一种用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，包括机架以及固定在机架上的破碎装置，所述破碎装置的上方设有进料斗，所述破碎装置的下方设有搅拌装置，所述的破碎装置及搅拌装置均与动力装置相连，所述的破碎装置包括相对设置的主动滚刀组及从动滚刀组，所述的搅拌装置包括搅拌桶、置于搅拌桶内的搅拌体以及设置在搅拌桶底部的出料管，所述的搅拌桶内盛有稀碱液。由上述技术方案可知，本发明专利技术通过破碎装置对废LiFePO4动力电池进行碾压和切割，使其形成规则形状的片状碎料，再通过搅拌装置对正极铝箔集流体与负极铜箔集流体上的粉末进行有效分离，为后续的风选工序提供了可靠的保证，提高了风选的效率。

A Crushing and Stirring Device for Waste LiFePO4 Power Battery

The invention relates to a crushing and stirring device for waste LiFePO4 power battery, which comprises a frame and a crushing device fixed on the frame. The upper part of the crushing device is provided with a feeding hopper, and the lower part of the crushing device is provided with a stirring device. The crushing device and the stirring device are all connected with the power device. The crushing device comprises a relatively set of active hobs and a driven device. The mixing device comprises a mixing barrel, a mixer placed in the mixing barrel and a discharge pipe arranged at the bottom of the mixing barrel, in which a rare alkali liquid is contained. According to the above technical scheme, the invention crushes and cuts waste LiFePO4 power battery by a crushing device to form regular-shaped fragments, then effectively separates the powder on the cathode aluminum foil collector from the cathode copper foil collector by a stirring device, which provides a reliable guarantee for the subsequent air separation process and improves the efficiency of air separation.

【技术实现步骤摘要】
一种用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置
本专利技术涉及动力电池回收领域，具体涉及一种用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置。
技术介绍
21世纪以来，新能源汽车已成为世界各国实现节能减排的重点发展方向之一。近几年，我国新能源汽车产业在政府政策支持下得到快速发展。到2020年，我国新能源汽车年产量将达到200万辆，累计产量超过500万辆。随着新能源汽车使用量的快速增加，LiFePO4动力电池报废量将逐年递增。到2020年，我国LiFePO4动力电池累计报废量将达到12～17万t。废LiFePO4动力电池如果处置不当，其所含的有机物和贵金属会对环境构成潜在威胁，而另一方面废LiFePO4动力电池中的钴、锂、铜、铝及塑料均是宝贵资源，具有极高的回收价值。因此对废LiFePO4动力电池的无害化回收机理进行研究迫在眉睫。废LiFePO4动力电池风选回收过程主要分为预处理阶段和风选两个阶段，风选阶段针对形状规则的废LiFePO4动力电池破碎产物效果明显，但是目前市场上存在的破碎筛分装置破碎筛分出的产物形状极其不规则，破碎产物的粒径尚未达到现有风选机有效的风选范围，未能实现分级风选；另外，破碎筛分出的铜箔与铝箔集流体上的电极料碳粉与磷酸铁锂未能与铜箔与铝箔集流体进行有效分离，因此设计研究出一台既能够破碎筛分出形状规则的废LiFePO4动力电池产物，又能使得电极料碳粉与磷酸铁锂粉末能从铜箔与铝箔集流体进行有效分离装置非常具有一定的实际意义和应用市场，对发展我国新能源产业和降低环境污染意义十分巨大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，该装置既能够破碎筛分出形状规则的废LiFePO4动力电池产物，又能使得电极料碳粉与磷酸铁锂粉末从铜箔与铝箔集流体进行有效分离。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：包括机架以及固定在机架上的破碎装置，所述破碎装置的上方设有进料斗，所述破碎装置的下方设有搅拌装置，所述的破碎装置及搅拌装置均与动力装置相连，所述的破碎装置包括相对设置的主动滚刀组及从动滚刀组，所述的主动滚刀组与从动滚刀组在动力装置的驱动下对废LiFePO4动力电池进行碾压和切割以形成规则形状的废料，所述的搅拌装置包括搅拌桶、置于搅拌桶内的搅拌体以及设置在搅拌桶底部的出料管，所述的搅拌桶内盛有稀碱液。所述的主动滚刀组包括水平布置的主动辊轴以及沿主动辊轴的长度方向均匀布置的多个主动刀盘，所述的主动刀盘沿其周向均布有第一切刀，所述的从动滚刀组包括与主动辊轴相平行的从动辊轴以及沿从动辊轴的长度方向均匀布置的多个从动刀盘，所述的从动刀盘沿其周向均布有第二切刀，所述的从动刀盘与主动刀盘交错布置，且从动刀盘设置的个数以及从动刀盘的大小均与主动刀盘设置的个数及大小相吻合，所述第二切刀与第一切刀的个数相吻合。所述的主动刀盘设置12～20个，且相邻两个主动刀盘之间的间距比主动刀盘的厚度大0.35～0.75mm，所述的第一切刀设置四个。所述第一切刀及第二切刀的端头部位分别向内开设有凹槽，所述凹槽的截面呈等腰三角状。所述的主动辊轴通过第一轴承座固定在机架上，所述的从动辊轴通过第二轴承座固定在机架上，所述的主动辊轴与从动辊轴的一端分别同轴设有主动齿轮与从动齿轮，所述的主动齿轮与从动齿轮相啮合，且主动齿轮与从动齿轮的转向相反、齿数相等，所述的主动齿轮与动力装置相连。所述的搅拌体包括纵向布置在搅拌桶内的搅拌辊筒，所述的搅拌辊筒沿其周向均布有柔性材料制成的搅拌棒，所述搅拌棒的端部与搅拌桶的内壁之间留有间隙，该间隙为50mm，所述的搅拌棒沿搅拌辊筒的长度方向布置多组，每组搅拌棒包括同一水平方向布置的四个棒体，相邻两组搅拌棒之间的间距为155mm。所述的搅拌辊筒为内部中空的空心筒体，所述搅拌辊筒的筒壁上设有用于容纳搅拌棒的套筒，所述的搅拌棒为柔性的尼龙棒，所述搅拌棒的一端与套筒螺栓连接，所述搅拌辊筒的上下两端分别设有同芯设置的第一固定轴与第二固定轴，所述第一固定轴的顶端同轴连接有第一锥齿轮，所述的第一锥齿轮与设置在锥齿轮轴上的第二锥齿轮相啮合，所述的锥齿轮轴通过第三轴承座固定在机架上，所述的锥齿轮轴与动力装置相连，所述的第二固定轴通过第四轴承座固定在搅拌桶的底部。所述出料管的进口处设有漏网，所述出料管的出口处设有封盖，所述的封盖与出料管之间为可拆卸配合。所述的动力装置包括置于机架上的减速电机，所述减速电机的输出端与第一带轮相连，所述的动力装置还包括设置在锥齿轮轴上的第二带轮以及设置在主动轮轴上的第三带轮，所述的第二带轮为双槽带轮，所述的第一带轮通过第一皮带与第二带轮相连，所述的第二带轮通过第二皮带与第三带轮相连，所述第二带轮与第三带轮的外径相等，所述第二带轮的直径是第一带轮直径的两倍。所述的破碎装置外设有保护罩，所述保护罩的上端与进料斗相连，所述保护罩的下端呈敞口状，所述进料斗的纵截面呈上底宽下底窄的梯形，所述进料斗的下料口整体呈长条状，该下料口的位置与主动滚刀组及从动滚刀组的中间位置相对准，且该下料口的宽度为25～30mm。由上述技术方案可知，本专利技术通过破碎装置对废LiFePO4动力电池进行碾压和切割，使其形成规则形状的片状碎料，再通过搅拌装置对正极铝箔集流体与负极铜箔集流体上的粉末进行有效分离，为后续的风选工序提供了可靠的保证，提高了风选的效率。附图说明图1是本专利技术的立体结构示意图；图2是图1去除进料斗及保护罩后的内部结构示意图；图3是本专利技术破碎装置的立体结构示意图；图4是本专利技术破碎装置的俯视图；图5是本专利技术第一切刀的结构示意图；图6是本专利技术搅拌装置的立体结构示意图；图7是本专利技术搅拌体的立体结构示意图；图8是本专利技术搅拌桶的立体结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1、图2所示的一种用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，包括机架1以及固定在机架上的破碎装置，破碎装置的上方设有进料斗2，破碎装置的下方设有搅拌装置，破碎装置及搅拌装置均与动力装置相连，破碎装置包括相对设置的主动滚刀组3及从动滚刀组4，主动滚刀组3与从动滚刀组4在动力装置的驱动下对废LiFePO4动力电池进行碾压和切割以形成规则形状的废料，搅拌装置包括搅拌桶51、置于搅拌桶51内的搅拌体以及设置在搅拌桶51底部的出料管52，搅拌桶51内盛有稀碱液。经破碎装置碾压及切割后的废LiFePO4动力电池落入搅拌桶51后，废LiFePO4动力电池的外壳、正极铝箔集流体上的磷酸铁锂粉末、负极铜箔集流体上的碳粉在搅拌体的搅拌作用下与铜箔及铝箔集流体发生脱落，脱落过后的湿粉料磷酸铁锂与碳粉粉末和部分金属小碎屑组成的稀碱液通过出料管52排出，可以利用收集装置进行收集；搅拌桶51内只剩下金属铜箔与铝箔集流体薄片，对其置于真空干燥箱中烘干，用于下一步风选分类回收铜箔与铝箔集流体。进一步的，主动滚刀组3包括水平布置的主动辊轴31以及沿主动辊轴31的长度方向均匀布置的多个主动刀盘32，主动刀盘32沿其周向均布有第一切刀33，从动滚刀组4包括与主动辊轴31相平行的从动辊轴41以及沿从动辊轴41的长度方向均匀布置的多个从动刀盘42，从动刀盘42沿其周向均布有第二切刀43，从动刀盘42与主动刀盘32交错布置，且从动刀盘42设置的个数以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，其特征在于：包括机架(1)以及固定在机架上的破碎装置，所述破碎装置的上方设有进料斗(2)，所述破碎装置的下方设有搅拌装置，所述的破碎装置及搅拌装置均与动力装置相连，所述的破碎装置包括相对设置的主动滚刀组(3)及从动滚刀组(4)，所述的主动滚刀组(3)与从动滚刀组(4)在动力装置的驱动下对废LiFePO4动力电池进行碾压和切割以形成规则形状的废料，所述的搅拌装置包括搅拌桶(51)、置于搅拌桶(51)内的搅拌体以及设置在搅拌桶(51)底部的出料管(52)，所述的搅拌桶(51)内盛有稀碱液。

【技术特征摘要】
1.一种用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，其特征在于：包括机架(1)以及固定在机架上的破碎装置，所述破碎装置的上方设有进料斗(2)，所述破碎装置的下方设有搅拌装置，所述的破碎装置及搅拌装置均与动力装置相连，所述的破碎装置包括相对设置的主动滚刀组(3)及从动滚刀组(4)，所述的主动滚刀组(3)与从动滚刀组(4)在动力装置的驱动下对废LiFePO4动力电池进行碾压和切割以形成规则形状的废料，所述的搅拌装置包括搅拌桶(51)、置于搅拌桶(51)内的搅拌体以及设置在搅拌桶(51)底部的出料管(52)，所述的搅拌桶(51)内盛有稀碱液。2.根据权利要求1所述的用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，其特征在于：所述的主动滚刀组(3)包括水平布置的主动辊轴(31)以及沿主动辊轴(31)的长度方向均匀布置的多个主动刀盘(32)，所述的主动刀盘(32)沿其周向均布有第一切刀(33)，所述的从动滚刀组(4)包括与主动辊轴(31)相平行的从动辊轴(41)以及沿从动辊轴(41)的长度方向均匀布置的多个从动刀盘(42)，所述的从动刀盘(42)沿其周向均布有第二切刀(43)，所述的从动刀盘(42)与主动刀盘(32)交错布置，且从动刀盘(42)设置的个数以及从动刀盘(42)的大小均与主动刀盘(32)设置的个数及大小相吻合，所述第二切刀(43)与第一切刀(33)的个数相吻合。3.根据权利要求2所述的用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，其特征在于：所述的主动刀盘(32)设置12～20个，且相邻两个主动刀盘(32)之间的间距比主动刀盘(32)的厚度大0.35～0.75mm，所述的第一切刀(33)设置四个。4.根据权利要求2所述的用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，其特征在于：所述第一切刀(33)及第二切刀(43)的端头部位分别向内开设有凹槽(34)，所述凹槽(34)的截面呈等腰三角状。5.根据权利要求2所述的用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，其特征在于：所述的主动辊轴(31)通过第一轴承座(35)固定在机架(1)上，所述的从动辊轴(41)通过第二轴承座(44)固定在机架(1)上，所述的主动辊轴(31)与从动辊轴(32)的一端分别同轴设有主动齿轮(36)与从动齿轮(45)，所述的主动齿轮(36)与从动齿轮(45)相啮合，且主动齿轮(36)与从动齿轮(45)的转向相反、齿数相等，所述的主动齿轮(36)与动力装置相连。6.根据权利要求1所述的用于废LiFePO4动力电池的破碎搅拌装置，其特征在于：所述的搅拌体包括纵向布置在搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华炳，毕海军，祖磊，高嵩，高勇，李华兵，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34