CN212366055U - 一种电池电解液的回收系统及电池回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池电解液的回收系统及电池回收系统，涉及电池回收技术领域，其中，本实用新型的电池电解液的回收系统，包括：气体提供装置、进料装置、电解液回收装置以及溶剂循环装置；其中，气体提供装置用于为进料装置、电解液回收装置以及溶剂循环装置提供阻燃气体；进料装置的进料口与气体提供装置的出气口连接，用于输送电池破碎料；电解液回收装置与进料装置连接，用于接收电池破碎料，并对电池电解液进行回收；溶剂循环装置用于为电解液回收装置提供回收溶剂，回收溶剂用于萃取电池破碎料中的电解液。本实用新型的电池电解液的回收系统具有绿色环保、自动化程度高等优点。本实用新型的电池回收系统应用上述电池电解液的回收系统。

Description

一种电池电解液的回收系统及电池回收系统

技术领域

本实用新型涉及电池回收技术领域，尤其涉及一种电池电解液的回收系统及电池回收系统。

背景技术

我国新能源汽车推广规模居世界首位，根据国家工信部统计，到目前为止，动力电池累计配套量超过131GWh。由于锂电池寿命有限，动力电池的使用年限一般为5-8年，不久的将来也必然面对大量的报废和退役电池的回收问题。

据中国电池联盟测算，到2020年动力电池累计退役量将超过20万吨。动力电池大量退役后，如果未经妥善的处置和进行价值最大化利用，将造成难以逆转的环境污染，威胁生态环境和人身健康，并浪费宝贵的有价金属资源。

现有对废旧电池的处理方法中，电池电解液回收工艺复杂，效率低，能耗高，易在生产过程中产生污染环境的气体，生产效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池电解液的回收系统及电池回收系统，实现电池电解液的回收，在生产过程中环保，生产效率高。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供一种电池电解液的回收系统，包括：气体提供装置、进料装置、电解液回收装置以及溶剂循环装置；其中，气体提供装置用于为进料装置、电解液回收装置以及溶剂循环装置提供阻燃气体；进料装置的进料口与气体提供装置的出气口连接，用于输送电池破碎料；电解液回收装置与进料装置连接，用于接收电池破碎料，并对电池电解液进行回收；溶剂循环装置用于为电解液回收装置提供回收溶剂，回收溶剂用于萃取电池破碎料中的电解液。

与现有技术相比，本实用新型的电池电解液的回收系统，通过气体提供装置为整个回收系统提供阻燃气体，以使电池电解液在回收过程中，避免发生起火和爆炸；通过进料装置将电池破碎料输送至电解液回收装置中，利用溶剂循环装置提供的回收溶剂将电解液从电池破碎料内部浸提，得到电解液，回收的电解液经净化后可直接用于电池制造，实现了电解液的循环利用。本实用新型的电池电解液的回收系统具有绿色环保，产能高的优点。

可选的，气体提供装置提供的阻燃气体包括：氩气、氮气、和/或，二氧化碳。

可选的，电解液回收装置包括：电池破碎料盛放容器，用于盛放电池破碎料，其底部设置有多个通孔；喷淋头，设置在电池破碎料盛放容器的上方，与溶剂循环装置连接，用于将回收溶剂喷淋至电池破碎料盛放容器中的电池破碎料中；集液槽，设置在电池破碎料盛放容器下方，用于收集浸取溶液，浸取溶液为从电池破碎料盛放容器底部沥滤出的包含回收溶剂和电解液的混合液体。

可选的，电池破碎料盛放容器底部设置的通孔的孔径小于电池破碎料的尺寸。

可选的，电池破碎料盛放容器包括多个子容器，每个子容器对应一个喷淋头和一个集液槽。

可选的，电池破碎料盛放容器包括n个子容器，n的取值范围为3～10；电解液回收装置还包括转动机构，n个子容器设置在转动机构上，并以转动机构的中心轴线呈圆周阵列。

可选的，喷淋头和集液槽均为1个，转动机构带动电池破碎料盛放容器转动，以使喷淋头始终位于当前子容器正上方，集液槽始终设置在当前子容器正下方。

可选的，溶剂循环装置包括：溶剂储存容器，与喷淋头连接，用于储存回收溶剂；溶剂输送器，包括第一子溶剂输送器和第二子溶剂输送器，第一子溶剂输送器用于连接溶剂储存容器与第一子容器对应的喷淋头；第二子溶剂输送器用于连接当前子容器对应的集液槽和相邻子容器所对应的喷淋头；浸出液容器，浸出液容器经过滤系统后与最后一个子容器对应的集液槽连接。

可选的，溶剂循环装置包括：溶剂储存容器，与喷淋头连接，用于储存回收溶剂；溶剂输送器，包括第一子溶剂输送器和第二子溶剂输送器，第一子溶剂输送器用于连接溶剂储存容器与喷淋头；第二子溶剂输送器用于连接集液槽和喷淋头；浸出液容器，浸出液容器用于盛放集液槽内经过过滤后浸取溶液。

本实用新型还提供一种电池回收系统，包括上述电池电解液的回收系统。

与现有技术相比，本实用新型的电池回收系统的有益效果与上述的电池电解液的回收系统的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池电解液的回收系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的电解液回收装置的结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的电池破碎料盛放容器的结构框图；

图4为本实用新型实施例提供的溶剂循环装置的结构框图。

附图标记：

10.气体提供装置、20.进料装置、30.电解液回收装置、301.电池破碎料盛放容器、3011.子容器、302.喷淋头、303.集液槽、40.溶剂循环装置、401.溶剂储存容器、402.溶剂输送器、4021.第一子溶剂输送器、4022.第二子溶剂输送器、403.浸出液容器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

由于锂电池的寿命有限，动力电池的使用年限为5～8年，大量退役的电池如何回收是将来要面对的问题。现有对电池电解液的回收方法中存在处理过程污染环境、处理成本高等技术问题。

针对上述技术问题，如图1所示，本实用新型实施例提供一种电池电解液的回收系统，包括：气体提供装置10、进料装置20、电解液回收装置30以及溶剂循环装置40；其中，气体提供装置10用于为进料装置20、电解液回收装置30以及溶剂循环装置40提供阻燃气体；进料装置20的进料口与气体提供装置10的出气口连接，用于输送电池破碎料；电解液回收装置30与进料装置20连接，用于接收电池破碎料，并对电池电解液进行回收；溶剂循环装置40用于为电解液回收装置30提供回收溶剂，回收溶剂用于萃取电池破碎料中的电解液。

在一种可能的实现方式中，电池破碎料为锂电池破碎料，包括：钴酸锂电池，锰酸锂电池，镍钴锰酸锂电池，磷酸铁锂电池，镍钴铝酸锂电池等中的一种或几种。

采用上述技术方案，本实用新型的电池电解液的回收装置可实现多种电池的电解液的回收，增加了本实用新型的普适性。

在一种可能的实现方式中，本实用新型的回收系统是一个密封的环境，整个回收过程均在该密闭环境中进行。

在一种可能的实现方式中，回收溶剂为碳酸二甲酯，碳酸丙烯酯，乙腈，丙酮的一种或几种。

采用上述方案，可有效控制有机溶剂和含氟化合物的挥发。

在一种可能的实现方式中，气体提供装置10提供的气体为惰性气体，通过进气口进入回收系统中，为进料装置20、电解液回收装置30以及溶剂循环装置40提供阻燃气体，并且保持正压，确保空气不进入整个系统中。

采用上述技术方案，通过气体提供装置10提供的气体，保证电解液的回收过程中不发生起火或爆炸，保证了电池电解液的回收系统的安全性。

在一种可能的实现方式中，气体提供装置10提供的阻燃气体包括：氩气、氮气、和/或，二氧化碳。本实施例优选，气体为氩气。应理解，气体提供装置10不限于上述阻燃气体，凡是阻止电池电解液在回收过程中燃烧的气体都可以为本申请所用。

在一种可能的实现方式中，进料装置20可以为进料系统为绞龙输送、刮板输送、斗式传输，应理解，凡是满足电池破碎物料输送的装置都可以作为进料装置20。

采用上述技术方案，进料装置20将电池破碎料输送至电解液回收装置30中，实现自动化操作，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的电池电解液的回收系统，通过气体提供装置10为整个回收系统提供阻燃气体，以使电池电解液在回收过程中，避免发生起火和爆炸；通过进料装置20将电池破碎料输送至电解液回收装置30中，利用溶剂循环装置40提供的回收溶剂将电解液从电池破碎料内部浸提，得到电解液，回收的电解液经净化后可直接用于电池制造，实现了电解液的循环利用。本实用新型实施例提供的电池电解液的回收系统具有绿色环保，产能高的优点。

作为一种可能的实现方式，如图2所示，电解液回收装置30包括：电池破碎料盛放容器301，用于盛放电池破碎料，其底部设置有多个通孔；喷淋头302，设置在电池破碎料盛放容器301的上方，与溶剂循环装置40连接，用于将回收溶剂喷淋至电池破碎料盛放容器301中的电池破碎料中；集液槽303，设置在电池破碎料盛放容器301下方，用于收集浸取溶液，浸取溶液为从电池破碎料盛放容器301底部沥滤出的包含回收溶剂和电解液的混合液体。

在一种可能的实现方式中，在一种可能的实现方式中，电池破碎料为经过粉碎后的废旧电池，其粒径大小一致，电池破碎料的粒径范围为：5～50毫米。

电池破碎料盛放于电池破碎料盛放容器301中，通过设置在电池破碎料容器上方的喷淋头302将回收溶剂喷淋至电池破碎料中，电池破碎料进行与回收溶剂反应后，通过设置在电池破碎料盛放容器301的通孔沥滤至集液槽303内，此时集液槽303内的液体包含回收溶剂和电解液的混合溶液。

作为一种可能的实现方式，电池破碎料盛放容器301底部设置的通孔的孔径小于电池破碎料的尺寸。

通孔设置在电池破碎料盛放容器301的底部，用于过滤电池破碎料和电解液。在本实施例中，电池破碎料盛放容器301底部设置的通孔的孔径小于电池破碎料的最小尺寸。

采用上述技术方案，可保证回收溶剂和电池破碎料分割开来。

作为一种可能的实现方式，电池破碎料盛放容器301包括n个子容器3011，n的取值范围为3～10；电解液回收装置30还包括转动机构，n个子容器3011设置在转动机构上，并以转动机构的中心轴线呈圆周阵列。

在一种可能的实现方式中，电池破碎料盛放容器301包含n个子容器3011。n个子容器3011通过机械传动或转动实现从进料口到出料口的传动。

多个子容器3011可对电池破碎料进行多级浸取，回收溶剂逐级逆向对电池破碎料进行浸取，并且浸取液的溶度逐级增加。在本实施例中，如图3所示，n个子容器3011设置在转动机构上，并且以转动机构的中心轴线呈圆周排列。

采用上述技术方案，转动机构可带动n个子容器3011进行转动，并实现逐级的浸取，提取电解液中，实现自动化操作，减少了人力成本，浸取效率高。

喷淋头302与溶剂循环装置40连接，用于将回收溶剂喷淋至电池破碎料表面。集液槽303设置在电池破碎料盛放装置的下方，用于收集浸取溶液。

作为一种可能的实现方式，喷淋头302和集液槽303均为1个，转动机构带动电池破碎料盛放容器301转动，以使喷淋头302始终位于当前子容器3011正上方，集液槽303始终设置在当前子容器3011正下方。

如图4所示，溶剂循环装置40包括：溶剂储存容器401，与喷淋头302连接，用于储存回收溶剂；溶剂输送器402，包括第一子溶剂输送器4021和第二子溶剂输送器4022，第一子溶剂输送器4021用于连接溶剂储存容器401与喷淋头302；第二子溶剂输送器4022用于连接集液槽303和喷淋头302；浸出液容器403，浸出液容器403用于盛放集液槽303内经过过滤后浸取溶液。

在本实施例中，喷淋头302和集液槽303均为1个，该喷淋头302与溶剂循环装置40中的溶液储存器连接，通过第一子溶剂输送器4021传输至喷淋头302内，而喷淋头302的位置始终处于电池破碎料盛放装置的上方，即通过转动机构的旋转，将溶剂喷淋至子容器3011内；浸取液被收集在集液槽303内，集液槽303通过第二子溶剂输送器4022将集液槽303内的溶液输送至喷淋头302内，转动机构将下一个子容器3011放置在喷淋头302的正下方，继续上述操作，直至最后一个子容器3011内的电池破碎料经过回收溶剂的回收，完成对电池电解液的回收。

经过最后一个子容器3011后的集液槽303内经过过滤得到最终的浸取溶液，放置于浸取液容器内。同时，将子容器3011内的电池破碎料通过出料口进行倒出，通过烘干、冷凝回收溶剂，得到不含有电解液的电池破碎料，供后续回收工序使用。

采用上述技术方案，溶剂循环利用，提高了溶剂的利用率，节约了成本。

作为一种可能的实现方式，电池破碎料盛放容器301包括多个子容器3011，每个子容器3011对应一个喷淋头302和一个集液槽303。

溶剂循环装置40包括：溶剂储存容器401，与喷淋头302连接，用于储存回收溶剂；溶剂输送器402，包括第一子溶剂输送器4021和第二子溶剂输送器4022，第一子溶剂输送器4021用于连接溶剂储存容器401与第一子容器3011对应的喷淋头302；第二子溶剂输送器4022用于连接当前子容器3011对应的集液槽303和相邻子容器3011所对应的喷淋头302；浸出液容器403，浸出液容器403经过滤系统后与最后一个子容器3011对应的集液槽303连接。

在本实施例中，喷淋头302和集液槽303均为n个，并且与子容器3011一一对应。其中第一个喷淋头302与溶剂储存容器401连接，通过第一子溶剂输送器4021与第一个喷淋头302连接，回收溶剂喷淋至子容器3011内；浸取液被收集在集液槽303内，通过第二子溶剂输送器4022将当前子容器3011对应的集液槽303和相邻子容器3011对应的喷淋头302连接。继续上述操作，直至最后一个子容器3011内的电池破碎料经过回收溶剂的回收，完成对电池电解液的回收。

经过最后一个子容器3011后的集液槽303内经过过滤得到最终的浸取溶液，放置于浸取液容器内。同时，将子容器3011内的电池破碎料通过出料口进行倒出，通过烘干、冷凝回收溶剂，得到不含有电解液的电池破碎料，供后续回收工序使用。

采用上述技术方案，溶剂循环利用，提高了溶剂的利用率，节约了成本。

本实用新型实施例还提供一种电池回收系统，包括上述电池电解液的回收系统。

下面给出本实用新型实施例的电池电解液的回收方法：

实施例1：

步骤1、气体提供装置10向回收系统中充入氩气，并保持微正压。

步骤2、将电池破碎料经过绞龙进料器依次进入电池破碎料盛放容器301中，其中，电池破碎料盛放容器301包括多个子容器3011。

步骤3、溶剂循环装置40启动，其中的回收溶剂为：碳酸二甲酯；回收溶剂从子容器3011中按照转动方向最后一个子容器3011开始喷淋，喷淋液通过沥滤进入下方的集液槽303；然后通过泵将集液槽303中沥滤液进入倒数第二个子容器3011的喷淋头302，然后经过沥滤进入下方的集液槽303，然后通过泵经沥滤液进入倒数第三个子容器3011的喷淋头302，如此循环，直至第一个子容器3011，沥滤液进入第一个下方的集液槽303。子容器3011一共有10个。

步骤4、通过泵进入过滤器，滤去固体杂质后存入浸出液容器403。

步骤5、浸出完成的电池破碎料从第一个子容器3011通过落料口排除，通过烘干，冷凝回收溶剂，得到不含有电解液的破碎物料，供后续回收工序。

实施例2：

步骤1、气体提供装置10向回收系统中充入氩气，并保持微正压。

步骤2、将电池破碎料经过绞龙进料器依次进入电池破碎料盛放容器301中，其中，电池破碎料盛放容器301包括多个子容器3011。

步骤3、溶剂循环装置40启动，其中的回收溶剂为：碳酸二甲酯；回收溶剂从子容器3011中按照转动方向最后一个子容器3011开始喷淋，喷淋液通过沥滤进入下方的集液槽303；然后通过泵将集液槽303中沥滤液进入倒数第二个子容器3011的喷淋头302，然后经过沥滤进入下方的集液槽303，然后通过泵经沥滤液进入倒数第三个子容器3011的喷淋头302，如此循环，直至第一个子容器3011，沥滤液进入第一个下方的集液槽303。子容器3011一共有8个。

步骤4、通过泵进入过滤器，滤去固体杂质后存入浸出液容器403。

步骤5、浸出完成的电池破碎料从第一个子容器3011通过落料口排除，通过烘干，冷凝回收溶剂，得到不含有电解液的破碎物料，供后续回收工序。

本实用新型实施例提供的电池电解液的回收系统，能够利用回收溶剂的特性将电解液从电池内部浸提，经过过滤后进行回收溶剂的回收，得到纯净的有机溶剂和分离的电解液，其中，回收溶剂循环使用，节约了成本，回收所得的电解液经过调配处理后可直接用于电池的制造，实现电解液的回收利用；电池电解液的回收系统整个过程处于密闭环境中，可有效控制回收溶剂和含氟化合物的挥发，绿色无污染排放，操作简便，自动化程度高。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池电解液的回收系统，其特征在于，包括：气体提供装置、进料装置、电解液回收装置以及溶剂循环装置；其中，

所述气体提供装置用于为所述进料装置、电解液回收装置以及溶剂循环装置提供阻燃气体；

所述进料装置的进料口与所述气体提供装置的出气口连接，用于输送电池破碎料；

所述电解液回收装置与所述进料装置连接，用于接收所述电池破碎料，并对电池电解液进行回收；

所述溶剂循环装置用于为所述电解液回收装置提供回收溶剂，所述回收溶剂用于萃取所述电池破碎料中的电解液。

2.根据权利要求1所述的电池电解液的回收系统，其特征在于，所述气体提供装置提供的阻燃气体包括：氩气、氮气、和/或，二氧化碳。

3.根据权利要求1所述的电池电解液的回收系统，其特征在于，所述电解液回收装置包括：

电池破碎料盛放容器，用于盛放所述电池破碎料，其底部设置有多个通孔；

喷淋头，设置在所述电池破碎料盛放容器的上方，与所述溶剂循环装置连接，用于将所述回收溶剂喷淋至所述电池破碎料盛放容器中的所述电池破碎料中；

集液槽，设置在所述电池破碎料盛放容器下方，用于收集浸取溶液，所述浸取溶液为从所述电池破碎料盛放容器底部沥滤出的包含所述回收溶剂和电解液的混合液体。

4.根据权利要求3所述的电池电解液的回收系统，其特征在于，所述电池破碎料盛放容器底部设置的所述通孔的孔径小于所述电池破碎料的尺寸。

5.根据权利要求3所述的电池电解液的回收系统，其特征在于，所述电池破碎料盛放容器包括多个子容器，每个所述子容器对应一个所述喷淋头和一个所述集液槽。

6.根据权利要求3所述的电池电解液的回收系统，其特征在于，所述电池破碎料盛放容器包括n个子容器，n的取值范围为3～10；所述电解液回收装置还包括转动机构，n个所述子容器设置在所述转动机构上，并以所述转动机构的中心轴线呈圆周阵列。

7.根据权利要求6所述的电池电解液的回收系统，其特征在于，所述喷淋头和集液槽均为1个，所述转动机构带动所述电池破碎料盛放容器转动，以使所述喷淋头始终位于当前子容器正上方，所述集液槽始终设置在所述当前子容器正下方。

8.据权利要求5所述的电池电解液的回收系统，其特征在于，所述溶剂循环装置包括：

溶剂储存容器，与所述喷淋头连接，用于储存所述回收溶剂；

溶剂输送器，包括第一子溶剂输送器和第二子溶剂输送器，所述第一子溶剂输送器用于连接所述溶剂储存容器与第一子容器对应的喷淋头；所述第二子溶剂输送器用于连接当前子容器对应的集液槽和相邻子容器所对应的喷淋头；

浸出液容器，所述浸出液容器经过滤系统后与最后一个子容器对应的集液槽连接。

9.根据权利要求7所述的电池电解液的回收系统，其特征在于，所述溶剂循环装置包括：

溶剂储存容器，与所述喷淋头连接，用于储存所述回收溶剂；

溶剂输送器，包括第一子溶剂输送器和第二子溶剂输送器，所述第一子溶剂输送器用于连接所述溶剂储存容器与所述喷淋头；所述第二子溶剂输送器用于连接所述集液槽和所述喷淋头；

浸出液容器，所述浸出液容器用于盛放所述集液槽内经过过滤后浸取溶液。

10.一种电池回收系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述电池电解液的回收系统。

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