CN114006074B - 一种磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，包括，步骤S1，磷酸铁锂电池正极材料注入粉碎装置进行粉碎得到第一混合物；步骤S2，第一混合物通过粉碎装置下方设置有筛网注入酸液处理装置进行酸处理形成第一混合液，处理后的第一混合液注入碱液处理装置进行除杂；步骤S3，分离后的液体注入沉淀装置，与注入沉淀装置内有机溶剂混合形成磷酸铁锂沉淀物；步骤S4，中控装置将磷酸铁锂沉淀物注入研磨装置进行研磨，研磨后的磷酸铁锂粉经焙烧后形成磷酸铁锂正极材料。本发明设置中控装置，通过中控装置对相关部件参数进行调节，以使磷酸铁锂正极材料电化学性能符合预设标准。

Description

一种磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法

技术领域

本发明涉及磷酸铁锂电池回收领域，尤其涉及一种磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法。

背景技术

目前常用的动力锂离子电池按照正极材料体系可分为两种，一种是三元材料电池，一种是磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有磷酸铁锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中磷酸铁锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料，长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电(5小时率)使用，可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1-1.5年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，理论寿命将达到7-8年。综合考虑，性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。

相比于其他的层状结构材料，磷酸铁锂材料具有更加稳定的橄榄石结构，因此非常稳定，充电时即便所有的Li⁺从磷酸铁锂材料内部脱出，磷酸铁锂材料仍然能够保持FePO₄结构，而不会发生结构坍塌和转变，所以磷酸铁锂电池在循环过程中的衰降一般不是由于正负极活性物质损失造成的，因此正极材料的回收利用，是资源有效回收的最佳方法，目前磷酸铁锂正极材料回收主要采用传统的物理化学基本方法，通过该方法回收利用的磷酸铁锂正极材料充放电效率不稳定，无法达到预期效果。

发明内容

为此，本发明提供一种磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，可以解决无法根据回收利用的磷酸铁锂正极材料充放电效率调节回收利用各步骤参数以使制备的磷酸铁锂正极材料符合标准。

为实现上述目的，本发明提供一种磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，包括：

步骤S1，磷酸铁锂电池正极材料注入粉碎装置进行粉碎得到第一混合物，其中，所述粉碎装置包括第一粉碎机构以及设置于所述第一粉碎机构下方的第二粉碎机构；

步骤S2，第一混合物通过所述粉碎装置下方设置有筛网注入酸液处理装置进行酸处理形成第一混合液，处理后的第一混合液注入碱液处理装置进行除杂，其中，所述碱液处理装置内设置有过滤网，用于分离碱液处理装置中的固体和液体；

步骤S3，分离后的液体注入沉淀装置，与注入所述沉淀装置内有机溶剂混合形成磷酸铁锂沉淀物；

步骤S4，中控装置将磷酸铁锂沉淀物注入研磨装置进行研磨，研磨后的磷酸铁锂粉经焙烧后形成磷酸铁锂正极材料，其中，所述研磨装置包括球磨机构以及控制所述研磨机构转动速率的第二动力机构；

所述中控装置根据设置于所述过滤网上的重量检测机构获取预设时间内碱液处理装置固体产生量，中控装置将获取预设时间内碱液处理装置固体产生量与预设值相比较，对第二动力机构动力参数、粉碎装置粉碎程度以及第一混合液的注入量进行调节，以使预设时间内碱液处理装置固体产生量符合预设标准；

所述中控装置根据检测装置获取磷酸铁锂正极材料充放电效率与预设标准值相比较，当中控装置获取的磷酸铁锂正极材料充放电效率大于预设标准值时，中控装置判定当前磷酸铁锂正极材料电化学性能符合预设标准，当中控装置获取的磷酸铁锂正极材料充放电效率小于预设标准值时，中控装置判定当前磷酸铁锂正极材料电化学性能不符合预设标准，中控装置对磷酸铁锂研磨均匀度和焙烧温度进行调节，以使磷酸铁锂正极材料电化学性能符合预设标准。

进一步地，所述中控装置通过设置于所述过滤网上所述重量检测机构获取预设时间内碱液处理装置固体产生量△m，中控装置将预设时间内获取的碱液处理装置固体产生量与预设产生量相比较，对第二动力机构动力参数、粉碎装置粉碎程度以及第一混合液的注入量进行调节，其中，

当△m≤M1，所述中控装置将第一混合液的注入量QH提高至QH1,将第二动力机构动力参数F2降低至F21；

当M1＜△m＜M2，所述中控装置不对各部件参数进行调节；

当△m≥M2，所述中控装置将第二动力机构动力参数F2提高至F22，将所述粉碎装置粉碎程度S提高至S1；

其中，所述中控装置预设产生量M，设定第一预设产生量M1，第二预设产生量M2。

进一步地，所述中控装置获取预设时间内碱液处理装置固体产生量小于等于第一预设产生量，所述中控装置将第一混合液的注入量QH提高至QH1，设定QH1＝QH×(1+(M1-△m)/M1),将第二动力机构动力参数F2降低至F21,设定F21＝F2×(1-(M1-△m)/M1)。

进一步地，所述中控装置获取预设时间内碱液处理装置固体产生量大于等于等于第二预设产生量，中控装置将第二动力机构动力参数F2提高至F22，设定F22＝F2×(1+(△m-M2)/M2)，将所述粉碎装置粉碎程度S提高至S1,设定S1×(1+(△m-M2)/(M2)²)。

进一步地，所述中控装置预设充放电效率标准值P，中控装置获取当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率p，中控单元将获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率与预设标准值相比较，判定当前制备的磷酸铁锂正极材料是否符合预设标准，其中

当p≤P1，所述中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y1、将焙烧温度T提高至T1；

当P1＜p＜P2，所述中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y2；

当p≥P2，所述中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料符合预设标准；

其中，所述中控装置预设充放电效率标准值P，设定第一预设充放电效率标准值P1，第二预设充放电效率标准值P2。

进一步地，当所述中控单元判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准时，其中，中控装置获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率小于等于第一预设充放电效率标准值，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y1，设定Y1＝Y×(1+(P1-p)/P1)、将焙烧温度T提高至T1，设定T1＝T×(1+(P1-p)/(P1)²)。

进一步地，当所述中控单元判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准时，其中，中控装置获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率在第一预设充放电效率标准值和第二预设充电放点效率标准值之间时，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y2，设定y2＝y×(1+(p-P2)×(P2-p)/(P1×P2))。

进一步地，所述中控装置将调节后的磷酸铁锂研磨均匀度与预设研磨均匀度相比较，对控制研磨装置的转速的第二动力机构的动力参数以及有机分散剂的注入量进行调节，其中，

当yk≤Y1，所述中控装置将第二动力机构动力参数F2i降低至F2i1，设定F2i1＝F2i×(1-(Y1-yk)/Y1)，中控装置将所述粉碎装置粉碎程度S1降低至S11，设定S11＝S1(1-(Y1-yk)/(Y1)²)；

当Y1＜yk＜Y2，所述中控装置将有机分散剂的注入量QZ提高至QZ1，设定QZ1＝QZ×(1+(yk-Y1)×(Y2-yk)/(Y1×Y2))；

当yk≥Y2，所述中控装置将第二动力机构动力参数F2i提高至F2i2，设定F2i2＝F2i×(1+(yk-Y2)/Y2)，所述中控装置将有机分散剂的注入量QZ提高至QZ2，设定QZ2＝QZ×(1+(yk-Y2)/Y2)，将所述粉碎装置粉碎程度S1提高至S12，设定S12＝S1×(1+(yk-Y2)/(Y2)²)；

其中，所述中控装置预设研磨均匀度标准值Y，设定第一预设研磨均匀度标准值Y1，第二预设研磨均匀度标准值Y2,k＝1,2。

进一步地，所述粉碎装置包括第一粉碎机构、设置于所述第一粉碎机构下方的第二粉碎机构以及用于回收粒径不合格第一混合物的回收机构，其中，第一粉碎机构包括用于控制第一齿轮转动的第一电机和控制第二齿轮转动第二电机，第二粉碎机构包括用于控制第三齿轮转动的第三电机和控制第四齿轮转动第四电机，所述回收机构包括设置于所述粉碎装置底部的第一风机以及设置于所述粉碎装置底部远离所述第一风机的第二风机，其中，所述第二风机连接有第五电机，所述第五电机用于控制所述第二电机转动角度；所述中控装置预设粉碎程度标准值W,中控装置将调节后的粉碎程度S’与预设标准值相比较，对所述粉碎装置的第一电机、第二电机、第三电机和第四电机动力参数以及第二风机转动角度进行调节，其中，

当S’≤W1,所述中控装置将第三电机动力参数f3提高至f31，设定f31＝f3×(1+(W1-S’)/W1),将第四电机动力参数f4提高至f41，设定f41＝f3×(1+(W1-S’)/W1)；

当W1＜S’＜W2,所述中控装置将所述第三电机的动力参数f3提高至f32，设定f32＝f3×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，将所述第四电机的动力参数f4提高至f42,设定f41＝f4×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，将所述第一电机的动力参数f1提高至f11,设定f11＝f1×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，将所述第二电机的动力参数f2提高至f21,设定f21＝f2×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，所述中控装置选取第一预设转动角度θ1为所述第二风机转动角度；

当S’≥W2,所述中控装置选取第二预设转动角度θ2为所述第二风机转动角度；

其中，所述中控装置预设粉碎程度标准值W，设定第一预设粉碎程度标准值W1,第二预设粉碎程度W2，中控装置设置转动角度，设定第一预设转动角度θ1，第二预设转动角度θ2。

进一步地，所述碱液处理装置顶部设置有第一混合液注入机构，所述第一混合液注入机构包括注入管、与所述注入管相连接的滑杆以及控制注入管在滑杆上传动的第六电机，所述中控装置预设第一混合液注入量标准值QH0，中控装置将调节后的第一混合液的注入量QHj与预设标准值相比较，对控制传动速率的第六电机的动力参数进行调节，其中，

当QHj≤QH0，所述中控装置将所述第六电机的动力参数f6降低至f61，设定f61＝f6×(1-(QH0-QHj)/QH0)；

当QHj＞QH0，所述中控装置将所述第六电机的动力参数f6提高至f62，设定f62＝f6×(1+(QHj-QH0)/QH0)；

其中，j＝1，2。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过设置中控装置，所述中控装置根据设置于所述过滤网上的重量检测机构获取预设时间内碱液处理装置固体产生量，中控装置将获取预设时间内碱液处理装置固体产生量与预设值相比较，对第二动力机构动力参数、粉碎装置粉碎程度以及第一混合液的注入量进行调节，以使预设时间内碱液处理装置固体产生量符合预设标准；所述中控装置根据检测装置获取磷酸铁锂正极材料充放电效率与预设标准值相比较，当中控装置获取的磷酸铁锂正极材料充放电效率大于预设标准值时，中控装置判定当前磷酸铁锂正极材料电化学性能符合预设标准，当中控装置获取的磷酸铁锂正极材料充放电效率小于预设标准值时，中控装置判定当前磷酸铁锂正极材料电化学性能不符合预设标准，中控装置对磷酸铁锂研磨均匀度和焙烧温度进行调节，以使磷酸铁锂正极材料电化学性能符合预设标准。

尤其，本发明根据碱液处理室内设置过滤网，在预设时间内重量差为其在预设时间内过滤网上过滤的沉淀物，本发明根据该沉淀物重量，判定第一混合液处理是否符合预设标准，中控装置将设置的沉淀量即产生量划分为两个标准，中控装置将获取的预设时间过滤网上产生的重量差与预设产生量相比较，若中控装置获取的重量差小于等于第一预设产生量，说明当前第一混合液的处理量不符合预设标准，主要原因在于向碱液处理装置注入的第一混合液注入量过低，因此中控装置提高第一混合液注入量以使下一预设时间碱液处理装置中固体产生量符合预设标准，同时中控装置降低第二动力机构动力参数，避免因第一混合液处理量过低，导致磷酸铁锂量过低，研磨过于充分使得磷酸铁锂粒径过小，影响制备的产品电化学性能不符合预设标准；若中控装置获取的重量差在第一预设产生量和第二预设产生量之间，说明当前第一混合液处理量符合预设标准，中控装置不对相关部件参数进行调节，若中控装置获取的重量差大于等于第二预设产生量，说明当前第一混合液的处理不充分，中控装置通过提高第二动力机构动力参数以使产出的磷酸铁锂材料研磨充分，用以使当前磷酸铁锂正极材料符合标准，同时提高所述粉碎装置粉碎程度，以使下一第一混合物中磷酸铁锂粉碎粒径符合标准。

尤其，本发明将充放电效率标准值划分为明确的两个标准，中控单元根据检测装置获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料样本制作而成电池的充放电效率，中控装置获取的充放电效率大于等于第二预设预设充放电效率标准值，中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料符合预设标准，并将其产出，中控装置获取的充放电效率小于第二预设充电放点效率标准值，中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准，其中，若中控装置获取的充放电效率小于等于第一预设充放电效率标准值，说明当前制备的磷酸铁锂正极材料的电化学性能严重偏低，中控装置以获取的充放电效率与第一预设充放电效率的差值为基准提高研磨均匀度、同时提高焙烧温度，以提高下一磷酸铁锂正极材料的电化学性能，使下一磷酸铁锂正极材料符合预设标准，若中控装置获取的充放电效率在第一预设充放电效率标准值和第二预设充电放点效率标准值之间，说明当前制备的磷酸铁锂正极材料的电化学性能偏低，中控装置以获取的充放电效率与第一预设充放电效率标准值和第二预设充电放点效率标准值的差值的乘积为基准提高磷酸铁锂研磨均匀度，以使下一磷酸铁锂正极材料符合预设标准。

尤其，本发明将设置的研磨均匀度标准值划分为两个标准，中控装置将调节后的磷酸铁锂研磨均匀度与预设标准值相比较，对第二动力机构的动力参数以及有机分散剂的注入量进行调节，其中，若调节后的磷酸铁锂研磨均匀度小于等于第一预设研磨均匀度标准值，中控装置通过降低第二动力机构动力参数以降低当前磷酸铁锂研磨均匀度，同时降低所述粉碎装置粉碎程度，以使下一磷酸铁锂研磨均匀度符合标准，若调节后的磷酸铁锂研磨均匀度在第一预设研磨均匀度标准值和第二预设研磨均匀度标准值之间，说明需提高当前研磨均匀度，中控装置判定提高有机分散剂的注入量，以提高研磨均匀度，若调节后的磷酸铁锂研磨均匀度大于等于第二预设研磨均匀度，为大幅度的提高当前研磨均匀度，中控装置提高第二动力机构动力参数同时提高有机分散剂注入量，以提高当前磷酸铁锂研磨均匀度，同时提高粉碎装置的粉碎程度，以使下一磷酸铁锂研磨均匀度符合预设标准。

尤其，本发明粉碎装置设置有用于对磷酸铁锂正极材料进行两次粉碎的粉碎机构，和用于将粉碎粒径不合格的粉碎颗粒回收的回收机构，中控装置将调节后的粉碎程度与预设粉碎程度标准值相比较，若调节后的粉碎程度小于等于第一预设粉碎程度标准值，说明调节后的粉碎程度不高，中控装置将第二粉碎机构的齿轮转速，提高第二粉碎机构的粉碎效率，若调节后的粉碎程度在第一预设粉碎程度标准值和第二预设粉碎程度标准值之间，中控装置通过提高第一粉碎机构的粉碎效率和第二粉碎机构的粉碎效率同时选取第一预设转动角度将不合格的粉碎颗粒回收至第二粉碎机构处进行重新粉碎，以提高粉碎程度，若调节后的粉碎程度大于等于第二预设粉碎程度标准值，中控单元选取第二预设转动角度将不合格的粉碎颗粒回收至第一粉碎机构处对磷酸铁锂正极材料进行重新粉碎，以提高粉碎程度。

尤其，本发明在碱液处理装置顶部设置有控制第一混合液的注入传动速率的第六电机，中控装置将调节后的第一混合液的注入量与预设标准值相比较，对第六电机动力参数进行调节，其中，若调节后的第一混合液的注入量大于预设标准值，中控装置提高第六电机动力参数以避免因第一混合液注入量过大，导致碱液处理装置中各成分反应不充分，影响磷酸铁锂正极材料的处理，若调节后的第一混合液的注入量小于等于预设标准值，中控装置降低第六电机动力参数，以提高第一混合液与碱液处理装置内碱液的反应。

附图说明

图1为发明实施例磷酸铁锂电池有用部件回收再利用设备结构示意图；

图2为发明实施例粉碎装置结构示意图；

图3为发明实施例酸液处理装置结构示意图；

图4为发明实施例碱液处理装置结构示意图；

图5为发明实施例沉淀装置结构示意图；

图6为发明实施例研磨装置结构示意图

图7为发明实施例磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例磷酸铁锂电池有用部件回收再利用设备结构示意图，包括，

粉碎装置1，用于粉碎磷酸铁锂电池正极材料；酸液处理装置2，与所述粉碎装置相连接，用于对粉碎后的磷酸铁锂电池正极材料酸处理；碱液处理装置3，其与所述酸液处理装置相连接，用于对酸处理后的磷酸铁锂电池正极材料除杂；沉淀装置4，其与所述碱液处理装置相连接，用于对回收的磷酸铁锂电池正极材料滤液进行沉淀；研磨装置5，其与所述沉淀装置相连接，用于对沉淀后的磷酸铁锂电池正极材料进行研磨。

请参阅图2所示，其为本发明实施例粉碎装置结构示意图，包括，所述粉碎装置包括设置于所述粉碎室109内的第一粉碎机构、设置于所述第一粉碎机构下方的第二粉碎机构以及用于回收粒径不合格第一混合物的回收机构，其中，第一粉碎机构包括用于控制第一齿轮102转动的第一电机101和控制第二齿轮103转动第二电机104，第二粉碎机构包括用于控制第三齿轮108转动的第三电机105和控制第四齿轮106转动第四电机107，所述回收机构包括设置于所述粉碎装置底部的第一风机110以及设置于所述粉碎装置底部远离所述第一风机的第二风机112，其中，所述第二风机连接有第五电机113，所述第五电机用于控制所述第二电机转动角度θ，所述粉碎室底部设置有筛网111，其用于使粒径符合标准的磷酸铁锂电池正极材料颗粒通过，注入酸液处理装置。

请参阅图3所示，其为本发明实施例酸液处理装置结构示意图，包括，酸液处理室21，用于控制所述酸液处理室注入酸液量的第一电磁阀22以及第一混合液出料处23.

请参阅图4所示，其为本发明实施例碱液处理装置结构示意图，包括，碱液处理室38，用于控制第一混合液注入量的第二电磁阀34，以及设置于碱液处理室顶部的第一混合液注入机构，所述第一混合液注入机构包括注入管33、与所述注入管相连接的滑杆31以及控制注入管在滑杆上传动的第六电机35，所述滑杆上设置有套管32，用于连接注入管与滑杆，所述碱液处理室内还设置有过滤网36，所述过滤网上设置有重量传感器39,用于获取过滤网上杂质的重量，所述碱液处理室底部设置有滤液出料口37。

请参阅图5所示，其为本发明实施例沉淀装置结构示意图，包括沉淀室43，用于将滤液输送至沉淀室的输送泵42，以及设置于所述沉淀室顶部的第三电磁阀41，所述第三电磁阀用于控制有机溶剂的注入量。

请参阅图6所示，其为本发明实施例研磨装置结构示意图，包括研磨室54，所述研磨室内设置有研磨机构55，其用于研磨沉淀物，用于控制注入研磨室沉淀物量的第四电磁阀52，设置于研磨室顶部，用于控制有机分散剂注入量的第五电磁阀53，所述研磨室还包括用于控制研磨室转动速率的第二动力机构51。

请参阅图7所示，其为本发明实施例磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，包括，

步骤S1，磷酸铁锂电池正极材料注入粉碎装置进行粉碎得到第一混合物，其中，所述粉碎装置包括第一粉碎机构以及设置于所述第一粉碎机构下方的第二粉碎机构；

步骤S2，第一混合物通过所述粉碎装置下方设置有筛网注入酸液处理装置进行酸处理形成第一混合液，处理后的第一混合液注入碱液处理装置进行除杂，其中，所述碱液处理装置内设置有过滤网，用于分离碱液处理装置中的固体和液体；

步骤S3，分离后的液体注入沉淀装置，与注入所述沉淀装置内有机溶剂混合形成磷酸铁锂沉淀物；

步骤S4，中控装置将磷酸铁锂沉淀物注入研磨装置进行研磨，研磨后的磷酸铁锂粉经焙烧后形成磷酸铁锂正极材料，其中，所述研磨装置包括球磨机构以及控制所述研磨机构转动速率的第二动力机构；

所述中控装置根据设置于所述过滤网上的重量检测机构获取预设时间内碱液处理装置固体产生量，中控装置将获取预设时间内碱液处理装置固体产生量与预设值相比较，对第二动力机构动力参数、粉碎装置粉碎程度以及第一混合液的注入量进行调节，以使预设时间内碱液处理装置固体产生量符合预设标准；

所述中控装置根据检测装置获取磷酸铁锂正极材料充放电效率与预设标准值相比较，当中控装置获取的磷酸铁锂正极材料充放电效率大于预设标准值时，中控装置判定当前磷酸铁锂正极材料电化学性能符合预设标准，当中控装置获取的磷酸铁锂正极材料充放电效率小于预设标准值时，中控装置判定当前磷酸铁锂正极材料电化学性能不符合预设标准，中控装置对磷酸铁锂研磨均匀度和焙烧温度进行调节，以使磷酸铁锂正极材料电化学性能符合预设标准。

具体而言，本发明实施例对回收利用的磷酸铁锂正极材料电化学性能检测采用对制备的磷酸铁锂正极材料抽取样本按照统一标准制备电池，并根据该电池的首次充电容量和放电容量的比值设为首次充放电效率。

具体而言，本发明实施例中所述步骤S2中酸液处理装置中酸液为有机酸，碱液处理装置中的碱液为氢氧化钠。

所述中控装置通过设置于所述过滤网上所述重量检测机构获取预设时间内碱液处理装置固体产生量△m，中控装置将预设时间内获取的碱液处理装置固体产生量与预设产生量相比较，对第二动力机构动力参数、粉碎装置粉碎程度以及第一混合液的注入量进行调节，其中，

当△m≤M1，所述中控装置将第一混合液的注入量QH提高至QH1,将第二动力机构动力参数F2降低至F21；

当M1＜△m＜M2，所述中控装置不对各部件参数进行调节；

当△m≥M2，所述中控装置将第二动力机构动力参数F2提高至F22，将所述粉碎装置粉碎程度S提高至S1；

其中，所述中控装置预设产生量M，设定第一预设产生量M1，第二预设产生量M2。

所述中控装置获取预设时间内碱液处理装置固体产生量小于等于第一预设产生量，所述中控装置将第一混合液的注入量QH提高至QH1，设定QH1＝QH×(1+(M1-△m)/M1),将第二动力机构动力参数F2降低至F21,设定F21＝F2×(1-(M1-△m)/M1)。

所述中控装置获取预设时间内碱液处理装置固体产生量大于等于等于第二预设产生量，中控装置将第二动力机构动力参数F2提高至F22，设定F22＝F2×(1+(△m-M2)/M2)，将所述粉碎装置粉碎程度S提高至S1,设定S1×(1+(△m-M2)/(M2)²)。

具体而言，本发明根据碱液处理室内设置过滤网，在预设时间内重量差为其在预设时间内过滤网上过滤的沉淀物，本发明根据该沉淀物重量，判定第一混合液处理是否符合预设标准，中控装置将设置的沉淀量即产生量划分为两个标准，中控装置将获取的预设时间过滤网上产生的重量差与预设产生量相比较，若中控装置获取的重量差小于等于第一预设产生量，说明当前第一混合液的处理量不符合预设标准，主要原因在于向碱液处理装置注入的第一混合液注入量过低，因此中控装置提高第一混合液注入量以使下一预设时间碱液处理装置中固体产生量符合预设标准，同时中控装置降低第二动力机构动力参数，避免因第一混合液处理量过低，导致磷酸铁锂量过低，研磨过于充分使得磷酸铁锂粒径过小，影响制备的产品电化学性能不符合预设标准；若中控装置获取的重量差在第一预设产生量和第二预设产生量之间，说明当前第一混合液处理量符合预设标准，中控装置不对相关部件参数进行调节，若中控装置获取的重量差大于等于第二预设产生量，说明当前第一混合液的处理不充分，中控装置通过提高第二动力机构动力参数以使产出的磷酸铁锂材料研磨充分，用以使当前磷酸铁锂正极材料符合标准，同时提高所述粉碎装置粉碎程度，以使下一第一混合物中磷酸铁锂粉碎粒径符合标准。

所述中控装置预设充放电效率标准值P，中控装置获取当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率p，中控单元将获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率与预设标准值相比较，判定当前制备的磷酸铁锂正极材料是否符合预设标准，其中

当p≤P1，所述中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y1、将焙烧温度T提高至T1；

当P1＜p＜P2，所述中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y2；

当p≥P2，所述中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料符合预设标准；

其中，所述中控装置预设充放电效率标准值P，设定第一预设充放电效率标准值P1，第二预设充放电效率标准值P2。

具体而言，本发明实施例对预设充放电效率标准值不做限定，其根据具体情况进行设置，本发明实施例提供一种优选的实施例，预设充放电效率标准值为90-100％，第一预设充放电效率90-95％，第二预设充放电效率95-100％，。此外，本发明实施例对焙烧温度以及焙烧时间不做限定，只要其能够制备磷酸铁锂正极材料即可，本发明实施例提供一种优选的实施方案，焙烧温度为750-780℃，焙烧时间为16-18分钟。

当所述中控单元判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准时，其中，中控装置获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率小于等于第一预设充放电效率标准值，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y1，设定Y1＝Y×(1+(P1-p)/P1)、将焙烧温度T提高至T1，设定T1＝T×(1+(P1-p)/(P1)²)。

当所述中控单元判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准时，其中，中控装置获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率在第一预设充放电效率标准值和第二预设充电放点效率标准值之间时，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y2，设定y2＝y×(1+(p-P2)×(P2-p)/(P1×P2))。

具体而言，本发明将充放电效率标准值划分为明确的两个标准，中控单元根据检测装置获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料样本制作而成电池的充放电效率，中控装置获取的充放电效率大于等于第二预设预设充放电效率标准值，中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料符合预设标准，并将其产出，中控装置获取的充放电效率小于第二预设充电放点效率标准值，中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准，其中，若中控装置获取的充放电效率小于等于第一预设充放电效率标准值，说明当前制备的磷酸铁锂正极材料的电化学性能严重偏低，中控装置以获取的充放电效率与第一预设充放电效率的差值为基准提高研磨均匀度、同时提高焙烧温度，以提高下一磷酸铁锂正极材料的电化学性能，使下一磷酸铁锂正极材料符合预设标准，若中控装置获取的充放电效率在第一预设充放电效率标准值和第二预设充电放点效率标准值之间，说明当前制备的磷酸铁锂正极材料的电化学性能偏低，中控装置以获取的充放电效率与第一预设充放电效率标准值和第二预设充电放点效率标准值的差值的乘积为基准提高磷酸铁锂研磨均匀度，以使下一磷酸铁锂正极材料符合预设标准。

所述中控装置将调节后的磷酸铁锂研磨均匀度与预设研磨均匀度相比较，对控制研磨装置的转速的第二动力机构的动力参数以及有机分散剂的注入量进行调节，其中，

当yk≤Y1，所述中控装置将第二动力机构动力参数F2i降低至F2i1，设定F2i1＝F2i×(1-(Y1-yk)/Y1)，中控装置将所述粉碎装置粉碎程度S1降低至S11，设定S11＝S1(1-(Y1-yk)/(Y1)²)；

当Y1＜yk＜Y2，所述中控装置将有机分散剂的注入量QZ提高至QZ1，设定QZ1＝QZ×(1+(yk-Y1)×(Y2-yk)/(Y1×Y2))；

当yk≥Y2，所述中控装置将第二动力机构动力参数F2i提高至F2i2，设定F2i2＝F2i×(1+(yk-Y2)/Y2)，所述中控装置将有机分散剂的注入量QZ提高至QZ2，设定QZ2＝QZ×(1+(yk-Y2)/Y2)，将所述粉碎装置粉碎程度S1提高至S12，设定S12＝S1×(1+(yk-Y2)/(Y2)²)；

其中，所述中控装置预设研磨均匀度标准值Y，设定第一预设研磨均匀度标准值Y1，第二预设研磨均匀度标准值Y2,k＝1,2。

具体而言，本发明将设置的研磨均匀度标准值划分为两个标准，中控装置将调节后的磷酸铁锂研磨均匀度与预设标准值相比较，对第二动力机构的动力参数以及有机分散剂的注入量进行调节，其中，若调节后的磷酸铁锂研磨均匀度小于等于第一预设研磨均匀度标准值，中控装置通过降低第二动力机构动力参数以降低当前磷酸铁锂研磨均匀度，同时降低所述粉碎装置粉碎程度，以使下一磷酸铁锂研磨均匀度符合标准，若调节后的磷酸铁锂研磨均匀度在第一预设研磨均匀度标准值和第二预设研磨均匀度标准值之间，说明需提高当前研磨均匀度，中控装置判定提高有机分散剂的注入量，以提高研磨均匀度，若调节后的磷酸铁锂研磨均匀度大于等于第二预设研磨均匀度，为大幅度的提高当前研磨均匀度，中控装置提高第二动力机构动力参数同时提高有机分散剂注入量，以提高当前磷酸铁锂研磨均匀度，同时提高粉碎装置的粉碎程度，以使下一磷酸铁锂研磨均匀度符合预设标准。

所述粉碎装置包括第一粉碎机构、设置于所述第一粉碎机构下方的第二粉碎机构以及用于回收粒径不合格第一混合物的回收机构，其中，第一粉碎机构包括用于控制第一齿轮转动的第一电机和控制第二齿轮转动第二电机，第二粉碎机构包括用于控制第三齿轮转动的第三电机和控制第四齿轮转动第四电机，所述回收机构包括设置于所述粉碎装置底部的第一风机以及设置于所述粉碎装置底部远离所述第一风机的第二风机，其中，所述第二风机连接有第五电机，所述第五电机用于控制所述第二电机转动角度；所述中控装置预设粉碎程度标准值W,中控装置将调节后的粉碎程度S’与预设标准值相比较，对所述粉碎装置的第一电机、第二电机、第三电机和第四电机动力参数以及第二风机转动角度进行调节，其中，

当S’≤W1,所述中控装置将第三电机动力参数f3提高至f31，设定f31＝f3×(1+(W1-S’)/W1),将第四电机动力参数f4提高至f41，设定f41＝f3×(1+(W1-S’)/W1)；

当W1＜S’＜W2,所述中控装置将所述第三电机的动力参数f3提高至f32，设定f32＝f3×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，将所述第四电机的动力参数f4提高至f42,设定f41＝f4×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，将所述第一电机的动力参数f1提高至f11,设定f11＝f1×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，将所述第二电机的动力参数f2提高至f21,设定f21＝f2×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，所述中控装置选取第一预设转动角度θ1为所述第二风机转动角度；

当S’≥W2,所述中控装置选取第二预设转动角度θ2为所述第二风机转动角度；

其中，所述中控装置预设粉碎程度标准值W，设定第一预设粉碎程度标准值W1,第二预设粉碎程度W2，中控装置设置转动角度，设定第一预设转动角度θ1，第二预设转动角度θ2。

具体而言，本发明实施例第二风机转动角度为第二风机与水平面所成的角度，本发明实施例不对第一预设转动角度和第二预设转动角度进行限定，其根据第一粉碎机构和第而粉碎机构位置进行设定，本发明实施例提供一种优选的实施方案，其中，第一预设转动角度为45-50°，第二预设转动角度为65-70°。

具体而言，本发明粉碎装置设置有用于对磷酸铁锂正极材料进行两次粉碎的粉碎机构，和用于将粉碎粒径不合格的粉碎颗粒回收的回收机构，中控装置将调节后的粉碎程度与预设粉碎程度标准值相比较，若调节后的粉碎程度小于等于第一预设粉碎程度标准值，说明调节后的粉碎程度不高，中控装置将第二粉碎机构的齿轮转速，提高第二粉碎机构的粉碎效率，若调节后的粉碎程度在第一预设粉碎程度标准值和第二预设粉碎程度标准值之间，中控装置通过提高第一粉碎机构的粉碎效率和第二粉碎机构的粉碎效率同时选取第一预设转动角度将不合格的粉碎颗粒回收至第二粉碎机构处进行重新粉碎，以提高粉碎程度，若调节后的粉碎程度大于等于第二预设粉碎程度标准值，中控单元选取第二预设转动角度将不合格的粉碎颗粒回收至第一粉碎机构处对磷酸铁锂正极材料进行重新粉碎，以提高粉碎程度。

所述碱液处理装置顶部设置有第一混合液注入机构，所述第一混合液注入机构包括注入管、与所述注入管相连接的滑杆以及控制注入管在滑杆上传动的第六电机，所述中控装置预设第一混合液注入量标准值QH0，中控装置将调节后的第一混合液的注入量QHj与预设标准值相比较，对控制传动速率的第六电机的动力参数进行调节，其中，

当QHj≤QH0，所述中控装置将所述第六电机的动力参数f6降低至f61，设定f61＝f6×(1-(QH0-QHj)/QH0)；

当QHj＞QH0，所述中控装置将所述第六电机的动力参数f6提高至f62，设定f62＝f6×(1+(QHj-QH0)/QH0)；

其中，j＝1，2。

具体而言，本发明在碱液处理装置顶部设置有控制第一混合液的注入传动速率的第六电机，中控装置将调节后的第一混合液的注入量与预设标准值相比较，对第六电机动力参数进行调节，其中，若调节后的第一混合液的注入量大于预设标准值，中控装置提高第六电机动力参数以避免因第一混合液注入量过大，导致碱液处理装置中各成分反应不充分，影响磷酸铁锂正极材料的处理，若调节后的第一混合液的注入量小于等于预设标准值，中控装置降低第六电机动力参数，以提高第一混合液与碱液处理装置内碱液的反应。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，包括：

步骤S1，磷酸铁锂电池正极材料注入粉碎装置进行粉碎得到第一混合物，其中，所述粉碎装置包括第一粉碎机构以及设置于所述第一粉碎机构下方的第二粉碎机构；

步骤S2，第一混合物通过所述粉碎装置下方设置有筛网注入酸液处理装置进行酸处理形成第一混合液，处理后的第一混合液注入碱液处理装置进行除杂，其中，所述碱液处理装置内设置有过滤网，用于分离碱液处理装置中的固体和液体；

步骤S3，分离后的液体注入沉淀装置，与注入所述沉淀装置内有机溶剂混合形成磷酸铁锂沉淀物；

步骤S4，中控装置将磷酸铁锂沉淀物注入研磨装置进行研磨，研磨后的磷酸铁锂粉经焙烧后形成磷酸铁锂正极材料，其中，所述研磨装置包括研磨机构以及控制所述研磨机构转动速率的第二动力机构；

在所述步骤S2中，所述中控装置根据设置于所述过滤网上的重量检测机构获取预设时间内碱液处理装置固体产生量，中控装置将获取预设时间内碱液处理装置固体产生量与预设值相比较，对第二动力机构动力参数、粉碎装置粉碎程度以及第一混合液的注入量进行调节，以使预设时间内碱液处理装置固体产生量符合预设标准；

在所述步骤S4中，所述中控装置根据检测装置获取磷酸铁锂正极材料充放电效率与预设标准值相比较，当中控装置获取的磷酸铁锂正极材料充放电效率大于预设标准值时，中控装置判定当前磷酸铁锂正极材料电化学性能符合预设标准，当中控装置获取的磷酸铁锂正极材料充放电效率小于预设标准值时，中控装置判定当前磷酸铁锂正极材料电化学性能不符合预设标准，中控装置对磷酸铁锂研磨均匀度和焙烧温度进行调节，以使磷酸铁锂正极材料电化学性能符合预设标准。

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，所述中控装置通过设置于所述过滤网上所述重量检测机构获取预设时间内碱液处理装置固体产生量△m，中控装置将预设时间内获取的碱液处理装置固体产生量与预设产生量相比较，对第二动力机构动力参数、粉碎装置粉碎程度以及第一混合液的注入量进行调节，其中，

当△m≤M1，所述中控装置将第一混合液的注入量QH提高至QH1,将第二动力机构动力参数F2降低至F21；

当M1＜△m＜M2，所述中控装置不对各部件参数进行调节；

当△m≥M2，所述中控装置将第二动力机构动力参数F2提高至F22，将所述粉碎装置粉碎程度S提高至S1；

其中，所述中控装置预设产生量M，设定第一预设产生量M1，第二预设产生量M2。

3.根据权利要求2所述的磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，所述中控装置获取预设时间内碱液处理装置固体产生量小于等于第一预设产生量，所述中控装置将第一混合液的注入量QH提高至QH1，设定QH1＝QH×(1+(M1-△m)/M1),将第二动力机构动力参数F2降低至F21,设定F21＝F2×(1-(M1-△m)/M1)。

4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，所述中控装置获取预设时间内碱液处理装置固体产生量大于等于第二预设产生量，中控装置将第二动力机构动力参数F2提高至F22，设定F22＝F2×(1+(△m-M2)/M2)，将所述粉碎装置粉碎程度S提高至S1,设定S1×(1+(△m-M2)/(M2)²)。

5.根据权利要求2所述的磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，所述中控装置预设充放电效率标准值P，中控装置获取当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率p，中控单元将获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率与预设标准值相比较，判定当前制备的磷酸铁锂正极材料是否符合预设标准，其中

当p≤P1，所述中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y1、将焙烧温度T提高至T1；

当P1＜p＜P2，所述中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y2；

当p≥P2，所述中控装置判定当前制备的磷酸铁锂正极材料符合预设标准；

其中，所述中控装置预设充放电效率标准值P，设定第一预设充放电效率标准值P1，第二预设充放电效率标准值P2。

6.根据权利要求3所述的磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，当中控单元判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准时，其中，中控装置获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率小于等于第一预设充放电效率标准值，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y1，设定Y1＝Y×(1+(P1-p)/P1)、将焙烧温度T提高至T1，设定T1＝T×(1+(P1-p)/(P1)²)。

7.根据权利要求5所述的磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，当所述中控单元判定当前制备的磷酸铁锂正极材料不符合预设标准时，其中，中控装置获取的当前制备的磷酸铁锂正极材料充放电效率在第一预设充放电效率标准值和第二预设充电放点效率标准值之间时，中控装置将磷酸铁锂研磨均匀度y提高至y2，设定y2＝y×(1+(p-P2)×(P2-p)/(P1×P2))。

8.根据权利要求5所述的磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，所述中控装置将调节后的磷酸铁锂研磨均匀度与预设研磨均匀度相比较，对控制研磨装置的转速的第二动力机构的动力参数以及有机分散剂的注入量进行调节，其中，

当yk≤Y1，所述中控装置将第二动力机构动力参数F2i降低至F2i1，设定F2i1＝F2i×(1-(Y1-yk)/Y1)，中控装置将所述粉碎装置粉碎程度S1降低至S11，设定S11＝S1(1-(Y1-yk)/(Y1)²)；

当Y1＜yk＜Y2，所述中控装置将有机分散剂的注入量QZ提高至QZ1，设定QZ1＝QZ×(1+(yk-Y1)×(Y2-yk)/(Y1×Y2))；

当yk≥Y2，所述中控装置将第二动力机构动力参数F2i提高至F2i2，设定F2i2＝F2i×(1+(yk-Y2)/Y2)，所述中控装置将有机分散剂的注入量QZ提高至QZ2，设定QZ2＝QZ×(1+(yk-Y2)/Y2)，将所述粉碎装置粉碎程度S1提高至S12，设定S12＝S1×(1+(yk-Y2)/(Y2)²)；

其中，所述中控装置预设研磨均匀度标准值Y，设定第一预设研磨均匀度标准值Y1，第二预设研磨均匀度标准值Y2,k＝1,2，i＝1,2。

9.根据权利要求1-8任一所述的磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，所述粉碎装置包括第一粉碎机构、设置于所述第一粉碎机构下方的第二粉碎机构以及用于回收粒径不合格第一混合物的回收机构，其中，第一粉碎机构包括用于控制第一齿轮转动的第一电机和控制第二齿轮转动第二电机，第二粉碎机构包括用于控制第三齿轮转动的第三电机和控制第四齿轮转动第四电机，所述回收机构包括设置于所述粉碎装置底部的第一风机以及设置于所述粉碎装置底部远离所述第一风机的第二风机，其中，所述第二风机连接有第五电机，所述第五电机用于控制所述第二电机转动角度；所述中控装置预设粉碎程度标准值W,中控装置将调节后的粉碎程度S’与预设标准值相比较，对所述粉碎装置的第一电机、第二电机、第三电机和第四电机动力参数以及第二风机转动角度进行调节，其中，

当S’≤W1,所述中控装置将第三电机动力参数f3提高至f31，设定f31＝f3×(1+(W1-S’)/W1),将第四电机动力参数f4提高至f41，设定f41＝f3×(1+(W1-S’)/W1)；

当W1＜S’＜W2,所述中控装置将所述第三电机的动力参数f3提高至f32，设定f32＝f3×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，将所述第四电机的动力参数f4提高至f42,设定f41＝f4×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，将所述第一电机的动力参数f1提高至f11,设定f11＝f1×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，将所述第二电机的动力参数f2提高至f21,设定f21＝f2×(1+(W2-S’)×(S’-W1)/(W1×W2))，所述中控装置选取第一预设转动角度θ1为所述第二风机转动角度；

当S’≥W2,所述中控装置选取第二预设转动角度θ2为所述第二风机转动角度；

其中，所述中控装置预设粉碎程度标准值W，设定第一预设粉碎程度标准值W1,第二预设粉碎程度W2，中控装置设置转动角度，设定第一预设转动角度θ1，第二预设转动角度θ2。

10.根据权利要求9所述的磷酸铁锂电池有用部件回收再利用的方法，其特征在于，所述碱液处理装置顶部设置有第一混合液注入机构，所述第一混合液注入机构包括注入管、与所述注入管相连接的滑杆以及控制注入管在滑杆上传动的第六电机，所述中控装置预设第一混合液注入量标准值QH0，中控装置将调节后的第一混合液的注入量QHj与预设标准值相比较，对控制传动速率的第六电机的动力参数进行调节，其中，

当QHj≤QH0，所述中控装置将所述第六电机的动力参数f6降低至f61，设定f61＝f6×(1-(QH0-QHj)/QH0)；

当QHj＞QH0，所述中控装置将所述第六电机的动力参数f6提高至f62，设定f62＝f6×(1+(QHj-QH0)/QH0)；

其中，j＝1，2。

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