本发明属于废旧锂电池回收领域,具体涉及一种废旧锂电池隔膜材料回收方法、装置及系统。
背景技术:
1、锂离子电池自上世纪九十年代商业化以来,特别随着我们国家大力扶持新能源汽车,锂离子电池的生产和消费量快速增长,目前已成为世界上最大的锂离子电池生产国和消费国。根据锂离子电池的使用周期规律,锂离子电池平均实际使用3-5年后即进入报废周期。前期使用的锂离子电池面临退役或报废,因此废旧锂离子电池的数量将逐年翻倍增长。所以,废旧锂离子电池的清洁处理及资源的回收利用,已经成为锂离子电池行业可持续发展过程中急需解决的难题。
2、锂离子电池一般由正极材料、负极材料、电解液及隔膜等组成。目前,对电极材料和电解液清洁回收及再利用已经有了比较充分的研究,处理的工艺也相对完善。而在锂离子电池中起重要作用的隔膜,一般采用多孔的聚丙烯、聚乙烯、偏氟乙烯材料或陶瓷涂层,如不加以回收再利用,这些隔膜材料就成了废弃品,会产生资源浪费且污染环境,因此,清洁回收再利用锂离子电池中的隔膜材料,是很有必要的,也是十分可行的。
3、废旧锂电池隔膜材料回收对环境保护具有重要意义。锂电池中的隔膜材料通常含有有害物质如聚乙烯、聚烯等塑料类材料,以及少量的锂、钴、镍等金属。如果这些废旧锂电池隔膜材料不得当处理,可能会对土壤和水源造成污染。因此,通过回收废旧锂电池隔膜材料,可以减少对环境的污染,同时节约资源并低成本。
4、目前的废旧锂电池隔膜材料在回收过程中,需通过注塑的方式对回收的隔膜材料进行再利用,在注塑过程中,隔膜材料需经过熔融后方可进行注塑,但熔融过程中由于物料具有一定的粘性,物料易附着在装置内壁造成浪费,且后期降温后难以清理,并且产品成型后脱模麻烦,不利用使用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种废旧锂电池隔膜材料回收方法、装置及系统,解决了隔膜材料回收注塑时易附着装置内壁、且成型后物料脱模不方便的技术问题。
2、为了达到上述目的,本发明提供一种废旧锂电池隔膜材料回收方法,具体步骤包括:
3、步骤一:将需要回收的废旧锂电池直接投入惰性气体保护气流粉碎机,从进料、粉碎、分级、输送、分离及包装等整个过程中物料均在惰性气体保护下完成,从而满足了安全、防爆、环保、节能等生产要求;
4、步骤二:将粉碎后所得混合物料碎片投入风力分选装置后得到隔膜及黑粉碎片,再将碎片混合物投入磁力分选机后通过强弱磁进一步将隔膜碎片从碎片混合物中二次分离出来,然后将收集到的隔膜碎片进行清洗、烘干;
5、步骤三:将上述步骤准备好的隔膜碎片根据需要加入色母粒等辅助材料一起投入注塑机,物料熔融后注入模具中,在正负极绝缘保护套件模具中施加压力使其成型,待制好冷却便可得到正负极绝缘保护套件。
6、进一步,所述步骤一中,惰性气体保护气流粉碎系统是采用氮气、氦气、氩气、二氧化碳作为粉碎介质。
7、进一步,所述步骤二中,风力风选装置风压为1000-2000pa,风量为3000-4000m3/h,可以较为完整的分离出来。
8、进一步,所述步骤二中,磁力分选机弱磁范围为2000-5000高斯,强磁范围为14000-17000高斯。
9、进一步,所述步骤三中,物料熔融温度控制在170-190℃范围内。
10、进一步,所述步骤三中,模具内部施加的压力为25-35mpa。
11、本发明的有益效果在于:
12、通过设计加热罐的作用,可对粉碎清洗烘干后的隔膜碎片进行加热溶解,随后可在铰刀的转动下将熔融液体挤压送入模具内部进行注塑,可实现正负极绝缘保护套件的成型工作,在注塑成型过程中,驱动电机可驱动刮片转动,可对加热罐内壁附着物料进行刮除,避免物料的浪费及后续的清理问题,提升注塑机使用效果,同时刮片可在弹簧的弹性作用下与加热罐保持接触,有助于提升清理效果。
13、通过设计电动推杆的作用,电动推杆的输出端可驱动下模上移进行合模,即可进行注塑工作,当产品注塑成型完成后,电动推杆可驱动下模移动进行开模,在开模过程中,下模内部顶块可与下模发生相对滑动,顶块可对固定杆进行支撑,可使连接板与下模发生相对滑动,进而可将下模内部成型物料顶起,可实现成型后物料的脱模工作,提升注塑机使用便捷性,通过成型降温模块可加速模具冷却,在冷却过程中可通过温度监测模块对模具温度进行监测,确保模具冷却在合理范围内,避免冷却过程中急冷急热影响成型效果。
14、一种废旧锂电池隔膜材料回收装置,应用于上述的一种废旧锂电池隔膜材料回收方法,包括底板,所述底板的底部固定连接有四个呈均匀分布的支撑杆,所述底板的顶部固定连接有四个呈均匀分布的连杆,所述连杆的顶部固定连接有顶板,所述顶板的底部固定安装有上模,所述上模的底部接触有下模,所述顶板的顶部固定连接有支杆,所述支杆的顶部固定连接有支撑环,所述支撑环的内部固定套接有加热罐,所述加热罐的底部固定连接有挤出头,所述挤出头分别与顶板及上模固定连接,所述加热罐的顶部固定安装有盖板,所述加热罐的左端固定连接有进料口,所述加热罐上设置有加热机构,所述下模上设置有脱模机构;
15、所述加热机构包括驱动电机,所述盖板的顶部固定连接有驱动电机,所述驱动电机输出端的下端固定安装有转动块,所述转动块分别与盖板及加热罐转动连接,所述转动块的底部固定连接有转动杆,所述转动杆的外侧固定套接有铰刀,所述转动杆的右端固定连接有连接杆,所述连接杆的外侧滑动套接有连接套,所述连接套的右端固定连接有刮片,所述刮片与加热罐的内侧壁接触,所述连接套的内部固定套接有导杆,所述导杆与连接杆滑动连接,所述连接杆的内部设置有弹簧,所述弹簧的一端与导杆固定连接,所述弹簧的另一端与连接杆固定连接,通过设计弹簧,使得弹簧的作用力可作用于导杆,通过设计加热机构,可对物料加热熔融;
16、所述脱模机构包括支架,所述底板的底部固定连接有支架,所述支架的内侧固定安装有电动推杆,所述电动推杆的输出端与底板滑动连接,所述电动推杆输出端的外侧滑动套接有固定座,所述固定座与底板固定连接,所述电动推杆输出端的上端固定连接有安装块,所述安装块与下模固定连接,所述固定座的内壁底部固定连接有两个呈对称分布的顶杆,所述顶杆的顶部固定连接有顶块,所述顶块与下模滑动连接,所述顶块的内部活动套接有滚珠,所述滚珠与下模活动连接,通过设计滚珠,使得滚珠可沿下模滑动,下模的内部滑动连接有连接板,所述连接板的底部固定连接有两个呈对称分布的固定杆,所述固定杆与顶块滑动连接,所述顶块的内部开设有凹槽,所述凹槽的内部滑动套接有固定杆,通过设计凹槽,使得顶块可与固定杆发生相对滑动,通过设计脱模机构,方便进行成型物料的脱模。
17、一种废旧锂电池隔膜材料回收系统,应用于上述的一种废旧锂电池隔膜材料回收装置,包括物料回收模块、物料筛选模块、物料检测模块、物料粉碎模块、风选分离模块、磁吸分离模块、物料清洗模块、物料烘干模块、湿度检测模块、注塑机模块、注塑成型模块、成型降温模块、温度监测模块、产品检测模块,所述物料回收模块和物料筛选模块连接,所述物料筛选模块和物料检测模块连接,所述物料筛选模块和物料粉碎模块连接,所述物料粉碎模块和风选分离模块连接,所述风选分离模块和磁吸分离模块连接,所述磁吸分离模块和物料清洗模块连接,所述物料清洗模块和物料烘干模块连接,所述物料烘干模块和湿度检测模块连接,所述物料烘干模块和注塑机模块连接,所述注塑机模块和注塑成型模块连接,所述注塑成型模块和成型降温模块连接,所述成型降温模块和温度监测模块连接,所述注塑成型模块和产品检测模块连接。
1.一种废旧锂电池隔膜材料回收方法,其特征在于:具体步骤包括:
2.一种废旧锂电池隔膜材料回收方法,其特征在于:所述步骤一中,惰性气体保护气流粉碎系统是采用氮气、氦气、氩气、二氧化碳作为粉碎介质。
3.一种废旧锂电池隔膜材料回收方法,其特征在于:所述步骤二中,风力风选装置风压为1000-2000pa,风量为3000-4000m3/h,可以较为完整的分离出来。
4.一种废旧锂电池隔膜材料回收方法,其特征在于:所述步骤二中,磁力分选机弱磁范围为2000-5000高斯,强磁范围为14000-17000高斯。
5.一种废旧锂电池隔膜材料回收方法,其特征在于:所述步骤三中,物料熔融温度控制在170-190℃范围内。
6.一种废旧锂电池隔膜材料回收方法,其特征在于:所述步骤三中,模具内部施加的压力为25-35mpa。
7.废旧锂电池隔膜材料回收装置,应用于权利要求1-6任意一项所述的废旧锂电池隔膜材料回收方法,其特征在于:包括底板,所述底板的底部固定连接有四个呈均匀分布的支撑杆,所述底板的顶部固定连接有四个呈均匀分布的连杆,所述连杆的顶部固定连接有顶板,所述顶板的底部固定安装有上模,所述上模的底部接触有下模,所述顶板的顶部固定连接有支杆,所述支杆的顶部固定连接有支撑环,所述支撑环的内部固定套接有加热罐,所述加热罐的底部固定连接有挤出头,所述挤出头分别与顶板及上模固定连接,所述加热罐的顶部固定安装有盖板,所述加热罐的左端固定连接有进料口,所述加热罐上设置有加热机构,所述下模上设置有脱模机构;
8.废旧锂电池隔膜材料回收系统,应用于权利要求7所述的基于大数据的饮用水微量元素调控装置,其特征在于:包括物料回收模块、物料筛选模块、物料检测模块、物料粉碎模块、风选分离模块、磁吸分离模块、物料清洗模块、物料烘干模块、湿度检测模块、注塑机模块、注塑成型模块、成型降温模块、温度监测模块、产品检测模块,所述物料回收模块和物料筛选模块连接,所述物料筛选模块和物料检测模块连接,所述物料筛选模块和物料粉碎模块连接,所述物料粉碎模块和风选分离模块连接,所述风选分离模块和磁吸分离模块连接,所述磁吸分离模块和物料清洗模块连接,所述物料清洗模块和物料烘干模块连接,所述物料烘干模块和湿度检测模块连接,所述物料烘干模块和注塑机模块连接,所述注塑机模块和注塑成型模块连接,所述注塑成型模块和成型降温模块连接,所述成型降温模块和温度监测模块连接,所述注塑成型模块和产品检测模块连接。
