本技術(shù)屬于新能源汽車電池回收領(lǐng)域,特別涉及一種含低鋁或低氟的汽車動力電池帶電回收裝置。
背景技術(shù):
1、目前,新能源汽車多采用電驅(qū)動結(jié)構(gòu),而部分電驅(qū)動汽車在使用過程中,鋁和氟在電池中扮演著關(guān)鍵角色,尤其是在提高電池性能和安全性方面,鋁做為一種理想的陽極材料,常在電池中作為正極的集流體使用,是電池必須材料;
2、氟化學(xué)材料在鋰離子電池中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,尤其是氟化合物和氟樹脂的應(yīng)用,顯著提高了電池性能,同時,氟代電解液的研究是當(dāng)前的重要方向,它能在循環(huán)過程中在電極表面形成富含氟化鋰的固體電解質(zhì)界面膜,有效抑制負(fù)極鋰枝晶的形成,同時提高電解液的氧化穩(wěn)定性,從而提升高電壓正極的適配性和鋰金屬電池的循環(huán)穩(wěn)定性;
3、而電池在使用后會因為損耗等原因?qū)е聼o法繼續(xù)使用,隨著新能源汽車使用量的增加,廢舊電池的數(shù)量也急劇上升,給環(huán)境帶來了嚴(yán)重壓力,而廢舊電池經(jīng)過拆解、破碎、篩分等工序得到的含鎳、鈷、錳、銅、鋁和鋰等金屬及碳粉的黑色粉體被稱為電池黑粉,電池黑粉中含有大量的有價金屬,具有很高的回收價值,為了對廢舊電池再利用,常常會對廢舊電池進行破碎處理,其中,電池在帶電狀態(tài)進行破碎時,為了避免電解液在高溫與氧氣發(fā)生燃爆,需要對破碎腔室進行氧含量控制,但是現(xiàn)有技術(shù)在使用時,只是簡單的對破碎腔室進行充氮防爆,新能源汽車電池在破碎后,電解液會隨黑粉等一起過濾收集后再送入烘干設(shè)備內(nèi)烘干,在此過程中電解液也容易接觸到高溫和過高的氧含量造成燃爆,操作繁瑣,增加成本同時還增加了危險性,且現(xiàn)有廢舊鋰電池主要通過破碎拆解成電池黑粉后進行回收,而黑粉中鋁或氟含量會嚴(yán)重影響回收成本,傳統(tǒng)的破碎設(shè)備在破碎時單次破碎效率低,經(jīng)過多次破碎才能夠破碎拆解電池,導(dǎo)致破碎后細(xì)小碎屑多,從而導(dǎo)致黑粉中鋁或氟含量高,影響回收成本,同時,多次破碎使黑粉也更容易被碎片包裹,導(dǎo)致破碎后黑粉的出料率低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、(一)要解決的技術(shù)問題
2、為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足,現(xiàn)提出一種含低鋁或低氟的汽車動力電池帶電回收裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)在使用時,只是簡單的對破碎腔室進行充氮防爆,新能源汽車電池在破碎后,電解液會隨黑粉等一起過濾收集后再送入烘干設(shè)備內(nèi)烘干,在此過程中電解液也容易接觸到高溫和過高的氧含量造成燃爆,操作繁瑣,增加成本同時還增加了危險性的情況;
3、其次,以解決傳統(tǒng)的破碎設(shè)備在破碎時單次破碎效率低,經(jīng)過多次破碎才能夠破碎拆解電池,導(dǎo)致破碎后細(xì)小碎屑多,從而導(dǎo)致黑粉中鋁或氟含量高,影響回收成本,同時,多次破碎使黑粉也更容易被碎片包裹,導(dǎo)致破碎后黑粉的出料率低的情況。
4、(二)技術(shù)方案
5、本實用新型通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):本實用新型提出了一種含低鋁或低氟的汽車動力電池帶電回收裝置,其結(jié)構(gòu)包括支撐架、進料斗和切碎機,所述支撐架上裝配有進料斗、切碎機,所述進料斗一端連接切碎機;
6、還包括有氮氣源,所述氮氣源用于為切碎機內(nèi)提供氮氣;
7、所述切碎機包括檢測傳感器、排氣口、換熱結(jié)構(gòu)、機體、破碎腔、側(cè)梳板、破碎輥和電控閥門,所述機體內(nèi)部設(shè)有破碎腔,所述破碎腔底部和一側(cè)貫穿機體,所述破碎腔貫穿機體處均裝配有電控閥門,所述進料斗一端與破碎腔側(cè)端貫穿機體處連接,所述破碎腔內(nèi)部裝配有切碎用的側(cè)梳板、破碎輥,所述檢測傳感器裝配于破碎腔內(nèi),所述破碎腔還連接有排氣口并通過排氣口貫穿機體,所述排氣口處還設(shè)有換熱結(jié)構(gòu),所述換熱結(jié)構(gòu)進口連接有氮氣源,所述換熱結(jié)構(gòu)出口與破碎腔連通。
8、進一步的,所述切碎機還包括底座、出料槽和濾板,所述底座裝配于機體底部,所述底座內(nèi)設(shè)有出料槽,所述出料槽貫穿底座頂部、底部和側(cè)端一側(cè),所述濾板傾斜裝配,所述濾板高端裝配于底座內(nèi),所述濾板低端穿過出料槽貫穿底座側(cè)端處,所述濾板將出料槽分割為上下兩部分,所述出料槽頂部與破碎腔底部貫穿機體處連通。
9、進一步的,所述出料槽底部貫穿底座處為漏斗形結(jié)構(gòu)。
10、進一步的,所述檢測傳感器為氧含量傳感器或氮含量傳感器,所述換熱結(jié)構(gòu)為換熱管路或換熱器。
11、進一步的,所述檢測傳感器與破碎輥連鎖。
12、進一步的,所述切碎機還包括有溫度傳感器,所述溫度傳感器用于檢測換熱結(jié)構(gòu)與破碎腔連通處溫度。
13、進一步的,所述切碎機還包括有電控三通,所述電控三通裝配于換熱結(jié)構(gòu)與破碎腔連通處,所述電控三通設(shè)有2個,2個所述電控三通還連接有外部熱源,2個所述電控三通與外部熱源形成換熱結(jié)構(gòu)與破碎腔連通處的外部換熱回路。
14、進一步的,所述破碎輥由輥體、切碎槽、刀頭裝配座、裝配孔和刀頭組成,所述輥體的弧形面上均勻設(shè)有切碎槽,所述切碎槽的一端在輥體上形成刀頭裝配座,所述刀頭裝配座上裝配有刀頭,所述刀頭的刀刃朝向切碎槽側(cè)進行裝配,所述刀頭的刀身方向上與刀頭裝配座上均設(shè)有對應(yīng)的裝配孔,所述裝配孔用于刀頭固定于刀頭裝配座上。
15、進一步的,所述刀頭的刀刃為上高下低的傾斜弧形,所述刀頭刀刃方向截面為菱形。
16、進一步的,所述輥體弧面上設(shè)有2組以上的切碎槽,2組以上切碎槽并排設(shè)置,每組所述切碎槽設(shè)有2個以上,2個以上所述切碎槽呈圓形均勻環(huán)繞于輥體弧面上,相鄰所述切碎槽裝配的刀頭交錯裝配。
17、進一步的,所述破碎腔內(nèi)氧氣含量小于2%或氮氣含量大于8%。
18、進一步的,所述換熱結(jié)構(gòu)與破碎腔連通處溫度大于等于85℃。
19、(三)有益效果
20、上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果:
21、1)、為解決現(xiàn)有技術(shù)在使用時,只是簡單的對破碎腔室進行充氮防爆,新能源汽車電池在破碎后,電解液會隨黑粉等一起過濾收集后再送入烘干設(shè)備內(nèi)烘干,在此過程中電解液也容易接觸到高溫和過高的氧含量造成燃爆,操作繁瑣,增加成本同時還增加了危險性的情況,通過在設(shè)備的排氣口處設(shè)有換熱結(jié)構(gòu),換熱結(jié)構(gòu)的進氣口連接氮氣源,換熱結(jié)構(gòu)的出氣口連接破碎腔,結(jié)合破碎腔進出料的電控閥門和檢測傳感器,使設(shè)備實現(xiàn)密封低氧破碎同時還能夠利用破碎腔排氣的熱量對填充的氮氣進行加熱,使填充的氮氣能夠在后續(xù)破碎時直接烘干電解液,使電解液不再具備易燃易爆的性質(zhì),在氮氣填充溫度不夠時,還可自動轉(zhuǎn)輸至外部熱源進行加溫?fù)Q熱,增加余熱利用率,減少多設(shè)備和使用成本同時更好的保證出料的安全性,便于新能源汽車電池的直接回收利用。
22、2)、為解決傳統(tǒng)的破碎設(shè)備在破碎時單次破碎效率低,經(jīng)過多次破碎才能夠破碎拆解電池,導(dǎo)致破碎后細(xì)小碎屑多,從而導(dǎo)致黑粉中鋁或氟含量高,影響回收成本,同時,多次破碎使黑粉也更容易被碎片包裹,導(dǎo)致破碎后黑粉的出料率低的情況,通過設(shè)有并排交錯設(shè)置的刀頭,同時刀頭的刀刃采用傾斜弧形,使刀頭的刀刃能夠更容易切碎電池,減少電池被擠壓破碎的情況,減少折疊包裹,增加刀頭的單次破碎效率,減少碎屑產(chǎn)生和減少折疊包裹的情況,增加黑粉的出料率同時減少混雜的顆粒含量,由于刀刃的切開效率,使刀頭相對傳統(tǒng)能夠適用更寬的刀身,從而使單次切片增大,進一步減少碎屑顆粒,使新能源汽車電池回收更高效。