在锂电池生产与回收体系中，极片破碎脱粉系统作为关键的前置处理单元，承担着将废弃正负极片高效解离、实现活性材料与金属集流体分离的重要任务。该系统以高度集成的机械设备组合为基础，通过多级物理处理工艺，实现资源的高回收率与生产环境的清洁化。本文聚焦于系统内部各核心设备的结构功能、协同逻辑及其技术特性，全面呈现其设备层面的技术架构。
一、系统整体架构与运行逻辑
锂电池极片破碎脱粉系统采用“密闭输送—多级破碎—筛分研磨—气流分选—集中收尘”的工艺路径，整套设备由多个功能模块串联组成，形成连续化、自动化运行的闭环处理流程。所有设备均在PLC控制系统统一调度下协同作业，确保运行稳定、安全可控。
二、核心设备组成及功能详解
1. 上料与输送装置
功能定位：实现物料的稳定、可控输入，避免堵塞或过载。
设备构成：包括液压上料机、皮带输送机或螺旋输送机，配合密闭进料仓。
技术特点： 上料装置具备自动称重与变频调速功能，可根据系统处理能力动态调节进料速度；输送通道全段密封，防止粉尘逸散，保障车间环境安全。
2. 多级破碎单元
破碎是物料解离的首要环节，系统配置两级破碎设备，实现由大到小、由整到散的渐进式处理。
一级破碎：双轴撕碎机
采用低速高扭结构，配备合金钢制成的剪切刀组，通过双轴交错剪切作用，将大块极片、边角料或整卷废料破碎成3-10cm的条状或片状物料。
具备智能反转功能，遇硬物可自动退料，保护设备核心部件。
设备运行噪音低、温升小，有效避免物料因摩擦生热引发安全隐患。
二级破碎：高速破碎机
物料经一级破碎后进入高速旋转破碎机，通过高速甩刀与定刀之间的冲击、剪切与摩擦作用，进一步粉碎至3-5mm粒径。
设备腔体内部经特殊耐磨处理，延长使用寿命；配备振动传感器，实时监测设备运行状态，预防异常振动。
3. 筛分与研磨设备群
滚筒筛分机
采用多层筛网结构（常见100目、120目），对破碎后物料进行分级筛选。
黑粉（活性材料）通过筛网落入下级收集系统，筛上物则被输送至研磨环节。
筛网可快速更换，适配不同粒径要求，提升系统灵活性。
研磨与超声波振动筛系统
- 针对附着于金属箔表面的微细粉体，通过摩擦研磨机进行剥离处理。
- 配合超声波振动筛，利用高频振动打破团聚，提升细粉通过率，确保黑粉回收充分。
- 该模块是提升回收率的关键环节，有效减少金属料中夹杂的粉体残留。
4. 气流输送与风选分离系统
功能机制：利用风机产生的气流场，实现轻质粉体与重质金属的分离。
设备组成：
离心风机：提供稳定风压与风量，驱动气流循环。
旋风集料器：利用离心力将气流中的黑粉沉降收集，实现粉体初步富集。
重力风选机：在特定风速下，使金属箔与粉体因密度差异自然分层，完成分离。
技术优势：分离精度高，金属纯度可达≥97%，黑粉纯度≥99%。
5. 除尘与空气净化模块
设备配置：多级除尘系统，包括旋风除尘器、脉冲布袋除尘器及活性炭吸附单元。
运行原理：对破碎、筛分、输送等环节产生的含尘废气进行逐级净化，确保排放气体符合环保标准。
车间环境控制：通过内循环除尘与换风系统，将车间粉尘浓度控制在≤20mg/m³，保障操作人员健康与生产安全。
6. 自动化控制与安全防护系统
电控系统： 采用PLC可编程逻辑控制器，搭配触摸屏人机界面（HMI），实现全流程自动监控。
可实时显示设备运行状态、电机电流、温度、风压等参数。
支持故障报警、远程诊断与运行记录存储，便于运维管理。
安全联锁装置：
- 配备氧含量在线检测仪与氮气保护系统，在检测到氧浓度异常时自动注入氮气，维持系统惰性气氛，防止可燃气体聚集引发燃爆。
- 关键设备设置急停按钮、过载保护与门禁联锁，提升操作安全性。
7. 辅助结构与维护设计
设备结构： 整机采用碳钢焊接结构，外覆防护罩，关键部位使用HARDOX耐磨板，显著提升抗磨损能力。
维护便利性：
粉碎室、筛分仓等关键区域设计为液压开启结构，便于快速清理与更换易损件。
刀具、筛网等部件采用模块化快拆设计，降低停机维护时间，提高设备可用率。
三、系统运行性能与技术优势
处理能力：系统设计额定产能为1000-1500KG/H，具备连续化作业能力，适配工业化产线节奏。
高回收率保障：黑粉与金属回收率均达到≥99%，得益于多级破碎、精细筛分与高效风选的协同作用。
环保达标： 密闭运行+多级除尘，实现无尘化生产，满足现代绿色工厂建设要求。
运行稳定：设备间采用皮带、螺旋、气力等多种输送方式无缝衔接，确保物料流动顺畅，无堵料、无积料。
锂电池极片破碎脱粉系统并非单一设备，而是一套由上料、破碎、筛分、研磨、风选、除尘与智能控制等多模块深度集成的综合性处理平台。各设备单元在结构设计、材料选型与控制逻辑上高度协同，共同构建起高效、安全、环保的物料处理体系。其设备配置体现了现代锂电回收装备在精密性、耐用性与智能化方面的先进水平，是推动锂电池循环利用产业高质量发展的核心支撑。
发布时间：2026-01-28
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