專利名稱：廢棄電池分選拆解工藝及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)和資源回收工藝和設(shè)備，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種廢棄化學(xué)電源的回收工藝和設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會(huì)步入電子化時(shí)代，現(xiàn)代社會(huì)中的機(jī)電制品、電子設(shè)備的品種越來越多、數(shù)量越來越巨大，各種各樣的機(jī)電制品極大地?cái)U(kuò)展和延伸了人類的運(yùn)動(dòng)器官、感覺器官、甚至思維器官的功能，在這些制品/設(shè)備中，方便攜帶和移動(dòng)使用的化學(xué)電源-電池得到廣泛應(yīng)用。其中人們常用器具、交通工具中的常用電池主要包括以鋅錳電池為代表的一次電池和品種日益繁多的二次電池如鎳氫電池、鋰離子電池、鋰電池、鎳鎘電池等。這些電池中物質(zhì)種類包含各種元素如汞、鎘、鉛、鋅、錳、鈷、鎳、銅、銀等，化合物包括無機(jī)、有機(jī)的酸、堿、鹽類、高分子薄膜等，混合物、組合物包括無機(jī)類、有機(jī)類、二者共存類，物理形態(tài)包括粉末、薄膜、薄片、骨架、膠體、氣態(tài)等?？傊?，人們?yōu)榱嗽黾与姵匦屎透鞣N應(yīng)用功能，開發(fā)了形態(tài)復(fù)雜的電池內(nèi)容物，而且隨著人們的研發(fā)，電池內(nèi)容物的形態(tài)種類多樣化還有愈演愈烈之勢(shì)。
一旦電池失效廢棄后，這些存在于電池中的多樣化物質(zhì)，勢(shì)必增加處理的難度。如若處理不當(dāng)將引起嚴(yán)重的環(huán)境污染并造成資源浪費(fèi)。例如其中的鉛、汞、鎘乃至貴重金屬在自然水體中會(huì)形成對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染的有毒有害物質(zhì)或溶液等，其中的有機(jī)物、無機(jī)物均為自然環(huán)境難以降解者，很容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞。
另一方面，如果能對(duì)這些廢棄電池中各種物質(zhì)進(jìn)行有效回收再利用，這些廢棄物又可變成一種新的資源來源，既減少了環(huán)境的負(fù)擔(dān)和污染，又增加了可利用資源的數(shù)量和品種。
但是，目前除了廢舊鉛酸電池由于其外型體積和使用場(chǎng)合較為特殊，很容易進(jìn)行單獨(dú)收集、并基于火法冶金的方法進(jìn)行回收處理，鋅銀電池因其金屬貴重等而易被單獨(dú)回收處理以外，對(duì)于大量其他類混合回收的廢棄常用電池，由于電極材料日益繁多、電極結(jié)構(gòu)百差千別、外形尺寸多樣，國(guó)內(nèi)外尚沒有成熟的分類拆解工藝、設(shè)備，對(duì)之逐級(jí)自動(dòng)分類、拆解困難重重，導(dǎo)致后續(xù)的理化深度處理/回收難以進(jìn)行，影響到這些廢棄的常用電池的后續(xù)處理和回收效率，造成大量廢棄常用電池的工業(yè)化處理難以開展或?yàn)槔^，更談不上規(guī)模效益和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，也得不到社會(huì)、民眾和政府各方面的關(guān)注和支持。
在此方面有申請(qǐng)?zhí)枮?00510033231.3的中國(guó)專利申請(qǐng)文件公開了一種回收處理混合廢舊電池的方法及其專用焙燒爐，該方法包括(1)廢舊電池的去包裝放電處理；(2)電池破碎并洗去電池中的電解液；(3)水洗粉碎物、球磨、焙燒分離有機(jī)物、汞、鎘和鋅；(4)用篩分的方法分離電池外殼、鐵質(zhì)和銅質(zhì)集流體；(5)篩下物用堿浸除鋁和鋅，再經(jīng)焙燒后酸溶解，再使用化學(xué)沉淀、溶劑萃取方法分離酸溶解液中的稀土元素、雜質(zhì)、鎳和鉆元素。據(jù)稱該方法工藝經(jīng)濟(jì)合理，效果良好，不需對(duì)混合廢舊電池進(jìn)行預(yù)先分類分揀。專用焙燒爐由鼓風(fēng)機(jī)、焙燒爐體、冷卻器和煙氣過濾器依次連接構(gòu)成，容易制備且處理效果良好。但是，該方法及其設(shè)備，采用火法冶金和濕法冶金工藝，對(duì)大量的混合回收的廢棄電池僅僅作雜燴式、不加區(qū)分的處理，很難適應(yīng)電極材料和結(jié)構(gòu)日益創(chuàng)新的發(fā)展趨勢(shì)，而且處理回收效果和二次污染殘留也難以進(jìn)一步改善。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是要提供一種廢棄電池分選拆解工藝及系統(tǒng)，其具有如下優(yōu)點(diǎn)能夠適應(yīng)電極材料和結(jié)構(gòu)日益發(fā)展的趨勢(shì)、能對(duì)混合搜集的常用廢棄電池進(jìn)行多級(jí)高效分選、拆解、前處理，自動(dòng)化程度高，為提高廢棄電池深度回收的效率、改善二次污染殘留奠定基礎(chǔ)。
為此，本發(fā)明的技術(shù)解決方案之一是一種廢棄電池分選拆解工藝，其包括如下步驟
A)將原料倉(cāng)中混裝的廢棄電池按形狀尺寸進(jìn)行分選，將形狀尺寸相同的電池上載到相同的選送帶上；B)采用電池?zé)o損檢測(cè)器，對(duì)選送帶上的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)作實(shí)時(shí)測(cè)定；C)按無損檢測(cè)執(zhí)行操作，將每一選送帶上形狀尺寸相同但內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的廢棄電池傳送到各自不同的料倉(cāng)，排列整齊后從各料倉(cāng)出口輸出；D)將從各料倉(cāng)出口輸出的選排好的電池輸出到廢棄電池破殼機(jī)，進(jìn)行自動(dòng)破殼；E)將破殼后得到的殼體與電池的正極、負(fù)極、隔膜進(jìn)行分離，歸入相應(yīng)的儲(chǔ)槽；F)將各儲(chǔ)槽中電極分別進(jìn)行處理對(duì)骨架強(qiáng)度脆弱、或活性物質(zhì)結(jié)合牢固的電極，將電極骨架與電極活性物質(zhì)共同破碎，分別傳輸?shù)椒诸悆?chǔ)存該電極粒料的分類儲(chǔ)槽，以備進(jìn)一步分離提??；對(duì)骨架與活性物質(zhì)間機(jī)械性能相差較大的電極，先將電極骨架與電極活性物質(zhì)作機(jī)械振動(dòng)、洗脫分離，再分別傳輸?shù)椒诸悆?chǔ)存該電極骨架與活性物質(zhì)的分類儲(chǔ)槽。
本發(fā)明的拆解分選工藝基于自行開發(fā)的分選設(shè)備，首先利用特征構(gòu)造的篩選機(jī)械進(jìn)行形狀尺寸的分選歸類，然后利用數(shù)字化低能X射線的無損檢測(cè)技術(shù)和控制技術(shù)，對(duì)電池內(nèi)容物進(jìn)行快速、無損檢測(cè)，從而對(duì)廢棄電池進(jìn)行快速、高效分選、歸類，再利用自行開發(fā)的簡(jiǎn)單高效電池破殼機(jī)對(duì)廢棄電池進(jìn)行高效的拆解，再破碎、振動(dòng)、洗脫分離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)混合搜集的常用廢棄電池的高效分選、拆解、前處理。由此可見，本發(fā)明工藝自動(dòng)化程度高，分選、拆解的效率高，能很好地適應(yīng)電極材料和結(jié)構(gòu)日益發(fā)展的趨勢(shì)，可以提高廢棄電池深度回收的效率和處理精度、改善二次污染殘留。
本發(fā)明拆解分選工藝具體改進(jìn)還包括所述步驟A包括如下操作采用多條裝有特征構(gòu)造篩選槽的動(dòng)力選送帶、使之對(duì)接所述原料倉(cāng)出料口，分別從其中篩選出形狀尺寸一致的廢棄電池并向原料倉(cāng)外傳送；而不同種選送帶上的篩選槽包括特征性的篩選大小口。
所述步驟B中的電池?zé)o損檢測(cè)器包括倫琴射線扇面掃描器、信號(hào)接收器、前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、緩存器、CPU、電池類型數(shù)據(jù)庫(kù)模塊以及實(shí)時(shí)信號(hào)界面。
所述步驟C采用了如下設(shè)備和相應(yīng)操作在每一選送帶出料端連接有包括1個(gè)來料口和2個(gè)分料口的三通式分料器，在2個(gè)分料口的交點(diǎn)處設(shè)置有分料活門，令該分料活門受到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，且令所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述無損檢測(cè)器的輸出電路相連接、受到所述無損檢測(cè)器的輸出信號(hào)控制。此處，根據(jù)電池結(jié)構(gòu)、工藝要求及無損檢測(cè)器的分辨能力，還可采用四通式分料器等。
所述步驟D采用帶有套模的電池破殼機(jī)，而所述套模包括電池入口、允許電池順其軸向運(yùn)動(dòng)的水平或傾斜的通孔和凸出設(shè)置在通孔內(nèi)壁上的刃具，所述刃具的凸出距離大于被處理電池外殼的厚度；令一沖壓頭對(duì)準(zhǔn)所述套模及其中電池，沖壓頭在動(dòng)力機(jī)的往復(fù)驅(qū)動(dòng)下、與所述通孔的軸向一致地對(duì)其中電池作往復(fù)沖壓、破殼。
所述步驟E采用簡(jiǎn)單機(jī)械將正極、負(fù)極、隔膜、殼體進(jìn)行分離；所述步驟F包括如下操作對(duì)骨架強(qiáng)度脆弱、或活性物質(zhì)結(jié)合牢固的正極，采用破碎機(jī)械將骨架與正極活性物質(zhì)共同破碎成為粒徑為0.5mm--1.5mm的粒料，再作化學(xué)處理；對(duì)骨架與活性物質(zhì)間機(jī)械性能相差較大的正極、負(fù)極，將電極投入各自相應(yīng)的洗脫槽中，在洗脫槽中施加低頻機(jī)械振動(dòng)能和/或高頻超聲機(jī)械振動(dòng)能，使得電極各自的骨架與其活性物質(zhì)粉末相互分離，再采用網(wǎng)篩過濾分別收集。
相應(yīng)地，本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是一種廢棄電池分選拆解系統(tǒng)，其包括混裝廢棄電池的原料倉(cāng)、按外形/尺寸/內(nèi)部結(jié)構(gòu)分選廢棄電池的自動(dòng)分選機(jī)、廢棄電池破殼機(jī)、將電極骨架與活性材料進(jìn)行分離的洗脫槽和破碎機(jī)械。
本發(fā)明的分選拆解系統(tǒng)著眼于未來電池發(fā)展的方向和趨勢(shì)，采用自行開發(fā)的精細(xì)、高效分選設(shè)備、拆解設(shè)備，將它們組合成特色的系統(tǒng)，為廢棄電池進(jìn)一步深度回收創(chuàng)造了條件，為改善廢棄電池處理中二次污染殘留奠定了基礎(chǔ)。
本發(fā)明分選拆解系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)改進(jìn)還包括所述原料倉(cāng)處于所述自動(dòng)分選機(jī)的下方，且原料倉(cāng)的各出料口分別對(duì)接自動(dòng)分選機(jī)的不同選送帶的進(jìn)料端；每一選送帶上排列設(shè)有具特征開口結(jié)構(gòu)的篩選槽，每一選送帶上還設(shè)有掃瞄電池的無損檢測(cè)器，無損檢測(cè)器包括倫琴射線扇面掃描器、信號(hào)接收器、前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、緩存器、CPU、電池類型數(shù)據(jù)庫(kù)模塊以及實(shí)時(shí)信號(hào)界面，所述掃瞄器設(shè)在選送帶上方。
所述廢棄電池破殼機(jī)包括安裝在機(jī)架上的套模，所述套模包括電池入口、允許電池順其軸向運(yùn)動(dòng)的水平或傾斜的通孔和凸出設(shè)置在通孔內(nèi)壁上的刃具，所述刃具的凸出距離大于被處理電池外殼的厚度；電池破殼機(jī)還包括受動(dòng)力機(jī)往復(fù)驅(qū)動(dòng)的沖壓頭，該沖壓頭往復(fù)沖壓方向與所述通孔的軸向一致。
所述洗脫槽包括盛液的槽體，在槽體上裝設(shè)有機(jī)械振動(dòng)器、超聲發(fā)射器、湍流器和濾網(wǎng)其中一或幾種；所述破碎機(jī)械包括螺旋桿絞刀。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明工藝實(shí)施例的流程示意框圖。
圖2為本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例的整體示意圖。
圖3為本發(fā)明系統(tǒng)自動(dòng)分選機(jī)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明系統(tǒng)廢棄電池破殼機(jī)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明系統(tǒng)洗脫槽實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
方法實(shí)施例如圖1，所示為本發(fā)明廢棄電池分選拆解工藝實(shí)施例的流程框圖。其包括如下步驟A)A1--將原料倉(cāng)中混裝的廢棄電池按形狀尺寸進(jìn)行分選，A2--將形狀尺寸相同的電池上載到相同的選送帶上；B)采用電池?zé)o損檢測(cè)器，對(duì)選送帶上的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)作實(shí)時(shí)測(cè)定；C)C1--按無損檢測(cè)執(zhí)行操作，將每一選送帶上形狀尺寸相同但內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的廢棄電池傳送到各自不同的料倉(cāng)，C2--排列整齊后從各料倉(cāng)出口輸出；D)將從各料倉(cāng)出口輸出的選排好的電池輸出到廢棄電池破殼機(jī)，進(jìn)行自動(dòng)破殼；E)將破殼后得到的殼體與電池的正極、負(fù)極、隔膜進(jìn)行分離，歸入相應(yīng)的儲(chǔ)槽；F)將各儲(chǔ)槽中電極分別進(jìn)行處理F1--對(duì)骨架強(qiáng)度脆弱、或活性物質(zhì)結(jié)合牢固的電極，將電極骨架與電極活性物質(zhì)共同破碎，分別傳輸?shù)椒诸悆?chǔ)存該電極粒料的分類儲(chǔ)槽，；F2--對(duì)骨架與活性物質(zhì)間機(jī)械性能相差較大的電極，先將電極骨架與電極活性物質(zhì)作機(jī)械振動(dòng)、洗脫分離，F(xiàn)3--再分別傳輸?shù)椒诸悆?chǔ)存該電極骨架與活性物質(zhì)的分類儲(chǔ)槽；G)轉(zhuǎn)入下級(jí)深度處理。
系統(tǒng)實(shí)施例如圖2，所示為本發(fā)明廢棄電池分選拆解系統(tǒng)實(shí)施例的整體框圖。該系統(tǒng)包括混裝廢棄電池的原料倉(cāng)10、按外形/尺寸/內(nèi)部結(jié)構(gòu)分選廢棄電池的自動(dòng)分選機(jī)20、廢棄電池破殼機(jī)30、將電極骨架與活性材料進(jìn)行分離的洗脫槽40和破碎機(jī)械50。分選拆解系統(tǒng)還包括普通傳輸帶60、振動(dòng)傳輸帶70、各級(jí)各類的分類料倉(cāng)或儲(chǔ)槽80、普通重力、電磁、尺寸類分選機(jī)90，其中儲(chǔ)槽、料倉(cāng)80可以帶有稱量、傳輸、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
自動(dòng)分選機(jī)實(shí)施例如圖3，所示為本發(fā)明自動(dòng)分選機(jī)20實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其原料倉(cāng)10處于所述自動(dòng)分選機(jī)20的下部，原料倉(cāng)10的出料口11分別對(duì)接自動(dòng)分選機(jī)的不同選送帶201(僅以其一為例)的進(jìn)料端；每條選送帶201上帶有特征開口結(jié)構(gòu)的篩選槽202，每種篩選槽202都包括相互貫通的大口2021和小口2022，所述大口2021形狀尺寸與單只某型電池A一側(cè)輪廓的形狀尺寸相合而稍大，所述小口2022比該型電池A同側(cè)輪廓尺寸略?。幻織l選送帶201出料端對(duì)準(zhǔn)一個(gè)三通式分料器204，其包括一個(gè)來料口2041和2個(gè)分料口2042(僅示出在前者)，在2個(gè)分料口2042的交點(diǎn)處設(shè)置有分料活門2043，該分料活門2043受到執(zhí)行機(jī)構(gòu)2044的驅(qū)動(dòng)。從分料口2042下來的分選電池A經(jīng)由下級(jí)料倉(cāng)205及其傳送機(jī)構(gòu)2051向后傳送處理。此處，根據(jù)電池結(jié)構(gòu)、工藝要求及無損檢測(cè)器的分辨能力，還可采用四通式分料器等。
每一選送帶201還設(shè)有掃瞄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)器203，其包括倫琴射線扇面掃描器2031、信號(hào)接收器2032、前置放大器2033、A/D轉(zhuǎn)換器2034、緩存器2035、CPU處理器2036、電池類型數(shù)據(jù)庫(kù)模塊2037以及實(shí)時(shí)信號(hào)界面2038，所述掃瞄器2031設(shè)在選送帶201上方。掃描器2031將電池A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信號(hào)送經(jīng)CPU處理器2036分析處理，再經(jīng)由實(shí)時(shí)信號(hào)界面2038向掃描器2031和執(zhí)行機(jī)構(gòu)2044發(fā)出控制信號(hào)，而所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)2044根據(jù)無損檢測(cè)器203的輸出信號(hào)控制開閉三通式分料器204的分料活門2043，對(duì)外形相同但內(nèi)容不同的電池進(jìn)行分選。
廢棄電池破殼機(jī)實(shí)施例如圖4，所示為本發(fā)明廢棄電池破殼機(jī)30實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其包括安裝在機(jī)架301上的套模302，所述套模302包括電池入口3021、允許電池A順其軸向運(yùn)動(dòng)的水平的通孔3022和凸出設(shè)置在通孔內(nèi)壁上的刃具303，所述刃具303的凸出距離大于被處理電池A外殼A1的厚度；電池破殼機(jī)30還包括受動(dòng)力機(jī)304往復(fù)驅(qū)動(dòng)的沖壓頭305，該沖壓頭305往復(fù)沖壓方向與所述通孔3022的軸向一致。所述破殼機(jī)30還包括分類收集器307、重力式且?guī)лo助傳輸帶3063的供料器306，該供料器306自高向低、依次包括過渡槽3061、和允許單個(gè)電池平臥或斜臥地通過其出口的料槽3062，所述料槽3062一端的出口對(duì)準(zhǔn)所述電池入口3021。
洗脫槽實(shí)施例如圖5，所示為本發(fā)明洗脫槽40實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。洗脫槽40包括盛液的槽體401、向槽體401中施加低頻機(jī)械振動(dòng)能/高頻超聲機(jī)械振動(dòng)能的振動(dòng)器402、攪拌器403、超聲發(fā)射器404、射流器405和濾網(wǎng)406。
操作實(shí)施例將混裝有3種廢棄電池(5號(hào)、7號(hào)電池、某型手機(jī)方塊電池)前二型電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)又包括不可充電(一次)型、可充電(二次)型，采用分別帶有5號(hào)、7號(hào)電池、某型手機(jī)方塊電池特征開口的篩選槽的至少3條動(dòng)力選送帶、使之分別對(duì)接原料倉(cāng)出料口，分別從其中篩選出形狀尺寸一致的5號(hào)、7號(hào)電池、某型手機(jī)方塊電池并向外傳送。
而在每一選送帶出料端連接有包括1個(gè)來料口和2個(gè)分料口的三通式分料器，在2個(gè)分料口的交點(diǎn)處設(shè)置有分料活門。
無損檢測(cè)器包括倫琴射線扇面掃描器、信號(hào)接收器、前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、緩存器、CPU、電池類型數(shù)據(jù)庫(kù)模塊以及實(shí)時(shí)信號(hào)界面。所述掃瞄器設(shè)在選送帶上方，分別檢測(cè)每條選送帶上的電池；無損檢測(cè)器的實(shí)時(shí)信號(hào)界面與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，并向其輸出監(jiān)測(cè)和控制信號(hào)，控制且令所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)三通式分料器的分料活門動(dòng)作，將形狀尺寸一致的但內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的一次型、二次型電池分別送到各自的儲(chǔ)槽中，而某型手機(jī)方塊電池僅為二次型電池則直接送往相應(yīng)儲(chǔ)槽。
將從各料倉(cāng)出口輸出的選排好的電池輸出到廢棄電池破殼機(jī)。帶有套模的電池破殼機(jī)，一沖壓頭對(duì)準(zhǔn)所述套模及其中電池，沖壓頭在動(dòng)力機(jī)的往復(fù)驅(qū)動(dòng)下、與所述通孔的軸向一致地對(duì)其中電池作往復(fù)沖壓。而電池順?biāo)鎏啄５耐鬃魉捷S向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過凸出設(shè)置在通孔內(nèi)壁上的刃具，進(jìn)行自動(dòng)破殼。
再采用簡(jiǎn)單機(jī)械將三種電池的正極、負(fù)極、隔膜、殼體進(jìn)行分離對(duì)骨架強(qiáng)度脆弱、或活性物質(zhì)結(jié)合牢固的5號(hào)電池的正極，采用破碎機(jī)械將骨架與正極活性物質(zhì)共同破碎成為粒徑為1mm-的粒料后，再作機(jī)械振動(dòng)分離或作化學(xué)處理；對(duì)骨架與活性物質(zhì)間機(jī)械性能相差較大的7號(hào)電池、手機(jī)方塊電池的正極，將正極的骨架與正極活性物質(zhì)投入相應(yīng)的洗脫槽中，在洗脫槽中施加低頻機(jī)械振動(dòng)能、高頻超聲機(jī)械振動(dòng)能和湍流水能，使得電極各自的骨架與其活性物質(zhì)粉末相互分離，再采用網(wǎng)篩、過濾分別收集之，以備后續(xù)化學(xué)處理。
權(quán)利要求
1.一種廢棄電池分選拆解工藝，其包括如下步驟A)將原料倉(cāng)中混裝的廢棄電池按形狀尺寸進(jìn)行分選，將形狀尺寸相同的電池上載到相同的選送帶上；B)采用電池?zé)o損檢測(cè)器，對(duì)選送帶上的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)作實(shí)時(shí)測(cè)定；C)按無損檢測(cè)執(zhí)行操作，將每一選送帶上形狀尺寸相同但內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的廢棄電池傳送到各自不同的料倉(cāng)，排列整齊后從各料倉(cāng)出口輸出；D)將從各料倉(cāng)出口輸出的選排好的電池輸出到廢棄電池破殼機(jī)，進(jìn)行自動(dòng)破殼；E)將破殼后得到的殼體與電池的正極、負(fù)極、隔膜進(jìn)行分離，歸入相應(yīng)的儲(chǔ)槽；F)將各儲(chǔ)槽中電極分別進(jìn)行處理對(duì)骨架強(qiáng)度脆弱、或活性物質(zhì)結(jié)合牢固的電極，將電極骨架與電極活性物質(zhì)共同破碎，分別傳輸?shù)椒诸悆?chǔ)存該電極粒料的分類儲(chǔ)槽，以備進(jìn)一步分離提?。粚?duì)骨架與活性物質(zhì)間機(jī)械性能相差較大的電極，先將電極骨架與電極活性物質(zhì)作機(jī)械振動(dòng)、洗脫分離，再分別傳輸?shù)椒诸悆?chǔ)存該電極骨架與活性物質(zhì)的分類儲(chǔ)槽。
2.如權(quán)利要求1所述廢棄電池分選拆解工藝，其特征在于所述步驟A包括如下操作采用多條裝有特征構(gòu)造篩選槽的動(dòng)力選送帶、使之對(duì)接所述原料倉(cāng)出料口，分別從其中篩選出形狀尺寸一致的廢棄電池并向原料倉(cāng)外傳送；而不同種選送帶上的篩選槽包括特征性的篩選大小口。
3.如權(quán)利要求1所述廢棄電池分選拆解工藝，其特征在于所述步驟B中的電池?zé)o損檢測(cè)器包括倫琴射線扇面掃描器、信號(hào)接收器、前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、緩存器、CPU、電池類型數(shù)據(jù)庫(kù)模塊以及實(shí)時(shí)信號(hào)界面。
4.如權(quán)利要求3所述廢棄電池分選拆解工藝，其特征在于所述步驟C采用了如下設(shè)備和相應(yīng)操作在每一選送帶出料端連接有包括1個(gè)來料口和2個(gè)分料口的三通式分料器，在2個(gè)分料口的交點(diǎn)處設(shè)置有分料活門，令該分料活門受到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，且令所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述無損檢測(cè)器的輸出電路相連接、受到所述無損檢測(cè)器的輸出信號(hào)控制。
5.如權(quán)利要求1所述廢棄電池分選拆解工藝，其特征在于所述步驟D采用帶有套模的電池破殼機(jī)，而所述套模包括電池入口、允許電池順其軸向運(yùn)動(dòng)的水平或傾斜的通孔和凸出設(shè)置在通孔內(nèi)壁上的刃具，所述刃具的凸出距離大于被處理電池外殼的厚度；令一沖壓頭對(duì)準(zhǔn)所述套模及其中電池，沖壓頭在動(dòng)力機(jī)的往復(fù)驅(qū)動(dòng)下、與所述通孔的軸向一致地對(duì)其中電池作往復(fù)沖壓、破殼。
6.如權(quán)利要求1所述廢棄電池分選拆解工藝，其特征在于所述步驟E采用簡(jiǎn)單機(jī)械將正極、負(fù)極、隔膜、殼體進(jìn)行分離；所述步驟F包括如下操作對(duì)骨架強(qiáng)度脆弱、或活性物質(zhì)結(jié)合牢固的正極，采用破碎機(jī)械將骨架與正極活性物質(zhì)共同破碎成為粒徑為0.5mm--1.5mm的粒料，再作化學(xué)處理；對(duì)骨架與活性物質(zhì)間機(jī)械性能相差較大的正極、負(fù)極，將電極投入各自相應(yīng)的洗脫槽中，在洗脫槽中施加低頻機(jī)械振動(dòng)能和/或高頻超聲機(jī)械振動(dòng)能，使得電極各自的骨架與其活性物質(zhì)粉末相互分離，再采用網(wǎng)篩過濾分別收集。
7.一種廢棄電池分選拆解系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括混裝廢棄電池的原料倉(cāng)、按外形/尺寸/內(nèi)部結(jié)構(gòu)分選廢棄電池的自動(dòng)分選機(jī)、廢棄電池破殼機(jī)、將電極骨架與活性材料進(jìn)行分離的洗脫槽和破碎機(jī)械。
8.如權(quán)利要求7所述廢棄電池分選拆解系統(tǒng)，其特征在于所述原料倉(cāng)處于所述自動(dòng)分選機(jī)的下方，且原料倉(cāng)的各出料口分別對(duì)接自動(dòng)分選機(jī)的不同選送帶的進(jìn)料端；每一選送帶上排列設(shè)有具特征開口結(jié)構(gòu)的篩選槽，每一選送帶上還設(shè)有掃瞄電池的無損檢測(cè)器，無損檢測(cè)器包括倫琴射線扇面掃描器、信號(hào)接收器、前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、緩存器、CPU、電池類型數(shù)據(jù)庫(kù)模塊以及實(shí)時(shí)信號(hào)界面，所述掃瞄器設(shè)在選送帶上方。
9.如權(quán)利要求7所述廢棄電池分選拆解系統(tǒng)，其特征在于所述廢棄電池破殼機(jī)包括安裝在機(jī)架上的套模，所述套模包括電池入口、允許電池順其軸向運(yùn)動(dòng)的水平或傾斜的通孔和凸出設(shè)置在通孔內(nèi)壁上的刃具，所述刃具的凸出距離大于被處理電池外殼的厚度；電池破殼機(jī)還包括受動(dòng)力機(jī)往復(fù)驅(qū)動(dòng)的沖壓頭，該沖壓頭往復(fù)沖壓方向與所述通孔的軸向一致。
10.如權(quán)利要求7所述廢棄電池分選拆解系統(tǒng)，其特征在于所述洗脫槽包括盛液的槽體，在槽體上裝設(shè)有機(jī)械振動(dòng)器、超聲發(fā)射器、湍流器和濾網(wǎng)其中一或幾種；所述破碎機(jī)械包括螺旋桿絞刀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢棄電池分選拆解工藝和系統(tǒng)，包括將原料倉(cāng)中混裝的廢棄電池按形狀尺寸進(jìn)行分選后上載到相同的選送帶上；采用電池?zé)o損檢測(cè)器對(duì)選送帶上的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)作實(shí)時(shí)測(cè)定；將每一選送帶上內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的廢棄電池傳送到不同的料倉(cāng)，排列整齊后輸出；將從各料倉(cāng)出口輸出的選排好的電池輸出到廢棄電池破殼機(jī)進(jìn)行自動(dòng)破殼；將破殼后得到的殼體等進(jìn)行分離，歸入相應(yīng)的儲(chǔ)槽；將各儲(chǔ)槽中電極分別進(jìn)行處理。本發(fā)明工藝及系統(tǒng)能夠適應(yīng)電極材料和結(jié)構(gòu)日益發(fā)展的趨勢(shì)、能對(duì)混合搜集的常用廢棄電池進(jìn)行多級(jí)高效分選、拆解、前處理，自動(dòng)化程度高，為提高廢棄電池深度回收的效率、改善二次污染殘留奠定基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)B09B5/00GK1866593SQ20061006120
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
發(fā)明者許開華 申請(qǐng)人:深圳市格林美高新技術(shù)有限公司