專利名稱：電芯拆解分類回收方法及使用該方法拆解回收電芯的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種電芯拆解分類回收方法及使用該方法拆解回收電芯的裝置。
背景技術：
鋰離子動力電池是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型儲能電池，并由國家“十二五”計劃中新能源項目的政策推動，鋰離子動力電池的應用將在近5年之內迅速擴大，應用領域涉及純電動汽車、混合動力車及風光儲能等，由于鋰離子動力電池的壽命有限，國內鋰電池循環(huán)壽命最高不及3000次，因此就意味著5年后國內將面臨大量的廢舊電池處理問題。鋰離子動力電池無法降解，電池內的電解液流入土地中會對環(huán)境造成嚴重污染，而且鋰離子動力鋰電池的電芯富含昂貴的單態(tài)銅和鋁金屬，以及正負極活性物質分別含鋰元素與石 墨，電芯材料具有回收價值，而且意義重大。鋰離子電池的回收與普通的電池不同，鋰離子電池的結構比較特殊，外殼為鍍鎳鋼殼或鋁殼，內部電芯為卷繞式或疊片式結構，負極為碳粉與銅箔集流體，正極為鈷酸鋰與鋁箔集流體，正負極片之間有塑料隔膜，電解液一般是LiPF6,可溶于EC(乙烯碳酸酯)和DMC(二甲基碳酸酯)或DEC (二乙基碳酸酯)等有機溶劑中。目前，國內外對鋰離子動力電池回收的研究甚少，目前尚未有專門的機械裝置進行對其進行分類回收?，F(xiàn)在采用的方法有物理法和化學法，物理法是根據電池中各組分的物理特性，如密度差、溶解性、熱穩(wěn)定性等來對電池的各組分進行分離，但一般還需要進行后續(xù)的化學處理才能得到目標產物。針對手機鋰離子電池的回收均采用壓碎方式，但是該方法無法將電池的各部分分類回收，尤其是正負的極活性物質及集流體混合在一起，后續(xù)處理也無法將正負極活性物質分別提取出來。廢舊電池經過多次充放電使用，其電芯的正、負極片粘附在隔膜上，偶爾會由于內短路而出現(xiàn)極片與隔膜粘連的情況。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種可對鋰離子動力電池的正、負極片和塑料隔膜進行分類回收的電芯拆解分類回收方法。還提供一種使用上述方法對電芯拆解回收的裝置。為解決上述問題，本發(fā)明中電芯拆解分類回收方法采用的技術方案是
一種電芯拆解分類回收方法，包括以下步驟，
步驟一，將電芯上的塑料隔膜從本體中拉出，伸展拉起塑料隔膜的伸出端從擋板上設置的寬度可供塑料隔膜通過而使正、負極片受到阻擋并從塑料隔膜上剝落的狹縫穿出并將其黏貼卷繞在芯筒上；
步驟二，旋轉芯筒，使其上黏貼的塑料隔膜連續(xù)卷繞在芯筒上，塑料隔膜上黏附的正、負極片被狹縫周圍的擋板擋止剝落。本發(fā)明中實施上述方法的裝置采用的技術方案是
一種電芯拆解分類回收裝置，包括機架，在所述機架上設有可繞自身軸線轉動用于卷繞塑料隔膜的芯筒，所述機架上設有擋板，所述擋板上設置有寬度可供塑料隔膜通過而使正、負極片受到阻擋并從塑料隔膜上剝落的狹縫。所述擋板上設置有采用定刮板固定塊固定在擋板上的定刮板和在調節(jié)裝置控制下可沿垂直于芯筒軸線方向左右移動的動刮板，所述狹縫為所述定刮板和所述動刮板之間的縫隙，所述動刮板左右移動用以調節(jié)所述狹縫寬度。所述擋板上前后并列設置有兩個沿左右方向延伸的直線導軌，所述定刮板前后兩側通過分別與直線導軌導向移動連接的定刮板固定塊固定在擋板上，所述動刮板前后兩側設有使其沿直線導軌移動的動刮板推塊，所述動刮板推塊固定在直線導軌的滑塊座上，所述調節(jié)裝置包括擋板上設置的位于兩個直線導軌同一側并平行于直線導軌的滾珠絲杠，所述滾珠絲杠兩端分別通過絲杠支持側支承座和絲杠固定側支承座支撐并軸向限位固定，所述絲杠支持側支承座與所述絲杠固定側支承座之間旋裝有可沿滾珠絲杠左右移動而對所 述狹縫的寬度進行調節(jié)的絲杠螺母，所述絲杠螺母背離定刮板一側連接有絲杠螺帽支架，所述絲杠螺帽支架與臨近的動刮板推塊連接，所述絲杠一端還設有驅動絲杠轉動的手輪和將絲杠鎖死、防止其轉動的絲杠防轉動固定件。所述絲杠螺母與所述定刮板固定塊之間設置有微調結構，所述微調結構包括固定于擋板上的螺紋副固定座和與螺紋副固定座螺紋連接的鎖緊螺栓。所述擋板下方設有高度可調的升降臺，所述升降臺上于所述狹縫左右兩邊設有用于收集正、負極片的可隨升降臺上下移動的左收集盒和右收集盒。在機架上位于所述擋板與所述升降臺之間平行于所述芯筒沿上下方向設置有兩個可繞自身軸線轉動的上滾軸和下滾軸，兩個滾軸的軸線在左右方向錯開設置。所述芯筒套裝在氣脹軸上。所述狹縫寬度的調節(jié)范圍為O 185mm。所述狹縫沿左右位置的調節(jié)范圍為±50mm。本發(fā)明中電芯拆解分類回收方法的有益效果是將拆除PP保護膜的電芯的塑料隔膜從本體中拉出，提拉塑料隔膜伸出端穿出擋板上開設的狹縫并將其卷繞在芯筒上，通過旋轉芯筒使塑料隔膜在芯筒上連續(xù)繞貼，使狹縫周圍的擋板將塑料隔膜上的正、負極片擋止剝離，從而實現(xiàn)電芯的拆解和分類回收，操作方法簡單，易于操作。本發(fā)明中電芯拆解分類回收裝置的有益效果是通過塑料隔膜穿出擋板上開設的狹縫并卷繞在機架上設置的芯筒上，通過芯筒的不斷轉動而使塑料隔膜不斷卷繞在芯筒上，使塑料隔膜不斷通過擋板上的狹縫，狹縫將粘附在塑料隔膜上的正、負極片剝離。本發(fā)明可實現(xiàn)卷繞式和疊片式的鋰離子動力電池的塑料隔膜、正極片和負極片的分類回收，裝置結構簡單、通用性強。進一步的，采用一個固定的定刮板和一個可移動調節(jié)的動刮板之間形成的狹縫實現(xiàn)正、負極片的剝離，使得狹縫寬度可調，可以對不同厚度的塑料隔膜與正、負極片的電芯的拆解。進一步的，為便于正、負極片與塑料隔膜的剝離，在進行剝離之前設置有兩道滾軸，利用滾軸的圓弧形圓周面降低正、負極片對塑料隔膜的粘附力。進一步的，用于收集正、負極片的左收集盒和右收集盒置于升降臺上，可隨升降臺上下高度調節(jié)，可以有效控制正、負極片掉落距離，避免正、負極片掉落時損壞。
進一步的，芯筒套裝在氣脹軸上，便于芯筒的拆裝，提高工作效率。


圖I是本發(fā)明中電芯拆解分類回收裝置的結構示意 圖2是圖I中擋板6上的狹縫調節(jié)機構的結構示意 圖3是本發(fā)明中電芯拆解分類回收方法的原理示意 圖4是圖I中狹縫的結構示意圖。
具體實施方式

本發(fā)明中電芯拆解分類回收裝置的實施例如圖I 4所示，下面結合附圖對本實施例進行詳細說明
包括帶有沿前后方向延伸的工作臺的機架1，機架I上方設置有沿前后方向延伸的氣脹軸4，氣脹軸4外套裝有芯筒3，氣脹軸4前端中心設置有用于旋轉氣脹軸4的芯筒手柄5，工作臺上設置有支架罩2，支架罩2采用鋁合金材料制成，支架罩2上表面設有狹縫控制機構6，狹縫控制機構下方的支架罩內設置有高度可調的升降臺9，升降臺9放置于工作臺上，升降臺9上方設置有左收集盒82和右收集盒81，左收集盒82和右收集盒81可隨升降臺上下方向移動，狹縫控制機構6與升降臺9之間的機架I上設置有與芯筒平行的上滾軸71和下滾軸72，上滾軸71與下滾軸72的軸線沿左右方向錯開。所述狹縫控制機構6包括擋板600，擋板為中空的長方形框架結構，擋板600上設置有定刮板601，定刮板通過定刮板前后兩側設置的前定刮板固定塊6031和后定刮板固定塊6032固定在擋板600上，擋板600上還設置有動刮板602,動刮板602通過前后兩側設置的前動刮板推塊6081和后動刮板推塊6082左右可移動的設置在擋板600上，擋板600前后兩邊上設置有前直線導軌6141和后直線導軌6142，前直線導軌6141遠離后直線導軌6142 —側與直線導軌平行的設置有滾珠絲杠609,滾珠絲杠609左端通過絲杠支持側支承座604支撐,右端通過絲杠固定側支承座610支撐，兩者共同作用對滾珠絲杠609進行軸向限位，絲杠固定側支承座610右邊設置有用于對滾珠絲杠609進行鎖死防止其轉動的絲杠防轉動固定件611，絲杠防轉動固定件611上設置有手柄612，絲杠防轉動固定件611的右邊設置有用于旋轉滾珠絲杠609的手輪613，絲杠支持側支承座604和絲杠固定側支承座610之間的滾珠絲杠609上旋裝有絲杠螺母605，絲杠螺母605遠離定刮板601 —側通過螺栓連接有絲杠螺帽支架607，絲杠螺帽支架607與前動刮板推塊6081連接，前動刮板推塊6081采用螺釘固定在前直線導軌6141的滑塊座上并可沿直線導軌左右移動，前定刮板固定塊6031和前動刮板推塊6081之間設置有鎖緊螺栓606，鎖緊螺栓606通過螺栓固定座固定在擋板600上，鎖緊螺栓606與螺栓固定座螺紋連接。本實施例中狹縫為定刮板與動刮板之間形成的可調縫隙，在其他實施例中還可以采用在一塊板上開設的寬度固定的狹縫，或者采用兩組伸長方向相對的彈簧推動兩塊板之間形成的狹縫。本發(fā)明中電芯拆解分類回收方法實施例的具體實施方式
如下(I)拆除電芯的PP保護膜，并將其置于升降臺9上的左收集盒82和右收集盒81中間的位置，伸展拉起粘附有正極片1-2和負極片1-3的塑料隔膜1-1的伸出端并依次從下向上繞過下滾軸72和上滾軸71，然后垂直向上使其穿出定刮板601和動刮板602之間的縫隙，將塑料隔膜黏貼卷繞在芯筒3上；(2)調整定刮板與動刮板之間縫隙的寬度和位置調整定刮板固定塊使定刮板與動刮板之間的縫隙位于芯筒正下方，狹縫可調節(jié)范圍為土 50mm，搖動手輪613，使?jié)L珠絲杠609上旋裝的絲杠螺母605向左移動，與絲杠螺母連接在一起的絲杠螺帽支架607和前動刮板推塊6081 —起向左移動，前動刮板推塊6081帶動動刮板602向左移動，使動刮板602與定刮板601之間的縫隙縮小直至絲杠螺帽支架607與鎖緊螺栓606頂緊，調節(jié)鎖緊螺栓606和手輪613，通過搖動芯筒手柄5觀察動刮板與定刮板之間的縫隙寬度是否合適，直至確保正、負極片不會隨塑料隔膜一起穿出縫隙并且不會被卡在狹縫內，狹縫寬度的調節(jié)范圍為O 185mm ；(3)轉動絲杠防轉動固定件611上的手柄612將滾珠絲杠609鎖死，緩慢轉動芯筒手柄5，塑料隔膜1-1不斷被拉出縫隙并卷繞在芯筒3上，隨著塑料隔膜1-1的不斷被拉出，正極片1-2和負極片1-3在定刮板601和動刮板602的作用下被剝離，并分別掉落在左收集盒82和右收集盒81內。為防止塑料隔膜在卷繞提拉過程中被撕裂，本實施例中對定刮板和動刮板上表面 和下表面的邊緣處均設有倒角且上表面邊緣處的倒角大于下表面邊緣處的倒角，動刮板和定刮板相對的兩面為斜面，兩斜面之間具有夾角deg為90° 120°。
權利要求
1.一種電芯拆解分類回收方法，其特征在于包括以下步驟， 步驟一，將電芯上的塑料隔膜從本體中拉出，伸展拉起塑料隔膜的伸出端從擋板上設置的寬度可供塑料隔膜通過而使正、負極片受到阻擋并從塑料隔膜上剝落的狹縫穿出并將其黏貼卷繞在芯筒上； 步驟二，旋轉芯筒，使其上黏貼的塑料隔膜連續(xù)卷繞在芯筒上，塑料隔膜上黏附的正、負極片被狹縫周圍的擋板擋止剝落。
2.—種電芯拆解分類回收裝置，其特征在于包括機架，在所述機架上設有可繞自身軸線轉動用于卷繞塑料隔膜的芯筒，所述機架上設有擋板，所述擋板上設置有寬度可供塑料隔膜通過而使正、負極片受到阻擋并從塑料隔膜上剝落的狹縫。
3.根據權利要求2所述的電芯拆解分類回收裝置，其特征在于所述擋板上設置有采用定刮板固定塊固定在擋板上的定刮板和在調節(jié)裝置控制下可沿垂直于芯筒軸線方向左右移動的動刮板，所述狹縫為所述定刮板和所述動刮板之間的縫隙，所述動刮板左右移動用以調節(jié)所述狹縫寬度。
4.根據權利要求3所述的電芯拆解分類回收裝置，其特征在于所述擋板上前后并列設置有兩個沿左右方向延伸的直線導軌，所述定刮板前后兩側通過分別與直線導軌導向移動連接的定刮板固定塊固定在擋板上，所述動刮板前后兩側設有使其沿直線導軌移動的動刮板推塊，所述動刮板推塊固定在直線導軌的滑塊座上，所述調節(jié)裝置包括擋板上設置的位于兩個直線導軌同一側并平行于直線導軌的滾珠絲杠，所述滾珠絲杠兩端分別通過絲杠支持側支承座和絲杠固定側支承座支撐并軸向限位固定，所述絲杠支持側支承座與所述絲杠固定側支承座之間旋裝有可沿滾珠絲杠左右移動而對所述狹縫的寬度進行調節(jié)的絲杠螺母，所述絲杠螺母背離定刮板一側連接有絲杠螺帽支架，所述絲杠螺帽支架與臨近的動刮板推塊連接，所述絲杠一端還設有驅動絲杠轉動的手輪和將絲杠鎖死、防止其轉動的絲杠防轉動固定件。
5.根據權利要求4所述的電芯拆解分類回收裝置，其特征在于所述絲杠螺母與所述定刮板固定塊之間設置有微調結構，所述微調結構包括固定于擋板上的螺紋副固定座和與螺紋副固定座螺紋連接的鎖緊螺栓。
6.根據權利要求2 5中任意一項所述的電芯拆解分類回收裝置，其特征在于所述擋板下方設有高度可調的升降臺，所述升降臺上于所述狹縫左右兩邊設有用于收集正、負極片的可隨升降臺上下移動的左收集盒和右收集盒。
7.根據權利要求6所述的電芯拆解分類回收裝置，其特征在于在機架上位于所述擋板與所述升降臺之間平行于所述芯筒沿上下方向設置有兩個可繞自身軸線轉動的上滾軸和下滾軸，兩個滾軸的軸線在左右方向錯開設置。
8.根據權利要求6所述的電芯拆解分類回收裝置，其特征在于所述芯筒套裝在氣脹軸上。
9.根據權利要求6所述的電芯拆解分類回收裝置，其特征在于所述狹縫寬度的調節(jié)范圍為O 185mm。
10.根據權利要求6所述的電芯拆解分類回收裝置，其特征在于所述狹縫沿左右位置的調節(jié)范圍為±50mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及電芯拆解分類回收方法及使用該方法拆解回收電芯的裝置，將電芯上的塑料隔膜從本體中拉出，伸展拉起塑料隔膜的伸出端從擋板上設置的寬度可供塑料隔膜通過而使正、負極片受到阻擋并從塑料隔膜上剝落的狹縫穿出并將其黏貼卷繞在芯筒上；旋轉芯筒，使塑料隔膜連續(xù)卷繞在芯筒上，塑料隔膜上黏附的正、負極片被狹縫周圍的擋板擋止剝落。并提出一種拆解回收電芯的裝置，包括機架，機架上設有可繞自身軸線轉動用于卷繞塑料隔膜的芯筒，機架上設有擋板，擋板上設置有寬度可供塑料隔膜通過而使正、負極片受到阻擋并從塑料隔膜上剝落的狹縫。本發(fā)明的操作方法簡便，裝置結構簡單，通用性強，適用于卷繞式和疊片式的鋰離子動力電池的分類回收。
文檔編號H01M10/54GK102969546SQ20121043026
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權日2012年11月1日
發(fā)明者王楠, 郭盛昌, 李肖肖 申請人:中航鋰電(洛陽)有限公司