一种锂电池生产用正极材料回收设备的制作方法

1.本发明涉及锂电池正极材料回收技术领域，具体为一种锂电池生产用正极材料回收设备。


背景技术：

2.锂电池的正极材料是锂电池的锂源，正极材料会在充电时释放锂电子，嵌入负极材料的碳结构中，放电时，锂电子从碳结构中析出重新形成化合物从而释放电能，锂电池的正极材料是锂离子电池构成材料的一部分，直接影响着锂离子电池的性能，占有较大比例，锂电池的使用寿命达到后，锂电池的正极材料可以进行回收利用，加工成再生阳极粉，进行使用。
3.锂电池正极材料的加工方式一般是将阳极板进行粉碎后加入氢氧化钠溶液进行反应，反应完全后，对生成物进行洗涤与离心，然后经过处理成为粗阳极粉，再次经过球磨、筛分与热处理成为再生阳极粉，阳极板在进行粉碎后，与氢氧化钠溶液之间反应，阳极板粉末难以与氢氧化钠溶液之间完全反应，从而导致设备加工阳极板的加工效率较低，且在反应过程中，沉淀物极易附着在反应空间内壁上，导致排出的生成物的含量少于实际生成物的量，从而导致设备加工阳极板时的利用率较低。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术实施例提供一种锂电池生产用正极材料回收设备，以解决相关技术中设备加工阳极板的利用率较低与设备加工阳极板加工效率较低的技术问题。为了实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案。
5.本技术实施例的第一方面提供一种锂电池生产用正极材料回收设备，包括搅拌单元与粉碎单元：粉碎单元,设于搅拌单元上端,用于对阳极板进行粉碎处理；所述搅拌单元包括容纳正极材料粉末与氢氧化钠溶液进行反应的反应筒，反应筒下侧通过电机座固定安装有电机一，电机一输出轴通过联轴器固定安装有转动柱，转动柱外端固定安装有对正极材料粉末与氢氧化钠溶液混合物进行搅拌的搅拌架，反应筒右端固定安装有通入氢氧化钠溶液与清洗水的进液口，反应筒下端固定安装有排出固体物质的排料管，反应筒左端固定安装有排出液体的排液管,反应筒上端固定安装有粉碎单元；所述粉碎单元包括粉碎筒，反应筒上端固定安装有容纳正极材料进行粉碎的粉碎筒，粉碎筒上端固定安装有容纳正极材料进行破碎的破碎盒，破碎盒前端通过电机座固定安装有电机二，电机二输出轴通过联轴器固定安装有齿轮一，破碎盒前端均匀转动连接有多个相互啮合的齿轮二，齿轮一与相邻的齿轮二相互啮合，齿轮二后端与齿轮一后端均固定安装有对正极材料进行破碎的破碎辊，粉碎筒内转动连接有对正极材料进行粉碎的粉碎架，粉碎架与转动柱之间固定连接。
6.根据本发明的实施例，所述搅拌架包括搅拌杆，转动柱外端均匀固定安装有搅拌杆，相邻的搅拌杆的倾斜角度不同，转动柱右端固定安装有刮料板，刮料板靠近反应筒筒壁一侧前后对称开设有弧形刮料槽，转动柱外端且位于刮料板上侧固定安装有固定支架，固
定支架内通过电机座固定安装有微型电机三，微型电机三输出轴通过联轴器固定安装有收卷柱，收卷柱上固定安装有收卷绳索，收卷绳索末端设置有刮料环，刮料环上且位于刮料板上侧开设有防干涉槽，防干涉槽与弧形刮料槽相配合。
7.根据本发明的实施例，所述排料管内端固定安装有电动阀门一，排料管下端卡接有收集盒。
8.根据本发明的实施例，所述排液管内端固定安装有电动阀门二，排液管内部固定安装有过滤板，过滤板右端转动连接有刮料刀，刮料刀末端固定安装有磁吸块，排液管外端转动连接有转动环，转动环右端固定安装有控制杆，控制杆末端固定安装有磁石块。
9.根据本发明的实施例，所述粉碎筒内壁固定安装有环形配合件, 环形配合件的内壁均匀固定安装有研磨配合环, 粉碎筒上端固定安装有联通管道, 联通管道下端均匀固定安装有出气口,粉碎筒右端固定安装有气泵,气泵右端固定安装有进气管,进气管内壁固定安装有过滤块, 联通管道与气泵固定连接。
10.根据本发明的实施例，所述破碎辊外端均匀固定安装有破碎齿, 粉碎筒内壁且位于破碎辊下侧固定安装有倾斜的清扫刷。
11.根据本发明的实施例，所述粉碎架包括圆柱，粉碎筒内转动连接有圆柱，圆柱与转动柱之间固定连接，圆柱上端固定安装有圆锥块，圆锥块外端面均匀固定安装有横截面为三角形的研磨环。
12.根据本发明的实施例，所述收卷绳索由多个转动块转动连接构成，转动块前端均固定安装有限位块，限位块与相邻的转动块之间相配合，刮料环内部下侧固定安装有铅块。
13.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：1、本发明中,通过刮料板上的弧形刮料槽对反应筒内壁附着的正极材料粉末与固体生成物进行刮除，通过微型电机三带动收卷柱反向转动，从而将刮料环送至反应筒底部，刮料环在向下移动的过程中，通过防干涉槽对滞留在弧形刮料槽内的正极材料粉末与固体生成物进行刮除，同时可对反应筒内壁附着的正极材料粉末与固体生成物进行进一步的刮除。
14.2、本发明中,通过过滤板防止反应液中的固体生成物随着反应液排出，当反应液完全排出后，通过转动转动环，带动磁石块移动，从而带动磁吸块移动，最终带动刮料刀转动，对滞留在过滤板右端的固体生成物进行刮除，使其随着排料管排出反应筒。
15.3、本发明中, 通过气泵将空气从出气口排出，使粉碎架与粉碎筒之间研磨完成的正极材料粉末快速向下移动，掉落至反应筒内，且可使正极材料碎片快速进入粉碎架与粉碎筒之间进行研磨处理,通过清扫刷对卡在破碎齿之间的正极材料碎片进行清扫，使其顺利落下。
16.4、本发明中, 通过限位块与转动连接的转动块相配合使收卷绳索展开时与水平面垂直，通过铅块降低刮料环的重心，增加刮料环对弧形刮料槽上的正极材料粉末与固体生成物挤压力。
17.除了上面所描述的本技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本技术实施例提供的基于一种锂电池生产用正极材料回收设备所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步的详细说明。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1示出了根据本发明实施例提供的一种锂电池生产用正极材料回收设备的主视立体结构示意图。
20.图2示出了根据本发明实施例提供的一种锂电池生产用正极材料回收设备的主视剖视平面结构示意图。
21.图3示出了图2的n处的局部放大图。
22.图4示出了图2的a-a向的剖视图。
23.图5示出了图2的b-b向的剖视图。
24.图6示出了收卷绳索的左视剖视平面结构示意图。
25.其中，上述附图包括以下附图标记：1、搅拌单元；11、反应筒；12、电机一；13、转动柱；14、搅拌架；141、搅拌杆；142、刮料板；143、弧形刮料槽；144、固定支架；145、微型电机三；146、收卷柱；147、收卷绳索；1471、转动块；1472、限位块；148、刮料环；1481、铅块；149、防干涉槽；16、进液口；17、排料管；171、电动阀门一；172、收集盒；18、排液管；181、电动阀门二；182、过滤板；183、刮料刀；184、磁吸块；185、转动环；186、控制杆；187、磁石块；2、粉碎单元；21、粉碎筒；211、环形配合件；212、研磨配合环；213、联通管道；214、出气口；215、气泵；216、进气管；217、过滤块；22、破碎盒；23、电机二；24、齿轮一；25、齿轮二；26、破碎辊；261、破碎齿；262、清扫刷；27、粉碎架；271、圆柱；272、圆锥块；273、研磨环。
实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
27.参阅图1与图2，一种锂电池生产用正极材料回收设备，包括搅拌单元1与粉碎单元2：粉碎单元2,设于搅拌单元1上端,用于对阳极板进行粉碎处理；所述搅拌单元1包括容纳正极材料粉末与氢氧化钠溶液进行反应的反应筒11，反应筒11下侧通过电机座固定安装有电机一12，电机一12输出轴通过联轴器固定安装有转动柱13，转动柱13外端固定安装有对正极材料粉末与氢氧化钠溶液混合物进行搅拌的搅拌架14，反应筒11右端固定安装有通入氢氧化钠溶液与清洗水的进液口16，反应筒11下端固定安装有排出固体物质的排料管17，反应筒11左端固定安装有排出液体的排液管18,反应筒11上端固定安装有粉碎单元2；所述粉碎单元2包括粉碎筒21，反应筒11上端固定安装有容纳正极材料进行粉碎的粉碎筒21，粉碎筒21上端固定安装有容纳正极材料进行破碎的破碎盒22，破碎盒22前端通过电机座固定安装有电机二23，电机二23输出轴通过联轴器固定安装有齿轮一24，破碎盒22前端均匀转动连接有多个相互啮合的齿轮二25，齿轮一24与相邻的齿轮二25相互啮合，齿轮二25后端
与齿轮一24后端均固定安装有对正极材料进行破碎的破碎辊26，粉碎筒21内转动连接有对正极材料进行粉碎的粉碎架27，粉碎架27与转动柱13之间固定连接；首先将正极材料倒入破碎盒22内，通过电机二23带动齿轮一24转动，从而带动齿轮二25转动，最终带动所有的破碎辊26转动，由于相邻的齿轮二25之间相互啮合以及齿轮一24与相邻的齿轮二25啮合，因此，相邻的破碎辊26之间相向转动，对经过破碎处理后的正极材料碎片进入粉碎筒21内，通过电机一12带动粉碎架27转动对正极材料碎片进行粉碎处理，使正极材料碎片成为正极材料粉末，正极材料粉末进入反应筒11内，通过转动的搅拌架14对正极材料粉末进行搅拌，使正极材料粉末均匀分布在反应筒11内，通过进液口16向反应筒11内通入氢氧化钠溶液，通过搅拌架14使正极材料粉末与氢氧化钠溶液之间充分接触反应，反应完全后，通过排液管18将反应液排出反应筒11，通过进液口16将清洗水通入反应筒11，转动的搅拌架14对固体进行清洗，通过排液管18将清洗液排出反应筒11，通过排料管17将清洗干净后的固体排出反应筒11。
28.参阅图2、图4与图5，所述搅拌架14包括搅拌杆141，转动柱13外端固定安装有多个搅拌杆141，相邻的搅拌杆141的倾斜角度不同，转动柱13右端固定安装有刮料板142，刮料板142靠近反应筒11筒壁一侧前后对称开设有弧形刮料槽143，转动柱13外端且位于刮料板142上侧固定安装有固定支架144，固定支架144内通过电机座固定安装有微型电机三145，微型电机三145输出轴通过联轴器固定安装有收卷柱146，收卷柱146上固定安装有收卷绳索147，收卷绳索147末端设置有刮料环148，刮料环148上且位于刮料板142上侧开设有防干涉槽149，防干涉槽149与弧形刮料槽143相配合；通过倾斜角度不同的搅拌杆141对正极材料粉末与氢氧化钠溶液之间进行充分搅拌，通过刮料板142上的弧形刮料槽143对反应筒11内壁附着的正极材料粉末与固体生成物进行刮除，通过微型电机三145带动收卷柱146反向转动，从而将刮料环148送至反应筒11底部，刮料环148在向下移动的过程中，通过防干涉槽149对滞留在弧形刮料槽143内的正极材料粉末与固体生成物进行刮除，同时可对反应筒11内壁附着的正极材料粉末与固体生成物进行进一步的刮除。
29.参阅图2，所述排料管17内端固定安装有电动阀门一171，排料管17下端卡接有收集盒172；通过电动阀门一171控制排料管17的顺利排料，排出的反应物进入收集盒172被收集。
30.参阅图3，所述排液管18内端固定安装有电动阀门二181，排液管18内部固定安装有过滤板182，过滤板182右端转动连接有刮料刀183，刮料刀183末端固定安装有磁吸块184，排液管18外端转动连接有转动环185，转动环185右端固定安装有控制杆186，控制杆186末端固定安装有磁石块187；通过电动阀门二181控制排液管18的开合，通过过滤板182防止反应液中的固体生成物随着反应液排出，当反应液完全排出后，通过转动转动环185，带动磁石块187移动，从而带动磁吸块184移动，最终带动刮料刀183转动，对滞留在过滤板182右端的固体生成物进行刮除，使其随着排料管17排出反应筒11。
31.参阅图2，所述粉碎筒21内壁固定安装有环形配合件211, 环形配合件211的内壁均匀固定安装有研磨配合环212, 粉碎筒21上端固定安装有联通管道213, 联通管道213下端均匀固定安装有出气口214,粉碎筒21右端固定安装有气泵215,气泵215右端固定安装有进气管216,进气管216内壁固定安装有过滤块217, 联通管道213与气泵215固定连接；通过气泵215将空气通过过滤块217过滤后通入进气管216，最终进入联通管道213，从出气口214
排出，使粉碎架27与粉碎筒21之间研磨完成的正极材料粉末快速向下移动，掉落至反应筒11内，且可使正极材料碎片快速进入粉碎架27与粉碎筒21之间进行研磨处理。
32.继续参阅图2，所述破碎辊26外端均匀固定安装有破碎齿261, 粉碎筒21内壁且位于破碎辊26下侧固定安装有倾斜的清扫刷262；通过破碎齿261对正极材料进行破碎，通过清扫刷262对卡在破碎齿261之间的正极材料碎片进行清扫，使其顺利落下。
33.再次继续参阅图2，所述粉碎架27包括圆柱271，粉碎筒21内转动连接有圆柱271，圆柱271与转动柱13之间固定连接，圆柱271上端固定安装有圆锥块272，圆锥块272外端面均匀固定安装有横截面为三角形的研磨环273；通过圆锥块272使正极材料顺利进入研磨环273与研磨配合环212之间进行研磨处理。
34.参阅图2与图6，所述收卷绳索147由多个转动块1471转动连接构成，转动块1471前端均固定安装有限位块1472，限位块1472与相邻的转动块1471之间相配合，刮料环148内部下侧固定安装有铅块1481；通过限位块1472与转动连接的转动块1471相配合使收卷绳索147展开时与水平面垂直，通过铅块1481降低刮料环148的重心，增加刮料环148对弧形刮料槽143上的正极材料粉末与固体生成物挤压力。
35.本发明工作原理：第一步：首先将正极材料倒入破碎盒22内，通过电机二23带动齿轮一24转动，从而带动齿轮二25转动，最终使相邻的破碎辊26之间相向转动，对正极材料进行破碎处理，经过破碎处理后的正极材料碎片进入粉碎筒21内。
36.第二步：通过电机一12带动粉碎架27转动对正极材料碎片进行粉碎处理，使正极材料碎片成为正极材料粉末，正极材料粉末进入反应筒11内，通过转动的搅拌架14对正极材料粉末进行搅拌，使正极材料粉末均匀分布在反应筒11内。
37.第三步：通过进液口16向反应筒11内通入氢氧化钠溶液，通过搅拌架14使正极材料粉末与氢氧化钠溶液之间充分接触反应，反应完全后，通过排液管18将反应液排出反应筒11，通过进液口16将清洗水通入反应筒11，转动的搅拌架14对固体进行清洗，通过排液管18将清洗液排出反应筒11，通过排料管17将清洗干净后的固体排出反应筒11。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“末端”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明以及简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”、“一号”、“二号”、“一”、“二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接、滑动连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围
之内。

技术特征：
1.一种锂电池生产用正极材料回收设备，其特征在于：包括搅拌单元(1)与粉碎单元(2)：粉碎单元(2),设于搅拌单元(1)上端,用于对阳极板进行粉碎处理；所述搅拌单元(1)包括容纳正极材料粉末与氢氧化钠溶液进行反应的反应筒(11)，反应筒(11)下侧通过电机座固定安装有电机一(12)，电机一(12)输出轴通过联轴器固定安装有转动柱(13)，转动柱(13)外端固定安装有对正极材料粉末与氢氧化钠溶液混合物进行搅拌的搅拌架(14)，反应筒(11)右端固定安装有通入氢氧化钠溶液与清洗水的进液口(16)，反应筒(11)下端固定安装有排出固体物质的排料管(17)，反应筒(11)左端固定安装有排出液体的排液管(18),反应筒(11)上端固定安装有粉碎单元(2)；所述粉碎单元(2)包括粉碎筒(21)，反应筒(11)上端固定安装有容纳正极材料进行粉碎的粉碎筒(21)，粉碎筒(21)上端固定安装有容纳正极材料进行破碎的破碎盒(22)，破碎盒(22)前端通过电机座固定安装有电机二(23)，电机二(23)输出轴通过联轴器固定安装有齿轮一(24)，破碎盒(22)前端均匀转动连接有多个相互啮合的齿轮二(25)，齿轮一(24)与相邻的齿轮二(25)相互啮合，齿轮二(25)后端与齿轮一(24)后端均固定安装有对正极材料进行破碎的破碎辊(26)，粉碎筒(21)内转动连接有对正极材料进行粉碎的粉碎架(27)，粉碎架(27)与转动柱(13)之间固定连接。2.根据权利要求1所述的一种锂电池生产用正极材料回收设备，其特征在于：所述搅拌架(14)包括搅拌杆(141)，转动柱(13)外端均匀固定安装有搅拌杆(141)，相邻的搅拌杆(141)的倾斜角度不同，转动柱(13)右端固定安装有刮料板(142)，刮料板(142)靠近反应筒(11)筒壁一侧前后对称开设有弧形刮料槽(143)，转动柱(13)外端且位于刮料板(142)上侧固定安装有固定支架(144)，固定支架(144)内通过电机座固定安装有微型电机三(145)，微型电机三(145)输出轴通过联轴器固定安装有收卷柱(146)，收卷柱(146)上固定安装有收卷绳索(147)，收卷绳索(147)末端设置有刮料环(148)，刮料环(148)上且位于刮料板(142)上侧开设有防干涉槽(149)，防干涉槽(149)与弧形刮料槽(143)相配合。3.根据权利要求1所述的一种锂电池生产用正极材料回收设备，其特征在于：所述排料管(17)内端固定安装有电动阀门一(171)，排料管(17)下端卡接有收集盒(172)。4.根据权利要求1所述的一种锂电池生产用正极材料回收设备，其特征在于：所述排液管(18)内端固定安装有电动阀门二(181)，排液管(18)内部固定安装有过滤板(182)，过滤板(182)右端转动连接有刮料刀(183)，刮料刀(183)末端固定安装有磁吸块(184)，排液管(18)外端转动连接有转动环(185)，转动环(185)右端固定安装有控制杆(186)，控制杆(186)末端固定安装有磁石块(187)。5. 根据权利要求1所述的一种锂电池生产用正极材料回收设备，其特征在于：所述粉碎筒(21)内壁固定安装有环形配合件(211), 环形配合件(211)的内壁均匀固定安装有研磨配合环(212), 粉碎筒(21)上端固定安装有联通管道(213), 联通管道(213)下端均匀固定安装有出气口(214),粉碎筒(21)右端固定安装有气泵(215),气泵(215)右端固定安装有进气管(216),进气管(216)内壁固定安装有过滤块(217), 联通管道(213)与气泵(215)固定连接。6. 根据权利要求1所述的一种锂电池生产用正极材料回收设备，其特征在于：所述破碎辊(26)外端均匀固定安装有破碎齿(261), 粉碎筒(21)内壁且位于破碎辊(26)下侧固定
安装有倾斜的清扫刷(262)。7.根据权利要求1所述的一种锂电池生产用正极材料回收设备，其特征在于：所述粉碎架(27)包括圆柱(271)，粉碎筒(21)内转动连接有圆柱(271)，圆柱(271)与转动柱(13)之间固定连接，圆柱(271)上端固定安装有圆锥块(272)，圆锥块(272)外端面均匀固定安装有横截面为三角形的研磨环(273)。8.根据权利要求2所述的一种锂电池生产用正极材料回收设备，其特征在于：所述收卷绳索(147)由多个转动块(1471)转动连接构成，转动块(1471)前端均固定安装有限位块(1472)，限位块(1472)与相邻的转动块(1471)之间相配合，刮料环(148)内部下侧固定安装有铅块(1481)。

技术总结
本发明涉及锂电池正极材料回收技术领域，具体为一种锂电池生产用正极材料回收设备，包括搅拌单元与粉碎单元，本发明通过粉碎单元对阳极板进行破碎与粉碎处理，使阳极板完全成为粉末状，通过搅拌单元使阳极粉末与氢氧化钠溶液之间均匀混合，使其完全反应，提高生成物的量，从而提高设备加工锂电池正极材料的加工效率，通过搅拌架对反应过程中附着在反应筒内壁的生成物进行刮除，保证从排料管排出的生成物的量与反应完全后生成的生成物含量相同，提高设备加工阳极板时的利用率。设备加工阳极板时的利用率。


技术研发人员：房安然 代爽 芦富兵 舒山 杨兴海 黄文庚 汪象
受保护的技术使用者：江西领能锂业有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/8/1