一种废旧锂电池的拆解回收装置及其拆解回收方法与流程

1.本发明涉及废旧锂电池拆解回收领域，具体涉及一种废旧锂电池的拆解回收装置及其拆解回收方法。


背景技术：

2.废旧锂电池中含有大量的电解液，特别是较大型的锂电池，这些锂电池被直接丢弃后，电解液流入土壤会造成土壤的污染，而且锂电池内的材料也是具有回收再利用价值的，所以目前市面上发明了很多的拆解回收装置，传统的拆解回收装置都是将整个锂电池直接丢入到拆解腔内，然后利用各种破碎装备对其进行破碎拆解，电解液则与其它固体组件过滤分离，此过程中，电解液会与碎屑充分接触，碎屑上携带了大量的电解液无法分离，需要作后期再分离动作，而且整个过程需要相对密封的环境，否则破损过程中的碎屑会崩裂开来，造成安全隐患，暴露过多的电解液也会对人员造成伤害。另外，由于废旧锂电池都有一个外壳，该外壳传统做法也是被直接破损拆解，但是发明人认为这种外壳没必要进行破碎，破碎外壳会复杂化后期对于各组分的分离，使得碎屑量大大增加，电解液的被吸附量会提升，回收量就减少，像传统锂电池的外壳其实可以直接回收，不需要跟着内部组件破碎再回收。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是一种废旧锂电池的拆解回收装置及其拆解回收方法，利用废旧锂电池自带的外壳，使其在拆解回收过程中能够利用外壳作为一个密封件，基于外壳的拆解回收过程可以更加密封、安全；并利用一种全新的方式，可以对破碎拆解后的碎屑进行一个挤压，由于外壳没有破碎以及配合挤压动作，使得碎屑中的电解液可以进一步的分离，使得拆解后的碎屑中的电解液含量大大降低，电解液的回收量大大提升，再者外壳也没有破碎，方便了后期对于各组件的回收，更好的回收了外壳，更加的环保。
4.本发明是通过以下技术方案来实现的：一种废旧锂电池的拆解回收装置，包括装置外壳，装置外壳的底部设置支撑脚，装置外壳的一侧面设置有一个开合的门板，正对门板的装置外壳另一侧抽拉式设置一过滤支撑板，位于门板两侧的装置外壳上自上而下各开设一条导向通槽，导向通槽内均滑动设置一旋转压紧装置，装置外壳内具有一个拆解腔，废旧锂电池穿过门板放入至拆解腔内并通过两个旋转压紧装置压紧固定，旋转压紧装置部分伸出至装置外壳的外部，其伸出端底部设置有一升降驱动装置，通过升降驱动装置驱动整个旋转压紧装置带动装置外壳的升降，位于拆解腔的顶部设置一激光切割器，装置外壳的顶部设置激光控制器，通过激光切割器对废旧锂电池外壳进行切割，位于激光切割器两侧的拆解腔顶部设置有固定支架，固定支架上固定安装电动推杆，电动推杆的输出端正对着废旧锂电池的上端面；
5.位于拆解腔的底部设置一进液盘，进液盘外圆面设置有一个集液盘，进液盘上端面具有一个以上的第一过滤网片，正对第一过滤网片的进液盘内设置有进液腔，位于进液
盘输出端设置有用于排放电解液的排液管，排液管输出端连接电解液回收装置，进液盘的顶部设置一凸台，穿过进液盘以及凸台转动设置一驱动管，驱动管一端伸出至装置外壳的外部，驱动管通过同步驱动装置驱动转动，驱动管的顶部环绕驱动管一圈设置有一根以上的伸缩管，伸缩管的输出端均垂直安装一切割杆，驱动管底部伸出于装置外壳的部分形成一进气口，通过对进气口输入气源将伸出管顶出并使得切割杆作水平横移动作；
6.升降驱动装置、电动推杆、旋转压紧装置以及同步驱动装置均通过外部的控制主机控制打开与关闭。
7.作为优选的技术方案，所述旋转压紧装置包括一驱动气缸、旋转电机以及连接盘，旋转电机的前后端分别焊接一滑块，正对滑块的导向通槽内壁面设置有滑槽，滑块滑动扣入至滑槽内，旋转电机的输出端与连接盘焊接，连接盘的另一端与驱动气缸之间固定焊接，驱动气缸的输出端设置一压紧盘，通过压紧盘将废旧锂电池外壳夹紧，旋转电机伸出于装置外壳的外部安装一固定轴套，固定轴套底部与升降驱动装置固定连接。
8.作为优选的技术方案，所述升降驱动装置采用一大行程气缸，其输出端与固定轴套的底部焊接固定，升降驱动装置的底部固定在一“l”型支架上，“l”型支架通过螺丝固定在装置外壳外部。
9.作为优选的技术方案，所述同步驱动装置包括安装于驱动管外部的第一驱动轮，安装于拆解腔底面一侧的电机，电机输出端安装第二驱动轮，第一驱动轮与第二驱动轮外部安装同步带。
10.作为优选的技术方案，所述伸缩管包括埋设在驱动管内的固定管，固定管内设置一密封活塞，密封活塞的外侧端连接一伸缩顶杆，伸缩顶杆的外部伸出端连接切割杆，密封活塞与固定管底面之间形成一个进气腔，进气腔内均固定设置一弹簧，弹簧的一端与密封活塞固定连接，另一端与进气腔底面固定连接，进气腔的输入端设置有连接导管，连接导管的输入端连接一进气导管，驱动管内设置有一个进气驱动腔，进气驱动腔与进气导管对接导通。
11.作为优选的技术方案，所述进气驱动腔的进气位置安装一静止密封塞，静止密封塞中间连接设置一根输气管，输气管的输入端连接一气泵，通过气泵对进气驱动腔输入气体来推出伸缩顶杆。
12.作为优选的技术方案，所述切割杆的外壁面设置有一条以上的切割刀刃，切割杆均采用弹性金属杆。
13.作为优选的技术方案，所述集液盘上端面为一个倾斜面，该倾斜面朝着中间的进液盘倾斜，进液盘上端面设置有微凸的接触环。
14.作为优选的技术方案，过滤支撑板包括一支撑板、第二过滤网片、弧形密封部以及抽拉环，所述第二过滤网片设置在支撑板中间，弧形密封部与支撑板固定连接，抽拉环焊接固定在弧形密封部的外面。
15.一种废旧锂电池拆解回收的方法，包括以下步骤：
16.s1、打开门板，将放电后的废旧锂电池装入到两个旋转压紧装置之间，然后夹紧，夹紧后打开激光切割器；
17.s2、利用激光切割器在废旧锂电池外壳顶部切割一个固定的圆形开口；
18.s3、利用旋转压紧装置翻转整个废旧锂电池外壳180度，使得带有圆形开口一端的
废旧锂电池外壳朝下；
19.s4、利用升降驱动装置带动旋转压紧装置以及废旧锂电池外壳下降，并将凸起的进液盘以及切割杆穿过圆形开口并插入至废旧锂电池外壳内部；
20.s5、打开气泵气源，对伸缩管注入气源，使得伸缩顶杆带动切割杆作水平的缓慢顶出动作，此过程中需要同时打开同步驱动装置，使得整个驱动管转动并带动各切割杆转动，切割杆由中心向着外沿打开实现自内向外的切割搅碎动作，往复几次，直至充分破碎废旧锂电池外壳内部组件并在废旧锂电池外壳内形成锂电池碎屑；
21.s6、切割杆切割搅碎过程中，电解液穿过圆形开口并落在第一过滤网片上，并最终穿过第一过滤网片由排液管输出至电解液回收装置进行收集；
22.s7、电解液初步收集完成后，由升降驱动装置顶起整个废旧锂电池外壳，使得进液盘与切割杆从废旧锂电池外壳内部伸出，此时再利用旋转压紧装置将废旧锂电池外壳旋转180度；
23.s8、利用激光切割器在废旧锂电池外壳上切一个与废旧锂电池腔截面形状相同的切口，此时切割下来的部分形成一挤压片；
24.s9、人工推入过滤支撑板，使得过滤支撑板上的第二过滤网片与废旧锂电池外壳底部接触，用于封闭废旧锂电池外壳上的圆形开口；
25.s10、打开电动推杆，电动推杆推着挤压片朝着被搅碎的锂电池碎屑移动，利用挤压片挤出锂电池碎屑中的电解液，电解液穿过第二过滤网片并落在第一过滤网片上收集并排出；
26.s11、取出废旧锂电池外壳，将排出电解液后的碎屑集中收集，保留锂电池外壳并统一收集存放。
27.本发明的有益效果是：本发明利用废旧锂电池自带的外壳，使其在拆解回收过程中能够利用外壳作为一个密封件，基于外壳的拆解回收过程可以更加密封、安全；并利用一种全新的方式，可以对破碎拆解后的碎屑进行一个挤压，由于外壳没有破碎以及配合挤压动作，使得碎屑中的电解液可以进一步的分离，使得拆解后的碎屑中的电解液含量大大降低，电解液的回收量大大提升，再者外壳也没有破碎，方便了后期对于各组件的回收，碎屑量降低，更好的回收了外壳，更加的环保。
附图说明
28.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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明的外部结构示意图；
30.图2为本发明的内部结构示意图；
31.图3为本发明的挤压状态下时的使用示意图；
32.图4为本发明进液盘与集液盘的俯视图；
33.图5为本发明图2中a处的局部放大图；
34.图6为本发明驱动管内部的截面示意图；
35.图7为本发明过滤支撑板的结构示意图。
具体实施方式
36.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
37.如图1、图2和图5所示，本发明的一种废旧锂电池的拆解回收装置，包括装置外壳200，装置外壳200的底部设置支撑脚26，装置外壳200的一侧面设置有一个开合的门板(未图示)，正对门板的装置外壳200另一侧抽拉式设置一过滤支撑板30，位于门板两侧的装置外壳上自上而下各开设一条导向通槽13，导向通槽13内均滑动设置一旋转压紧装置，装置外壳内具有一个拆解腔5，废旧锂电池穿过门板放入至拆解腔5内并通过两个旋转压紧装置压紧固定，旋转压紧装置部分伸出至装置外壳200的外部，其伸出端底部设置有一升降驱动装置17，通过升降驱动装置17驱动整个旋转压紧装置带动装置外壳200的升降，位于拆解腔5的顶部设置一激光切割器2，装置外壳的顶部设置激光控制器1，通过激光切割器2对废旧锂电池外壳100进行切割，位于激光切割器两侧的拆解腔顶部设置有固定支架6，固定支架6上固定安装电动推杆4，电动推杆4的输出端正对着废旧锂电池的上端面；
38.如图4所示，位于拆解腔5的底部设置一进液盘52，进液盘52外圆面设置有一个集液盘19，集液盘19主要用于扩大电解液的收集范围，进液盘52上端面具有一个以上的第一过滤网片29，正对第一过滤网片29的进液盘52内设置有进液腔51，位于进液盘52输出端设置有用于排放电解液的排液管21，排液管21输出端连接电解液回收装置，进液盘52的顶部设置一凸台27，穿过进液盘以及凸台转动设置一驱动管22，驱动管22一端伸出至装置外壳200的外部，驱动管22通过同步驱动装置驱动转动，驱动管22的顶部环绕驱动管一圈设置有一根以上的伸缩管，伸缩管的输出端均垂直安装一切割杆12，驱动管22底部伸出于装置外壳200的部分形成一进气口24，通过对进气口24输入气源将伸出管顶出并使得切割杆作水平横移动作，所以在拆解破碎过程中，需要一边转动驱动管，一边通入气体实现切割杆的横移，重复多次完成拆解；
39.本实施例中，升降驱动装置、电动推杆4、旋转压紧装置以及同步驱动装置均通过外部的控制主机控制打开与关闭。
40.其中，旋转压紧装置包括一驱动气缸9、旋转电机15以及连接盘8，旋转电机15的前后端分别焊接一滑块14，正对滑块14的导向通槽13内壁面设置有滑槽，滑块14滑动扣入至滑槽内，旋转电机15的输出端与连接盘8焊接，连接盘8的另一端与驱动气缸9之间固定焊接，驱动气缸9的输出端设置一压紧盘7，通过压紧盘7将废旧锂电池外壳100夹紧，旋转电机15伸出于装置外壳的外部安装一固定轴套16，固定轴套16底部与升降驱动装置17固定连接，通过旋转压紧装置实现废旧锂电池的夹紧、上升、下降与翻转。
41.本实施例中，升降驱动装置17采用一大行程气缸，其输出端与固定轴套的底部焊接固定，升降驱动装置17的底部固定在一“l”型支架18上，“l”型支架通过螺丝固定在装置外壳200外部，通过升降驱动装置实现整个旋转压紧装置的上升与下降。
42.其中，同步驱动装置包括安装于驱动管22外部的第一驱动轮23，安装于拆解腔底面一侧的电机10，电机输出端安装第二驱动轮25，第一驱动轮23与第二驱动轮外25部安装同步带，通过同步驱动装置驱动整个驱动管22的转动，进而带动各切割杆12作圆周运动。
43.如图6所示，伸缩管包括埋设在驱动管22内的固定管112，固定管112内设置一密封活塞113，密封活塞113的外侧端连接一伸缩顶杆111，伸缩顶杆111的外部伸出端连接切割杆12，密封活塞113与固定管112底面之间形成一个进气腔，进气腔内均固定设置一弹簧114，弹簧114的一端与密封活塞113固定连接，另一端与进气腔底面固定连接，利用弹簧114实现密封活塞113的复位，进而实现切割杆12的复位，进气腔的输入端设置有连接导管41，连接导管41的输入端连接一进气导管42，由进气导管42分配气体进入到连接导管41内，再由连接导管分配至进气腔，驱动管22内设置有一个进气驱动腔43，进气驱动腔43与进气导管42对接导通。
44.进气驱动腔43的进气位置安装一静止密封塞45，静止密封塞45中间连接设置一根输气管44，输气管44的输入端连接一气泵(未图示)，通过气泵对进气驱动腔输入气体来推出伸缩顶杆，在通入气体过程中，静止密封塞处于静止状态，而驱动管始终处于旋转状态，利用该结构实现气体的持续通入，使得伸缩顶杆通入气体后顶出，进而实现切割杆的水平横移。
45.本实施例中，切割杆12的外壁面设置有一条以上的切割刀刃，切割杆12均采用弹性金属杆，切割杆12的结构不限于本实施例中的结构，可以为任意一种带有破碎功能的切割结构均可。
46.本实施例中，集液盘19上端面为一个倾斜面，该倾斜面朝着中间的进液盘52倾斜，进液盘52上端面设置有微凸的接触环28，通过接触环28增加与废旧锂电池壳体的接触密封性，通过利用集液盘19的倾斜面可以将电解液朝着进液盘汇集。
47.其中，如图7所示，过滤支撑板30包括一支撑板31、第二过滤网片32、弧形密封部33以及抽拉环34，第二过滤网片32设置在支撑板31中间，弧形密封部33与支撑板31固定连接，抽拉环34焊接固定在弧形密封部33的外面。
48.废旧锂电池拆解回收的方法如下：
49.首先，打开门板，将放电后的废旧锂电池装入到两个旋转压紧装置之间，然后夹紧，夹紧后打开激光切割器；
50.打开激光切割器，利用激光切割器在废旧锂电池外壳顶部切割一个固定的圆形开口36，该圆形开口36的大小需要与凸起的进液盘52匹配，使得进液盘可以插入圆形开口36；
51.然后利用旋转压紧装置翻转整个废旧锂电池外壳180度，使得带有圆形开口一端的废旧锂电池外壳朝下；
52.再利用升降驱动装置带动旋转压紧装置以及废旧锂电池外壳下降，并将凸起的进液盘以及切割杆穿过圆形开口并插入至废旧锂电池外壳内部；
53.然后打开气泵气源，对伸缩管注入气源，使得伸缩顶杆带动切割杆作水平的缓慢顶出动作，此过程中需要同时打开同步驱动装置，使得整个驱动管转动并带动各切割杆转动，切割杆由中心向着外沿打开实现自内向外的切割搅碎动作，往复几次，直至充分破碎废旧锂电池外壳内部组件并在废旧锂电池外壳内形成锂电池碎屑；
54.切割杆切割搅碎过程中，电解液穿过圆形开口并落在第一过滤网片上，并最终穿过第一过滤网片由排液管输出至电解液回收装置进行收集；
55.电解液初步收集完成后，由升降驱动装置顶起整个废旧锂电池外壳，使得进液盘与切割杆从废旧锂电池外壳内部伸出，此时再利用旋转压紧装置将废旧锂电池外壳旋转
180度；
56.再利用激光切割器在废旧锂电池外壳上切一个与废旧锂电池腔截面形状相同的切口，此时切割下来的部分形成一挤压片101，如图3所示；
57.接着，人工推入过滤支撑板，使得过滤支撑板上的第二过滤网片与废旧锂电池外壳底部接触，用于封闭废旧锂电池外壳上的圆形开口；
58.打开电动推杆，电动推杆推着挤压片朝着被搅碎的锂电池碎屑移动，利用挤压片挤出锂电池碎屑中的电解液，电解液穿过第二过滤网片并落在第一过滤网片上收集并排出，挤压后的碎屑中的电解液含量大大降低，而且可以进一步破碎碎屑，由于挤压片形状与废旧锂电池腔截面相同，可以利用形成的挤压片对壳体内壁进行一个刮除动作，减少残留；
59.最后，取出废旧锂电池外壳，将排出电解液后的碎屑集中收集，保留锂电池外壳并统一收集存放。
60.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。