本實(shí)用新型涉及機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鋰離子電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢石墨負(fù)極材料回收裝置及石墨材料處理裝置。

背景技術(shù)：

石墨是世界上分布廣泛的一種非金屬礦物原料，具有獨(dú)特的構(gòu)造與性質(zhì)，幾乎沒有它的代用品。石墨是碳元素結(jié)晶的一種礦物，屬六方晶系，比重2.09-2.23，熔點(diǎn)3850±50℃，沸點(diǎn)4250℃。

當(dāng)石墨作為鋰離子電池負(fù)極材料時(shí)，許多的工藝過程中需要將石墨負(fù)極材料利用涂布機(jī)均勻地涂布在銅箔上，但是在該銅箔的涂布過程中會(huì)產(chǎn)生不合格品，如不滿足厚度的要求、涂覆不均勻、附著不牢靠等。這些不合格品中的石墨不回收利用將造成石墨材料的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種廢石墨材料回收裝置，旨在充分利用石墨涂布過程中產(chǎn)生的廢棄石墨材料。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種石墨材料處理裝置，其包括上述廢石墨材料回收裝置，能夠?qū)~箔涂布過程中產(chǎn)生的廢棄石墨材料回收利用。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種廢石墨材料回收裝置，包括用于剝離石墨粉本體的機(jī)械剝離裝置和用于對(duì)剝離下的石墨粉本體中的粘附載體進(jìn)行分離的高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置，高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置包括真空泵、高溫爐腔、保護(hù)氣氛管道及控制、用于對(duì)高溫爐腔進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)裝置和用于控制溫度調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)，真空泵和保護(hù)氣氛管道及控制均與高溫爐腔連通，溫度調(diào)節(jié)裝置與控制系統(tǒng)信號(hào)連通。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述廢石墨材料回收裝置還包括用于盛放石墨粉本體的盛放器，盛放器可選擇性放置于高溫爐腔中。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述機(jī)械剝離裝置為具有剝離刀的機(jī)械剝離裝置。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述廢石墨材料回收裝置還包括在進(jìn)行機(jī)械剝離之前對(duì)石墨粉本體和粘附載體進(jìn)行分散的機(jī)械振動(dòng)處理裝置。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述廢石墨材料回收裝置還包括用于分離石墨粉本體和粘附載體的重力分選裝置。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，重力分選裝置包括旋風(fēng)除塵裝置，旋風(fēng)除塵裝置上設(shè)置有風(fēng)機(jī)、物料進(jìn)口、第一出口和第二出口，第一出口設(shè)置于旋風(fēng)除塵裝置的頂部，第二出口設(shè)置在旋風(fēng)除塵裝置的底部。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述重力分選裝置還包括布袋過濾裝置，布袋過濾裝置的進(jìn)口與旋風(fēng)除塵裝置的第一出口連通。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述廢石墨材料回收裝置還包括對(duì)經(jīng)過高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置處理的石墨進(jìn)行碳化處理的碳化爐。

進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述粘附載體為銅箔。

一種石墨材料處理裝置，包括銅箔涂布裝置和上述廢石墨材料回收裝置，廢石墨材料回收裝置用于對(duì)銅箔涂布裝置處理后的廢品中的石墨進(jìn)行回收。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過上述設(shè)計(jì)得到的廢石墨材料回收裝置，應(yīng)用機(jī)械剝離裝置將石墨材料從粘附載體上剝離下來，再利用高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置提供的高溫負(fù)壓環(huán)境使粘附載體汽化，惰性氣體保護(hù)避免石墨材料不會(huì)被氧化，同時(shí)保護(hù)了石墨材料不會(huì)被氧化，使石墨材料得到回收，節(jié)約了資源。本實(shí)用新型還提供了一種石墨材料處理裝置，包括銅箔涂布裝置和上述廢石墨材料回收裝置，能夠使在銅箔涂布過程中產(chǎn)生的廢品得到回收利用，使石墨材料得到二次利用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施方式的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的機(jī)械剝離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的盛放器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的重力分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例3提供的重力分選裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-機(jī)械剝離裝置；110-剝離刀刃；120-剝離手柄；200-高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置；210-真空泵；220-高溫爐腔；230-溫度調(diào)節(jié)裝置；300-盛放器；400-重力分選裝置；410-旋風(fēng)除塵裝置；411-第二出口；412-外旋氣流；413-內(nèi)旋氣流；414-物料進(jìn)口；415-第一出口；416-風(fēng)機(jī)；420-布袋過濾裝置；422-進(jìn)口；424-排灰管；426-出口。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式是本實(shí)用新型一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施方式的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施方式。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

實(shí)施例1

請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型提供了一種廢石墨材料回收裝置，包括機(jī)械剝離裝置100和高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200，機(jī)械剝離裝置100用于剝離石墨粉本體，高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200用于對(duì)剝離下的石墨粉本體中的粘附載體進(jìn)行分離。

需要說明的是，石墨材料作為電極負(fù)極材料使用時(shí)，經(jīng)常將石墨涂布在粘附載體上，而涂覆過程中會(huì)由于厚度和均勻度等原因產(chǎn)生一些廢品，需要將廢品中的石墨材料回收再利用。具體地，粘附載體為銅箔、鋁箔等具有導(dǎo)電性能的材料。機(jī)械剝離裝置100將粘附在粘附載體上的石墨剝離下來。由于剝離下來的石墨材料中摻雜著少量的粘附載體，需要將粘附載體分離出來，高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200提供了高溫和負(fù)壓的環(huán)境。

優(yōu)選地，上述粘附載體為銅箔，銅箔作為粘附載體增強(qiáng)了粘附載體的彈性、柔軟性和彎曲強(qiáng)度，且銅箔的搖擺彎折性也同樣優(yōu)于普通導(dǎo)體。因此，將石墨材料粘附在銅箔上，可以利用將銅箔彎折的方式使粘附在銅箔上的石墨材料松散開，有利于從粘附載體上剝離下來。

進(jìn)一步地，機(jī)械剝離裝置100包括剝離刀刃110和剝離手柄120，剝離刀刃110與剝離手柄120固定連接。剝離手柄120的設(shè)置便于握持，剝離刀刃110便于剝離粘附在粘附載體上的石墨材料。另外，在其他實(shí)施方式中，機(jī)械剝離裝置100也可以為將刀刃固定在機(jī)械剝離裝置100上，通過控制機(jī)械剝離裝置100的振動(dòng)及往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)石墨材料的自動(dòng)刮離。

進(jìn)一步地，高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200包括真空泵210、高溫爐腔220、保護(hù)氣氛管道及控制(圖未示)、用于對(duì)高溫爐腔220進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)裝置230和用于控制溫度調(diào)節(jié)裝置230的控制系統(tǒng)(圖未示)，真空泵210與高溫爐腔220連通，溫度調(diào)節(jié)裝置230與控制系統(tǒng)通信連接。具體地，真空泵210與控制系統(tǒng)通信連接，從而可以通過控制系統(tǒng)控制真空泵210將高溫爐腔220內(nèi)的氣體抽出，以保持高溫爐腔220內(nèi)的真空度。溫度調(diào)節(jié)裝置230也與控制系統(tǒng)通信連接，從而可以通過控制系統(tǒng)控制溫度調(diào)節(jié)裝置230對(duì)高溫爐腔220內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。保護(hù)氣氛管道及控制用于對(duì)高溫負(fù)壓分離粘附載體的過程提供惰性氣氛，如氮?dú)?、氬氣等，以保護(hù)石墨粉本體在高溫過程中不產(chǎn)生氧化，保證得到的回收材料的品質(zhì)。

具體地，高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200中的控制系統(tǒng)與一般真空干燥箱中的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)相似，由內(nèi)置程序控制，先設(shè)定具體的溫度，控制系統(tǒng)控制保持設(shè)定溫度。真空泵210可以為一般的油泵或循環(huán)水真空泵。

具體地，機(jī)械剝離裝置100剝離下來的石墨材料中摻雜著少量的粘附載體，需要將會(huì)粘附載體分離出來。高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200提供了高溫和負(fù)壓的環(huán)境，大約溫度控制在2000℃-2400℃的時(shí)候，一般的粘附載體就會(huì)汽化分離出來。負(fù)壓控制在相對(duì)壓力-8000Pa--5000Pa時(shí)，使氣態(tài)的粘附載體被不斷抽離，有利于使粘附載體不斷的汽化和分散開，得到純凈的石墨材料。另外，由于石墨在高溫負(fù)壓的環(huán)境中，不會(huì)產(chǎn)生明顯變化，負(fù)壓的環(huán)境防止了石墨材料被氧化。

進(jìn)一步地，請(qǐng)參照?qǐng)D3，廢石墨材料回收裝置還包括用于盛放石墨粉本體的盛放器300，盛放器300可選擇性放置于高溫爐腔220中。具體地，當(dāng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行高溫負(fù)壓分離時(shí)，將待分離材料放入盛放器300中，再放入高溫爐腔220中。盛放器300用于在高溫負(fù)壓的環(huán)境下分離粘附載體的環(huán)節(jié)中盛放剝離下來的石墨材料。優(yōu)選地，盛放器300為石墨坩堝，具有良好的熱導(dǎo)性和耐高溫性，能夠適用于本過程中的高溫環(huán)境。

由于石墨材料在剝離和高溫處理的過程中會(huì)有一定形態(tài)上的變化，因此對(duì)其表面形態(tài)和含碳量有所影響。因此，本實(shí)施例中，優(yōu)選地，廢石墨材料回收裝置還包括對(duì)經(jīng)過高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200處理的石墨材料進(jìn)行碳化處理的碳化爐(圖未示)。碳化爐的具體結(jié)構(gòu)和工作原理與現(xiàn)有的碳化爐相似，可以保持一定的碳化溫度對(duì)石墨材料進(jìn)行碳化。具體地，將石墨材料表面涂覆蔗糖、瀝青等含碳物質(zhì)，再放入碳化爐中進(jìn)行碳化處理，從而分離出涂覆的蔗糖等含碳物質(zhì)中的氫和氧，增加了石墨材料的含碳量。

實(shí)施例2

本實(shí)施例所提供的廢石墨材料回收裝置，其實(shí)現(xiàn)原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和實(shí)施例1相同，為簡要描述，本實(shí)施例未提及之處，可參考實(shí)施例1中相應(yīng)內(nèi)容。請(qǐng)參照?qǐng)D4，與實(shí)施例1的不同之處在于，本實(shí)施例提供的廢石墨材料回收裝置還包括機(jī)械振動(dòng)處理裝置(圖未示)和重力分選裝置400。

具體地，機(jī)械振動(dòng)處理裝置可以為超聲機(jī)或其他具有機(jī)械振動(dòng)功能的處理設(shè)備，機(jī)械振動(dòng)處理裝置用于在對(duì)石墨材料進(jìn)行機(jī)械剝離之前對(duì)石墨粉本體和粘附載體進(jìn)行分散。如采用超聲機(jī)對(duì)材料進(jìn)行超聲處理，降低了石墨材料與粘附載體結(jié)合的緊密度，有利于后續(xù)的剝離工作的進(jìn)行。另外，在其他實(shí)施方式中也可以采用離心分離機(jī)等，同樣有利于使降低石墨材料與粘附載體結(jié)合的緊密度。

具體地，重力分選裝置400用于將石墨粉本體和粘附載體進(jìn)行分離。由于石墨材料的密度遠(yuǎn)大于一般粘附載體如銅箔的密度，如銅的密度為8.5-8.8g/cm³,石墨的密度約為1.8g/cm³,利用石墨粉本體和粘附載體的密度差異，使二者進(jìn)行初步的分離。

優(yōu)選地，重力分選裝置400包括旋風(fēng)除塵裝置410，旋風(fēng)除塵裝置410上設(shè)置有風(fēng)機(jī)416、物料進(jìn)口414、第一出口415和第二出口411，第一出口415設(shè)置于旋風(fēng)除塵裝置410的頂部，第二出口411設(shè)置在旋風(fēng)除塵裝置410的底部。風(fēng)機(jī)416產(chǎn)生的氣流，在旋風(fēng)除塵裝置410內(nèi)部通過外旋氣流412和內(nèi)旋氣流413的流動(dòng)，使銅箔等粘附載體從第二出口411輸出，氣流帶著石墨粉本體從第一出口415輸出，使石墨材料得到分離。

實(shí)施例3

本實(shí)施例所提供的廢石墨材料回收裝置，其實(shí)現(xiàn)原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和實(shí)施例2相同，與實(shí)施例2的不同之處在于，本實(shí)施例提供的廢石墨材料回收裝置中的重力分選裝置400還包括布袋過濾裝置420。

請(qǐng)參照?qǐng)D5，布袋過濾裝置420的進(jìn)口422與旋風(fēng)除塵裝置410的第一出口415連通。氣流帶著石墨粉本體從第一出口415輸出進(jìn)入布袋過濾裝置420，經(jīng)過布袋過濾裝置420的處理，氣流從出口426排出，石墨粉本體從底部的排灰管424分離出來，得到更為純凈的石墨材料。具體地，布袋過濾裝置420與現(xiàn)有的袋式過濾器結(jié)構(gòu)和工作原理相同。

本實(shí)施例提供的廢石墨材料回收裝置的工作過程：將處理不合格品進(jìn)行超聲處理，降低粘附載體和石墨材料結(jié)合的緊密度；采用機(jī)械剝離裝置100將石墨材料從粘附載體上剝離下來，并對(duì)石墨材料進(jìn)行收集；通過重力分選裝置400中的旋風(fēng)除塵裝置410脫除石墨材料中混合的粘附載體，氣流帶著石墨材料從旋風(fēng)除塵裝置410的第一出口415輸出進(jìn)入布袋過濾裝置420，分離出較為純凈的石墨材料；將經(jīng)過重力分選裝置400初步分離得到的石墨材料放入高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200，石墨材料中摻雜的粘附載體汽化，并不斷由真空泵210抽出，得到純凈的石墨材料。

本實(shí)用新型還提供了一種石墨材料處理裝置，包括銅箔涂布裝置和廢石墨材料回收裝置，廢石墨材料回收裝置用于對(duì)銅箔涂布裝置處理后的廢品中的石墨進(jìn)行回收。對(duì)銅箔涂布工序中產(chǎn)生的不合格品進(jìn)行回收利用。經(jīng)過廢石墨材料回收裝置的處理使不合格品中的石墨材料得到回收，具體的過程請(qǐng)參照石墨材料回收裝置的工作過程。

具體地，銅箔涂布裝置的工作過程是將石墨材料通過粘結(jié)劑粘附在銅箔上，粘結(jié)劑通過高溫處理后蒸發(fā)，得到表面上涂覆石墨材料的銅箔，應(yīng)用在電池的負(fù)極材料中。

綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種廢石墨材料回收裝置，其將粘附在粘附載體上的石墨剝離下來，在經(jīng)高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200處理使粘附載體汽化，將石墨材料分離出來；在進(jìn)行高溫氣氛保護(hù)負(fù)壓分離裝置200進(jìn)行分離之前采用重力分選裝置400進(jìn)行初步分離，旋風(fēng)除塵裝置410使石墨粉本體和粘附載體得到分離，石墨粉本體隨著氣流從第一出口415輸出，再經(jīng)過布袋過濾裝置420的處理使氣流和石墨粉本體顆粒得到分離，提高了整個(gè)分離過程得到的石墨材料的純度。本實(shí)用新型還提供了一種石墨材料處理裝置，包括廢石墨材料回收裝置，使廢石墨材料回收裝置用于在銅箔涂布工序過程中產(chǎn)生的廢品的回收利用。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。