CN110124815A - 一种锂离子电池带电预处理设备及方法 - Google Patents
一种锂离子电池带电预处理设备及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110124815A CN110124815A CN201910353217.3A CN201910353217A CN110124815A CN 110124815 A CN110124815 A CN 110124815A CN 201910353217 A CN201910353217 A CN 201910353217A CN 110124815 A CN110124815 A CN 110124815A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium ion
- ion battery
- conveyer belt
- crusher
- wet
- 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.)
- Pending
Links
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 61
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 89
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 33
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 44
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 4-[1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-(4-hydroxy-3-prop-2-enylphenyl)propan-2-yl]-2-prop-2-enylphenol Chemical group C1=C(CC=C)C(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C(CC=C)=C1 QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/0084—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating garbage, waste or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
- B02C18/14—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
- B02C18/16—Details
- B02C18/22—Feed or discharge means
- B02C18/2216—Discharge means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
- B02C18/16—Details
- B02C18/22—Feed or discharge means
- B02C18/2225—Feed means
- B02C18/2291—Feed chute arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
- B02C18/16—Details
- B02C18/24—Drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
- B02C23/10—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/18—Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明涉及锂离子电池回收利用技术领域，尤其涉及一种锂离子电池带电预处理设备及处理方法。本发明所设计的一种锂离子电池带电预处理设备，包括湿式破碎机、粉料回收槽、筛网传送带、物料归集传送带、带式真空压滤机和沸腾干燥机；集自动进料、带电湿式破碎、固液分离、物料收集、物料干燥、自动出料于一体，能够实现锂离子电池的带电破碎及无害化处理；能够处理多种规格型号的锂离子电池，且对锂离子电池进行无害化操作，设备结构简单，集成度高。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池回收利用技术领域，尤其涉及一种锂离子电池带电预处理设备及处理方法。
背景技术
锂离子电池具有容量大、能量密度高、无记忆性、自放电小等优点，得到电池生产厂商和汽车厂商的一致认可，锂离子电池是当今世界上二次电池的研发及应用热点。随着电动汽车和大规模储能市场的快速发展，作为目前占据最多市场份额的锂离子动力电池的产量也随之快速增长，产生的锂离子电池的数量必将呈现出井喷式的增长。锂离子电池中含有大量的钴、锂、镍、锰、铜、铝等紧缺有色金属元素和六氟磷酸锂、酯类有机溶剂等有毒有害物质，因此，对锂离子电池进行资源化回收和无害化处理具有重大意义。
锂离子电池单体的结构主要有外壳、正集流体（铝箔）、负集流体（铜箔）、隔膜、极耳和电解液。目前，锂离子电池回收主要是以物理预处理和湿法/火法相结合的方式，预处理时，锂离子电池放电一般是由人工干预，易发生急剧散热起火、爆炸等危险，危害操作人员人身安全。锂离子电池破碎分选过程中会出现电解液挥发泄露，而电解液中的LiPF6极易与水反应生成腐蚀性极强的HF，并释放出大量的热，长时间吸入电解液中的易挥发性有机溶剂对人体呼吸道有损害，且有害物质进入环境，会对周围水体、大气和土壤造成污染，进一步伤害人体健康。
因此急需自动化设备对锂离子电池进行带电无害化预处理，提高处理收率，减少人工干预，杜绝对人体造成危害，避免产生二次污染，消除锂离子电池资源回收过程中的有害物质及环境隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池带电预处理设备，集自动进料、带电湿式破碎、固液分离、物料收集、物料干燥、自动出料于一体的设备，能够实现锂离子电池的带电破碎及无害化处理。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种锂离子电池带电预处理设备，包括湿式破碎机、粉料回收槽、筛网传送带、物料归集传送带、带式真空压滤机和沸腾干燥机；所述湿式破碎机设置于水平固定台面上，湿式破碎机的出料口与筛网传送带的进料端连接，粉料回收槽设置在筛网传送带及湿式破碎机出料口的下方，所述粉料回收槽的开口向上，用于收集从筛网传送带及湿式破碎机出料口处落下的清洗溶液及正负极粉料；带式真空过滤机设置在筛网传送带的下方，所述带式真空过滤机为密封结构，其与粉料回收槽相连通，且带式真空过滤机的进料口与粉料回收槽的出料口通过密闭管道相连，以使粉料回收槽中的清洗溶液及正负极粉料进入带式真空过滤机中；物料归集传送带设置有两个，两个物料归集传送带呈上下水平设置，上方物料归集传送带的一端与筛网传送带的出料端连接，其另一端与沸腾干燥机的进料口连接，下方物料归集传送带的一端与带式真空过滤机的出料口连接，其另一端也与沸腾干燥机的进料口连接；
所述湿式破碎机包括物料储存箱、湿式破碎腔、撕碎轴和破碎机架体；物料储存箱与湿式破碎腔之间通过物料挡板进行隔离，所述物料挡板为活动挡板，通过伸缩气缸控制其打开和关闭物料储存箱与湿式破碎腔之间的通道；湿式破碎腔内部布置有若干溶液开关阀，湿式破碎腔的下端设有两个撕碎轴，两个撕碎轴分别由电机控制相对转动；撕碎轴的下方设有溶液挡板，破碎机出料口设置于溶液挡板的下方，所述溶液挡板为活动挡板，通过伸缩气缸控制其打开和关闭湿式破碎腔与破碎机出料口之间的通道；破碎机出料口与破碎机架体固定连接，且破碎机出料口与水平面呈一定的倾斜角度，破碎机架体设置于水平固定台面上；
作为优选，所述筛网传送带的筛网设有若干大小相等的圆孔，圆孔大小在10～800目之间。
作为优选，所述溶液开关阀均匀布置于湿式破碎腔的内壁上。
作为优选，所述撕碎轴的一端与电机输出轴相连，两个电机分别位于湿式破碎腔的两侧，撕碎轴的另一端设置在湿式破碎腔两侧壁上的圆形支撑孔内。
作为优选，所述沸腾干燥机呈圆柱形筒体状，其出料口与进料口分别设置在圆柱形筒体的两侧。
作为优选，在整个设备的顶部设置废气处理装置，将产生的废气绿色化处理后排放。
本发明设备中的湿式破碎机用于在浸泡溶液情况下进行带电破碎锂离子电池，有助于促进有机物及氟化物的去除；粉料回收槽用于回收经湿式破碎机加工后的电池正负极黑粉，带式真空过滤机能够对粉料回收槽中的清洗溶液和电池正负极黑粉进行固液分离，物料归集传送带将筛网传送带和带式真空过滤机运送来的锂离子电池物料送入沸腾干燥机，沸腾干燥机能够完成物料的脱水干燥。湿式破碎机、筛网传送带、物料归集传送带、沸腾干燥机依次首尾相连设置，粉料回收槽和带式真空过滤机固定连接，且均设置于筛网传送带的下方。本发明专利的锂离子电池带电预处理设备能够处理多种规格型号的锂离子电池，且对锂离子电池进行无害化操作，设备结构简单，集成度高。
本发明的另一目的是提供一种通过上述锂离子电池带电预处理设备处理锂离子电池的方法，包括以下步骤：
1、湿式破碎机呈初始状态，即物料挡板、溶液开关阀、溶液挡板均处于关闭状态；传送机构将带电的锂离子电池物料间歇运送至物料储存箱中，打开溶液开关阀，使锂离子电池清洗溶液进入湿式破碎腔内部，达到一定容量后，溶液开关阀关闭；
2、启动电机，两个撕碎轴开始相向旋转，物料挡板在气缸的驱动下逐渐打开，使锂离子电池进入湿式破碎腔内部，物料挡板复位；锂离子电池在两个撕碎轴的剪切作用下被破碎为片状，部分正负极黑粉脱落；湿式破碎腔内部的电池物料在离心力、重力、摩擦力的综合作用下，电解液中的氟化物及有机溶剂逐渐溶解于清洗溶液内；
3、脱落的正负极黑粉及片状物料浸泡在清洗溶液中，电池物料经强化作用达到一定时间后，溶液挡板在气缸的驱动下打开，清洗溶液及电池物料从破碎机出料口流出，大尺寸片状物料经筛网传送带过滤进入下一工序，清洗溶液及正负极黑粉一起进入粉料回收槽，溶液挡板复位关闭；
4、筛网传送带上的片状物料被运送至物料归集传送带，之后片状物料进入沸腾干燥机；粉料回收槽中的清洗溶液及正负极黑粉，由密闭管道抽送至带式真空过滤机，经固液分离后，正负极黑粉等固态物料被物料归集传送带送入沸腾干燥机；片状物料及正负极黑粉在沸腾干燥机中脱水干燥，无害化后所得电池物料可进入火法或物理粉碎分选工艺。
作为优选，所述清洗溶液为H2O、Na2CO3、NaHCO3、 NaCl、KCl、Na2SO4中的一种或多种。
作为优选，所述带式真空过滤机对清洗溶液和正负极黑粉进行固液分离，分离后正负极黑粉的含水率为10%～30%。
作为优选，所述带式真空过滤机对正负极黑粉和清洗溶液混合物进行固液分离后的滤液可继续回用于湿式破碎机内。
本发明的有益效果：
1、带电无害化设备成本较低，结构简单，能够实现连续化生产，具备自动进料、带电湿式破碎、固液分离、物料烘干、自动出料、安全防护的全部功能，适用于多种锂离子电池带电无害化预处理。预防危害人身安全，避免预处理过程中产生二次污染。
2、湿式破碎机能够实现锂离子电池带电破碎，简化流程，省去电池放电操作，且在清洗溶液作用下，锂离子电池中的氟化物及酯类有机物大部分被去除，避免产生大量HF腐蚀设备，实现锂离子电池的带电无害化预处理。
3、湿式破碎清洗溶液经若干次使用后，经处理，可回用于湿式破碎，节省能源。筛网传送带将破碎后的片状物料截留，有利于后续的固液分离操作带式真空过滤机，可使生产线连续运行，人力成本低，处理量大，效率高。沸腾干燥机可实行自动化生产，干燥速度快，温度低，节省成本。
附图说明
图1是锂离子电池带电预处理设备的整体结构示意图。
图2是湿式破碎机的结构示意图。
图3是图2中湿式破碎机的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1-图3所示，本实施例描述的一种锂离子电池带电预处理设备，包括湿式破碎机1、粉料回收槽2、筛网传送带3、物料归集传送带4、带式真空压滤机5和沸腾干燥机6；所述湿式破碎机设置于水平固定台面上，湿式破碎机的出料口14与筛网传送带的进料端连接，粉料回收槽设置在筛网传送带及湿式破碎机出料口的下方，所述粉料回收槽的开口向上，用于收集从筛网传送带及湿式破碎机出料口处落下的清洗溶液及正负极粉料；带式真空过滤机设置在筛网传送带的下方，所述带式真空过滤机为密封结构，其与粉料回收槽相连通，且带式真空过滤机的进料口与粉料回收槽的出料口通过密闭管道相连，以使粉料回收槽中的清洗溶液及正负极粉料进入带式真空过滤机中；物料归集传送带设置有两个，两个物料归集传送带呈上下水平设置，上方物料归集传送带的一端与筛网传送带的出料端连接，其另一端与沸腾干燥机的进料口连接，下方物料归集传送带的一端与带式真空过滤机的出料口连接，其另一端也与沸腾干燥机的进料口连接；
所述湿式破碎机包括物料储存箱7、湿式破碎腔9、撕碎轴12和破碎机架体15；物料储存箱与湿式破碎腔之间通过物料挡板8进行隔离，所述物料挡板为活动挡板，通过伸缩气缸控制其打开和关闭物料储存箱与湿式破碎腔之间的通道；湿式破碎腔内部布置有若干溶液开关阀10，湿式破碎腔的下端设有两个撕碎轴，两个撕碎轴分别由电机11控制相对转动；撕碎轴的下方设有溶液挡板13，破碎机出料口设置于溶液挡板的下方，所述溶液挡板为活动挡板，通过伸缩气缸控制其打开和关闭湿式破碎腔与破碎机出料口之间的通道；破碎机出料口与破碎机架体固定连接，且破碎机出料口与水平面呈一定的倾斜角度，破碎机架体设置于水平固定台面上；
所述筛网传送带的筛网设有若干大小相等的圆孔，圆孔大小在10～800目之间。
所述溶液开关阀均匀布置于湿式破碎腔的内壁上。
所述撕碎轴的一端与电机输出轴相连，两个电机分别位于湿式破碎腔的两侧，撕碎轴的另一端设置在湿式破碎腔两侧壁上的圆形支撑孔内。
所述沸腾干燥机呈圆柱形筒体状，其出料口与进料口分别设置在圆柱形筒体的两侧。
在整个设备的顶部设置废气处理装置，将产生的废气绿色化处理后排放。
实施例2
一种通过实施例1的锂离子电池带电预处理设备处理锂离子电池的方法，包括以下步骤：
1、湿式破碎机呈初始状态，即物料挡板、溶液开关阀、溶液挡板均处于关闭状态；传送机构将带电的锂离子电池物料间歇运送至物料储存箱中，打开溶液开关阀，使锂离子电池清洗溶液进入湿式破碎腔内部，达到一定容量后，溶液开关阀关闭；
2、启动电机，两个撕碎轴开始相向旋转，物料挡板在气缸的驱动下逐渐打开，使锂离子电池进入湿式破碎腔内部，物料挡板复位；锂离子电池在两个撕碎轴的剪切作用下被破碎为片状，部分正负极黑粉脱落；湿式破碎腔内部的电池物料在离心力、重力、摩擦力的综合作用下，电解液中的氟化物及有机溶剂逐渐溶解于清洗溶液内；
3、脱落的正负极黑粉及片状物料浸泡在清洗溶液中，电池物料经强化作用达到一定时间后，溶液挡板在气缸的驱动下打开，清洗溶液及电池物料从破碎机出料口流出，大尺寸片状物料经筛网传送带过滤进入下一工序，清洗溶液及正负极黑粉一起进入粉料回收槽，溶液挡板复位关闭；
4、筛网传送带上的片状物料被运送至物料归集传送带，之后片状物料进入沸腾干燥机；粉料回收槽中的清洗溶液及正负极黑粉，由密闭管道抽送至带式真空过滤机，经固液分离后，正负极黑粉等固态物料被物料归集传送带送入沸腾干燥机；片状物料及正负极黑粉在沸腾干燥机中脱水干燥，无害化后所得电池物料可进入火法或物理粉碎分选工艺。
所述清洗溶液为H2O、Na2CO3、NaHCO3、 NaCl、KCl、Na2SO4中的一种或多种。
所述带式真空过滤机对清洗溶液和正负极黑粉进行固液分离，分离后正负极黑粉的含水率为10%～30%。
所述带式真空过滤机对正负极黑粉和清洗溶液混合物进行固液分离后的滤液可继续回用于湿式破碎机内。
Claims (10)
1.一种锂离子电池带电预处理设备，其特征在于：包括湿式破碎机、粉料回收槽、筛网传送带、物料归集传送带、带式真空压滤机和沸腾干燥机；所述湿式破碎机设置于水平固定台面上，湿式破碎机的出料口与筛网传送带的进料端连接，粉料回收槽设置在筛网传送带及湿式破碎机出料口的下方，所述粉料回收槽的开口向上，用于收集从筛网传送带及湿式破碎机出料口处落下的清洗溶液及正负极粉料；带式真空过滤机设置在筛网传送带的下方，所述带式真空过滤机为密封结构，其与粉料回收槽相连通，且带式真空过滤机的进料口与粉料回收槽的出料口通过密闭管道相连，以使粉料回收槽中的清洗溶液及正负极粉料进入带式真空过滤机中；物料归集传送带设置有两个，两个物料归集传送带呈上下水平设置，上方物料归集传送带的一端与筛网传送带的出料端连接，其另一端与沸腾干燥机的进料口连接，下方物料归集传送带的一端与带式真空过滤机的出料口连接，其另一端也与沸腾干燥机的进料口连接；
所述湿式破碎机包括物料储存箱、湿式破碎腔、撕碎轴和破碎机架体；物料储存箱与湿式破碎腔之间通过物料挡板进行隔离，所述物料挡板为活动挡板，通过伸缩气缸控制其打开和关闭物料储存箱与湿式破碎腔之间的通道；湿式破碎腔内部布置有若干溶液开关阀，湿式破碎腔的下端设有两个撕碎轴，两个撕碎轴分别由电机控制相对转动；撕碎轴的下方设有溶液挡板，破碎机出料口设置于溶液挡板的下方，所述溶液挡板为活动挡板，通过伸缩气缸控制其打开和关闭湿式破碎腔与破碎机出料口之间的通道；破碎机出料口与破碎机架体固定连接，且破碎机出料口与水平面呈一定的倾斜角度，破碎机架体设置于水平固定台面上。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池带电预处理设备，其特征在于：所述筛网传送带的筛网设有若干大小相等的圆孔，圆孔大小在10～800目之间。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池带电预处理设备，其特征在于：所述溶液开关阀均匀布置于湿式破碎腔的内壁上。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池带电预处理设备，其特征在于：所述撕碎轴的一端与电机输出轴相连，两个电机分别位于湿式破碎腔的两侧，撕碎轴的另一端设置在湿式破碎腔两侧壁上的圆形支撑孔内。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池带电预处理设备，其特征在于：所述沸腾干燥机呈圆柱形筒体状，其出料口与进料口分别设置在圆柱形筒体的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池带电预处理设备，其特征在于：在整个设备的顶部设置废气处理装置，将产生的废气绿色化处理后排放。
7.一种使用权利要求1所述锂离子电池带电预处理设备处理锂离子电池的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）湿式破碎机呈初始状态，即物料挡板、溶液开关阀、溶液挡板均处于关闭状态；传送机构将带电的锂离子电池物料间歇运送至物料储存箱中，打开溶液开关阀，使锂离子电池清洗溶液进入湿式破碎腔内部，达到一定容量后，溶液开关阀关闭；
（2）启动电机，两个撕碎轴开始相向旋转，物料挡板在气缸的驱动下逐渐打开，使锂离子电池进入湿式破碎腔内部，物料挡板复位；锂离子电池在两个撕碎轴的剪切作用下被破碎为片状，部分正负极黑粉脱落；湿式破碎腔内部的电池物料在离心力、重力、摩擦力的综合作用下，电解液中的氟化物及有机溶剂逐渐溶解于清洗溶液内；
（3）脱落的正负极黑粉及片状物料浸泡在清洗溶液中，电池物料经强化作用达到一定时间后，溶液挡板在气缸的驱动下打开，清洗溶液及电池物料从破碎机出料口流出，大尺寸片状物料经筛网传送带过滤进入下一工序，清洗溶液及正负极黑粉一起进入粉料回收槽，溶液挡板复位关闭；
（4）筛网传送带上的片状物料被运送至物料归集传送带，之后片状物料进入沸腾干燥机；粉料回收槽中的清洗溶液及正负极黑粉，由密闭管道抽送至带式真空过滤机，经固液分离后，正负极黑粉等固态物料被物料归集传送带送入沸腾干燥机；片状物料及正负极黑粉在沸腾干燥机中脱水干燥，无害化后所得电池物料可进入火法或物理粉碎分选工艺。
8.根据权利要求7所述的一种处理锂离子电池的方法，其特征在于：所述清洗溶液为H2O、Na2CO3、NaHCO3、 NaCl、KCl、Na2SO4中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的一种处理锂离子电池的方法，其特征在于：所述带式真空过滤机对清洗溶液和正负极黑粉进行固液分离，分离后正负极黑粉的含水率为10%～30%。
10.根据权利要求7所述的一种处理锂离子电池的方法，其特征在于：所述带式真空过滤机对正负极黑粉和清洗溶液混合物进行固液分离后的滤液可继续回用于湿式破碎机内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910353217.3A CN110124815A (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 一种锂离子电池带电预处理设备及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910353217.3A CN110124815A (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 一种锂离子电池带电预处理设备及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110124815A true CN110124815A (zh) | 2019-08-16 |
Family
ID=67575645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910353217.3A Pending CN110124815A (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 一种锂离子电池带电预处理设备及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110124815A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111099310A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-05-05 | 深圳市欧亚建设工程有限公司 | 一种自动分料回收的开料机 |
| CN111841832A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-30 | 安徽南都华铂新材料科技有限公司 | 一种锂电池回收用破碎设备及其使用方法 |
| CN112103590A (zh) * | 2020-10-04 | 2020-12-18 | 湖南金源新材料股份有限公司 | 废旧锂电池带电带水的撕裂方法 |
| CN113967378A (zh) * | 2020-07-24 | 2022-01-25 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种固液分离装置及固液分离设备 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH682305A5 (en) * | 1991-11-27 | 1993-08-31 | Eidgenoess Ptt | Mechanical sepn. of nickel-cadmium batteries - by cooling and crushing, washing and removing electrolyte, then drying, grinding and sieving |
| CN2532585Y (zh) * | 2002-03-29 | 2003-01-22 | 万永明 | 废旧电池回收处理机 |
| GB0605110D0 (en) * | 2005-03-31 | 2006-04-26 | Aea Technology Plc | Battery recycling process |
| JP2014199774A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | Jx日鉱日石金属株式会社 | リチウムイオン電池からの有価物の回収方法 |
| CN104157925A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-11-19 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 锂离子电池极片的回收装置及回收方法 |
| CN207071540U (zh) * | 2017-08-10 | 2018-03-06 | 天津斯坦利新型材料有限公司 | 一种物料筛选装置 |
| CN107890937A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-04-10 | 广州市滨塑料机械设备有限公司 | 一种废旧锂电池回收撕碎处理设备及其处理工艺 |
| CN108134153A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-08 | 深圳市泰力废旧电池回收技术有限公司 | 一种废旧锂离子电池的处理方法 |
| CN108461855A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-08-28 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种废旧锂电池的拆解回收系统及拆解回收方法 |
| CN109119712A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-01 | 广州市联冠机械有限公司 | 一种用于废旧电池前期处理的装置及其工艺 |
| CN109301371A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-01 | 杨倩 | 一种锂电池回收用废旧钛酸锂负极片分离装置 |
| CN109604024A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-04-12 | 株洲鼎端装备股份有限公司 | 废锂离子电池破碎分选装置及方法 |
| CN209918023U (zh) * | 2019-04-29 | 2020-01-10 | 浙江华友钴业股份有限公司 | 一种锂离子电池带电预处理设备 |
-
2019
- 2019-04-29 CN CN201910353217.3A patent/CN110124815A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH682305A5 (en) * | 1991-11-27 | 1993-08-31 | Eidgenoess Ptt | Mechanical sepn. of nickel-cadmium batteries - by cooling and crushing, washing and removing electrolyte, then drying, grinding and sieving |
| CN2532585Y (zh) * | 2002-03-29 | 2003-01-22 | 万永明 | 废旧电池回收处理机 |
| GB0605110D0 (en) * | 2005-03-31 | 2006-04-26 | Aea Technology Plc | Battery recycling process |
| JP2014199774A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | Jx日鉱日石金属株式会社 | リチウムイオン電池からの有価物の回収方法 |
| CN104157925A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-11-19 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 锂离子电池极片的回收装置及回收方法 |
| CN207071540U (zh) * | 2017-08-10 | 2018-03-06 | 天津斯坦利新型材料有限公司 | 一种物料筛选装置 |
| CN107890937A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-04-10 | 广州市滨塑料机械设备有限公司 | 一种废旧锂电池回收撕碎处理设备及其处理工艺 |
| CN108134153A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-08 | 深圳市泰力废旧电池回收技术有限公司 | 一种废旧锂离子电池的处理方法 |
| CN108461855A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-08-28 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种废旧锂电池的拆解回收系统及拆解回收方法 |
| CN109119712A (zh) * | 2018-08-08 | 2019-01-01 | 广州市联冠机械有限公司 | 一种用于废旧电池前期处理的装置及其工艺 |
| CN109301371A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-01 | 杨倩 | 一种锂电池回收用废旧钛酸锂负极片分离装置 |
| CN109604024A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-04-12 | 株洲鼎端装备股份有限公司 | 废锂离子电池破碎分选装置及方法 |
| CN209918023U (zh) * | 2019-04-29 | 2020-01-10 | 浙江华友钴业股份有限公司 | 一种锂离子电池带电预处理设备 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111099310A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-05-05 | 深圳市欧亚建设工程有限公司 | 一种自动分料回收的开料机 |
| CN111099310B (zh) * | 2019-12-10 | 2021-09-21 | 深圳市欧亚建设工程有限公司 | 一种自动分料回收的开料机 |
| CN111841832A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-30 | 安徽南都华铂新材料科技有限公司 | 一种锂电池回收用破碎设备及其使用方法 |
| CN113967378A (zh) * | 2020-07-24 | 2022-01-25 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种固液分离装置及固液分离设备 |
| CN112103590A (zh) * | 2020-10-04 | 2020-12-18 | 湖南金源新材料股份有限公司 | 废旧锂电池带电带水的撕裂方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110124815A (zh) | 一种锂离子电池带电预处理设备及方法 | |
| CN102017276B (zh) | 废旧磷酸铁锂动力电池的回收利用方法 | |
| CN105870533B (zh) | 回收锂离子电池正极边角料的方法 | |
| CN111872021A (zh) | 一种环保型废锂电池回收处理系统 | |
| CN109818097A (zh) | 一种废旧锂电池溶剂萃取处理电解液与粘结剂的工艺 | |
| CN210385990U (zh) | 一种废旧锂电池回收装置的分筛机构 | |
| CN209786133U (zh) | 一种废旧锂电池放电设备 | |
| CN104157925B (zh) | 锂离子电池极片的回收装置及回收方法 | |
| CN109834107A (zh) | 一种带电废旧动力电池破碎分选装置及方法 | |
| CN108134153A (zh) | 一种废旧锂离子电池的处理方法 | |
| CN109921122A (zh) | 一种锂电池正极材料连续焙烧方法及装置 | |
| CN114094222A (zh) | 一种高效的磷酸铁锂锂电池自动拆解回收系统及回收方法 | |
| CN105895854A (zh) | 锂离子电池正极边角料的回收方法 | |
| JP3080606B2 (ja) | 非水電解液電池の不活性化装置 | |
| CN108832220A (zh) | 一种密闭式废旧手机铝壳电池拆解设备 | |
| CN107513988A (zh) | 一种水利工程用水上垃圾收集装置 | |
| CN220400683U (zh) | 一种全流程自动化锂离子电池回收装置 | |
| CN209918023U (zh) | 一种锂离子电池带电预处理设备 | |
| CN203469554U (zh) | 浆料脱泡装置 | |
| CN117039226A (zh) | 一种全流程自动化锂离子电池回收装置 | |
| CN115764042A (zh) | 一种锂电池电解液回收装置及其工艺 | |
| CN216025145U (zh) | 一种动力锂电池组回收装置 | |
| CN215354702U (zh) | 一种具有自清洗功能的重力分选装置 | |
| CN208738390U (zh) | 一种废旧锂电池高效分选回收设备 | |
| CN208303001U (zh) | 废铅酸蓄电池破碎分选装置 |
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 |