20中喷出，并从滤袋16的顶部开口处且与负压空气流通的相反方向吹入滤袋16，将吸附在滤袋16外表面的隔膜吹落至收集腔4的底部。

如图3所示，作为本实用新型优选的实施方式，喷气管13的进气端连接有电磁阀14，当锂电池隔膜吸附在滤袋16的外表面导致滤袋16的透气量降低到预定量时，此预定量指的是，锂电池隔膜覆盖在滤袋16的通气孔上，导致滤袋16的透气量逐渐降低，例如降低到最大透气量的百分之六十至百分之八十等，造成负压腔5和收集腔4不能够对锂电池隔膜进行有效的吸附，此时电磁阀14开启，喷气管13内通入压缩空气，利用喷嘴20对滤袋16的反吹使得锂电池隔膜脱离滤袋16并掉落至收集腔4内，优选的，在负压风机18的出风口侧设置有用于测量出风量的感应器，电磁阀14与感应器电连接，进而形成脉冲式收集，即在特定的时间内通过喷气管13对滤袋16通入压缩空气，而且此时间内吸附在滤袋16表面的锂电池隔膜量，不足以使得滤袋16的透气量降低到预定量，或者使得滤袋16的透气量刚降低到预定量，负压风机18始终保持开启状态，以将锂电池隔膜经收集腔4的进料口17吸附收集在收集腔中，即在每个脉冲循环中，根据感应器测得的出风量，判断出吸附在滤袋16上的隔膜已经达到一定厚度，电磁阀14开启，在将锂电池隔膜从滤袋16上吹落后，将电磁阀14关闭。

为保证对滤袋16的反吹效果，喷嘴20为用于增大空气喷射量的文氏管喷嘴20，由于装设了文氏管喷嘴，可诱导数倍于喷吹空气的净化气进入袋中，形成空气波，使滤袋16由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，造成很强的吹隔膜作用，保证了对滤袋16的反吹效果，进而能够保证滤袋16的透气量，保证对锂电池隔膜的吸取效果。

如图3所示，收集腔4的下端设有集料斗6，集料斗6呈结构由上及下逐渐变小的锥形结构，锥形结构的底端开设有出料口，首先利用集料斗6，实现对锂电池隔膜的收集，使得锂电池隔膜集中堆积在集料斗6内，同时利用集料斗6的锥形结构便于锂电池隔膜的朝下滑落，同时出料口设置在锥形结构的底端，那么打开出料口卸料时，锂电池隔膜能够直接沿集料斗6的内壁滑落出出料口，避免了集料斗6中锂电池隔膜的残留，同时无需再增加其他的排料驱动机构，进一步的降低了使用成本。

进一步的，隔膜收集腔4的进料口17用于锂电池隔膜流入，并开设在集料斗6的侧壁上，进料口17与滤袋16的底端间隔设置，锂电池隔膜在负压的作用下不会受到滤袋16的阻挡作用，能够方便的直接导入收集腔4中，同时也能够减少滤袋16对锂电池隔膜的吸附作用，在负压环境中，进风口和出风口处的空气流动过快，更容易对锂电池隔膜产生作用，那么进料口17与滤袋16之间有一定的间隔，使得锂电池隔膜不会容易的被吸附在滤袋16表面上，而大部分会直接掉落在收集腔的底部，以避免锂电池隔膜过快的聚集在滤袋16上，影响滤袋16的透气量。

作为本实用新型优选的实施方式，如图3所示，出料口内设有用于导出锂电池隔膜的关风器7，关风器7包括持续转动的阀片，阀片的边缘设有能够与出料口内壁滑动密封连接的橡胶等结构，阀片的持续转动既能够避免负压腔5从出料口处过分的吸取空气，在对锂电池隔膜进行吸附的过程中，能够保证大量的空气始终从进料口17处流入收集腔4中，既能够避免影响负压腔5对锂电池隔膜的吸附效果，又能够保证对锂电池隔膜的持续导出。

还提供一种锂电池隔膜连续回收设备，如图1所示，锂电池隔膜收集器的一侧设有上料输送机1，上料输送机1与锂电池隔膜收集器的进料口17之间连通有进料管3，进料管3上设有用于调节负压风量的调节阀2，在负压风机18能够保证有效负压风量的前提下，根据对锂电池隔膜吸附量或者对不同锂电池隔膜吸附力的控制，利用调节阀2的开闭大小，实现对负压的有效调节，保证了对锂电池隔膜吸附的灵活调节性。

其中，上料输送机1为带式输送机，其主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置、密封罩等组成，输送带上有挡格以和侧边档裙以防止隔膜乱动、跑到传送带侧面、底部，输送带用于对破碎后的锂电池进行传输，密封罩扣合在输送带周围，进料管3穿过密封罩并对准输送带的输送部，便于对锂电池隔膜的吸取，为保证密封罩内空气的有效流通，密封罩的两侧设有若干个补压口。

如图1-2所示，锂电池隔膜收集器的出料口连通有隔膜压块机，隔膜压块机内设有压缩腔，进而利用隔膜压块机对锂电池隔膜进行压缩，实现了破碎后的锂电池隔膜物料的压缩收集，优选的在收集腔4的出料口和隔膜压块机之间设有出料绞龙8，出料绞龙8的一端设置在出料口的底端，另一端设置在隔膜压块机的上侧，以将锂电池隔膜从出料口运输至隔膜压块机中，同时，在压缩收集过程中实现了自动化连续生产，有效的提高了工作效率，减少了污染具有节能环保的优点，优选的，压缩腔的进料端设有与出料口相连通的进料斗9，进料斗9的底部设有称重传感器，隔膜压块机可以调整每一次进料的重量，所以可以按照需要的重量来压缩收集隔膜。

作为本实用新型优选的实施方式，如图1所示，隔膜压块机还包括机架总成、油缸总成、齿轮泵、分配器及自动化控制单元等，压缩腔内设有用于压缩锂电池隔膜的压缩器，压缩器包括竖直压缩器11、沿水平方向将锂电池隔膜推至竖直压缩器11下方的水平压缩器10，水平压缩器10和竖直压缩器11分别在压缩腔内沿水平方向和竖直方向滑动，优选的水平压缩器10的起始端和终点端分别位于进料斗9的两侧，那么锂电池隔膜从进料斗9进入压缩腔后，通过水平压缩器10将锂电池隔膜推至竖直压缩器11的底部，进而利用竖直压缩器11将锂电池隔膜压缩成块，便于存储运输，优选的压缩腔内还设有推出压缩器，压缩完成后，推出压缩器将压缩好的隔膜经压块出口12推出，完成压缩工作，由于该设备没有高温裂解的过程，采用物理收集的方式所以不产生有害物质，压缩器为plc控制，自动化程度高，还可以调整压缩的力度，保证压缩的效果。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。