一种锂电池处理系统的制作方法

本实用新型涉及废旧电池处理领域，尤其涉及一种锂电池处理系统。

背景技术：

随着科技的不断进步，电子科技行业发展越来越壮大，电子产品更新换代越来越快，废旧锂电池的数量也逐渐增多，废旧锂电池随意丢弃会对环境造成较大污染，目前对废旧手机电池集中进行处理，前期对废旧电池的处理通常采用深海掩埋的方式，深海掩埋虽然短时间内对人类的生活影响不大，但长时间以该方式对废旧电路板进行处理后使环境污染非常严重，尤其是对海水和土壤的污染，除了深海掩埋的方式，还经常采用化学处理，通常采用强酸或强碱对手机电池中的部件进行腐蚀溶剂，再对溶解液进行处理达到对手机电池进行回收的目的，然而化学处理产生的废水对水资源的污染特别严重，影响人们的饮水安全。

为了减少对环境的污染，开始尝试采用物理机械粉碎的方式对废旧锂电池进行处理，然而现有的处理系统对锂电池破碎处理不够彻底，排放的物料中仍有存在对环境污染的物质。回收的正负极粉和金属进行回收时不够完全，使残余物中仍存在正负极粉和金属，且回收得到的正负极粉和金属纯度低，此外正负极粉和金属进行收集时由于引风机在收集装置的前端，粉状物质输送管道存在弯管，从而使粉状物质输送力度不够，容易在管道内壁停留或堆积，从而使分离效果欠佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的废旧锂电池破碎效果差，正负极材料回收不完全，正负极粉和金属回收不彻底，纯度较低等缺陷，而提供一种锂电池处理系统，该处理系统结构设计合理，对锂电池破碎彻底，回收的粉状物质纯度较高，污染小，效率高，该处理工艺步骤简单合理，处理过程环境污染小，回收率高，实用性强。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种锂电池处理系统，包括撕碎机、破碎机、磁选机、粉碎机、分析机、分选装置、分流阀、集料器Ⅰ、集料器Ⅱ、集料器Ⅲ、脉冲除尘器Ⅰ、脉冲除尘器Ⅱ、脉冲除尘器Ⅲ、高压风机Ⅰ、高压风机Ⅱ、高压风机Ⅲ、气流分选机Ⅰ、气流分选机Ⅱ、气流分选机Ⅲ、引风机Ⅰ和引风机Ⅱ；所述撕碎机与破碎机、磁选机、粉碎机、分析机、分选装置、分流阀、集料器Ⅰ、脉冲除尘器Ⅰ和高压风机Ⅱ依次连接；

所述撕碎机和破碎机分别设置有第二出口，所述撕碎机的第二出口和破碎机的第二出口通过引风机Ⅰ与除尘装置连接，所述破碎机上还设有第三出口，所述破碎机的第三出口与集料器Ⅱ的进料端连接，所述集料器Ⅱ设置有第一出口和第二出口，所述集料器Ⅱ的第一出口依次连接有脉冲除尘器Ⅱ和高压风机Ⅱ，所述集料器Ⅱ的第二出口与气流分选机Ⅰ的进料端连接，所述气流分选机Ⅰ上设置有隔膜纸出口和混合料出口，所述气流分选机Ⅰ的混合料出口与磁选机上设置的第二进料口连接，所述磁选机上设置有金属出口和混合料出口，所述磁选机的混合料出口与粉碎机的进料端连接；

所述分析机设有第一出口和第二出口，所述分析机的第一出口与分选装置连接，所述分选装置包括依次连接的气流分选机Ⅱ和气流分选机Ⅲ，气流分选机Ⅱ和气流分选机Ⅲ上分别设有金属出口和正负极粉出口，所述气流分选机Ⅱ和气流分选机Ⅲ的正负极粉出口均与分流阀的进料端连接；所述分析机的第二出口与集料器Ⅲ的进料端连接，所述集料器Ⅲ的出料端依次连接有脉冲除尘器Ⅲ和高压风机Ⅲ。

优选的，所述气流分选机Ⅰ的隔膜纸出口通过引风机Ⅱ与空气净化器的进料端连接，隔膜纸通过空气净化器的出料端排出。

优选的，所述集料器Ⅰ和集料器Ⅲ上还分别设置有正负极粉出口，所述脉冲除尘器Ⅰ、脉冲除尘器Ⅱ和脉冲除尘器Ⅲ上还分别设置有粉尘出口。

优选的，所述除尘装置包括依次连接的活性炭吸收塔和水喷淋塔。

优选的，所述撕碎机包括机架Ⅰ和位于机架Ⅰ上的壳体Ⅰ，所述壳体Ⅰ上端设置有进料口Ⅰ，所述机架Ⅰ两侧分别设置有驱动装置Ⅰ，所述壳体Ⅰ内两侧分别设置有与驱动装置Ⅰ连接的转轴Ⅰ和转轴Ⅱ，所述转轴Ⅰ和转轴Ⅱ上均圆周分布有刀片，相邻刀片之间设有隔套，转轴Ⅰ和转轴Ⅱ上刀片交错设置，所述壳体Ⅰ的下端设置有出料口Ⅱ。

优选的，所述转轴Ⅰ和转轴Ⅱ中心对称设置，所述驱动装置Ⅰ包括通过皮带连接的电机和减速机。

优选的，所述破碎机包括机架Ⅱ、位于机架Ⅱ上的壳体Ⅱ和驱动装置Ⅱ，所述壳体Ⅱ上端一侧设置有进料口Ⅱ，所述壳体Ⅱ内设置破碎机构，所述破碎机构包括转轴Ⅲ、固定杆和锤头，所述转轴Ⅲ通过皮带与驱动装置Ⅱ连接，所述转轴Ⅲ上圆周均匀分布有固定杆，所述固定杆包括n个与转轴Ⅲ的轴线垂直的隔板、以及穿过隔板端部的连杆，所述锤头套接在连杆上；所述破碎机构的下端设置有过滤网，所述壳体Ⅱ的下端设置有出口。

优选的，所述锤头位于相邻隔板之间的连杆上，且连杆上设置有与锤头宽度匹配的限位块，所述连杆到转轴Ⅲ的间距大于锤头的长度。

优选的，将废旧锂电池进入撕碎机进行撕碎，撕碎后的电池进入破碎机进行破碎，在破碎过程电池内部正负极片剂隔膜纸被打散，打散的物料通过高压风机Ⅱ的吸引进入集料器Ⅱ，然后经脉冲除尘器Ⅱ将破碎中所产生的粉尘进行净化；进入集料器Ⅱ的物料进入气流分选机Ⅰ，气流分选机Ⅰ在气流和振动的作用下将粉尘以及正负极片中的隔膜纸进行收集，气流分选机Ⅰ内的粉尘进入磁选机，同时破碎机中电池内未被打散的物料也进入磁选机；

磁选机在磁力的作用下降物料中的铁进行分离，分离出铁的物料进入粉碎机进行粉碎，粉碎至15-25目，经粉碎机粉碎后的物料输送至分析机，分析机将粉碎后的物料进行风选分离，分选出比重小的正负极粉和比重大的金属材料，分选出的正负极在高压风机Ⅲ的吸引下输送至集料器Ⅲ收集，集料器Ⅲ的粉尘通过脉冲净化器Ⅲ进行净化，分析机分选处的金属材料进入气流分选机Ⅱ进行分选，气流分选机Ⅱ通过风选分选出比重较大的铜粉和铝粉和比重较小的正负极粉，其中比重较小的正负极粉进入分流阀，气流分选机Ⅱ内未分选出的混合料进入气流分选机Ⅲ进一步分选，气流分选机Ⅲ通过风选将比重较大的铜粉和铝粉和比重较小的正负极粉进行分离，其中比重较小的正负极粉进入分流阀；

分流阀中的正负极粉在高压风机Ⅰ的吸引下进入集料器Ⅰ进行收集，粉尘进入脉冲除尘器Ⅰ进行净化。

优选的，所述撕碎机和粉碎机内产生的粉尘均通过引风机Ⅰ进入活性炭吸收塔进行吸收，经过活性炭吸收塔吸收后的气流进入水喷淋塔进行除尘。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型公开了一种锂电池处理系统通过撕碎机、破碎机和粉碎机对废旧锂电池逐级粉碎，使废旧锂电池破碎彻底，避免残余物中含有正负极材料而对环境造成污染，正负极粉、金属和隔膜纸均通过多次分选处理，使分离回收的正负极粉、金属和隔膜纸纯度较高，减少污染，处理彻底，效率较高，该处理工艺简单合理，处理过程无粉尘污染，回收效果好，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的设备连接图。

图2为本实用新型撕碎机的主视图。

图3为本实用新型撕碎机的俯视图。

图4为本实用新型撕碎机的侧视图。

图5为本实用新型破碎机的主视图。

图6为本实用新型破碎机的侧视图。

图中：1-机架Ⅰ，2-壳体Ⅰ，3-进料口Ⅰ，4-转轴Ⅰ，5-转轴Ⅱ，6-电机，7-减速机，8-刀片，9-隔套，10-出料口Ⅱ，11-机架Ⅱ，12-壳体Ⅱ，13-进料口Ⅱ，14-转轴Ⅲ，15-锤头，16-隔板，17-连杆，18-限位块，19-过滤网，20-出口。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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。

实施例1：一种锂电池处理系统，包括撕碎机、破碎机、磁选机、粉碎机、分析机、分选装置、分流阀、集料器Ⅰ、集料器Ⅱ、集料器Ⅲ、脉冲除尘器Ⅰ、脉冲除尘器Ⅱ、脉冲除尘器Ⅲ、高压风机Ⅰ、高压风机Ⅱ、高压风机Ⅲ、气流分选机Ⅰ、气流分选机Ⅱ、气流分选机Ⅲ、引风机Ⅰ和引风机Ⅱ；撕碎机与破碎机、磁选机、粉碎机、分析机、分选装置、分流阀、集料器Ⅰ、脉冲除尘器Ⅰ和高压风机Ⅱ依次连接；集料器Ⅰ和集料器Ⅲ上还分别设有正负极粉出口，集料器Ⅰ和集料器Ⅲ内收集的正负极粉通过正负极粉出口排出，脉冲除尘器Ⅰ、脉冲除尘器Ⅱ和脉冲除尘器Ⅲ上还分别设有粉尘出口，脉冲除尘器Ⅰ、脉冲除尘器Ⅱ和脉冲除尘器Ⅲ将超细粉尘进行净化处理，处理后的超细粉尘通过粉尘出口排出。

撕碎机和破碎机分别设有第二出口，撕碎机的第二出口和破碎机的第二出口通过引风机Ⅰ与除尘装置连接，除尘装置包括依次连接的活性炭吸收塔和水喷淋塔，撕碎机和粉碎机内的粉尘通过引风机Ⅰ进入活性炭吸收塔进行吸收，经过活性炭吸收后的废气进入水喷淋塔进行除尘。破碎机上还设有第三出口，破碎机的第三出口与集料器Ⅱ的进料端连接，集料器Ⅱ设置有第一出口和第二出口，集料器Ⅱ的第一出口依次连接有脉冲除尘器Ⅱ和高压风机Ⅱ，脉冲除尘器Ⅲ上还分别设置有粉尘出口，集料器Ⅱ的第二出口与气流分选机Ⅰ的进料端连接，气流分选机Ⅰ上设置有隔膜纸出口和混合料出口，气流分选机Ⅰ的隔膜纸出口通过引风机Ⅱ与空气净化器的进料端连接，使带有隔膜纸的气流在空气净化器中进行净化，使隔膜纸上的杂质进行处理，处理干净的隔膜纸通过空气净化器的出料端排出。气流分选机Ⅰ的混合料出口与磁选机上设置的第二进料口连接，磁选机上设有金属出口和混合料出口，磁选机在磁力的作用下降金属和非金属进行分离，金属通过金属出口排出，非金属通过混合料出口与粉碎机的进料端连接；

分析机设有第一出口和第二出口，分析机是利用风选将比重大的金属和比重小的正负极粉进行分离，分析机的第一出口与分选装置连接，即比重大的金属进入分选装置，分选装置包括依次连接的气流分选机Ⅱ和气流分选机Ⅲ，气流分选机Ⅱ和气流分选机Ⅲ均通过风选将比重大的金属和比重小的正负极粉进行分离，通过两次分选使正负极粉分离更加彻底，气流分选机Ⅱ和气流分选机Ⅲ上分别设有金属出口和正负极粉出口，气流分选机Ⅱ和气流分选机Ⅲ的正负极粉出口均与分流阀的进料端连接；分析机的第二出口与集料器Ⅲ的进料端连接，即分析机内分离出的正负极粉进入集料器Ⅲ，所述集料器Ⅲ的出料端依次连接有脉冲除尘器Ⅲ和高压风机Ⅲ，集料器Ⅲ上还分别设置有正负极粉出口，脉冲除尘器Ⅲ上还分别设置有粉尘出口。

集料器Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ与脉冲除尘器Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ和高压风机Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ的连接顺序能够起到以下效果和优势，以集料器Ⅰ、脉冲除尘器Ⅰ和高压风机Ⅰ为例：在高压风机Ⅰ的吸引下，高压气流对比重较小的正负极粉和粉尘产生吸力和引流功能，在集料器Ⅰ和脉冲除尘器Ⅰ中避免不了会存在弯管，高压风机Ⅰ位于末端的优势是对物料进行吸引时吸力在前方，物料通过弯管时不会在弯管内壁停留或堆积，从而使物料收集更加彻底，而如果高压风机Ⅰ位于集料器Ⅰ的前端，相当于物料进入集料器Ⅰ和脉冲除尘器Ⅰ时，高压风机Ⅰ给物料一个向后的吹力，物料通过弯管时吹力会相对减弱，物料容易在弯管内壁停留或堆积，使物料收集不彻底；集料器Ⅰ把正负极粉通过出粉口排放，超细粉尘通过脉冲除尘器Ⅰ进行处理和净化，防止排放的气体与灰尘污染空气，处理后的超细粉尘通过脉冲除尘器Ⅰ上的出料口出料。

撕碎机包括机架Ⅰ1和位于机架Ⅰ1上的壳体Ⅰ2，壳体Ⅰ2上端设置有进料口Ⅰ3，物料从进料口Ⅰ3进入壳体Ⅰ2内，机架Ⅰ1两侧分别设置有驱动装置Ⅰ，壳体Ⅰ2内两侧分别设置有与驱动装置Ⅰ连接的转轴Ⅰ4和转轴Ⅱ5，转轴Ⅰ4和转轴Ⅱ5中心对称设置，驱动装置Ⅰ包括通过皮带连接的电机6和减速机7。转轴Ⅰ4和转轴Ⅱ5上均圆周分布有刀片8，相邻刀片8之间设有隔套9，隔套9能够对刀片8进行定位，防止刀片8左右晃动/移动，转轴Ⅰ4和转轴Ⅱ5上的刀片8交错设置，使转轴Ⅰ4上的刀片8与转轴Ⅱ5上的隔套9位置相对应，使转轴Ⅰ4和转轴Ⅱ5上的刀片8相互交错，位于壳体Ⅰ1的下端设置有出料口Ⅱ10，撕碎后的物料通过出料口Ⅱ10出料。

破碎机包括机架Ⅱ11、位于机架Ⅱ11上的壳体Ⅱ12和驱动装置Ⅱ，壳体Ⅱ12上端一侧设置有进料口Ⅱ13，物料通过进料口Ⅱ13进入破碎机的壳体Ⅱ12内，壳体Ⅱ12内设置破碎机构，破碎机构包括转轴Ⅲ14、固定杆和锤头15，转轴Ⅲ14通过皮带与驱动装置Ⅱ连接，转轴Ⅲ14上圆周均匀分布有固定杆，固定杆包括n个与转轴Ⅲ14的轴线垂直的隔板16、以及穿过隔板16端部的连杆17，锤头15套接在连杆17上，锤头15位于相邻隔板16之间的连杆17上，且连杆17上设置有与锤头15宽度匹配的限位块18，防止锤头15左右移动，连杆17到转轴Ⅲ14的间距大于锤头15的长度，使锤头15能够沿连杆17进行圆周转动，使锤头15在转轴Ⅲ14的转动下对物料进行捶打，物料在高速回转的锤头冲击、剪切撕裂物料致物料被破碎，破碎机构的下端设置有过滤网19，破碎到一定粒度的物料通过滤网19落下，与壳体Ⅱ12内的大颗粒物料分离，壳体Ⅱ12的下端设置有出口20，分离合格的物料通过出口20排出。

一种锂电池处理工艺，包括以下步骤：将废旧锂电池进入撕碎机进行撕碎，撕碎后的电池进入破碎机进行破碎，撕碎机和粉碎机内产生的粉尘均通过引风机Ⅰ进入活性炭吸收塔进行吸收，经过活性炭吸收塔吸收后的气流进入水喷淋塔进行除尘。在破碎过程电池内部正负极片上的隔膜纸被打散，打散的物料通过高压风机Ⅱ的吸引进入集料器Ⅱ，然后经脉冲除尘器Ⅱ将破碎中所产生的粉尘进行净化；进入集料器Ⅱ的物料进入气流分选机Ⅰ，气流分选机Ⅰ在气流和振动的作用下将粉尘以及正负极片中的隔膜纸进行收集，气流分选机Ⅰ内的粉尘进入磁选机，同时破碎机中电池内未被打散的物料也进入磁选机；

磁选机在磁力的作用下降物料中的铁进行分离，分离出铁的物料进入粉碎机进行粉碎，粉碎至15-25目，经粉碎机粉碎后的物料输送至分析机，分析机将粉碎后的物料进行风选分离，分选出比重小的正负极粉和比重大的金属材料，分选出的正负极在高压风机Ⅲ的吸引下输送至集料器Ⅲ收集，集料器Ⅲ的粉尘通过脉冲净化器Ⅲ进行净化，分析机分选出的金属材料进入气流分选机Ⅱ进行分选，气流分选机Ⅱ通过风选分选出比重较大的铜粉和铝粉和比重较小的正负极粉，比重较大的铜粉和铝粉中必然掺杂一些正负极粉，其中比重较小的正负极粉进入分流阀，气流分选机Ⅱ内比重较大的物料进入气流分选机Ⅲ进一步分选，气流分选机Ⅲ通过风选将比重较大的金属和比重较小的正负极粉再次进行分离，其中比重较小的正负极粉进入分流阀，比重较大的金属通过金属出口排出。

分流阀中的正负极粉在高压风机Ⅰ的吸引下进入集料器Ⅰ进行收集，粉尘进入脉冲除尘器Ⅰ进行净化。

本实用新型的工艺通过多次分选，将隔膜纸、正负极粉和金属得到分离回收，且得到的隔膜纸、正负极粉和金属纯净度非常高，可直接回收后再利用。

通过撕碎、破碎、粉碎和气流分选等组合工艺实现对废锂电池中的金属和正负极粉进行资源化回收利用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。