CN216779817U - 一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置 - Google Patents

Abstract

一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置，涉及一种实现废旧锂电池极片的回收装置。本实用新型是要解决现有的锂电池正负极集流体的回收方法存在工艺复杂，效率不高，成本较高，不够环保的技术问题。本实用新型的装置在上筛网和下筛网之间固液气三相共存，极片在气体和高压水的猛烈碰撞提高了集流体的剥离效率，实现了活性材料和集流体的完全分离，得到的集流体可以不经除杂直接回收，资源化利用的同时减少了环境危害，不产生有害气体，具有较好的环境效益。

Description

一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置

技术领域

本实用新型涉及一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收装置，属于金属回收和固体废物资源化技术领域。

背景技术

具有高电压、高比能量、循环寿命长、安全性能好等特点的锂电池作为一种高新技术产品，是电动汽车、智能电网存储和移动通讯基站等高新技术应用领域的理想电源。近年来，动力锂电池作为电动汽车的重要组成部分，产量迅速增加，造成了大量的锂电池报废后无法处理。

锂电池的主要组成部分为金属外壳、正负极片和隔膜，其中正负极片分别为活性材料 (钴酸锂、锰酸锂，磷酸铁锂等)包裹的铝箔集流体和活性材料(碳材料)包裹的铜箔集流体。其中正极片上的活性材料通过修复再生方法可以重新组装电池使用，这种合理的资源化利用可以减少污染、缓解矿产开采压力，对人类的生存发展和社会的可持续都具有重大意义。

目前，锂电池正极的回收已取得巨大进展，而关于正极铝箔集流体回收的关注相对较少，并且负极活性材料石墨作为固废处理对于企业是一笔不小开支，所以负极活性材料石墨高效回收意味着“变废为宝”，而集流体铝箔与正极的完全剥离对正极片活性材料修复再生又起着不可忽略的作用。锂电池正负极集流体的回收主要方法包括：正负极材料脱离法、正负极材料去除法、湿法浸出工艺回收铝箔铜箔。这些方法普遍都存在工艺复杂，效率不高，成本较高，不够环保等缺陷。

实用新型内容

本实用新型是要解决现有的锂电池正负极集流体的回收方法存在工艺复杂，效率不高，成本较高，不够环保的技术问题，而提供一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置。

本实用新型的实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置是由第一真空抽滤机1、鼓风机 2、第二真空抽滤机3、第三真空抽滤机4、上筛网5、水力喷射器6、下筛网7、活性材料回收池8、集流体回收袋9、罐体10、进料口11和控制器组成；

所述的第一真空抽滤机1的吸入端与罐体10的顶端连通，第一真空抽滤机1的输出端与活性材料回收池8连通；罐体10内腔的上部水平固定上筛网5，罐体10内腔的中下部水平固定下筛网7，上筛网5的孔径小于下筛网7；进料口11设置在罐体10的中上部且位于上筛网5和下筛网7之间；鼓风机2的出风口和水力喷射器6的出水口均与罐体 10的中部连通且位于上筛网5和下筛网7之间；第二真空抽滤机3的吸入端与与罐体10 的中下部连通且位于上筛网5和下筛网7之间，第二真空抽滤机3的输出端与集流体回收袋9连通；第三真空抽滤机4的吸入端与罐体10的下部连通且位于下筛网7下方，第三真空抽滤机4的输出端与进料口11连通；

控制器的信号输出端分别与第一真空抽滤机1、鼓风机2、第二真空抽滤机3和第三真空抽滤机4的信号输入端连接。

本实用新型的实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置的工作原理如下：将待处理的锂电池极片从进料口11加入罐体10中，通过控制器启动鼓风机2对罐体10中进行鼓风，同时启动水力喷射器6对罐体10中进行高压喷水，鼓风机10的鼓风流量速度为 800～1200m³/h，水力喷射器6的喷水流量速度为900～1200m³/h，极片上的集流体和活性材料在与水和气流的碰撞下脱离，集流体在重力作用和上筛网5的拦截下下沉落至下筛网 7上，控制器控制第一真空抽滤机1将粉末化的活性材料吸入活性材料回收池8中，上筛网5会阻挡集流体的通过，但是可以使得粉末化的活性材料通过；收集完粉末化的活性材料后关闭第一真空抽滤机1，通过控制器启动第二真空抽滤机3将降至下筛网7上的集流体吸入集流体回收袋9中；收集完集流体后关闭第二真空抽滤机3，通过控制器启动第三真空抽滤机4将体积稍大透过下筛网7的活性材料吸进进料口11重新投入罐体10，从而循环处理；整个过程中鼓风机2和水力喷射器6一直处于工作状态。

本实用新型具有以下优点：

一、本实用新型的装置在上筛网5和下筛网7之间固液气三相共存，极片在气体和高压水的猛烈碰撞提高了集流体的剥离效率，实现了活性材料和集流体的完全分离，得到的集流体可以不经除杂直接回收，资源化利用的同时减少了环境危害，不产生有害气体，具有较好的环境效益；

二、本实用新型的装置结构简单，方便操作，对铝箔和铜箔都能有效回收，一器两用；

三、本实用新型的装置采用半自动化生产线设计，集流体和活性材料分别回收，减少了人力成本。

附图说明

图1为具体实施方式一的实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式为一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置，如图1 所示，具体是由第一真空抽滤机1、鼓风机2、第二真空抽滤机3、第三真空抽滤机4、上筛网5、水力喷射器6、下筛网7、活性材料回收池8、集流体回收袋9、罐体10、进料口 11和控制器组成；

所述的第一真空抽滤机1的吸入端与罐体10的顶端连通，第一真空抽滤机1的输出端与活性材料回收池8连通；罐体10内腔的上部水平固定上筛网5，罐体10内腔的中下部水平固定下筛网7，上筛网5的孔径小于下筛网7；进料口11设置在罐体10的中上部且位于上筛网5和下筛网7之间；鼓风机2的出风口和水力喷射器6的出水口均与罐体 10的中部连通且位于上筛网5和下筛网7之间；第二真空抽滤机3的吸入端与与罐体10 的中下部连通且位于上筛网5和下筛网7之间，第二真空抽滤机3的输出端与集流体回收袋9连通；第三真空抽滤机4的吸入端与罐体10的下部连通且位于下筛网7下方，第三真空抽滤机4的输出端与进料口11连通；

控制器的信号输出端分别与第一真空抽滤机1、鼓风机2、第二真空抽滤机3和第三真空抽滤机4的信号输入端连接。

本实施方式的实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置的工作原理如下：将待处理的锂电池极片从进料口11加入罐体10中，通过控制器启动鼓风机2对罐体10中进行鼓风，同时启动水力喷射器6对罐体10中进行高压喷水，鼓风机10的鼓风流量速度为 800～1200m³/h，水力喷射器6的喷水流量速度为900～1200m³/h，极片上的集流体和活性材料在与水和气流的碰撞下脱离，集流体在重力作用和上筛网5的拦截下下沉落至下筛网 7上，控制器控制第一真空抽滤机1将粉末化的活性材料吸入活性材料回收池8中，上筛网5会阻挡集流体的通过，但是可以使得粉末化的活性材料通过；收集完粉末化的活性材料后关闭第一真空抽滤机1，通过控制器启动第二真空抽滤机3将降至下筛网7上的集流体吸入集流体回收袋9中；收集完集流体后关闭第二真空抽滤机3，通过控制器启动第三真空抽滤机4将体积稍大透过下筛网7的活性材料吸进进料口11重新投入罐体10，从而循环处理；整个过程中鼓风机2和水力喷射器6一直处于工作状态。

本实施方式具有以下优点：

一、本实施方式的装置在上筛网5和下筛网7之间固液气三相共存，极片在气体和高压水的猛烈碰撞提高了集流体的剥离效率，实现了活性材料和集流体的完全分离，得到的集流体可以不经除杂直接回收，资源化利用的同时减少了环境危害，不产生有害气体，具有较好的环境效益；

二、本实施方式的装置结构简单，方便操作，对铝箔和铜箔都能有效回收，一器两用；

三、本实施方式的装置采用半自动化生产线设计，集流体和活性材料分别回收，减少了人力成本。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的上筛网5为不锈钢网。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的下筛网7为不锈钢网。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二不同的是：所述的上筛网5的孔径为 0.5mm～1mm。其他与具体实施方式二相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述的下筛网7的孔径为1.2mm～1.5mm。其他与具体实施方式三相同。

用以下试验对本实用新型进行验证：

试验一：本试验为一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置，如图1所示，具体是由第一真空抽滤机1、鼓风机2、第二真空抽滤机3、第三真空抽滤机4、上筛网5、水力喷射器6、下筛网7、活性材料回收池8、集流体回收袋9、罐体10、进料口11和控制器组成；所述的上筛网5为不锈钢网；所述的下筛网7为不锈钢网；所述的上筛网5的孔径为0.5mm～1mm；所述的下筛网7的孔径为1.2mm～1.5mm；

所述的第一真空抽滤机1的吸入端与罐体10的顶端连通，第一真空抽滤机1的输出端与活性材料回收池8连通；罐体10内腔的上部水平固定上筛网5，罐体10内腔的中下部水平固定下筛网7，上筛网5的孔径小于下筛网7；进料口11设置在罐体10的中上部且位于上筛网5和下筛网7之间；鼓风机2的出风口和水力喷射器6的出水口均与罐体 10的中部连通且位于上筛网5和下筛网7之间；第二真空抽滤机3的吸入端与与罐体10 的中下部连通且位于上筛网5和下筛网7之间，第二真空抽滤机3的输出端与集流体回收袋9连通；第三真空抽滤机4的吸入端与罐体10的下部连通且位于下筛网7下方，第三真空抽滤机4的输出端与进料口11连通；

控制器的信号输出端分别与第一真空抽滤机1、鼓风机2、第二真空抽滤机3和第三真空抽滤机4的信号输入端连接。

本试验的实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置的工作原理如下：将待处理的锂电池极片从进料口11加入罐体10中，通过控制器启动鼓风机2对罐体10中进行鼓风，同时启动水力喷射器6对罐体10中进行高压喷水，鼓风机10的鼓风流量速度为800～1200m³/h，水力喷射器6的喷水流量速度为900～1200m³/h，极片上的集流体和活性材料在与水和气流的碰撞下脱离，集流体在重力作用和上筛网5的拦截下下沉落至下筛网7上，控制器控制第一真空抽滤机1将粉末化的活性材料吸入活性材料回收池8中，上筛网5会阻挡集流体的通过，但是可以使得粉末化的活性材料通过；收集完粉末化的活性材料后关闭第一真空抽滤机1，通过控制器启动第二真空抽滤机3将降至下筛网7上的集流体吸入集流体回收袋9中；收集完集流体后关闭第二真空抽滤机3，通过控制器启动第三真空抽滤机4将体积稍大透过下筛网7的活性材料吸进进料口11重新投入罐体10，从而循环处理；整个过程中鼓风机2和水力喷射器6一直处于工作状态。

本试验具有以下优点：

一、本试验的装置在上筛网5和下筛网7之间固液气三相共存，极片在气体和高压水的猛烈碰撞提高了集流体的剥离效率，实现了活性材料和集流体的完全分离，得到的集流体可以不经除杂直接回收，资源化利用的同时减少了环境危害，不产生有害气体，具有较好的环境效益；

二、本试验的装置结构简单，方便操作，对铝箔和铜箔都能有效回收，一器两用；

三、本试验的装置采用半自动化生产线设计，集流体和活性材料分别回收，减少了人力成本。

Claims (5)

1.一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置，其特征在于实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置是由第一真空抽滤机(1)、鼓风机(2)、第二真空抽滤机(3)、第三真空抽滤机(4)、上筛网(5)、水力喷射器(6)、下筛网(7)、活性材料回收池(8)、集流体回收袋(9)、罐体(10)、进料口(11)和控制器组成；

所述的第一真空抽滤机(1)的吸入端与罐体(10)的顶端连通，第一真空抽滤机(1)的输出端与活性材料回收池(8)连通；罐体(10)内腔的上部水平固定上筛网(5)，罐体(10)内腔的中下部水平固定下筛网(7)，上筛网(5)的孔径小于下筛网(7)；进料口(11)设置在罐体(10)的中上部且位于上筛网(5)和下筛网(7)之间；鼓风机(2)的出风口和水力喷射器(6)的出水口均与罐体(10)的中部连通且位于上筛网(5)和下筛网(7)之间；第二真空抽滤机(3)的吸入端与罐体(10)的中下部连通且位于上筛网(5)和下筛网(7)之间，第二真空抽滤机(3)的输出端与集流体回收袋(9)连通；第三真空抽滤机(4)的吸入端与罐体(10)的下部连通且位于下筛网(7)下方，第三真空抽滤机(4)的输出端与进料口(11)连通；

控制器的信号输出端分别与第一真空抽滤机(1)、鼓风机(2)、第二真空抽滤机(3)和第三真空抽滤机(4)的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置，其特征在于所述的上筛网(5)为不锈钢网。

3.根据权利要求1所述的一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置，其特征在于所述的下筛网(7)为不锈钢网。

4.根据权利要求2所述的一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置，其特征在于所述的上筛网(5)的孔径为0.5mm～1mm。

5.根据权利要求3所述的一种实现废旧锂电池极片脱粉并回收的装置，其特征在于所述的下筛网(7)的孔径为1.2mm～1.5mm。

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