用于废动力电池的风选筛分装置

391 编辑：中冶有色技术网来源：合肥工业大学

2024-01-09 13:45:57

权利要求书： 1.一种用于废动力电池的风选筛分装置，其特征在于：包括机架(1)、风选装置(2)和分层筛(3)，所述分层筛(3)包括轻物料分层筛(31)、重物料分层筛(32)和传动装置，所述机架(1)是角铁焊接的框架，分上、中、下三层，上层安装风选装置(2)，中层安装轻物料分层筛(31)和重物料分层筛(32)，下层安装传动装置；

所述风选装置(2)包括进料斗(20)、轴流风机(21)、风选仓(25)和风机支架(26)，风选仓(25)为长方体形的箱体，上方和下方均为敞开开口，上方开口处设有可以抽动的可移动挡板(24)，风选仓(25)长度方向一端连接风机支架(26)，轴流风机(21)倾斜连接在风机支架(26)的下侧，风选仓(25)在连接风机支架(26)的一端的上方连接进料斗(20)的下口；

所述轻物料分层筛(31)和重物料分层筛(32)为连体结构，且重物料分层筛(32)位于进料斗(20)一侧的下方，分层筛(31)下侧设有四个滑轮(313)，所述四个滑轮(313)分置在分层筛(31)运动方向的左右两侧，每侧的两个滑轮(313)在机架(1)中层的轨道上滑动；

所述传动装置包括减速电机(37)和传动机构，减速电机(37)的动力通过传动机构推动轻物料分层筛(31)和重物料分层筛(32)水平往复运动；

工作时，启动轴流风机(21)，破碎后的废动力电池物料进入料斗(11)，轴流风机(21)的风力倾斜向上吹动废动力电池物料呈抛物线状从风选仓(25)内落入下方的轻物料分层筛(31)和重物料分层筛(32)，正极铝箔集流体上的钴酸锂粉末、负极铜箔集流体上的碳粉经过轻物料分层筛(31)和重物料分层筛(32)筛网网孔落入下方的出料口内，较轻的片状铝箔为轻物料分层筛(31)的筛余物，较重的片状铜箔为重物料分层筛(32)的筛余物；

所述风选仓(25)下侧开口的中间位置设有人字形档板(22)，所述人字形档板(22)将风选仓(25)下侧开口分为前开口和后开口，且前开口位于临近进料斗(20)一侧，所述前开口比后开口小；

所述轻物料分层筛(31)为带有围板和后墙板的簸箕状，后墙板和重物料分层筛(32)连接，轻物料分层筛(31)分为上、下两层，上层为轻料筛网(311)，下层为轻料出料口(312)，轻料筛网(311)上设有若干个均匀分布的大网孔(3111)，轻料筛网(311)向出料方向的下侧倾斜；

所述重物料分层筛(32)为带有后板的簸箕状，重物料分层筛(32)分为上、下两层，上层为重料筛网(321)，下层为重料出料口(322)，重料筛网(321)上设有若干个均匀分布的小网孔(3211)，重料筛网(321)向出料方向的下侧倾斜,重物料分层筛(32)的后板的中间位置设有用于连接传动机构的支撑板(323)；

传动机构拉动所述支撑板(323)，使得所述重物料分层筛(32)的筛动方向与所述重料出料口(322)方向垂直，所述轻物料分层筛(31)的筛动方向沿着所述轻料出料口方向；

所述风选仓(25)上在远离进料斗(20)的一端端板上侧中间位置设有出风孔，出风孔上连接出风口(23)，所述出风口(23)包括过滤网(231)和出风弯管(232)，所述出风弯管(232)的一端与所述出风孔周边焊接连接，所述出风弯管(232)的另一端指向所述端板的内侧下方，且在此端连接防止物料吹出风选仓(25)的滤网(231)。

2.根据权利要求1所述的一种用于废动力电池的风选筛分装置，其特征在于：所述可移动挡板(24)的一端插入进料斗(20)下方开口处，抽动可移动挡板(24)可调节进料斗(20)下方开口的宽度；可移动挡板(24)的另一端中间位置凸出一个正方形板，正方形板中间设有一个圆孔，圆孔中设有拉环(241)。

3.根据权利要求1所述的一种用于废动力电池的风选筛分装置，其特征在于：所述传动机构包括电机带轮(33)、传动带(34)、传动轴带轮(35)、两个轴承座(36)、传动轴(38)和连杆(39)；所述电机带轮(33)安装在减速电机(37)的输出轴上；所述传动轴(38)包括右半轴(381)、左半轴(382)和曲柄销(383)，右半轴(381)的一端设有键槽(3811)，键槽(3811)内安装平键，通过平键传递动力，并在此端安装传动轴带轮(35)，传动轴带轮(35)通过传动带(34)与电机带轮(33)连接，右半轴(381)的另一端侧面通过螺钉连接曲柄销(383)的一端，曲柄销(383)的另一端通过螺钉连接在左半轴(382)的一端侧面；所述右半轴(381)和左半轴(382)分别插在一个轴承座(36)的轴承内孔中，并通过轴承座(36)固定连接在机架(1)上；所述连杆(39)包括推杆(391)和套筒(392)，套筒(392)套装在曲柄销(383)上，套筒(392)的中间焊接连接推杆(391)的一端，推杆(391)的另一端设有90°弯柄，通过弯柄与重物料分层筛(32)活络连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于废动力电池的风选筛分装置，其特征在于：所述轴流风机(21)型号为SF4-2，所配电机的额定功率为1.5kw，额定电压220，额定转速2900rpm，且电机为变频电机；轴流风机(21)的额定风量为11000m3/h,额定风压为320Pa。

5.根据权利要求1所述的一种用于废动力电池的风选筛分装置，其特征在于：所述减速电机(37)额定功率为1.5Kw，配变频电机。

6.根据权利要求1所述的一种用于废动力电池的风选筛分装置，其特征在于：前开口的面积和后开口面积之比为2:3。

说明书：一种用于废动力电池的风选筛分装置技术领域[0001] 本发明属于废动力电池回收处理设备领域，具体地说，它涉及一种用于废动力电池的风选筛分装置。

背景技术[0002] 二十一世纪以来，新能源汽车已成为世界各国实现节能减排的重点发展方向之一。近几年，我国新能源汽车产业在政府政策支持下得到快速发展。到2020年，我国新能源

汽车年产量将达到200万辆，累计产量超过500万辆。随着新能源汽车使用量的快速增加，动

力电池报废量将逐年递增。到2020年，我国动力电池累计报废量将达到12～17万t。废动力

电池如果处置不当，其所含的有机物和贵金属会对环境构成潜在威胁，而另一方面废动力

电池中的钴、锂、铜、铝及塑料均是宝贵资源，具有极高的回收价值。因此，研究废动力电池

的无害化回收迫在眉睫。废动力电池机械式风选回收过程主要分为预处理阶段和风选两个

阶段，预处理阶段是使用破碎机对废动力电池进行机械式破碎，再进行超声波清洗；风选阶

段是针对预处理阶段破碎清洗出的不同质量和形状系数的铜箔和铝箔，利用不同质量的铜

箔和铝箔具有不同的空气动力学特性，在风力作用下铜箔和铝箔漂移距离不同而实现分

类。预处理阶段破碎出的铜箔和铝箔产物混杂在一起，未能实现铜箔和铝箔的分类回收。目

前市场上存在的废旧动力电池分离筛分装置实现重质物料与轻质物料的分离率不足30％。

发明内容[0003] 针对废动力电池机械式风选回收过程中预处理阶段破碎出的铜箔和铝箔产物混杂在一起，未能实现铜箔和铝箔的有效的分类回收的问题，本发明设计了一种基于风选振

动筛分方法的废动力电池风选回收后处理装置，以改变废动力电池回收前处理阶段破碎清

洗出的铜箔和铝箔未能实现有效分类的现状。

[0004] 本发明所采用的技术方案如下：一种用于废动力电池的风选筛分装置，包括机架1、风选装置2和分层筛3，所述分层筛3包括轻物料分层筛31、重物料分层筛32和传动装置，

所述机架1是角铁焊接的框架，分上、中、下三层，上层安装风选装置2，中层安装轻物料分层

筛31和重物料分层筛32，下层安装传动装置。

[0005] 所述风选装置2包括进料斗20、轴流风机21、风选仓25和风机支架26，风选仓25为长方体形的箱体，上方和下方均为敞开开口，上方开口处设有可以抽动的可移动挡板24，风

选仓25长度方向一端连接风机支架26，轴流风机21倾斜连接在风机支架26的下侧，风选仓

25在连接风机支架26的一端的上方连接进料斗20的下口。

[0006] 所述轻物料分层筛31和重物料分层筛32为连体结构，且重物料分层筛32位于进料斗20一侧的下方。分层筛31下侧设有四个滑轮313，所述四个滑轮313分置在分层筛31运

动方向的左右两侧，每侧的两个滑轮313在机架1中层的轨道上滑动。

[0007] 所述传动装置包括减速电机37和传动机构，减速电机37的动力通过传动机构推动轻物料分层筛31和重物料分层筛32水平往复运动。

[0008] 工作时，启动轴流风机21，破碎后的废动力电池物料进入料斗11，轴流风机21的风力倾斜向上吹动废动力电池物料呈抛物线状从风选仓25内落入下方的轻物料分层筛31和

重物料分层筛32，正极铝箔集流体上的钴酸锂粉末、负极铜箔集流体上的碳粉经过轻物料

分层筛31和重物料分层筛32筛网网孔落入下方的出料口内，较轻的片状铝箔为轻物料分层

筛31的筛余物，较重的片状铜箔为重物料分层筛32的筛余物。

[0009] 进一步限定的技术方案如下：[0010] 所述可移动挡板24的一端插入进料斗20下方开口处，抽动可移动挡板24可调节进料斗20下方开口的宽度。可移动挡板24的另一端中间位置凸出一个正方形板，正方形板中

间设有一个圆孔，圆孔中设有拉环241。

[0011] 所述风选仓25上在远离进料斗20的一端端板上侧中间位置设有出风孔，出风孔上连接出风口23，所述出风口23包括过滤网231和出风弯管232，所述出风弯管232的一端与所

述出风孔周边焊接连接，所述出风弯管232的另一端指向所述端板的内侧下方，且在此端连

接防止物料吹出风选仓25的滤网231。

[0012] 所述风选仓25下侧开口的中间位置设有人字形档板22，所述人字形档板22将风选仓25下侧开口分为前开口和后开口，且前开口位于临近进料斗20一侧。

[0013] 所述轻物料分层筛31为带有围板和后墙板的簸箕状，后墙板和重物料分层筛32连接，轻物料分层筛31分为上、下两层，上层为轻料筛网311，下层为轻料出料口312，轻料筛网

311上设有若干个均匀分布的大网孔3111，轻料筛网311向出料方向的下侧倾斜。所述重物

料分层筛32为带有后板的簸箕状，重物料分层筛32分为上、下两层，上层为重料筛网321，下

层为重料出料口322，重料筛网321上设有若干个均匀分布的小网孔3211，重料筛网321向

出料方向的下侧倾斜,重物料分层筛32的后板的中间位置设有用于连接传动机构的支撑板

323。

[0014] 所述传动机构包括电机带轮33、传动带34、传动轴带轮35、两个轴承座36、传动轴38和连杆39。所述电机带轮33安装在减速电机37的输出轴上。所述传动轴38包括右半轴

381、左半轴382和曲柄销383，右半轴381的一端设有键槽3811，键槽3811内安装平键，通过

平键传递动力，并在此端安装传动轴带轮35，传动轴带轮35通过传动带34与电机带轮33连

接，右半轴381的另一端侧面通过螺钉连接曲柄销383的一端，曲柄销383的另一端通过螺钉

连接在左半轴382的一端侧面。所述右半轴381和左半轴382分别插在一个轴承座36的轴承

内孔中，并通过轴承座36固定连接在机架1上。所述连杆39包括推杆391和套筒392，套筒392

套装在曲柄销383上，套筒392的中间焊接连接推杆391的一端，推杆391的另一端设有90°弯

柄，通过弯柄与重物料分层筛32活络连接。

[0015] 所述轴流风机21型号为SF4-2，所配电机的额定功率为1.5kw，额定电压220，额定3

转速2900rpm，且电机为变频电机。轴流风机21的额定风量为11000m/h,额定风压为320Pa。

所述减速电机37额定功率为1.5Kw，配变频电机。

[0016] 所述前开口比后开口小,前开口的面积和后开口面积之比为2:3。[0017] 本发明的有益技术效果是：[0018] (1)对破碎后的废动力电池物料经过风选装置风选，再通过轻物料分层筛和重物料分层筛的筛分，实现分类收集。

[0019] (2)本发明风选振动筛分分别筛分出的形状规则的铜箔和铝箔分离率能够达到90％以上，大大提高了分离率，为后续对分类收集的铜箔与铝箔进行再加工节约了加工时

间，节约了人力成本与物力成本，对发展我国新能源产业和降低环境污染具有重要的意义。

附图说明[0020] 图1本发明的结构示意图。[0021] 图2本发明的内部结构示意图(取出料斗和可移动挡板后)。[0022] 图3本发明的可移动挡板结构示意图。[0023] 图4本发明的出风管结构示意图。[0024] 图5本发明的进料斗与风选仓结构示意图。[0025] 图6本发明的分层筛结构示意图。[0026] 图7为本发明图6的A向视图。[0027] 图8本发明的传动轴和连杆装配示意图。[0028] 图9本发明的推杆结构示意图。[0029] 图中：机架1、轨道11、风选装置2、进料斗20、轴流风机21、人字形挡板22、出风口23、过滤网231、出风弯管232、可移动挡板24、拉环241、风选仓25、风机支架26、分层筛3、轻

物料分层筛31、轻料筛网311、大网孔3111、轻料出料口312、滑轮313、重物料分层筛32、重料

筛网321、小网孔3211、重料出料口322、支撑板323、电机带轮33、传动带34、传动轴带轮35、

轴承座36、减速电机37、传动轴38、右半轴381、键槽3811、左半轴382、曲柄销383、连杆39、推

杆391、套筒392。

具体实施方式[0030] 下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。[0031] 实施例[0032] 参见图1和图2，一种用于废动力电池的风选筛分装置，包括机架1、风选装置2和分层筛3，所述分层筛3包括轻物料分层筛31、重物料分层筛32和传动装置，所述机架1是角铁

焊接的框架，分上、中、下三层，上层安装风选装置2，中层安装轻物料分层筛31和重物料分

层筛32，下层安装传动装置。

[0033] 机架1中层设有两条轨道11，分层筛31下侧设有四个滑轮313，所述四个滑轮313分置在分层筛31运动方向的左右两侧，每侧的两个滑轮313在轨道11上滑动。

[0034] 所述传动装置包括电机带轮33、传动带34、传动轴带轮35、轴承座36、减速电机37、传动轴38和连杆39。所述减速电机37的输出轴上安装电机带轮33，传动轴38的一端安装传

动轴带轮35，传动轴带轮35通过传动带34与电机带轮33连接，传动轴38的中间连接连杆39

的一端，连杆39的另一端与分层筛3连接。

[0035] 所述减速电机37额定功率为1.5Kw，规格为GLF18，配变频电机，终端输出转速为15～60rpm。

[0036] 参见图2和图5，所述风选装置2包括进料斗20、轴流风机21、风选仓25和风机支架26，风选仓25为长方体形的箱体，上方和下方均为敞开开口，上方开口处设有可以抽动的可

移动挡板24，风选仓25长度方向一端连接风机支架26，轴流风机21倾斜连接在风机支架26

的下侧，风选仓25在连接风机支架26的一端的上方连接进料斗20的下口。所述风选仓25下

侧开口的中间位置设有人字形档板22，所述人字形档板22将风选仓25下侧开口分为前开口

和后开口，且前开口位于临近进料斗20一侧。所述前开口比后开口小,前开口的面积和后开

口面积之比为2:3。

[0037] 参见图1和图3，所述可移动挡板24的一端插入进料斗20下方开口处，抽动可移动挡板24可调节进料斗20下方开口的宽度。可移动挡板24的另一端中间位置凸出一个正方形

板，正方形板中间设有一个圆孔，圆孔中设有拉环241。

[0038] 参见图2和图4，所述风选仓25上在远离进料斗20的一端端板上侧中间位置设有出风孔，出风孔上连接出风口23，所述出风口23包括过滤网231和出风弯管232，所述出风弯管

232的一端与所述出风孔周边焊接连接，所述出风弯管232的另一端指向所述端板的内侧下

方，且在此端连接防止物料吹出风选仓25的滤网231。

[0039] 参见图6和图7，所述轻物料分层筛31为带有围板和后墙板的簸箕状，后墙板和重物料分层筛32连接，轻物料分层筛31分为上、下两层，上层为轻料筛网311，下层为轻料出料

口312，轻料筛网311上设有若干个均匀分布的大网孔3111，轻料筛网311向出料方向的下侧

倾斜。大网孔3111为30mm×25mm的长方形孔，相邻两大网孔3111的中心距离为38mm。

[0040] 所述重物料分层筛32为带有后板的簸箕状，重物料分层筛32分为上、下两层，上层为重料筛网321，下层为重料出料口322，重料筛网321上设有若干个均匀分布的小网孔

3211，小网孔3211为16mm×12mm的长方形孔，相邻两小网孔3211的中心距离为30mm。重料筛

网321向出料方向的下侧倾斜,重物料分层筛32的后板的中间位置设有用于连接传动机构

的支撑板323。

[0041] 参见图8和图9，所述传动轴38包括右半轴381、左半轴382和曲柄销383，右半轴381的一端设有键槽3811，键槽3811内安装平键，通过平键传递动力，并在此端安装传动轴带轮

35，传动轴带轮35通过传动带34与电机带轮33连接，右半轴381的另一端侧面通过螺钉连接

曲柄销383的一端，曲柄销383的另一端通过螺钉连接在左半轴382的一端侧面。所述右半轴

381和左半轴382分别插在一个轴承座36的轴承内孔中，并通过轴承座36固定连接在机架1

上。所述连杆39包括推杆391和套筒392，套筒392套装在曲柄销383上，套筒392的中间焊接

连接推杆391的一端，推杆391的另一端设有90°弯柄，通过弯柄与重物料分层筛32上的支

撑板323活络连接。

[0042] 工作时，启动轴流风机21，破碎后的废动力电池物料进入料斗11，轴流风机21的风力倾斜向上吹动废动力电池物料呈抛物线状从风选仓25内落入下方的轻物料分层筛31和

重物料分层筛32，正极铝箔集流体上的钴酸锂粉末、负极铜箔集流体上的碳粉经过轻物料

分层筛31和重物料分层筛32筛网网孔落入下方的出料口内，较轻的片状铝箔为轻物料分层

筛31的筛余物，较重的片状铜箔为重物料分层筛32的筛余物。

[0043] 以上内容并非对本发明的结构、形状作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的

范围内。