CN212434706U - 一种新型环保锂电池回收处理装置 - Google Patents
一种新型环保锂电池回收处理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212434706U CN212434706U CN202022167138.4U CN202022167138U CN212434706U CN 212434706 U CN212434706 U CN 212434706U CN 202022167138 U CN202022167138 U CN 202022167138U CN 212434706 U CN212434706 U CN 212434706U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- regeneration treatment
- temperature sintering
- processing tank
- heating
- treatment jar
- 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.)
- Active
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 title claims description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 28
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 26
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 7
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 claims 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000053 physical method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010926 waste battery Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 20
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 6
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- 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
Abstract
本实用新型涉及废弃锂电池回收领域，尤其为一种新型环保锂电池回收处理装置，包括再生处理罐、高温烧结炉、回收导管、加热层、控制器、传动机构、伺服电机和控制箱，所述再生处理罐的一侧设置有高温烧结炉，所述高温烧结炉和再生处理罐之间通过回收导管贯通连接，所述高温烧结炉的底部固定安装有控制箱，所述再生处理罐的外表面套设有加热层，所述加热层的内部螺旋盘设有发热电阻丝，所述再生处理罐的基面固定安装有控制器，所述再生处理罐的内壁顶端四周固定安装有放置架，本实用新型整体装置结构简单，摒弃了火法冶金和湿法冶金中完全破坏颗粒的方法，而是通过物理方法将正极材料从废弃电池中分离出来，更高效以及环保，具有一定的推广作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及废弃锂电池回收领域，具体为一种新型环保锂电池回收处理装置。
背景技术
锂电池因其高能量密度和长循环寿命，被广泛应用于便携式电子产品和电动汽车中，锂电池的使用寿命大概为5-10年，而未来五年的锂电池产量预计将达到每年几百GWh，这意味着，在未来几十年中大量的废弃锂电池将会产生，若直接废弃，一方面浪费了其的可再利用价值，另一方面会严重污染环境，因此，锂电池的回收迫在眉睫。目前锂电池回收的主要方法为火法冶金和湿法冶金法，然而，火法冶金需要极高温度的烧结和复杂的提纯过程，湿法冶金需要腐蚀性酸液将金属元素溶出后逐步进行沉淀，这两种方法不仅耗能大，步骤复杂，而且会造成环境污染，更重要的是，火法冶金和湿法冶金法都完全破坏了正极材料的颗粒结构，而完全舍弃了材料颗粒中储存的大量价值，同时不够高效，因此，需要一种新型环保锂电池回收处理装置对上述问题做出改善。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型环保锂电池回收处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种新型环保锂电池回收处理装置，包括再生处理罐、高温烧结炉、回收导管、加热层、控制器、传动机构、伺服电机和控制箱，所述再生处理罐的一侧设置有高温烧结炉，所述高温烧结炉和再生处理罐之间通过回收导管贯通连接，所述高温烧结炉的底部固定安装有控制箱，所述再生处理罐的外表面套设有加热层，所述加热层的内部螺旋盘设有发热电阻丝，所述再生处理罐的基面固定安装有控制器，所述再生处理罐的内壁顶端四周固定安装有放置架，所述再生处理罐的内部放置有物料篮和共晶熔融盐，且物料篮顶端架设于放置架的顶部，所述物料篮的内部放置有正极材料，所述正极材料的内部竖向设置有转轴，所述转轴上固定安装有若干组等距的搅拌杆，所述再生处理罐的顶部固定安装有伺服电机，所述伺服电机和转轴之间通过传动机构固定安装。
优选的，所述发热电阻丝采用中温丝，且与控制器线性连接。
优选的，所述物料篮采用奥氏体型不锈钢定制而成，且其截面呈凹字形状。
优选的，所述共晶熔融盐采用氢氧化锂和硝酸锂混合而成，且两者的摩尔比例为二比三。
优选的，所述再生处理罐包括有罐体和罐盖，且两者之间通过固定螺栓固定安装，且放置架和罐体熔接。
优选的，所述伺服电机、控制器、控制箱与外部电性连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型中，使用时，可对回收需要再生的锂电池正极材料统一放置在物料篮的内部，而后可将装有正极材料的物料篮放置在再生处理罐的内部，物料篮浸置于共晶熔融盐的内部，共晶熔融盐漫过物料篮并覆盖在正极材料的上面以对正极材料进行密封；此时可通过控制器启动加热层内部螺旋盘设的发热电阻丝进行通电加热，通过热传导使共晶熔融盐和正极材料得到加热；共晶熔融盐采用氢氧化锂和硝酸锂混合而成，且两者的摩尔比例为二比三，共晶熔融盐的作用是为正极材料补锂，其原理是氢氧化锂和硝酸锂混合盐中的锂通过加热迁移到正极材料中，对衰减缺失的锂进行补充；装置操作时，当启动伺服电机通过传动机构带动转轴转动，从而使得搅拌杆可对共晶熔融盐以及正极材料进行不断搅拌，使得其进行充分的反应，于此同时，在整个反应过程中会产生氧气，可通过回收导管进行输送至高温烧结炉，为其炼结过程提供所需的氧气，有效合理的利用现有资源，待高温反应搅拌一定时间后，将已经完成补锂后的正极材料连同物料篮一同取出，并转移放置到高温烧结炉的内部，进行高温烧结处理从而得到再生的正极材料，以此完成低温共晶熔盐法直接再生锂电池正极，本装置采用的处理工艺完全不是火法冶金和湿法冶金中完全破坏颗粒的方法，而是通过物理方法将正极材料从废弃电池中分离出来，然后对衰减后的正极材料进行再生处理，经处理后的再生正极材料可具有高容量，高倍率性能和稳定的循环性能，使其可直接被用于新的电池，回收处理更高效以及环保。
附图说明
图1为本实用新型整体正视外部结构示意图；
图2为本实用新型中再生处理罐内部结构示意图；
图3为本实用新型中A局部放大结构示意图；
图中：1-再生处理罐、2-高温烧结炉、3-回收导管、4-加热层、5-控制器、6-传动机构、7-伺服电机、8-控制箱、9-共晶熔融盐、10-物料篮、11-转轴、12-搅拌杆、13-正极材料、14-放置架、15-发热电阻丝。
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。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：
一种新型环保锂电池回收处理装置，包括再生处理罐1、高温烧结炉2、回收导管3、加热层4、控制器5、传动机构6、伺服电机7和控制箱8，所述再生处理罐1的一侧设置有高温烧结炉2，所述高温烧结炉2和再生处理罐1之间通过回收导管3贯通连接，所述高温烧结炉2的底部固定安装有控制箱8，所述再生处理罐1的外表面套设有加热层4，所述加热层4的内部螺旋盘设有发热电阻丝15，所述再生处理罐1的基面固定安装有控制器5，所述再生处理罐1的内壁顶端四周固定安装有放置架14，所述再生处理罐1的内部放置有物料篮10和共晶熔融盐9，且物料篮10顶端架设于放置架14的顶部，所述物料篮10的内部放置有正极材料13，所述正极材料13的内部竖向设置有转轴11，所述转轴11上固定安装有若干组等距的搅拌杆12，所述再生处理罐1的顶部固定安装有伺服电机7，所述伺服电机7和转轴11之间通过传动机构6固定安装，使用时，可将要回收再生处理的锂电池正极材料13统一放置在物料篮10的内部，而后将装有正极材料13的物料篮10放置在再生处理罐1的内部，浸放于共晶熔融盐9的内部，共晶熔融盐9漫过正极材料13以对其进行密封，此时可通过控制器5启动加热层4内部螺旋盘设的发热电阻丝15，对共晶熔融盐9以及正极材料13进行加热，其中共晶熔融盐采用氢氧化锂和硝酸锂混合而成，且两者的摩尔比例为二比三，共晶熔融盐9具有为正极材料13补锂的作用；同时启动伺服电机7通过传动机构6带动转轴11转动，从而使得搅拌杆12可对共晶熔融盐9以及正极材料13进行不断搅拌，使其加热条件下进行充分反应，于此同时，在整个反应过程中会产生氧气，可通过回收导管3进行输送至高温烧结炉2，为其炼结过程提供所需的氧气，有效合理的利用现有资源，在高温加热条件下搅拌到一定时间后，将完成补锂后的正极材料13连同物料篮10一同取出，转移放置至高温烧结炉2的内部进行高温烧结处理，然后得到再生后的正极材料，以此完成低温共晶熔盐法直接再生锂电池正极的工艺。此装置采用的低温共晶熔盐法不同于火法冶金和湿法冶金工艺中完全破坏颗粒的方法，而是通过物理方法将正极材料从废弃电池中分离出来，然后对衰减后的正极材料进行补锂处理，经处理再生后的正极材料可具有高容量，高倍率性能和稳定的循环性能，使其可直接被用于新的电池，回收处理更高效以及环保。
本实用新型工作原理：使用时，可对回收的锂电池的正极材料13统一放置在物料篮10的内部，而后可将装有正极材料13的物料篮10放置在再生处理罐1的内部，浸置于共晶熔融盐9的内部，共晶熔融盐9漫过正极材料13并对其进行密封，此时可通过控制器5启动加热层4内部螺旋盘设的中温发热电阻丝15，通过电加热对共晶熔融盐9以及正极材料13进行升温加热，其共晶熔融盐采用氢氧化锂和硝酸锂混合而成，且两者的摩尔比例为二比三，共晶熔融盐9具有为正极材料13补锂的功能，操作中同时启动伺服电机7通过传动机构6带动转轴11转动，从而使得搅拌杆12可对共晶熔融盐9以及正极材料13进行不断搅拌，使其反应更充分完全，于此同时，在整个反应过程中会产生氧气，可通过回收导管3进行输送至高温烧结炉2，为其炼结过程提供所需的氧气，有效合理的利用现有资源，待高温反应到达到一定时间后，将已经完成补锂后的正极材料13连同物料篮10一同取出，转移至高温烧结炉2的内部进行高温烧结处理，直至得到再生后的正极材料，本装置整体结构简单，采用的再生方法摒弃了火法冶金和湿法冶金中完全破坏颗粒的方法，本装置通过物理方法将正极材料从废弃电池中分离出来，且更高效以及环保，具有一定的推广价值。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种新型环保锂电池回收处理装置，包括再生处理罐（1）、高温烧结炉（2）、回收导管（3）、加热层（4）、控制器（5）、传动机构（6）、伺服电机（7）和控制箱（8），其特征在于：所述再生处理罐（1）的一侧设置有高温烧结炉（2），所述高温烧结炉（2）和再生处理罐（1）之间通过回收导管（3）贯通连接，所述高温烧结炉（2）的底部固定安装有控制箱（8），所述再生处理罐（1）的外表面套设有加热层（4），所述加热层（4）的内部螺旋盘设有发热电阻丝（15），所述再生处理罐（1）的基面固定安装有控制器（5），所述再生处理罐（1）的内壁顶端四周固定安装有放置架（14），所述再生处理罐（1）的内部放置有物料篮（10）和共晶熔融盐（9），且物料篮（10）顶端架设于放置架（14）的顶部，所述物料篮（10）的内部放置有正极材料（13），所述正极材料（13）的内部竖向设置有转轴（11），所述转轴（11）上固定安装有若干组等距的搅拌杆（12），所述再生处理罐（1）的顶部固定安装有伺服电机（7），所述伺服电机（7）和转轴（11）之间通过传动机构（6）固定安装。
2.根据权利要求1所述的一种新型环保锂电池回收处理装置，其特征在于：所述发热电阻丝（15）采用中温丝，且与控制器（5）线性连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型环保锂电池回收处理装置，其特征在于：所述物料篮（10）采用奥氏体型不锈钢定制而成，且其截面呈凹字形状。
4.根据权利要求1所述的一种新型环保锂电池回收处理装置，其特征在于：所述再生处理罐（1）包括有罐体和罐盖，且两者之间通过固定螺栓固定安装，且放置架（14）和罐体熔接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022167138.4U CN212434706U (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 一种新型环保锂电池回收处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022167138.4U CN212434706U (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 一种新型环保锂电池回收处理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212434706U true CN212434706U (zh) | 2021-01-29 |
Family
ID=74280015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022167138.4U Active CN212434706U (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 一种新型环保锂电池回收处理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212434706U (zh) |
-
2020
- 2020-09-28 CN CN202022167138.4U patent/CN212434706U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102703706B (zh) | 一种从废旧钴酸锂电池中回收有价金属的方法 | |
| CN103146922B (zh) | 一种废锂负极片的回收系统及方法 | |
| CN209612365U (zh) | 一种去除熔盐中固体夹杂物的过滤净化装置 | |
| CN105304971A (zh) | 废旧锂电池正极材料的机械化学回收利用方法 | |
| CN108199105A (zh) | 废锂电池电极组成材料的超声水热分离工艺 | |
| CN212434706U (zh) | 一种新型环保锂电池回收处理装置 | |
| CN112018468A (zh) | 一种新型环保锂电池回收处理装置 | |
| CN112095008A (zh) | 一种失效锂离子电池正极材料高效清洁浸出方法 | |
| CN103484898A (zh) | 一种真空高温连续电解炉系统及电解方法 | |
| CN211311623U (zh) | 一种锂电池用铜箔生产加工用的溶铜设备 | |
| CN206098605U (zh) | 一种废锂电池渣回收浸泡装置 | |
| CN107394282A (zh) | 一种液态金属电池及其组装工艺 | |
| CN218393656U (zh) | 电池回收反应釜及回收设备 | |
| CN114421042A (zh) | 从废旧磷酸铁锂材料回收金属铝、碳酸锂和硝酸钠的方法及其应用 | |
| CN115472946A (zh) | 一种废锂离子电池正极浆料的回收方法及应用 | |
| CN209646480U (zh) | 一种用于太阳能废芯片回收处理的反应装置 | |
| CN212915374U (zh) | 一种锂电池硅碳负极材料包覆装置 | |
| CN108787695A (zh) | 一种分离破碎后铅酸蓄电池内铅板栅与塑料的方法 | |
| CN114724738A (zh) | 一种基于高功率激光的高放废液玻璃固化方法 | |
| CN207719363U (zh) | 一种锂电池回收浸泡装置 | |
| CN113381059A (zh) | 基于等离子体的废旧三元锂电池中金属回收装置及方法 | |
| CN202968659U (zh) | 一种废锂负极片的回收系统 | |
| CN206516704U (zh) | 一种全钒液流电池电解液的恒温控制装置 | |
| CN211771499U (zh) | 一种高效回收锰渣有价成分的可伸缩提取装置 | |
| CN201785462U (zh) | 一种镀锡铜米分离回收金属铜锡专用的铜锡分离装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231221 Address after: Room A41, 2nd Floor, Building C, Stainless Steel Market, Haima Erheng Road, Chengxi Town, Longhua District, Haikou City, Hainan Province, 570100 Patentee after: Hainan Taiyuan New Energy Technology Service Center (L.P.) Address before: 430023 No. 68, Xuefu Road, Changqing Garden, Dongxihu District, Wuhan, Hubei Patentee before: WUHAN POLYTECHNIC University |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240321 Address after: No. 4 Haima Yiheng Road, Haima Phase II Industrial Park, Yehai Avenue, Chengxi Town, Longhua District, Haikou City, Hainan Province, 570100 Patentee after: Hainan Xinyu New Energy Technology Co.,Ltd. Country or region after: Zhong Guo Address before: Room A41, 2nd Floor, Building C, Stainless Steel Market, Haima Erheng Road, Chengxi Town, Longhua District, Haikou City, Hainan Province, 570100 Patentee before: Hainan Taiyuan New Energy Technology Service Center (L.P.) Country or region before: Zhong Guo |
|
| TR01 | Transfer of patent right |