本發(fā)明屬于電池模組回收利用,特別涉及一種廢舊鋰電池模組除膠裝置。
背景技術(shù):
1、在新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展的背景下,電池在各種電子設(shè)備中的應(yīng)用變得越來越廣泛。然而,這也帶來了電池回收的必要性問題。電池中含有貴重的金屬和其他材料,如果得不到有效回收,不僅會導(dǎo)致資源的浪費,還會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。為了實現(xiàn)電池的高效回收和資源的再利用,必須首先解決電池模組中的粘膠劑的去除問題。這些粘膠劑在電池的生產(chǎn)和組裝過程中用于固定和保護電池組件,但它們在回收過程中會顯著增加拆解難度,影響回收效率。因此,開發(fā)有效的除膠技術(shù)對于提升電池回收的整體效率至關(guān)重要。
2、目前,除電池模組粘膠劑的方法主要包括物理剝離、化學(xué)溶劑處理和熱處理等。其中,物理剝離通常通過機械手段進行,但可能會損壞電池組件或影響回收效率;化學(xué)溶劑處理雖然可以有效溶解粘膠劑,但存在溶劑對環(huán)境和人員健康的潛在危害,以及處理后的廢液需要妥善處理;熱處理方法則可能會導(dǎo)致電池材料的熱損傷,并增加能耗。因此,現(xiàn)有技術(shù)在效率、環(huán)境友好性和安全性方面均存在一定不足。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,提供一種廢舊鋰電池模組除膠裝置。
2、本發(fā)明提供了一種廢舊鋰電池模組除膠裝置,包括:
3、預(yù)冷艙,用于對待處理電池模組進行冷凍;
4、噴淋艙,與所述預(yù)冷艙通過傳輸系統(tǒng)連接,用于對冷凍后的電池模組進行化學(xué)溶劑噴淋;
5、混料器,用于配置化學(xué)溶劑;
6、儲藥罐,所述儲藥罐的進液口與所述混料器連接,儲藥罐的出液口通過進液管與所述噴淋艙連接,用于存儲化學(xué)溶劑并將所述化學(xué)溶劑送至所述噴淋艙內(nèi);
7、分篩艙,與所述噴淋艙通過傳輸系統(tǒng)連接,在所述分篩艙內(nèi)部設(shè)置有孔徑不同的篩網(wǎng),用于分離電池模組和膠渣;
8、控制系統(tǒng),分別與所述預(yù)冷艙和噴淋艙連接,所述控制系統(tǒng)基于電池模組的粘膠劑屬性將控制系統(tǒng)的控制模式分為第一除膠模式和第二除膠模式;
9、所述控制系統(tǒng)包括判斷模塊,控制系統(tǒng)依據(jù)不同粘膠劑屬性獲取控制指令,所述判斷模塊判斷控制指令對應(yīng)的除膠模式,控制系統(tǒng)基于第一除膠模式和第二除膠模式分別限定所述預(yù)冷艙和噴淋艙的配置參數(shù)以實現(xiàn)不同粘膠劑屬性的電池模組除膠作業(yè)。
10、進一步的方案為,所述控制系統(tǒng)包括用戶界面以及分別與所述用戶界面連接的閾值設(shè)定模塊、預(yù)冷艙控制模塊和噴淋艙控制模塊;
11、所述閾值設(shè)定模塊用于設(shè)定第一粘膠劑屬性閾值和第二粘膠劑屬性閾值,并將粘膠劑屬性閾值作為判斷模塊的唯一判斷標(biāo)準(zhǔn),所述第一粘膠劑屬性閾值對應(yīng)第一除膠模式,所述第二粘膠劑屬性閾值對應(yīng)第二除膠模式;
12、所述預(yù)冷艙控制模塊基于預(yù)冷艙控制模型調(diào)控所述預(yù)冷艙的配置參數(shù),所述預(yù)冷艙控制模型基于粘膠劑屬性輸出預(yù)冷艙的第一配置參數(shù)和第二配置參數(shù);
13、所述噴淋艙控制模塊基于噴淋艙控制模型調(diào)控所述噴淋艙的配置參數(shù),所述噴淋艙控制模型粘膠劑屬性輸出噴淋艙的第一配置參數(shù)和第二配置參數(shù);
14、在所述用戶界面上呈現(xiàn)第一除膠模式時,要求預(yù)冷艙控制模塊和噴淋艙控制模塊響應(yīng)并調(diào)取控制系統(tǒng)內(nèi)與所述第一除膠模式對應(yīng)的第一執(zhí)行指令;以及在所述用戶界面上呈現(xiàn)第二除膠模式時,要求預(yù)冷艙控制模塊和噴淋艙控制模塊響應(yīng)并調(diào)取控制系統(tǒng)內(nèi)與所述第二除膠模式對應(yīng)的第二執(zhí)行指令;
15、所述粘膠劑屬性為粘膠劑面積所占電池模組面積的比值。
16、進一步的方案為,所述預(yù)冷艙內(nèi)部設(shè)置有預(yù)冷模塊和速凍模塊,所述預(yù)冷模塊設(shè)置在預(yù)冷艙中前部,用于預(yù)先降溫降低后續(xù)冷凍壓力,所述速凍模塊設(shè)置在預(yù)冷模塊后部,用于將電池模組表面的粘膠劑冷凍,所述預(yù)冷艙一側(cè)開設(shè)有預(yù)冷艙進料口,預(yù)冷艙另一側(cè)設(shè)置有預(yù)冷艙出料口,預(yù)冷艙底部設(shè)置有凍艙傳輸帶,所述凍艙傳輸帶用于將待處理電池模組從預(yù)冷艙進料口途經(jīng)預(yù)冷模塊和速凍模塊運輸至預(yù)冷艙出料口;
17、所述預(yù)冷艙的第一配置參數(shù)和第二配置參數(shù)分別為所述速凍模塊的冷凍溫度和所述凍艙傳輸帶的輸送速度;
18、所述預(yù)冷艙控制模型的構(gòu)建過程為:
19、獲取大量的粘膠劑屬性以及與所述粘膠劑屬性相匹配的基于預(yù)設(shè)冷凍效果的冷凍溫度和冷凍時間進行人工專家標(biāo)記,標(biāo)記后將粘膠劑屬性作為第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸入,將冷凍溫度和冷凍時間作為第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸出進行迭代訓(xùn)練,得到基于粘膠劑屬性輸出速凍模塊的冷凍溫度和所述凍艙傳輸帶的輸送速度的預(yù)冷艙控制模型。
20、進一步的方案為,所述噴淋艙一端開設(shè)有噴淋艙進料口,噴淋艙另一端開設(shè)有出渣口,所述噴淋艙進料口下端設(shè)置有噴淋艙引導(dǎo)板,用于引導(dǎo)電池模組水平放置;
21、所述噴淋艙內(nèi)部中層設(shè)置有翻料筒,用于翻動電池模組并濾除粘膠劑,在翻料筒兩側(cè)設(shè)置有滑槽,用于強制翻轉(zhuǎn)部分難以由上一翻料筒帶動的電池模組至下一翻料筒;
22、所述噴淋艙內(nèi)部上層設(shè)置有噴淋層,所述噴淋層內(nèi)設(shè)置有霧化噴淋頭,與所述翻料筒的位置相適應(yīng),在所述霧化噴淋頭的后端設(shè)置有電磁閥,所述儲藥罐與所述電磁閥通過管道連通;
23、所述噴淋艙內(nèi)部下層設(shè)置有二次藥劑槽、刮渣器和渣槽,所述刮渣器位于所述二次藥劑槽頂部,所述渣槽位于所述二次藥劑槽一側(cè),所述刮渣器用于將膠渣刮至所述渣槽內(nèi)部,所述渣槽的前端設(shè)置有出渣口,所述二次藥劑槽底部設(shè)置有液分離管,液分離管內(nèi)部設(shè)置有吸液器,所述二次藥劑槽用于收集由翻料筒濾下的二次藥劑,并由吸液器沿液分離管匯集于再生管,所述再生管與所述混料器連通;
24、所述噴淋艙的第一配置參數(shù)和第二配置參數(shù)分別為所述電磁閥的流量參數(shù)和所述翻料筒的翻轉(zhuǎn)速度;
25、所述噴淋艙控制模型的構(gòu)建過程為:
26、獲取大量的粘膠劑屬性以及與所述粘膠劑屬性相匹配的基于預(yù)設(shè)噴淋效果的流量參數(shù)和翻轉(zhuǎn)速度進行人工專家標(biāo)記,標(biāo)記后將粘膠劑屬性作為第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸入,將流量參數(shù)和翻轉(zhuǎn)速度作為第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸出進行迭代訓(xùn)練,得到基于粘膠劑屬性輸出電磁閥的流量參數(shù)和所述翻料筒的翻轉(zhuǎn)速度的噴淋艙控制模型。
27、進一步的方案為,所述噴淋層由若干個倒置的四棱臺結(jié)構(gòu)拼接而成,所述霧化噴淋頭貫穿所述四棱臺結(jié)構(gòu),且所述霧化噴淋頭通過布液和布?xì)庀到y(tǒng)與所述儲藥罐連通;
28、每個所述霧化噴淋頭包括兩個噴淋管,兩個所述噴淋管頂部連通,所述布液和布?xì)庀到y(tǒng)包括布液管和布?xì)夤?,所述布液管的一端與所述儲藥罐連通,布液管另一端為兩個分支管,分別插入兩個所述噴淋管內(nèi)部,所述布?xì)夤艿囊欢送ㄟ^進氣管連接有氣泵,布?xì)夤艿牧硪欢伺c兩個所述噴淋管連通。
29、進一步的方案為,在所述分篩艙內(nèi)部設(shè)置有篩網(wǎng),在篩網(wǎng)下層設(shè)置有渣料板,在分篩艙外側(cè)兩端設(shè)置有分料篩電動機,在篩網(wǎng)末端設(shè)置電池模組出料口,在渣料板末端設(shè)置碎渣出料口,在分篩艙下部設(shè)置有分料篩支撐架;所述分料篩電動機通過往復(fù)運動帶動篩網(wǎng)和渣料板振動,帶動電池模組和渣料從篩網(wǎng)前端運動至末端,并通過篩網(wǎng)的不同孔徑篩分離電池模組和碎渣;
30、在分篩艙上部設(shè)置有引風(fēng)管和氣流分選機,所述引風(fēng)管下端設(shè)置有熱風(fēng)器,所述氣流分選機用于向分篩艙傳輸熱風(fēng),烘干并吹走電池模組表面殘留藥劑。
31、進一步的方案為,在所述混料器頂端一側(cè)設(shè)置有加藥口,用于輸入所需固體藥劑,在混料器頂端另一側(cè)設(shè)置有輸液口,用于輸入所需液體藥劑,在混料器內(nèi)部設(shè)置有混料鉸刀,連接外部混料電動機轉(zhuǎn)動,用于混合除膠藥劑,在混料器一側(cè)設(shè)置有再生罐,所述再生管與所述再生罐連通。
32、進一步的方案為,所述儲藥罐包括罐體,所述罐體在儲藥罐內(nèi)部,罐體表面設(shè)有防腐涂層,用以儲存混料器輸入的除膠劑,在儲藥罐上端左側(cè)設(shè)置有檢測口,用以檢測液面高度、色度、濁度、氣泡量,在儲藥罐下部設(shè)置有進液口,在進液口前端設(shè)置有導(dǎo)液泵,在儲藥罐右側(cè)設(shè)置有出液布液閥,所述出液布液閥分支若干條管路用于噴淋艙的噴淋浸液,在儲藥罐上端設(shè)置有泄壓閥,用于平衡罐體壓力和導(dǎo)出部分藥劑自揮發(fā)的氣體。
33、進一步的方案為,在所述預(yù)冷艙和噴淋艙之間還設(shè)置有錘擊艙,所述錘擊艙包括錘擊艙進料口、錘擊艙導(dǎo)料板、錘頭、支撐架、反擊板和出料口;所述錘擊艙進料口位于錘擊艙的頂部,用于通過預(yù)冷艙所得的冷凍電池模組,錘擊艙導(dǎo)料板位于錘擊艙進料口的下端,用于調(diào)節(jié)開口大小和調(diào)節(jié)電池模組的進料方向,錘頭設(shè)有多個,通過支撐架依靠電動機轉(zhuǎn)動進行錘擊,反擊板設(shè)置在錘擊艙內(nèi)部,用于調(diào)節(jié)錘頭和電池模組的間隙,出料口設(shè)置在錘擊艙的底部。
34、進一步的方案為,所述傳輸系統(tǒng)包括一號傳輸梯、輸料斗、傳輸帶、二號傳輸梯;所述一號傳輸梯在?錘擊艙下端,將松散的電池模組傳輸至噴淋艙,二號傳輸梯在噴淋艙的出口端,將除膠的電池模組和渣料傳輸至分篩艙,一號傳輸梯和二號傳輸梯均包括輸料斗和傳輸帶,輸料斗在傳輸帶上部,傳輸帶依靠外部電極沿設(shè)定輸料方向運動。
35、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
36、本發(fā)明通過將含粘膠劑電池模組預(yù)先冷凍處理,并結(jié)合化學(xué)溶劑噴淋技術(shù),以實現(xiàn)更高效、安全和環(huán)保的電池模組粘膠劑去除。在進行冷凍和噴淋時,根據(jù)不同的粘膠劑屬性來配置預(yù)冷艙和噴淋艙的參數(shù),實現(xiàn)了除膠過程的自動化、節(jié)能化控制,在保證冷凍效果和噴淋效果的同時避免了冷凍過剩和噴淋過剩。
37、通過冷凍處理改變粘膠劑的物理性質(zhì),使其變得更加易碎,進而在化學(xué)溶劑噴淋過程中更容易被去除,從而顯著提升去除效率并簡化電池模組拆解。相較于傳統(tǒng)方法,這種技術(shù)減少了化學(xué)溶劑的用量和環(huán)境危害,同時降低了操作過程中的機械性破壞和安全風(fēng)險。此外,冷凍處理比熱處理需求更低的能源,降低了操作成本并避免了對電池材料的潛在損傷。