一种锂电池材料的高效除铁设备及其除铁方法

技术领域

本发明属于电极材料处理技术领域，具体的说是一种锂电池材料的高效除铁设备及其除铁方法。

背景技术

新能源汽车在行驶的过程中不会产生尾气不会对大气造成污染，是未来汽车发展的必然趋势，而新能源汽车中最主要的配件便是电池，目前的新能源汽车电池大多为锂电池，锂电池在生产的过程中其材料中铁必须要去除，以提高锂电池材料的纯度。

公开号为CN106694094B的一项中国专利公开了一种锂电池材料粉碎除铁装置，包括粉碎筒和除铁箱；粉碎筒设置有进料口、支撑杆、电机板、转轴、锥形轮柱、第一电机、漏斗筒、连接杆和刮片；所述进料口设置在粉碎筒上端面处；所述支撑杆有两个，分别水平固接在进料口前后边沿的中间位置；所述电机板水平固接在两个支撑杆之间，且电机板处于进料口的中间位置；所述除铁箱设置有导电夹框、电源箱、电磁板、箱门、拉手、滚柱、第二电机、出料口、防尘箱和抽屉盒；本发明的进料口便于工人将锂电池材料投入粉碎筒内；第一电机通过转轴带动锥形轮柱转动，便于对电池材料进行碾压；漏斗筒的内壁与锥形轮柱侧壁相互作用，从而将电池材料碾碎，并且便于电池材料向底部滑动。

目前对于锂电池材料的去除往往是采用磁吸的方式，然而锂电池材料在通过磁吸装置式可能会有部分出现结块的情况，导致块体内部的铁无法有效去除；为此，本发明提供一种锂电池材料的高效除铁设备及其除铁方法。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种锂电池材料的高效除铁设备，包括支撑台座，所述支撑台座内部固定有处理壳体，所述处理壳体内部转动连接有旋转杆，所述旋转杆远离处理壳体的一端与伺服驱动组件的输出端相安装，所述旋转杆外部安装有配重壳体，所述处理壳体下端安装有排料阀，所述配重壳体内部滑动连接有多个配重块，所述配重块与旋转杆之间固定有复位弹簧，所述配重块远离复位弹簧的一侧固定有回收柱，所述回收柱内部安装有通电磁铁；工作时，旋转杆转动从而带动配重壳体转动，此时配重壳体内部的配重块会受到离心力的作用，从而其会拉伸复位弹簧使其形变后推动回收柱进行滑动，随后启动通电磁铁的电源，使其通电产生磁性，这时再将锂电池材料倾倒入处理壳体的内部，此时由于回收柱处于旋转状态，从而回收柱会对锂电池材料进行搅动使得锂电池材料与其充分接触，在此过程中锂电池材料中的铁便会在通电磁铁磁力的作用下吸附在回收柱的外表面，并且在回收柱搅动的过程中其会对锂电池材料进行击打从而将结块的锂电池材料粉碎，进一步的提高了对于锂电池材料中铁的清除效果。

优选的，所述回收柱远离配重块的一端固定有粉碎球，所述粉碎球外部固定有多个弹性杆，所述弹性杆远离粉碎球的一端固定有敲击球；工作时，在回收柱转动的过程中，其会同时带动粉碎球进行转动，粉碎球转动从而带动弹性杆与敲击球转动，敲击球在转动的过程中会在弹性杆的作用下扭动，从而进一步的增强了对于结块的锂电池材料的清理效果，同时敲击球在扭动的过程中难免会与粉碎球碰撞，从而带动粉碎球产生轻微的震动，粉碎球震动会带动回收柱进行震动，而由于锂电池的三元材料本身具备一定的弱磁性，从而回收柱在产生震动之后其会将误吸附的锂电池材料震落，而铁由于磁性较大而不会掉落，从而提高了对于锂电池材料除铁效果的同时也避免了误吸附锂电池材料造成材料损失。

优选的，所述配重壳体内部且位于回收柱的两侧开设有回收槽，所述配重壳体内部且位于回收槽远离回收柱的一端开设有贯通孔，所述配重壳体下端安装有存储盒；工作时，在对锂电池材料除铁之后，在将材料排出之后，伺服驱动组件转速逐渐降低从而使得复位弹簧逐渐复位，在复位的过程中，通电磁铁逐渐断电失去磁性，从而使得附着在其表面的铁掉落，掉落的铁会经过回收槽掉落到贯通孔内，并最终通过贯通孔落入到存储盒内进行集中收集，如此便达到了可自动集中回收分离出的铁，达到设备可连续使用的效果。

优选的，所述回收槽靠近配重块的一侧设置有刮刀，所述刮刀与回收柱滑动连接，所述刮刀与配重壳体之间固定有紧固弹簧；工作时，而刮刀的设置可以在去除回收柱表面的铁时提高清除效果，防止通电磁铁断电之后仍然会有部分铁残留在回收柱的表面，进而提高设备后续使用时对于锂电池材料的清理效果，而紧固弹簧的设置可以使得刮刀与回收柱之间始终保持在紧密接触的状态，保障了刮除效果。

优选的，所述配重壳体外部固定有防护壳体，所述防护壳体靠近回收柱的一侧固定有限位滑轨，所述限位滑轨远离防护壳体的一端滑动连接有闭合弹块，所述闭合弹块与防护壳体之间固定有挤压弹簧，所述闭合弹块靠近回收柱的一端固定有紧固胶垫；工作时，在配重壳体转动后，回收柱伸出对锂电池材料进行除铁作业时，闭合弹块会在防护壳体上进行滑动，从而拉伸限位滑轨使其形变后运动直至其与回收柱相接触，从而将回收槽封堵住，这样便可有效的避免锂电池材料经过回收槽流入到存储盒内，造成锂电池材料的误回收，紧固胶垫的设置可以提高闭合弹块与回收柱之间的连接紧密性，进一步的提高了对于锂电池材料的隔绝效果，从而有效的防止了对锂电池材料的误回收。

优选的，所述闭合弹块靠近配重块的一侧转动连接有弹性连杆，所述弹性连杆远离闭合弹块的一端转动连接有随动块，所述随动块内部贯通连接有导动柱，所述随动块与配重壳体滑动连接；工作时，通过随动块的设置，可以在配重壳体转动的过程中，随动块同步受到离心力的作用，从而其会在导动柱上滑动，随动块在运动的过程中会同时推动弹性连杆运动，如此便可对闭合弹块的运动提供动力，并且转速越快闭合弹块对回收柱施加的挤压力越大，同时在配重壳体停止转动之后，限位滑轨会带动闭合弹块复位从而使得闭合弹块与回收柱分离，这样便不会将回收柱表面的铁误刮除，进一步的提高了对于铁的清除回收效果。

优选的，所述随动块靠近旋转杆的一侧滑动连接有弹性板，所述弹性板远离随动块的一侧固定有多个撞击球，所述撞击球远离弹性板的一侧固定有敲击板，所述敲击板与配重壳体固定连接；工作时，在随动块复位之后，其会与弹性板发生撞击，弹性板在被撞击之后其会产生弹动，弹性板弹动从而带动撞击球弹动，进而其会往复的对敲击板进行敲击，从而产生持续的震动，如此便可带动配重壳体进行震动，配重壳体震动从而使得铁可以更好的通过回收槽、贯通孔滑落，从而提高了对于铁的回收效果，并且弹性板也可对随动块进行缓冲，提高设备的使用寿命。

优选的，所述防护壳体与闭合弹块之间且远离配重壳体的位置固定有伸缩膜；工作时，伸缩膜的设计可以防止外部的锂电池材料进入到防护壳体的内部，对闭合弹块的正常运行产生影响，提高了设备运行时的稳定性。

优选的，所述粉碎球远离回收柱的一侧固定有延长杆，所述延长杆远离粉碎球的一端固定有清洁板，所述清洁板远离延长杆的一侧固定有清洁刷毛；工作时，在粉碎球运动的过程中，其会同时带动延长杆进行运动，延长杆运动从而推动清洁板运动，清洁板运动从而带动清洁刷毛往复的对处理壳体的内壁进行刮擦，有效的去除了附着在处理壳体内壁上的锂电池材料，提高对于锂电池材料除铁后的回收率，同时敲击球会在弹性杆的作用下往复的对清洁板进行敲击，从而将清洁刷毛内的锂电池材料震落，防止锂电池材料残留在清洁刷毛内部。

一种锂电池材料的高效除铁方法，该除铁方法适用于上述任意一项一种锂电池材料的高效除铁设备，该方法包括：

S1、启动伺服驱动组件的电源，使其开始运行从而带动旋转杆进行转动，进而带动配重壳体转动，从而其内部的配重块在离心力的作用下拉伸复位弹簧使其形变后推动回收柱进行滑动；

S2、将锂电池材料倾倒入处理壳体的内部，此时由于回收柱处于旋转状态，从而回收柱会对锂电池材料进行搅动使得锂电池材料与其充分接触，同时其其会对锂电池材料进行击打从而将结块的锂电池材料粉碎；

S3、随后启动通电磁铁的电源，使其通电产生磁性，这时锂电池材料中的铁便会在通电磁铁磁力的作用下吸附在回收柱的外表面。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种锂电池材料的高效除铁设备及其除铁方法，通过设置伺服驱动组件带动旋转杆转动，进而在离心力的作用下带动回收柱运动从而对锂电池材料进行敲击，使得结块的锂电池材料粉碎并与回收柱充分接触，再通过通电磁铁通电产生磁性对铁进行回收，从而达到了对锂电池材料高效除铁的效果。

2.本发明所述的一种锂电池材料的高效除铁设备及其除铁方法，通过设置回收槽、贯通孔，并在刮刀的配合作用下，使得设备在除铁完成后复位的过程中，自动将分离出的铁进行集中的回收清理。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明中支撑台座结构剖视图；

图3是本发明中配重壳体结构剖视图；

图4是本发明图3中A处局部放大图；

图5是本发明图4中B处局部放大图；

图6是本发明中粉碎球结构第二种实施例结构示意图；

图7是本发明方法流程图。

图中：1、支撑台座；2、处理壳体；3、旋转杆；4、配重壳体；5、排料阀；6、复位弹簧；7、配重块；8、回收柱；9、通电磁铁；10、粉碎球；11、弹性杆；12、敲击球；13、回收槽；14、贯通孔；15、刮刀；16、紧固弹簧；17、防护壳体；18、限位滑轨；19、闭合弹块；20、紧固胶垫；21、伸缩膜；22、挤压弹簧；23、弹性连杆；24、随动块；25、导动柱；26、弹性板；27、撞击球；28、敲击板；29、存储盒；30、延长杆；31、清洁板；32、清洁刷毛。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1至图4所示，本发明实施例所述的一种锂电池材料的高效除铁设备，包括支撑台座1，所述支撑台座1内部固定有处理壳体2，所述处理壳体2内部转动连接有旋转杆3，所述旋转杆3远离处理壳体2的一端与伺服驱动组件的输出端相安装，所述旋转杆3外部安装有配重壳体4，所述处理壳体2下端安装有排料阀5，所述配重壳体4内部滑动连接有多个配重块7，所述配重块7与旋转杆3之间固定有复位弹簧6，所述配重块7远离复位弹簧6的一侧固定有回收柱8，所述回收柱8内部安装有通电磁铁9；工作时，旋转杆3转动从而带动配重壳体4转动，此时配重壳体4内部的配重块7会受到离心力的作用，从而其会拉伸复位弹簧6使其形变后推动回收柱8进行滑动，随后启动通电磁铁9的电源，使其通电产生磁性，这时再将锂电池材料倾倒入处理壳体2的内部，此时由于回收柱8处于旋转状态，从而回收柱8会对锂电池材料进行搅动使得锂电池材料与其充分接触，在此过程中锂电池材料中的铁便会在通电磁铁9磁力的作用下吸附在回收柱8的外表面，并且在回收柱8搅动的过程中其会对锂电池材料进行击打从而将结块的锂电池材料粉碎，进一步的提高了对于锂电池材料中铁的清除效果。

如图4所示，所述回收柱8远离配重块7的一端固定有粉碎球10，所述粉碎球10外部固定有多个弹性杆11，所述弹性杆11远离粉碎球10的一端固定有敲击球12；工作时，在回收柱8转动的过程中，其会同时带动粉碎球10进行转动，粉碎球10转动从而带动弹性杆11与敲击球12转动，敲击球12在转动的过程中会在弹性杆11的作用下扭动，从而进一步的增强了对于结块的锂电池材料的清理效果，同时敲击球12在扭动的过程中难免会与粉碎球10碰撞，从而带动粉碎球10产生轻微的震动，粉碎球10震动会带动回收柱8进行震动，而由于锂电池的三元材料本身具备一定的弱磁性，从而回收柱8在产生震动之后其会将误吸附的锂电池材料震落，而铁由于磁性较大而不会掉落，从而提高了对于锂电池材料除铁效果的同时也避免了误吸附锂电池材料造成材料损失。

如图4所示，所述配重壳体4内部且位于回收柱8的两侧开设有回收槽13，所述配重壳体4内部且位于回收槽13远离回收柱8的一端开设有贯通孔14，所述配重壳体4下端安装有存储盒29；工作时，在对锂电池材料除铁之后，在将材料排出之后，伺服驱动组件转速逐渐降低从而使得复位弹簧6逐渐复位，在复位的过程中，通电磁铁9逐渐断电失去磁性，从而使得附着在其表面的铁掉落，掉落的铁会经过回收槽13掉落到贯通孔14内，并最终通过贯通孔14落入到存储盒29内进行集中收集，如此便达到了可自动集中回收分离出的铁，达到设备可连续使用的效果。

如图4所示，所述回收槽13靠近配重块7的一侧设置有刮刀15，所述刮刀15与回收柱8滑动连接，所述刮刀15与配重壳体4之间固定有紧固弹簧16；工作时，而刮刀15的设置可以在去除回收柱8表面的铁时提高清除效果，防止通电磁铁9断电之后仍然会有部分铁残留在回收柱8的表面，进而提高设备后续使用时对于锂电池材料的清理效果，而紧固弹簧16的设置可以使得刮刀15与回收柱8之间始终保持在紧密接触的状态，保障了刮除效果。

如图5所示，所述配重壳体4外部固定有防护壳体17，所述防护壳体17靠近回收柱8的一侧固定有限位滑轨18，所述限位滑轨18远离防护壳体17的一端滑动连接有闭合弹块19，所述闭合弹块19与防护壳体17之间固定有挤压弹簧22，所述闭合弹块19靠近回收柱8的一端固定有紧固胶垫20；工作时，在配重壳体4转动后，回收柱8伸出对锂电池材料进行除铁作业时，闭合弹块19会在防护壳体17上进行滑动，从而拉伸限位滑轨18使其形变后运动直至其与回收柱8相接触，从而将回收槽13封堵住，这样便可有效的避免锂电池材料经过回收槽13流入到存储盒29内，造成锂电池材料的误回收，紧固胶垫20的设置可以提高闭合弹块19与回收柱8之间的连接紧密性，进一步的提高了对于锂电池材料的隔绝效果，从而有效的防止了对锂电池材料的误回收。

如图5所示，所述闭合弹块19靠近配重块7的一侧转动连接有弹性连杆23，所述弹性连杆23远离闭合弹块19的一端转动连接有随动块24，所述随动块24内部贯通连接有导动柱25，所述随动块24与配重壳体4滑动连接；工作时，通过随动块24的设置，可以在配重壳体4转动的过程中，随动块24同步受到离心力的作用，从而其会在导动柱25上滑动，随动块24在运动的过程中会同时推动弹性连杆23运动，如此便可对闭合弹块19的运动提供动力，并且转速越快闭合弹块19对回收柱8施加的挤压力越大，同时在配重壳体4停止转动之后，限位滑轨18会带动闭合弹块19复位从而使得闭合弹块19与回收柱8分离，这样便不会将回收柱8表面的铁误刮除，进一步的提高了对于铁的清除回收效果。

如图5所示，所述随动块24靠近旋转杆3的一侧滑动连接有弹性板26，所述弹性板26远离随动块24的一侧固定有多个撞击球27，所述撞击球27远离弹性板26的一侧固定有敲击板28，所述敲击板28与配重壳体4固定连接；工作时，在随动块24复位之后，其会与弹性板26发生撞击，弹性板26在被撞击之后其会产生弹动，弹性板26弹动从而带动撞击球27弹动，进而其会往复的对敲击板28进行敲击，从而产生持续的震动，如此便可带动配重壳体4进行震动，配重壳体4震动从而使得铁可以更好的通过回收槽13、贯通孔14滑落，从而提高了对于铁的回收效果，并且弹性板26也可对随动块24进行缓冲，提高设备的使用寿命。

如图5所示，所述防护壳体17与闭合弹块19之间且远离配重壳体4的位置固定有伸缩膜21；工作时，伸缩膜21的设计可以防止外部的锂电池材料进入到防护壳体17的内部，对闭合弹块19的正常运行产生影响，提高了设备运行时的稳定性。

实施例二

如图6所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述粉碎球10远离回收柱8的一侧固定有延长杆30，所述延长杆30远离粉碎球10的一端固定有清洁板31，所述清洁板31远离延长杆30的一侧固定有清洁刷毛32；工作时，在粉碎球10运动的过程中，其会同时带动延长杆30进行运动，延长杆30运动从而推动清洁板31运动，清洁板31运动从而带动清洁刷毛32往复的对处理壳体2的内壁进行刮擦，有效的去除了附着在处理壳体2内壁上的锂电池材料，提高对于锂电池材料除铁后的回收率，同时敲击球12会在弹性杆11的作用下往复的对清洁板31进行敲击，从而将清洁刷毛32内的锂电池材料震落，防止锂电池材料残留在清洁刷毛32内部。

如图7所示，一种锂电池材料的高效除铁方法，该除铁方法适用于上述任意一项一种锂电池材料的高效除铁设备，该方法包括：

S1、启动伺服驱动组件的电源，使其开始运行从而带动旋转杆3进行转动，进而带动配重壳体4转动，从而其内部的配重块7在离心力的作用下拉伸复位弹簧6使其形变后推动回收柱8进行滑动；

S2、将锂电池材料倾倒入处理壳体2的内部，此时由于回收柱8处于旋转状态，从而回收柱8会对锂电池材料进行搅动使得锂电池材料与其充分接触，同时其其会对锂电池材料进行击打从而将结块的锂电池材料粉碎；

S3、随后启动通电磁铁9的电源，使其通电产生磁性，这时锂电池材料中的铁便会在通电磁铁9磁力的作用下吸附在回收柱8的外表面。

工作原理：在使用时，首先启动伺服驱动组件的电源，使其开始运行从而带动旋转杆3进行转动，旋转杆3转动从而带动配重壳体4转动，此时配重壳体4内部的配重块7会受到离心力的作用，从而其会拉伸复位弹簧6使其形变后推动回收柱8进行滑动，随后启动通电磁铁9的电源，使其通电产生磁性，这时再将锂电池材料倾倒入处理壳体2的内部，此时由于回收柱8处于旋转状态，从而回收柱8会对锂电池材料进行搅动使得锂电池材料与其充分接触，在此过程中锂电池材料中的铁便会在通电磁铁9磁力的作用下吸附在回收柱8的外表面，并且在回收柱8搅动的过程中其会对锂电池材料进行击打从而将结块的锂电池材料粉碎，进一步的提高了对于锂电池材料中铁的清除效果；

而在回收柱8转动的过程中，其会同时带动粉碎球10进行转动，粉碎球10转动从而带动弹性杆11与敲击球12转动，敲击球12在转动的过程中会在弹性杆11的作用下扭动，从而进一步的增强了对于结块的锂电池材料的清理效果，同时敲击球12在扭动的过程中难免会与粉碎球10碰撞，从而带动粉碎球10产生轻微的震动，粉碎球10震动会带动回收柱8进行震动，而由于锂电池的三元材料本身具备一定的弱磁性，从而回收柱8在产生震动之后其会将误吸附的锂电池材料震落，而铁由于磁性较大而不会掉落，从而提高了对于锂电池材料除铁效果的同时也避免了误吸附锂电池材料造成材料损失；

而在对锂电池材料除铁之后，在将材料排出之后，伺服驱动组件转速逐渐降低从而使得复位弹簧6逐渐复位，在复位的过程中，通电磁铁9逐渐断电失去磁性，从而使得附着在其表面的铁掉落，掉落的铁会经过回收槽13掉落到贯通孔14内，并最终通过贯通孔14落入到存储盒29内进行集中收集，如此便达到了可自动集中回收分离出的铁，达到设备可连续使用的效果；

而刮刀15的设置可以在去除回收柱8表面的铁时提高清除效果，防止通电磁铁9断电之后仍然会有部分铁残留在回收柱8的表面，进而提高设备后续使用时对于锂电池材料的清理效果，而紧固弹簧16的设置可以使得刮刀15与回收柱8之间始终保持在紧密接触的状态，保障了刮除效果；而在配重壳体4转动后，回收柱8伸出对锂电池材料进行除铁作业时，闭合弹块19会在防护壳体17上进行滑动，从而拉伸限位滑轨18使其形变后运动直至其与回收柱8相接触，从而将回收槽13封堵住，这样便可有效的避免锂电池材料经过回收槽13流入到存储盒29内，造成锂电池材料的误回收；而通过随动块24的设置，可以在配重壳体4转动的过程中，随动块24同步受到离心力的作用，从而其会在导动柱25上滑动，随动块24在运动的过程中会同时推动弹性连杆23运动，如此便可对闭合弹块19的运动提供动力，并且转速越快闭合弹块19对回收柱8施加的挤压力越大，同时在配重壳体4停止转动之后，限位滑轨18会带动闭合弹块19复位从而使得闭合弹块19与回收柱8分离，这样便不会将回收柱8表面的铁误刮除，进一步的提高了对于铁的清除回收效果；而在随动块24复位之后，其会与弹性板26发生撞击，弹性板26在被撞击之后其会产生弹动，弹性板26弹动从而带动撞击球27弹动，进而其会往复的对敲击板28进行敲击，从而产生持续的震动，如此便可带动配重壳体4进行震动，配重壳体4震动从而使得铁可以更好的通过回收槽13、贯通孔14滑落，从而提高了对于铁的回收效果，并且弹性板26也可对随动块24进行缓冲，提高设备的使用寿命；

而伸缩膜21的设计可以防止外部的锂电池材料进入到防护壳体17的内部，对闭合弹块19的正常运行产生影响，提高了设备运行时的稳定性；而紧固胶垫20的设置可以提高闭合弹块19与回收柱8之间的连接紧密性，进一步的提高了对于锂电池材料的隔绝效果，从而有效的防止了对锂电池材料的误回收；

而在粉碎球10运动的过程中，其会同时带动延长杆30进行运动，延长杆30运动从而推动清洁板31运动，清洁板31运动从而带动清洁刷毛32往复的对处理壳体2的内壁进行刮擦，有效的去除了附着在处理壳体2内壁上的锂电池材料，提高对于锂电池材料除铁后的回收率，同时敲击球12会在弹性杆11的作用下往复的对清洁板31进行敲击，从而将清洁刷毛32内的锂电池材料震落，防止锂电池材料残留在清洁刷毛32内部。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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和简化描述，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保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。