高安全锂电池整体材料分离设备.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010015340.7 (22)申请日 2020.01.07 (71)申请人 袁自兰 地址 237300 安徽省六安市金寨县古碑镇 七邻村李湾组 (72)发明人 袁自兰 (51)Int.Cl. H01M 10/54(2006.01) (54)发明名称 一种高安全锂电池整体材料分离设备 (57)摘要 一种高安全锂电池整体材料分离设备， 包括 机壳， 所述机壳内设有切皮腔， 所述切皮腔内设 有电池固定轴， 所述电池固定轴外壁上设有左固 定块， 所述电池固定轴外壁上设有与所述左固

2、定 块相对应的右固定块， 所述右固定块右侧可滑动 的设有四组用于切割锂电池外部金属蒙皮的蒙 皮刀， 所述切皮腔左侧端壁内设有切换腔； 本发 明结构简单， 操作方便， 维护便利， 且该设备工作 过程中始终保持电池内部材料完整， 避免意外事 故的发生， 提供锂电池回收过程的安全性， 同时 该设备可高效的分离锂电池材料， 极大提高材料 回收率， 因此该设备具有较高的使用和推广价 值。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 111092274 A 2020.05.01 CN 111092274 A 1.一种高安全锂电池整体材料分离设备， 包括机壳， 其特征在于： 所述机壳内设有切皮 腔， 所述切

3、皮腔内设有电池固定轴， 所述电池固定轴外壁上设有左固定块， 所述电池固定轴 外壁上设有与所述左固定块相对应的右固定块， 所述右固定块右侧可滑动的设有四组用于 切割锂电池外部金属蒙皮的蒙皮刀， 所述切皮腔左侧端壁内设有切换腔， 所述机壳内设有 与所述切皮腔连通的废料腔， 所述废料腔内左右对称的设有可上下滑动的转动滑块， 所述 转动滑块内可转动的设有镊取轴， 所述镊取轴位于所述废料腔内的外壁上设有用于镊取隔 膜的镊取块， 所述废料腔内前后对称的设有九组清除轴， 所述清除轴靠近所述镊取块一端 设有用于清理隔膜上的电极材料的电极材料清除刷， 所述废料腔远离所述镊取块一侧壁内 设有清除腔， 所述切皮腔后

4、侧端壁内设有动力腔， 所述动力腔内设有用于为该设备提供动 力的动力装置， 所述动力腔内设有可使所述动力装置产生的动力传递至各个装置内的传动 装置， 所述镊取腔内设有镊取隔膜的的蒙皮刀， 所述清除腔内设有分离电极材料的清除装 置， 所述切换腔内设有用去切换锂电池的切换装置， 所述动力腔右侧端壁内设有切割腔， 所 述切割腔内设有用于切除蒙皮的切割装置。 2.根据权利要求1中的一种高安全锂电池整体材料分离设备， 其特征在于： 所述动力装 置包括设于所述动力腔右侧端壁内的主电机， 所述动力腔内设有与所述主电机动力连接的 动力轴， 所述动力轴左端设有驱动所述传动装置转动的动力齿轮。 3.根据权利要求1中

5、的一种高安全锂电池整体材料分离设备， 其特征在于： 所述传动装 置包括设于所述动力腔内的传动轴， 所述传动轴外壁上设有与所述动力齿轮啮合的传动齿 轮， 所述传动轴外壁上设有可带动所述切换装置转动的传动带轮， 所述传动轴位于所述切 割腔内的右端设有可带动所述切割装置转动的传动锥齿轮， 所述传动轴左端设有内齿圈， 所述动力腔内设有高速轴， 所述高速轴右端设有中心齿轮， 其中， 所述中心齿轮与所述内齿 圈之间通过行星齿轮啮合， 所述高速轴位于所述传动腔内的左端设有传递锥齿轮， 所述传 动腔内设有变向轴， 所述变向轴前端设有与所述传递锥齿轮啮合的变向锥齿轮， 所述变向 轴后端设有主动带轮， 所述镊取腔

6、内设有主动轴， 所述主动轴位于所述传动腔内的后端设 有从动带轮， 所述从动带轮与所述主动带轮之间通过传动皮带连接， 所述主动轴位于所述 清除腔内的外壁上设有可带动所述清除装置转动的低速带轮， 所述主动轴外壁上设有可带 动所述镊取装置转动的主动齿轮， 所述主动轴外壁上设有输出锥齿轮。 4.根据权利要求1中的一种高安全锂电池整体材料分离设备， 其特征在于： 所述镊取装 置包括设于所述废料腔内的凸轮轴， 所述凸轮轴外壁上设有与所述转动滑块配合的凸轮， 进而可通过所述转动滑块带动所述镊取轴向上滑动， 所述废料腔左侧壁内设有镊取腔， 所 述镊取轴位于所述镊取腔内的左端设有与所述输出锥齿轮啮合的输入锥齿轮

7、， 所述凸轮轴 位于所述镊取腔内的左端设有从动锥齿轮， 所述镊取腔内设有从动轴， 所述从动轴前端设 有与所述从动锥齿轮啮合的主动锥齿轮， 所述从动轴后端设有与所述主动齿轮啮合的从动 齿轮。 5.根据权利要求1中的一种高安全锂电池整体材料分离设备， 其特征在于： 所述清除装 置包括设于所述清除腔内且与所述清除轴配合的套轴， 所述套轴外壁上设有同步齿轮， 所 述左侧的套轴外壁上设有高速带轮， 所述高速带轮与所述低速带轮之间通过加速皮带连 接， 后侧的所述清除腔内设有后滑块， 其中所述清除轴转动的设于所述后滑块内， 后侧的所 述清除腔内设有前滑块， 其中后侧的所述清除轴转动的设于前滑块内， 所述清除

8、腔内设有 权利要求书 1/2 页 2 CN 111092274 A 2 与所述前滑块以及所述后滑块啮合的往复齿轮， 所述清除腔内设有往复电机， 其中， 所述往 复电机与所述往复齿轮动力连接。 6.根据权利要求1中的一种高安全锂电池整体材料分离设备， 其特征在于： 所述切换装 置包括设于所述电池固定轴位于所述切换腔内左端的槽轮， 所述切换腔内设有切换轴， 所 述切换轴左端设有可与所述槽轮配合的拨轮， 所述切换轴右端设有位于所述动力腔内的切 换带轮， 所述切换带轮与所述传动带轮之间通过切换皮带连接， 进而可保证该设备持续工 作。 7.根据权利要求1中的一种高安全锂电池整体材料分离设备， 其特征在于

9、： 所述切割装 置包括设于所述切割腔内的切割滑块， 其中切割滑块与所述蒙皮刀配合， 所述切割腔内设 有与所述切割腔左侧端壁铰接的第三连杆， 所述切割腔内设有与所述切割滑块铰接的第二 连杆， 其中， 所述第三连杆与是第二连杆铰接， 所述切割腔内设有切割轴， 所述切割轴前端 设有与所述传动锥齿轮啮合的切割锥齿轮， 所述切割轴后端设有转盘， 所述转盘与所述第 二连杆之间通过第三连杆铰接， 进而可通过带动切割滑块左右滑动进而对锂电池的金属蒙 皮进行切割。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111092274 A 3 一种高安全锂电池整体材料分离设备 技术领域 0001 本发明涉及锂电池领域， 具体涉及

10、一种高安全锂电池整体材料分离设备。 背景技术 0002 锂电池作为一种高能量密度的能源储存设备， 以及其自身所具有的优点， 在当代 社会不断发展的今天， 锂电池的应用范围十分的广泛， 且应用前景良好， 然后由于氧化原 因， 锂电池在几年后便会寿终正寝。 0003 如果不对锂电池进行适当处理， 对环境的污染十分严重， 然后传统的处理方法是 将电池进行粉碎， 然后进行筛选回收， 但是该方式在粉碎过程中易造成电池短路， 电池发热 造成爆炸事故， 且筛选效率较低， 电池材料回收效率不高。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种高安全锂电池整体材料分离设备， 能够克服现有技术 的上述缺陷。 000

11、5 一种高安全锂电池整体材料分离设备， 包括机壳， 所述机壳内设有切皮腔， 所述切 皮腔内设有电池固定轴， 所述电池固定轴外壁上设有左固定块， 所述电池固定轴外壁上设 有与所述左固定块相对应的右固定块， 所述右固定块右侧可滑动的设有四组用于切割锂电 池外部金属蒙皮的蒙皮刀， 所述切皮腔左侧端壁内设有切换腔， 所述机壳内设有与所述切 皮腔连通的废料腔， 所述废料腔内左右对称的设有可上下滑动的转动滑块， 所述转动滑块 内可转动的设有镊取轴， 所述镊取轴位于所述废料腔内的外壁上设有用于镊取隔膜的镊取 块， 所述废料腔内前后对称的设有九组清除轴， 所述清除轴靠近所述镊取块一端设有用于 清理隔膜上的电极

12、材料的电极材料清除刷， 所述废料腔远离所述镊取块一侧壁内设有清除 腔， 所述切皮腔后侧端壁内设有动力腔， 所述动力腔内设有用于为该设备提供动力的动力 装置， 所述动力腔内设有可使所述动力装置产生的动力传递至各个装置内的传动装置， 所 述镊取腔内设有镊取隔膜的的蒙皮刀， 所述清除腔内设有分离电极材料的清除装置， 所述 切换腔内设有用去切换锂电池的切换装置， 所述动力腔右侧端壁内设有切割腔， 所述切割 腔内设有用于切除蒙皮的切割装置。 0006 优选地， 所述动力装置包括设于所述动力腔右侧端壁内的主电机， 所述动力腔内 设有与所述主电机动力连接的动力轴， 所述动力轴左端设有驱动所述传动装置转动的动

13、力 齿轮。 0007 优选地， 所述传动装置包括设于所述动力腔内的传动轴， 所述传动轴外壁上设有 与所述动力齿轮啮合的传动齿轮， 所述传动轴外壁上设有可带动所述切换装置转动的传动 带轮， 所述传动轴位于所述切割腔内的右端设有可带动所述切割装置转动的传动锥齿轮， 所述传动轴左端设有内齿圈， 所述动力腔内设有高速轴， 所述高速轴右端设有中心齿轮， 其 中， 所述中心齿轮与所述内齿圈之间通过行星齿轮啮合， 所述高速轴位于所述传动腔内的 左端设有传递锥齿轮， 所述传动腔内设有变向轴， 所述变向轴前端设有与所述传递锥齿轮 说明书 1/5 页 4 CN 111092274 A 4 啮合的变向锥齿轮， 所述

14、变向轴后端设有主动带轮， 所述镊取腔内设有主动轴， 所述主动轴 位于所述传动腔内的后端设有从动带轮， 所述从动带轮与所述主动带轮之间通过传动皮带 连接， 所述主动轴位于所述清除腔内的外壁上设有可带动所述清除装置转动的低速带轮， 所述主动轴外壁上设有可带动所述镊取装置转动的主动齿轮， 所述主动轴外壁上设有输出 锥齿轮。 0008 优选地， 所述镊取装置包括设于所述废料腔内的凸轮轴， 所述凸轮轴外壁上设有 与所述转动滑块配合的凸轮， 进而可通过所述转动滑块带动所述镊取轴向上滑动， 所述废 料腔左侧壁内设有镊取腔， 所述镊取轴位于所述镊取腔内的左端设有与所述输出锥齿轮啮 合的输入锥齿轮， 所述凸轮轴

15、位于所述镊取腔内的左端设有从动锥齿轮， 所述镊取腔内设 有从动轴， 所述从动轴前端设有与所述从动锥齿轮啮合的主动锥齿轮， 所述从动轴后端设 有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。 0009 优选地， 所述清除装置包括设于所述清除腔内且与所述清除轴配合的套轴， 所述 套轴外壁上设有同步齿轮， 所述左侧的套轴外壁上设有高速带轮， 所述高速带轮与所述低 速带轮之间通过加速皮带连接， 后侧的所述清除腔内设有后滑块， 其中所述清除轴转动的 设于所述后滑块内， 后侧的所述清除腔内设有前滑块， 其中后侧的所述清除轴转动的设于 前滑块内， 所述清除腔内设有与所述前滑块以及所述后滑块啮合的往复齿轮， 所述清除腔 内设

16、有往复电机， 其中， 所述往复电机与所述往复齿轮动力连接。 0010 优选地， 所述切换装置包括设于所述电池固定轴位于所述切换腔内左端的槽轮， 所述切换腔内设有切换轴， 所述切换轴左端设有可与所述槽轮配合的拨轮， 所述切换轴右 端设有位于所述动力腔内的切换带轮， 所述切换带轮与所述传动带轮之间通过切换皮带连 接， 进而可保证该设备持续工作。 0011 优选地， 所述切割装置包括设于所述切割腔内的切割滑块， 其中切割滑块与所述 蒙皮刀配合， 所述切割腔内设有与所述切割腔左侧端壁铰接的第三连杆， 所述切割腔内设 有与所述切割滑块铰接的第二连杆， 其中， 所述第三连杆与是第二连杆铰接， 所述切割腔内

17、 设有切割轴， 所述切割轴前端设有与所述传动锥齿轮啮合的切割锥齿轮， 所述切割轴后端 设有转盘， 所述转盘与所述第二连杆之间通过第三连杆铰接， 进而可通过带动切割滑块左 右滑动进而对锂电池的金属蒙皮进行切割。 0012 本发明的有益效果是： 本发明结构简单， 操作方便， 维护便利， 且该设备工作过程 中始终保持电池内部材料完整， 避免意外事故的发生， 提供锂电池回收过程的安全性， 同时 该设备可高效的分离锂电池材料， 极大提高材料回收率， 因此该设备具有较高的使用和推 广价值。 0013 附图说明 0014 为了更清楚地说明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

18、需要使用的附图作简单地介绍。 0015 图1是一种高安全锂电池整体材料分离设备的整体结构示意图； 图2是图1中A的结构放大示意图; 图3是图1中B-B的结构示意图; 说明书 2/5 页 5 CN 111092274 A 5 图4是图3中C的结构放大示意图; 图5是图1中D-D的结构示意图； 图6是图1中槽轮的结构示意图。 具体实施方式 0016 下面结合上述图示对本发明进行详细说明， 其中， 为叙述方便， 现对下文所说的方 位规定如下： 下文所说的前后左右与图1本身投影关系的上下方向一致。 0017 如图1-6所示， 一种高安全锂电池整体材料分离设备， 包括机壳11， 所述机壳11内 设有切皮

19、腔14， 所述切皮腔14内设有电池固定轴15， 所述电池固定轴15外壁上设有左固定 块13， 所述电池固定轴15外壁上设有与所述左固定块13相对应的右固定块31， 所述右固定 块31右侧可滑动的设有四组用于切割锂电池外部金属蒙皮的蒙皮刀30， 所述切皮腔14左侧 端壁内设有切换腔78， 所述机壳11内设有与所述切皮腔14连通的废料腔25， 所述废料腔25 内左右对称的设有可上下滑动的转动滑块36， 所述转动滑块36内可转动的设有镊取轴37， 所述镊取轴37位于所述废料腔25内的外壁上设有用于镊取隔膜的镊取块18， 所述废料腔25 内前后对称的设有九组清除轴17， 所述清除轴17靠近所述镊取块1

20、8一端设有用于清理隔膜 上的电极材料的电极材料清除刷16， 所述废料腔25远离所述镊取块18一侧壁内设有清除腔 44， 所述切皮腔14后侧端壁内设有动力腔79， 所述动力腔79内设有用于为该设备提供动力 的动力装置101， 所述动力腔79内设有可使所述动力装置101产生的动力传递至各个装置内 的传动装置201， 所述镊取腔80内设有镊取隔膜的的蒙皮刀300， 所述清除腔44内设有分离 电极材料的清除装置401， 所述切换腔78内设有用去切换锂电池的切换装置501， 所述动力 腔79右侧端壁内设有切割腔81， 所述切割腔81内设有用于切除蒙皮的切割装置601。 0018 有益地， 所述动力装置1

21、01包括设于所述动力腔79右侧端壁内的主电机63， 所述动 力腔79内设有与所述主电机63动力连接的动力轴62， 所述动力轴62左端设有驱动所述传动 装置201转动的动力齿轮61。 0019 有益地， 所述传动装置201包括设于所述动力腔79内的传动轴68， 所述传动轴68外 壁上设有与所述动力齿轮61啮合的传动齿轮69， 所述传动轴68外壁上设有可带动所述切换 装置501转动的传动带轮60， 所述传动轴68位于所述切割腔81内的右端设有可带动所述切 割装置601转动的传动锥齿轮67， 所述传动轴68左端设有内齿圈59， 所述动力腔79内设有高 速轴56， 所述高速轴56右端设有中心齿轮58，

22、 其中， 所述中心齿轮58与所述内齿圈59之间通 过行星齿轮57啮合， 所述高速轴56位于所述传动腔51内的左端设有传递锥齿轮55， 所述传 动腔51内设有变向轴53， 所述变向轴53前端设有与所述传递锥齿轮55啮合的变向锥齿轮 54， 所述变向轴53后端设有主动带轮52， 所述镊取腔80内设有主动轴34， 所述主动轴34位于 所述传动腔51内的后端设有从动带轮39， 所述从动带轮39与所述主动带轮52之间通过传动 皮带50连接， 所述主动轴34位于所述清除腔44内的外壁上设有可带动所述清除装置401转 动的低速带轮38， 所述主动轴34外壁上设有可带动所述镊取装置301转动的主动齿轮32，

23、所 述主动轴34外壁上设有输出锥齿轮33。 0020 有益地， 所述镊取装置301包括设于所述废料腔25内的凸轮轴24， 所述凸轮轴24外 壁上设有与所述转动滑块36配合的凸轮23， 进而可通过所述转动滑块36带动所述镊取轴37 向上滑动， 所述废料腔25左侧壁内设有镊取腔80， 所述镊取轴37位于所述镊取腔80内的左 说明书 3/5 页 6 CN 111092274 A 6 端设有与所述输出锥齿轮33啮合的输入锥齿轮35， 所述凸轮轴24位于所述镊取腔80内的左 端设有从动锥齿轮22， 所述镊取腔80内设有从动轴19， 所述从动轴19前端设有与所述从动 锥齿轮22啮合的主动锥齿轮20， 所述

24、从动轴19后端设有与所述主动齿轮32啮合的从动齿轮 21。 0021 有益地， 所述清除装置401包括设于所述清除腔44内且与所述清除轴17配合的套 轴43， 所述套轴43外壁上设有同步齿轮42， 所述左侧的套轴43外壁上设有高速带轮41， 所述 高速带轮41与所述低速带轮38之间通过加速皮带40连接， 后侧的所述清除腔44内设有后滑 块28， 其中所述清除轴17转动的设于所述后滑块28内， 后侧的所述清除腔44内设有前滑块 29， 其中后侧的所述清除轴17转动的设于前滑块29内， 所述清除腔44内设有与所述前滑块 29以及所述后滑块28啮合的往复齿轮27， 所述清除腔44内设有往复电机26，

25、 其中， 所述往复 电机26与所述往复齿轮27动力连接。 0022 有益地， 所述切换装置501包括设于所述电池固定轴15位于所述切换腔78内左端 的槽轮12， 所述切换腔78内设有切换轴76， 所述切换轴76左端设有可与所述槽轮12配合的 拨轮77， 所述切换轴76右端设有位于所述动力腔79内的切换带轮75， 所述切换带轮75与所 述传动带轮60之间通过切换皮带71连接， 进而可保证该设备持续工作。 0023 有益地， 所述切割装置601包括设于所述切割腔81内的切割滑块74， 其中切割滑块 74与所述蒙皮刀30配合， 所述切割腔81内设有与所述切割腔81左侧端壁铰接的第三连杆 73， 所述

26、切割腔81内设有与所述切割滑块74铰接的第二连杆72， 其中， 所述第三连杆73与是 第二连杆72铰接， 所述切割腔81内设有切割轴66， 所述切割轴66前端设有与所述传动锥齿 轮67啮合的切割锥齿轮65， 所述切割轴66后端设有转盘64， 所述转盘64与所述第二连杆72 之间通过第三连杆70铰接， 进而可通过带动切割滑块74左右滑动进而对锂电池的金属蒙皮 进行切割。 0024 当使用该设备时,废弃的锂电池进入切皮腔14内， 并被所述左固定块13与所述右 固定块31加紧， 主电机63开始工作进而通过动力轴62,动力齿轮61,传动齿轮69带动传动轴 68转动， 进而传动轴68通过传动锥齿轮67,

27、切割锥齿轮65,转盘64带动第三连杆70向上， 进 而通过第三连杆73以及切换皮带71带动切割滑块74向左滑动， 进而带动蒙皮刀30向左滑 动， 进而将锂电池的金属蒙皮切割去除， 而后第三连杆70向下滑动并通过第三连杆73与第 二连杆72带动切割滑块74向右滑动， 蒙皮刀30复位， 同时， 传动轴68通过传动带轮60,切换 皮带71,切换带轮75,切换轴76,拨轮77， 槽轮12， 电池固定轴15带动左固定块13与右固定块 31转动90度， 同时， 传动轴68通过内齿圈59,行星齿轮57,中心齿轮58,高速轴56,传递锥齿 轮55,变向锥齿轮54,变向轴53,主动带轮52,传动皮带50， 从动

28、带轮39,主动轴34， 主动齿轮 32， 从动齿轮21,从动轴19,主动锥齿轮20,从动锥齿轮22,凸轮轴24带动凸轮23转动， 进而 通过转动滑块36， 镊取轴37带动镊取块18向上滑动镊取隔膜， 而后镊取块18向下滑动， 输入 锥齿轮35与输出锥齿轮33啮合， 进而主动轴34通过输出锥齿轮33,输入锥齿轮35,镊取轴37 带动镊取块18转动， 不断将隔膜抽出， 同时， 主动轴34通过低速带轮38,加速皮带40,高速带 轮41， 套轴43,清除轴17带动电极材料清除刷16转动， 同时， 往复电机26开始工作并带动往 复齿轮27转动， 进而通过前滑块29与后滑块28， 清除轴17带动电极材料清

29、除刷16向靠近镊 取块18的方向滑动， 进而将隔膜上的电极材料清除， 电极材料清除后， 往复电机26开始反向 工作并带动往复齿轮27反向转动， 进而通过前滑块29与后滑块28， 清除轴17带动电极材料 说明书 4/5 页 7 CN 111092274 A 7 清除刷16向靠远离镊取块18的方向滑动， 同时拨轮77通过槽轮12， 电池固定轴15带动左固 定块13与右固定块31转动90度， 并将清理仅剩隔膜的锂电池扔进回收箱， 并进入下一循环。 0025 本发明的有益效果是： 本发明结构简单， 操作方便， 维护便利， 且该设备工作过程 中始终保持电池内部材料完整， 避免意外事故的发生， 提供锂电池

30、回收过程的安全性， 同时 该设备可高效的分离锂电池材料， 极大提高材料回收率， 因此该设备具有较高的使用和推 广价值。 0026 以上所述， 仅为发明的具体实施方式， 但发明的保护范围并不局限于此， 任何不经 过创造性劳动想到的变化或替换， 都应涵盖在发明的保护范围之内。 因此， 发明的保护范围 应该以权利要求书所限定的保护范围为准。 说明书 5/5 页 8 CN 111092274 A 8 图1 说明书附图 1/5 页 9 CN 111092274 A 9 图2 说明书附图 2/5 页 10 CN 111092274 A 10 图3 图4 说明书附图 3/5 页 11 CN 111092274 A 11 图5 说明书附图 4/5 页 12 CN 111092274 A 12 图6 说明书附图 5/5 页 13 CN 111092274 A 13