CN108110356A - 一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统 - Google Patents

一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108110356A
CN108110356A CN201711290455.1A CN201711290455A CN108110356A CN 108110356 A CN108110356 A CN 108110356A CN 201711290455 A CN201711290455 A CN 201711290455A CN 108110356 A CN108110356 A CN 108110356A
Authority
CN
China
Prior art keywords
old
lithium ion
ion battery
mixture
active material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711290455.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108110356B (zh
Inventor
曹乃珍
高洁
徐川
王蒙蒙
肇巍
周梅
王梦
马兆飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianqi Lithium Industry Co Ltd
Original Assignee
Tianqi Lithium Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianqi Lithium Industry Co Ltd filed Critical Tianqi Lithium Industry Co Ltd
Priority to CN201711290455.1A priority Critical patent/CN108110356B/zh
Publication of CN108110356A publication Critical patent/CN108110356A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108110356B publication Critical patent/CN108110356B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明提供一种全自动废旧锂离子电池回收工艺,属于电池回收技术领域。所述工艺包括放电,初级粉碎,风选分离薄膜,磁选分离钢壳、刚能剪切粉碎以及振动筛分。将电池用盐水中浸泡放电,输送至初级粉碎机中进行破碎,得到废旧电池碎片混合物和电解液废气,然后分别利用气流风选机以及磁选机使隔膜塑料碎片和钢壳碎片从混合物中分离;再经高能剪切粉碎机中剪切粉碎,形成由活性物质粉末、铜/铝箔碎片组成的混合物和粘结剂废气,最后经振动筛分器使活性物质粉末与铜/铝碎片分离。本发明还提供对废旧锂离子电池进行回收的系统。本发明回收工艺及系统操作简单,自动化程度高,易于产业化,可以实现废旧电池组件各部分的彻底分离及分类收集。

Description

一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统
技术领域
本发明属于电池回收技术领域,具体为一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统。
背景技术
锂离子电池自实现商业化以来,由于自身具有的多项优点,使得锂离子电池具有广阔的市场背景。2001年,锂离子电池的产量约为2.2亿只,2006年我国超过日本成为世界锂离子电池的第一大生产国。2006年世界锂离子电池总产量超过24.9亿只,2007年全球锂离子电池达到25.93亿只。到2009年,世界锂离子电池产量就达到了38亿只,其中中国锂离子电池产量高达18.7亿只,2010年我国锂离子电池的产量已达到26.8亿只。预计,随着电动车和混合电动车的发展,到2020年锂离子电池的产量将翻两番。根据估算,从废旧动力电池中回收钴、镍、锰、锂等金属所创造的市场规模将会在2018年爆发,达到52亿元, 2020年达到136亿元,2023年将超过300亿元。废旧动力锂离子电池的回收逐渐成为行业关注的焦点,具有重要的社会意义和经济价值。
目前,废旧锂离子电池的回收技术主要包括火法、萃取法、粉碎-碱溶法、粉碎-酸溶法。但火法能耗高,产生环境污染,萃取法使用了大量的有机物,易产生有毒有害物质,生产成本高,碱溶法和酸溶法消耗大量碱或酸,并且需要污水处理,工艺流程长,因此寻找一种安全、高效、生产成本低并且易于产业化的废旧锂离子电池分离回收方法,是目前本领域需急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术废旧锂离子电池回收存在的问题,本发明提供一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统,本发明回收工艺及系统自动化程度高,易于产业化,利用本发明工艺和系统对废旧锂离子电池进行处理,可以实现废旧电池各部分的彻底分离及分类收集,环保无污染。
本发明目的通过下述技术方案来实现:
一种全自动废旧锂离子电池回收工艺,包括以下步骤:
1)放电:将废旧锂离子电池放入盐水中浸泡放电;
2)初级粉碎:将经过盐水浸泡放电的电池放入初级粉碎机中进行破碎,得到废旧电池碎片混合物和挥发出来的电解液废气;
3)风选分离隔膜:将上述得到的废旧电池碎片混合物输送至气流风选机,密度最轻的隔膜塑料碎片在气流作用下从废旧电池碎片混合物中分离出来;
4)磁选分离钢壳:将剩余的废旧电池碎片混合物送至带有磁选机的传送带,使得带有磁性的钢壳碎片从废旧锂离子电池碎片混合物中分离出来;
5)高能剪切粉碎:剩余的废旧电池碎片混合物进入高能剪切粉碎机中进一步剪切粉碎,使得粘结在铝/铜箔碎片上的活性物质剥落,形成由活性物质粉末、铜/铝箔碎片组成的混合物和挥发出来的粘结剂废气;
6)振动筛分:将上述混合物输送至振动筛分器,使活性物质粉末与铜/铝碎片分离。
作为本发明所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺的一个具体实施例,步骤2)中,所述初级粉碎机的转速为500转/分钟~1000转/分钟;所述废旧电池碎片混合物为铝/铜箔碎片、部分剥落的活性物质、钢壳碎片、粘结剂以及隔膜塑料碎片所组成的混合物;所述电解液废气经引风机流向含有碱的水喷淋塔和活性炭吸附塔而被吸收。
作为本发明所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺的一个具体实施例,步骤3)中,所述气流分选机的气流流速为0.5立方/秒~1立方/秒;所述气流分选机连接有用于收集隔膜塑料碎片的隔膜集料器。
作为本发明所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺的一个具体实施例,步骤4)中,所述磁选机的磁场强度为0.2T~2.2T;所述磁选机连接有用于收集钢壳碎片的钢壳集料器。
作为本发明所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺的一个具体实施例,步骤5)中,所述高能剪切粉碎机的转速为1500转/分钟~3000转/分钟;所述粘接剂废气经引风机流向含有碱的水喷淋塔和活性炭吸附塔而被吸收。
作为本发明所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺的一个具体实施例,步骤6)中,所述振动筛分器的筛网目数为50目~300目,振动频率为10赫兹~80赫兹;所述振动筛分器连接有用于收集铜/铝碎片的铜铝集料器和用于收集活性物质粉末的活性物质集料器。
一种全自动废旧锂离子电池回收系统,所述系统包括依次连接的初级粉碎机,气流风选机,传送带,高能剪切粉碎机以及振动筛粉器,所述传送带上设置有磁选机。
作为本发明所述一种全自动废旧锂离子电池回收系统的一个具体实施例,所述系统还包括与初级粉碎机及高能剪切粉碎机连通的废气处理单元。
作为本发明所述一种全自动废旧锂离子电池回收系统的一个具体实施例,所述废气处理单元包括依次连通的引风机、水喷淋塔以及活性炭吸附塔,引风机与初级粉碎机及高能剪切粉碎机连通。
作为本发明所述一种全自动废旧锂离子电池回收系统的一个具体实施例,所述气流风选机连接有隔膜集料器,所述磁选机连接有钢壳集料器,所述振动筛分器连接有铜铝集料器以及活性物质集料器。
本发明工艺及系统将废旧锂离子电池进行浸泡放电,初级粉碎后产生铝/铜箔碎片、部分剥落的活性物质、钢壳碎片、粘结剂以及隔膜塑料碎片所组成的废旧电池碎片混合物以及挥发性电解液废气,废旧电池碎片混合物依次经风选分离隔膜和磁选分离钢壳将隔膜塑料碎片和钢壳碎片分离回收后进入高能剪切粉碎机中进一步粉碎,使得粘结在铝/铜箔碎片上的活性物质剥落,形成由活性物质粉末、铜/铝箔碎片组成的混合物和挥发出来的粘结剂废气,混合物经振动晒分器分离后得到铜/铝箔碎片以及活性物质粉末。电解液废气和粘结剂废气经废气处理单元进行处理,即经引风机流向含有碱的水喷淋塔和活性炭吸附塔而被吸收。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明回收工艺及系统操作简单,自动化程度高,易于产业化,利用本发明工艺和系统对废旧锂离子电池进行处理,可以实现废旧电池组件各部分的彻底分离及分类收集,同时对电解液和粘结剂充分处理,环保无污染。
附图说明
图1为本发明一种全自动废旧锂离子电池回收系统示意图。
1-初级粉碎机,2-气流分选机,3-传送带,4-高能剪切粉碎机,5-振动筛分器,6-引风机,7-水喷淋塔,8-活性炭吸附塔,9-隔膜集料器,10-钢壳集料器,11-铜铝集料器,12-活性物质集料器,13-磁选机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种全自动废旧锂离子电池回收工艺,包括以下步骤:
1)放电
将废旧锂离子电池放入盐水中浸泡放电。
盐水中浸泡的目的是将废旧电池中的余电通过溶液短路放掉。溶液为氯化钠溶液,浓度范围200g/L-300g/L,盐浓度低,溶液电导率低,放电效率低,盐浓度高到一定程度,溶液电导率不变。浸泡时间为8-16小时,浸泡时间短,放电效果不佳,浸泡时间过长,生产效率低。
2)初级粉碎
将经过盐水浸泡放电的电池放入初级粉碎机1中进行破碎,得到废旧电池碎片混合物和挥发出来的电解液废气。
具体地,初级粉碎的目的是对经过浸泡放电的废旧锂离子电池进行初步粉碎,以便后续的分类回收。电池在初级粉碎机1的作用下粉碎成碎片状,形成碎片固体混合物;同时,破碎产生的电解液在初级粉碎机1中由于搅拌粉碎产生的高温作用下挥发成电解液废气。
进一步,所述废旧电池碎片混合物为铝/铜箔碎片、部分剥落的活性物质、钢壳碎片、粘结剂以及隔膜塑料碎片所组成的混合物。
进一步,为了达到对废旧锂电池的充分粉碎,将初级粉碎机1的转速优选为500转/分钟~1000转/分钟。初级粉碎目的是将整个电池破碎使得电池的各部分(电池外壳、铜集流体、铝集流体、隔膜)混到一起,以便于进一步分离,转速太低粉碎效果不好,转速太高,设备齿轮承受力过高,对设备损坏严重。
进一步,所述电解液废气经引风机6流向含有碱的水喷淋塔7和活性炭吸附塔8而被吸收。引风机6用来将电解液废气引入水喷淋塔7,水喷淋塔7和活性炭吸附塔8用来对电解液废气进行吸收,保证整个回收工艺的无污染排放,环保无污染。
3)风选分离隔膜
将上述得到的废旧电池碎片混合物输送至气流风选机,密度最轻的隔膜塑料碎片在气流作用下从废旧电池碎片混合物中分离出来。
具体地,风选分离隔膜的作用是对废旧电池碎片混合物中的隔膜塑料碎片进行分离回收,隔膜塑料碎片的密度较轻,采用气流风选机利用气流的作用将隔膜从废旧电池碎片混合物中分离出来。
进一步,为了提高使废旧电池碎片混合物中隔膜塑料碎片的分离回收效率,将所述气流分选机22的气流流速优选为0.5立方/秒~1立方/秒。利用风选将隔膜从不同密度的各种粉体材料分开,气流太小不能有效的将隔膜从电池碎片混合物中分离出来,气流太大,分选出的隔膜碎片中夹带其他碎片(正负极粉末)。
进一步,所述气流分选机22连接有用于收集隔膜塑料碎片的隔膜集料器9。隔膜集料器9用来对经气流风选机分离的隔膜塑料碎片进行收集存放,并将其重复利用用于电池的生产,达到资源的回收利用,同时降低对环境的污染。
4)磁选分离钢壳
将剩余的废旧电池碎片混合物送至带有磁选机13的传送带3,使得带有磁性的钢壳碎片从废旧锂离子电池碎片混合物中分离出来。
具体地,磁选分离钢壳的作用是对废旧电池碎片混合物中的钢壳碎片进行分离回收,钢壳碎片具有一定的磁性,在向高能剪切粉碎机4输送的传送带3上设置磁选机13,使废旧电池碎片混合物中的钢壳碎片在输送过程中由于磁性的作用吸附在磁选机13上,从而达到对钢壳碎片分离回收的目的。
进一步,为了更好的对钢壳碎片进行分离回收,所述磁选机13的磁场强度优选为0.2T~ 2.2T。通过磁选将电池碎片中钢壳碎片分离,强度太小,不能有效分离钢壳碎片,强度太大,钢壳碎片夹带正极粉末中弱磁性物质(镍、钴材料)。
进一步,所述磁选机13连接有用于收集钢壳碎片的钢壳集料器10。钢壳集料器10用来对经磁选机13分离的钢壳碎片进行收集存放,并将其重复利用用于电池的生产,达到资源的回收利用,同时降低对环境的污染。
5)高能剪切粉碎
剩余的废旧电池碎片混合物进入高能剪切粉碎机4中进一步剪切粉碎,使得粘结在铝/ 铜箔碎片上的活性物质剥落,形成由活性物质粉末、铜/铝箔碎片组成的混合物和挥发出来的粘结剂废气。
具体地,高能剪切粉碎的作用是除去隔膜塑料碎片以及钢壳碎片的废旧电池碎片混合物进行再次高能剪切粉碎,利用高能剪切粉碎的高转速对混合物进行进一步高能剪切粉碎,使粘结在铝/铜箔碎片上的活性物质剥落,形成由活性物质粉末、铜/铝箔碎片组成的混合物;同时,铝/铜箔碎片上的活性物质剥落产生的粘结剂和混合物中的粘结剂在高能剪切粉碎机 4中由于高速搅拌粉碎所产生的高温作用下挥发成粘结剂废气。
进一步,为了使铝/铜箔碎片上的活性物质剥落完全,同时使粘结剂最大限度挥发成气态,将所述高能剪切粉碎机4的转速优选为1500转/分钟~3000转/分钟。高能剪切粉碎机的目的将电池进一步粉碎,利用高速剪切产生的高温使得铜、铝碎片上面的粘结剂挥发,从而使得负极粉末从铜碎片上脱落,正极粉末从铝碎片脱落。转速太低,脱落效果不佳,转速太高设备材质要求高,成本高。
进一步,所述粘接剂废气经引风机6流向含有碱的水喷淋塔7和活性炭吸附塔8而被吸收。引风机6用来将粘接剂废气引入水喷淋塔7,水喷淋塔7和活性炭吸附塔8用来对粘结剂废气进行吸收,保证整个回收工艺的无污染排放,环保无污染。
6)振动筛分
将上述混合物输送至振动筛分器5,使活性物质粉末与铜/铝碎片分离。
具体地,振动筛分的目的是将活性物质粉末与铜/铝碎片分离。为了进一步达到更好分离的效果,将所述振动筛分器5的筛网目数优选为50目~300目,振动频率优选为10赫兹~80赫兹。利用振动筛分将不同粒径的活性粉末与铜/铝碎片分离,目数太低,筛出的活性粉末中铜和铝的含量高,不利用活性物质回收。目数太高,筛出的活性粉末回收率低。振动频率太低,分离效果不佳,振动频率高过80赫兹,分离效果不变。
进一步,所述振动筛分器5连接有用于收集铜/铝碎片的铜铝集料器11和用于收集活性物质粉末的活性物质集料器12。铜铝集料器11和活性物质集料器12用来对铜/铝碎片和活性物质粉末进行收集存放,并将其重复利用用于电池的生产,达到资源的回收利用,同时降低对环境的污染。
一种全自动废旧锂离子电池回收系统,如图1所示。所述系统包括依次连接的初级粉碎机1,气流风选机,传送带3,高能剪切粉碎机4以及振动筛粉器,所述传送带3上设置有磁选机13。
具体地,初级粉碎机1的作用是对经盐水浸泡放电处理过的废旧锂离子电池进行初级粉碎,电池在初级粉碎机1的作用下粉碎成碎片状,形成废旧电池碎片混合物;同时,破碎产生的电解液在初级粉碎机1中由于搅拌粉碎产生的高温作用下挥发成电解液废气。
气流风选机的作用对废旧电池碎片混合物中的隔膜塑料碎片进行分离回收,隔膜塑料碎片的密度较轻,采用气流风选机利用气流的作用将隔膜从废旧电池碎片混合物中分离出来。
传送带3的作用是将经过气流分选机22处理后剩余的废旧电池碎片混合物输送至高能剪切粉碎机4中,在传送带3上设置磁选机13,利用磁性作用将钢壳从混合物中分离出来。本发明磁选机13在传送带3上的位置并没有具体限定,在附图1中也没有将磁选机13的具体结构示出,只要能实现本发明对钢壳进行磁性分离回收的目的均可,本领域技术人员可以根据具体使用需求对磁选机13在传送带3上的位置或磁选机13的种类进行选择。
高能剪切粉碎机4的作用是对剩余的废旧电池碎片混合物进行进一步高能剪切粉碎,使粘结在铝/铜箔碎片上的活性物质剥落,形成由活性物质粉末、铜/铝箔碎片组成的混合物;同时,铝/铜箔碎片上的活性物质剥落产生的粘结剂和混合物中的粘结剂在高能剪切粉碎机 4中由于高速搅拌粉碎所产生的高温作用下挥发成粘结剂废气。应当申明,本发明高能剪切粉碎机4对本领域来说是常规的,只要能实现本发明对剩余的废旧电池碎片混合物进行进一步高能剪切粉碎,使粘结在铝/铜箔碎片上的活性物质剥落的目的即可。
振动筛分器5的作用是使活性物质粉末与铜/铝碎片分离。
应当声明,本发明系统各装置之间的连接可以通过传送带来实现或别的方式来实现,只要是能实现将废旧电池物料从一个装置输送到另一个装置的目的均可。
进一步,所述系统还包括与初级粉碎机1及高能剪切粉碎机4连通的废气处理单元。废气处理单元用来对初级粉碎机1产生的电解液废气和高能剪切粉碎机4产生的粘结剂废气进行处理吸收。
更进一步,所述废气处理单元包括依次连通的引风机6、水喷淋塔7以及活性炭吸附塔 8,引风机6与初级粉碎机1及高能剪切粉碎机4连通。引风机6用来将电解液废气和粘结剂废气引入水喷淋塔7,水喷淋塔7和活性炭吸附塔8用来对电解液废气进行吸收,保证整个回收工艺的无污染排放,环保无污染。
进一步,所述气流风选机连接有隔膜集料器9,所述磁性机连接有钢壳集料器10,所述振动筛分器5连接有铜铝集料器11以及活性物质集料器12。隔膜集料器9、钢壳集料器10、铜铝集料器11和活性物质集料器12分别用来对隔膜塑料碎片、钢壳塑料碎片、铜/铝碎片和活性物质粉末进行收集存放,并将其重复利用用于电池的生产,达到资源的回收利用,同时降低对环境的污染。
下面结合具体示例对本发明一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统进行详细说明。
示例1
将经过盐水浸泡放电处理后的废旧锂离子动力电池30g,将电池输送至初级粉碎机,经初级粉碎机处理后得到为铝/铜箔碎片、部分剥落的活性物质、钢壳碎片、粘结剂以及隔膜塑料碎片所组成的废旧电池碎片混合物和电解液废气。电解液废气在引风机的作用下流向含有碱的水喷淋塔和活性炭吸附塔而被吸收。
废旧电池碎片混合物输送至气流风选机,隔膜塑料塑料在气流的作用下从混合物中分离出来,并进入隔膜集料器。剩余的混合物经传送带输送至高能剪切粉碎机,钢壳碎片在磁选机的作用下从混合物中分离并进入钢壳集料器;混合物在高能剪切粉碎机的作用下进一步剪切粉碎,使得粘结在铝/铜箔碎片上的活性物质剥落,形成由活性物质粉末、铜/铝箔碎片组成的混合物和挥发出来的粘结剂废气。活性物质粉末、铜/铝箔碎片组成的混合物经振动筛分器分离后得到活性物质粉末、铜/铝箔碎片并分别进入铜铝集料器和活性物质集料器。粘结剂废气在引风机的作用下流向含有碱的水喷淋塔和活性炭吸附塔而被吸收。
本示例中各装置操作参数如下:
初级破碎机转速为500转/分钟,气流风选机风速为0.5立方/秒,磁选机磁场强度为0.5T,高能剪切粉碎机转速为2000转/分钟,振动筛分器的筛网目数为200目,振动频率为10赫兹,引风机功率为3.5Kw,水喷淋电机为2.6Kw。
经过本发明工艺和系统回收得到9.8kg钢壳,0.9kg隔膜塑料,4.18kg铜和铝碎片,15.1kg 活性物质粉末,活性物质的回收率为95%。
示例2
本示例回收一批废旧锂离子动力电池50kg,具体回收工艺及系统与示例1一致。
本示例中各装置操作参数如下:
初级破碎机转速为800转/分钟,气流风选机风速为0.8立方/秒,磁选机磁场强度为0.5T,高能剪切粉碎机转速为2500转/分钟,振动筛分器的筛网目数为100目,振动频率为15赫兹,引风机功率为3.5Kw,水喷淋电机为2.6Kw.
经过本发明工艺和系统回收得到16.3kg钢壳,1.5kg隔膜塑料,6.96kg铜和铝碎片, 25.71kg活性物质粉末,活性物质的回收率为97%。
示例3
本示例回收一批废旧锂离子动力电池80kg,具体回收工艺及系统与示例1一致。
本示例中各装置操作参数如下:
初级破碎机转速为1000转/分钟,气流风选机风速为1立方/秒,磁选机磁场强度为1.5T,高能剪切粉碎机转速为2800转/分钟,振动筛分器的筛网目数为70目,振动频率为20赫兹,引风机功率为3.5Kw,水喷淋电机为2.6Kw。
经过本发明工艺和系统回收得到26.1kg钢壳,2.4kg隔膜塑料,11.14kg铜和铝碎片, 41.55kg活性物质粉末,活性物质的回收率为98%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动废旧锂离子电池回收工艺,其特征在于,包括以下步骤:
1)放电:将废旧锂离子电池放入盐水中浸泡放电;
2)初级粉碎:将经过盐水浸泡放电的电池放入初级粉碎机中进行破碎,得到废旧电池碎片混合物和挥发出来的电解液废气;
3)风选分离隔膜:将上述得到的废旧电池碎片混合物输送至气流风选机,密度最轻的隔膜塑料碎片在气流作用下从废旧电池碎片混合物中分离出来;
4)磁选分离钢壳:将剩余的废旧电池碎片混合物送至带有磁选机的传送带,使得带有磁性的钢壳碎片从废旧锂离子电池碎片混合物中分离出来;
5)高能剪切粉碎:剩余的废旧电池碎片混合物进入高能剪切粉碎机中进一步剪切粉碎,使得粘结在铝/铜箔碎片上的活性物质剥落,形成由活性物质粉末、铜/铝箔碎片组成的混合物和挥发出来的粘结剂废气;
6)振动筛分:将上述混合物输送至振动筛分器,使活性物质粉末与铜/铝碎片分离。
2.如权利要求1所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺,其特征在于,步骤2)中,所述初级粉碎机的转速为500转/分钟~1000转/分钟;所述废旧电池碎片混合物为铝/铜箔碎片、部分剥落的活性物质、钢壳碎片、粘结剂以及隔膜塑料碎片所组成的混合物;所述电解液废气经引风机流向含有碱的水喷淋塔和活性炭吸附塔而被吸收。
3.如权利要求1所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺,其特征在于,步骤3)中,所述气流分选机的气流流速为0.5立方/秒~1立方/秒;所述气流分选机连接有用于收集隔膜塑料碎片的隔膜集料器。
4.如权利要求1所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺,其特征在于,步骤4)中,所述磁选机的磁场强度为0.2T~2.2T;所述磁选机连接有用于收集钢壳碎片的钢壳集料器。
5.如权利要求1所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺,其特征在于,步骤5)中,所述高能剪切粉碎机的转速为1500转/分钟~3000转/分钟;所述粘接剂废气经引风机流向含有碱的水喷淋塔和活性炭吸附塔而被吸收。
6.如权利要求1所述一种全自动废旧锂离子电池回收工艺,其特征在于,步骤6)中,所述振动筛分器的筛网目数为50目~300目,振动频率为10赫兹~80赫兹;所述振动筛分器连接有用于收集铜/铝碎片的铜铝集料器和用于收集活性物质粉末的活性物质集料器。
7.一种全自动废旧锂离子电池回收系统,其特征在于,所述系统包括依次连接的初级粉碎机,气流风选机,传送带,高能剪切粉碎机以及振动筛粉器,所述传送带上设置有磁选机。
8.如权利要求7所述一种全自动废旧锂离子电池回收系统,其特征在于,所述系统还包括与初级粉碎机及高能剪切粉碎机连通的废气处理单元。
9.如权利要求8所述一种全自动废旧锂离子电池回收系统,其特征在于,所述废气处理单元包括依次连通的引风机、水喷淋塔以及活性炭吸附塔,引风机与初级粉碎机及高能剪切粉碎机连通。
10.如权利要求7所述一种全自动废旧锂离子电池回收系统,其特征在于,所述气流风选机连接有隔膜集料器,所述磁选机连接有钢壳集料器,所述振动筛分器连接有铜铝集料器以及活性物质集料器。
CN201711290455.1A 2017-12-08 2017-12-08 一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统 Active CN108110356B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711290455.1A CN108110356B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711290455.1A CN108110356B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108110356A true CN108110356A (zh) 2018-06-01
CN108110356B CN108110356B (zh) 2024-02-06

Family

ID=62209187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711290455.1A Active CN108110356B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108110356B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108987838A (zh) * 2018-07-19 2018-12-11 甘肃有色冶金职业技术学院 一种回收废旧锂离子电池正极活性物质的方法
CN109216819A (zh) * 2018-08-15 2019-01-15 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种废旧锂离子电池回收方法
CN109786882A (zh) * 2019-02-25 2019-05-21 上海毅信环保科技有限公司 一种废旧锂离子电池的干式破碎回收方法
CN110190352A (zh) * 2019-06-13 2019-08-30 广东凯金新能源科技股份有限公司 一种锂离子电池负极材料的回收方法
CN110576030A (zh) * 2019-09-27 2019-12-17 褚兵 一种流动式一体破碎回收机组
CN110581322A (zh) * 2019-09-11 2019-12-17 中国矿业大学(北京) 一种废旧动力锂电池干法回收系统
CN110931909A (zh) * 2019-11-14 2020-03-27 珠海格力绿色再生资源有限公司 一种废旧锂离子电池的回收方法
CN111370797A (zh) * 2018-12-25 2020-07-03 上海天开新能源技术有限公司 一种废锂电池材料高效回收装置
CN111430832A (zh) * 2020-03-11 2020-07-17 中南大学 一种废旧三元锂离子电池无需放电预处理的全资源回收方法
CN111525209A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 北矿机电科技有限责任公司 一种动力锂电池的回收方法
CN111530884A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 北矿机电科技有限责任公司 一种动力锂电池单体回收方法
CN112310503A (zh) * 2020-11-20 2021-02-02 安化县泰森循环科技有限公司 一种废旧锂电池回收处理方法
CN112828011A (zh) * 2021-01-05 2021-05-25 湖南邦普循环科技有限公司 一种处理废旧锂电池铜铝料的方法和应用
CN113199657A (zh) * 2021-04-30 2021-08-03 浙江工业大学 一种从废旧锂离子电池中回收再利用隔膜材料的方法
CN115846354A (zh) * 2023-02-16 2023-03-28 生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所) 一种锂离子电池回收装置及其回收利用方法

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030070468A (ko) * 2002-02-25 2003-08-30 한국지질자원연구원 폐리튬이온전지의 재활용 방법
KR20110046938A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 허욱환 폐리튬 전지 처리장치 및 방법
CN102251118A (zh) * 2011-06-25 2011-11-23 鞍山鑫普新材料有限公司 一种从废旧镍氢电池中回收金属的方法
CN102569940A (zh) * 2011-01-20 2012-07-11 常州翔宇资源再生科技有限公司 废旧锂离子电池负极材料的回收方法
CN102694217A (zh) * 2011-03-22 2012-09-26 东莞新能源科技有限公司 一种锂离子电池正极材料回收方法
JP2012195073A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 再生材料の製造方法
JP2013004299A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Mitsubishi Materials Corp リチウムイオン二次電池のリサイクル方法
CN103943911A (zh) * 2014-03-26 2014-07-23 四川长虹电器股份有限公司 废旧锂离子电池综合回收利用的方法
CN105226344A (zh) * 2015-11-09 2016-01-06 中国矿业大学 一种废旧锂离子电池中钴酸锂和石墨的回收方法
CN105390764A (zh) * 2015-11-24 2016-03-09 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 高压液体切割系统及其用途、废旧锂离子电池的拆解方法
CN205282606U (zh) * 2015-11-24 2016-06-01 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 高压液体切割系统
CN105811040A (zh) * 2016-05-16 2016-07-27 哈尔滨巴特瑞资源再生科技有限公司 一种锂电池破碎拆解回收方法
CN105826629A (zh) * 2016-05-13 2016-08-03 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种废旧锂电池全组分物料分离收集装置及方法
CN106140796A (zh) * 2016-08-25 2016-11-23 巩义市城区润达机械厂 废锂电池处理系统及处理工艺
CN106450542A (zh) * 2016-09-29 2017-02-22 上海交通大学 一种废旧锰酸锂锂离子电池的资源化方法
CN106654435A (zh) * 2016-11-19 2017-05-10 天津赫维科技有限公司 一种报废铝塑膜磷酸铁锂电池的干式回收方法
CN106920999A (zh) * 2017-04-01 2017-07-04 中航锂电(洛阳)有限公司 一种锂离子电池正极材料的回收方法
CN107275700A (zh) * 2016-04-07 2017-10-20 中国科学院过程工程研究所 一种基于湿式破碎的废旧锂离子电池回收处理方法
CN207572492U (zh) * 2017-12-08 2018-07-03 天齐锂业股份有限公司 一种全自动废旧锂离子电池回收系统

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030070468A (ko) * 2002-02-25 2003-08-30 한국지질자원연구원 폐리튬이온전지의 재활용 방법
KR20110046938A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 허욱환 폐리튬 전지 처리장치 및 방법
CN102569940A (zh) * 2011-01-20 2012-07-11 常州翔宇资源再生科技有限公司 废旧锂离子电池负极材料的回收方法
JP2012195073A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 再生材料の製造方法
CN102694217A (zh) * 2011-03-22 2012-09-26 东莞新能源科技有限公司 一种锂离子电池正极材料回收方法
JP2013004299A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Mitsubishi Materials Corp リチウムイオン二次電池のリサイクル方法
CN102251118A (zh) * 2011-06-25 2011-11-23 鞍山鑫普新材料有限公司 一种从废旧镍氢电池中回收金属的方法
CN103943911A (zh) * 2014-03-26 2014-07-23 四川长虹电器股份有限公司 废旧锂离子电池综合回收利用的方法
CN105226344A (zh) * 2015-11-09 2016-01-06 中国矿业大学 一种废旧锂离子电池中钴酸锂和石墨的回收方法
CN105390764A (zh) * 2015-11-24 2016-03-09 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 高压液体切割系统及其用途、废旧锂离子电池的拆解方法
CN205282606U (zh) * 2015-11-24 2016-06-01 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 高压液体切割系统
CN107275700A (zh) * 2016-04-07 2017-10-20 中国科学院过程工程研究所 一种基于湿式破碎的废旧锂离子电池回收处理方法
CN105826629A (zh) * 2016-05-13 2016-08-03 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种废旧锂电池全组分物料分离收集装置及方法
CN105811040A (zh) * 2016-05-16 2016-07-27 哈尔滨巴特瑞资源再生科技有限公司 一种锂电池破碎拆解回收方法
CN106140796A (zh) * 2016-08-25 2016-11-23 巩义市城区润达机械厂 废锂电池处理系统及处理工艺
CN106450542A (zh) * 2016-09-29 2017-02-22 上海交通大学 一种废旧锰酸锂锂离子电池的资源化方法
CN106654435A (zh) * 2016-11-19 2017-05-10 天津赫维科技有限公司 一种报废铝塑膜磷酸铁锂电池的干式回收方法
CN106920999A (zh) * 2017-04-01 2017-07-04 中航锂电(洛阳)有限公司 一种锂离子电池正极材料的回收方法
CN207572492U (zh) * 2017-12-08 2018-07-03 天齐锂业股份有限公司 一种全自动废旧锂离子电池回收系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
方海峰;黎宇科;黄永和;: "电动汽车废旧动力蓄电池的回收利用技术及发展", 汽车与配件, no. 11, pages 27 - 29 *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108987838A (zh) * 2018-07-19 2018-12-11 甘肃有色冶金职业技术学院 一种回收废旧锂离子电池正极活性物质的方法
CN109216819A (zh) * 2018-08-15 2019-01-15 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种废旧锂离子电池回收方法
CN111370797A (zh) * 2018-12-25 2020-07-03 上海天开新能源技术有限公司 一种废锂电池材料高效回收装置
CN109786882A (zh) * 2019-02-25 2019-05-21 上海毅信环保科技有限公司 一种废旧锂离子电池的干式破碎回收方法
CN110190352A (zh) * 2019-06-13 2019-08-30 广东凯金新能源科技股份有限公司 一种锂离子电池负极材料的回收方法
CN110581322A (zh) * 2019-09-11 2019-12-17 中国矿业大学(北京) 一种废旧动力锂电池干法回收系统
CN110576030A (zh) * 2019-09-27 2019-12-17 褚兵 一种流动式一体破碎回收机组
CN110931909A (zh) * 2019-11-14 2020-03-27 珠海格力绿色再生资源有限公司 一种废旧锂离子电池的回收方法
CN111430832A (zh) * 2020-03-11 2020-07-17 中南大学 一种废旧三元锂离子电池无需放电预处理的全资源回收方法
CN111525209A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 北矿机电科技有限责任公司 一种动力锂电池的回收方法
CN111530884A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 北矿机电科技有限责任公司 一种动力锂电池单体回收方法
CN111530884B (zh) * 2020-04-30 2021-07-27 北矿机电科技有限责任公司 一种动力锂电池单体回收方法
CN112310503A (zh) * 2020-11-20 2021-02-02 安化县泰森循环科技有限公司 一种废旧锂电池回收处理方法
CN112828011A (zh) * 2021-01-05 2021-05-25 湖南邦普循环科技有限公司 一种处理废旧锂电池铜铝料的方法和应用
WO2022147937A1 (zh) * 2021-01-05 2022-07-14 湖南邦普循环科技有限公司 一种处理废旧锂电池铜铝料的方法和应用
CN113199657A (zh) * 2021-04-30 2021-08-03 浙江工业大学 一种从废旧锂离子电池中回收再利用隔膜材料的方法
CN115846354A (zh) * 2023-02-16 2023-03-28 生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所) 一种锂离子电池回收装置及其回收利用方法
CN115846354B (zh) * 2023-02-16 2023-04-28 生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所) 一种锂离子电池回收装置及其回收利用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108110356B (zh) 2024-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108110356A (zh) 一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统
CN105428745B (zh) 一种废旧锂离子动力电池无害化综合回收利用方法
CN109193064A (zh) 一种废旧动力锂电池有价成分分选回收的方法
CN107275700B (zh) 一种基于湿式破碎的废旧锂离子电池回收处理方法
CN108927401B (zh) 一种锂电池无氧裂解后破碎回收工艺
CN105826629B (zh) 一种废旧锂电池全组分物料分离收集装置及方法
CN108400400A (zh) 一种废旧锂离子动力电池的再利用方法
CN110534834A (zh) 一种废旧锂离子电池中电解液的回收方法
CN104593606B (zh) 废旧钴酸锂锂离子电池正负极残料资源化方法
CN111822140B (zh) 一种废旧软包锂电池的回收方法
CN108365290A (zh) 一种废旧新能源汽车锂离子动力电池全组份回收与再利用方法
CN104577249A (zh) 一种废旧钴酸锂锂离子电池资源化的处理方法
CN112275765B (zh) 一种处理废旧锂电池隔膜纸的方法
CN207572492U (zh) 一种全自动废旧锂离子电池回收系统
CN208226042U (zh) 一种废旧电池的资源化回收利用系统
CN205609702U (zh) 一种废旧锂电池全组分物料分离收集装置
CN103943911A (zh) 废旧锂离子电池综合回收利用的方法
CN108933307A (zh) 一种低温综合回收利用废弃锂离子电池的方法
CN102780053A (zh) 一种过热水蒸气清洁分离废旧锂离子电池正极材料的方法
CN107008729A (zh) 一种废旧锂离子电池焙烧分选的方法
CN108461855A (zh) 一种废旧锂电池的拆解回收系统及拆解回收方法
CN107492695A (zh) 一种锂离子电池回收过程中正负极片的分离方法
CN106848475A (zh) 一种废旧锂离子电池前处理绿色回收处理方法及其设备
CN107946686A (zh) 一种废旧锂离子电池回收方法
CN104183888A (zh) 一种废旧磷酸铁锂动力电池绿色回收处理的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant