CN219163475U - 一种锂电池材料回收处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂电池材料回收处理装置，包括补锂再生仓以及热解仓，补锂再生仓设置于热解仓的下方，补锂再生仓用于收集锂电池材料的极粉，且还用于通过烧结锂盐以对锂电池材料的极粉补锂，热解仓用于在补锂再生仓提供的余热下将锂电池材料的集流体与极粉分离。本实用新型使得预处理和修复同时进行，从而简化回收处理的流程，大幅降低回收处理所需能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及废旧电池回收领域，特别是涉及一种锂电池材料回收处理装置。
背景技术
锂离子电池在化学储能方面具有能量密度高、重量轻、体积小、寿命长等独特优势，正在推动电池产品市场从小型消费转向电动汽车和电源存储转变。废旧锂电池中含有大量的钴、镍、锰和锂等贵重金属，一旦处理得当，可以弥补锂、钴资源短缺的不足。更重要的是，废锂中含有重金属、有机电解质等有毒物质，会对自然造成不可逆转的污染和破坏。
现有的废旧锂离子电池回收技术包括火法、湿法和直接修复法，目前最先进的回收方法是直接修复法，即采用无损的方法直接修复正极，在最大限度地保持锂离子电池的原有结构的同时，可以完全恢复正极损耗的容量。这个过程包括：将活性材料与集流体分离；通过溶剂溶解或高温烧除杂质(例如，粘结剂和导电剂)；以及补锂，补锂方式主要有溶剂补锂和高温固体烧结补锂等。直接修复法需要使用大量有机溶剂、强酸碱溶剂，且整个过程包括复杂的分离和检测，需要消耗大量的能量，导致废旧锂离子电池的回收成本大大提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂电池材料回收处理装置，使得预处理和修复同时进行，从而简化回收处理的流程，大幅降低回收处理所需能耗。
本实用新型的目的是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种锂电池材料回收处理装置，包括补锂再生仓以及热解仓，所述补锂再生仓设置于所述热解仓的下方，所述补锂再生仓用于收集所述锂电池材料的极粉，且还用于通过烧结锂盐以对所述锂电池材料的极粉补锂，所述热解仓用于在所述补锂再生仓提供的余热下将所述锂电池材料的集流体与极粉分离。
在一些实施方式中，所述热解仓包括旋转筛，所述锂电池材料设置于所述旋转筛的内部。
在一些实施方式中，所述旋转筛倾斜设置。
在一些实施方式中，所述锂电池材料回收处理装置还包括收纳箱，所述收纳箱用于收纳所述锂电池材料的集流体。
在一些实施方式中，所述补锂再生仓包括托盘和烧结部，所述托盘设置于所述旋转筛的下方，所述烧结部用于煅烧锂盐。
在一些实施方式中，所述托盘设置于所述烧结部的上方。
在一些实施方式中，所述热解仓还包括驱动机构，所述驱动机构与所述旋转筛连接，用于驱动所述旋转筛转动。
在一些实施方式中，所述旋转筛包括第一端口以及第二端口，所述第一端口的位置高于所述第二端口的位置。
在一些实施方式中，所述第二端口与所述收纳箱连接。
在一些实施方式中，所述旋转筛被构造成圆柱体。
本实用新型的有益效果至少包括：
1、本实用新型通过补锂再生仓设置于热解仓的下方且补锂再生仓用于收集锂电池材料的极粉，且还用于通过烧结锂盐以对锂电池材料的极粉补锂、热解仓用于在补锂再生仓提供的余热下将锂电池材料的集流体与极粉分离，使得锂电池材料的预处理和修复同时进行，从而简化回收处理的流程，大幅降低回收处理所需能耗。高温条件下由于气态挥发补锂动力学上的自适应性，能实现报废锂电池正极材料补锂的适量和均匀。
2、由于气态挥发补锂在动力学上具有自适应性，从而能够实现对废旧锂电池材料适量且均匀地补锂。
3、废旧锂电池材料上残留电解液，在空气中容易产生氢氟酸，而挥发的锂盐能中和氢氟酸，从而防止废旧锂电池材料的极粉被破坏，从而有效保护极粉。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的锂电池材料回收处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型的技术手段，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种锂电池材料回收处理装置的具体实施方式详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”以及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
如图1所示，本实用新型所述的锂电池材料回收处理装置包括热解仓1以及补锂再生仓2，补锂再生仓2设置于热解仓1的下方，补锂再生仓2用于收集废旧锂电池材料(例如，正极极片)的极粉，且还用于通过高温烧结锂盐以对废旧锂电池材料的极粉进行挥发补锂，废旧锂电池材料设置于热解仓1的内部，热解仓1用于在补锂再生仓2的烧结后的余热下将废旧锂电池材料的集流体与极粉分离。
本实用新型通过补锂再生仓2设置于热解仓1的下方且补锂再生仓2用于收集锂电池材料的极粉，且还用于通过烧结锂盐以对锂电池材料的极粉补锂、热解仓1用于在补锂再生仓2提供的余热下将锂电池材料的集流体与极粉分离，使得锂电池材料的预处理和修复同时进行，从而简化回收处理的流程，大幅降低回收处理所需能耗。高温条件下由于气态挥发补锂动力学上的自适应性，能实现报废锂电池正极材料补锂的适量和均匀。
热解仓1包括旋转筛11，旋转筛11被构造成圆柱体，热解仓1还包括驱动机构(图中未示)，旋转筛11与驱动机构连接，驱动机构用于驱动旋转筛11转动，旋转筛11的转速可通过驱动机构控制。旋转筛11包括第一端口111以及第二端口112，旋转筛11相对于水平面倾斜设置，第一端口111的位置高于第二端口112的位置。废旧锂电池材料从旋转筛11的第一端口111进入旋转筛11的内部，且能够跟随旋转筛11旋转，并向位置较低的第二端口112滑动。在废旧锂电池材料跟随旋转筛11旋转并向位置较低的第二端口112滑动的过程中，补锂再生仓2高温煅烧锂盐的余热能够使得废旧锂电池材料的粘结剂降解，废旧锂电池材料的极粉进而在旋转筛11的滚动摩擦以及震动下脱离集流体，落入下方的补锂再生仓2中。
本实用新型所述的锂电池材料回收处理装置还包括收纳箱3，收纳箱3用于收纳废旧锂电池材料的集流体。在一个或多个实施例中，旋转筛11的第二端口112与收纳箱3连接。在一些其他实施例中，旋转筛11的第二端口112设置于收纳箱3的上方。
补锂再生仓2包括托盘21和烧结部22，托盘21设置于旋转筛11的下方且位于烧结部22的上方，用于收集热解仓1中废旧锂电池材料脱落的极粉，烧结部22用于煅烧锂盐(例如，氢氧化锂粉末)。在托盘21收集到热解仓1中脱落的极粉后，烧结部22继续煅烧锂盐，在高温烧结过程中，锂盐在结晶温度下挥发并与废旧锂电池材料的极粉反应，使得锂离子重新嵌入废旧锂电池材料的极粉的层状结构中，实现对废旧锂电池材料的极粉进行修复补锂，由于气态挥发补锂在动力学上具有自适应性，从而能够实现对废旧锂电池材料适量且均匀地补锂。此外，废旧锂电池材料上残留电解液，在空气中容易产生氢氟酸，而挥发的锂盐能中和氢氟酸，从而防止废旧锂电池材料的极粉被破坏。
下面示例性地说明本实用新型所述的锂电池材料回收处理装置的使用方法：
(1)、将废旧锂电池材料进行放电、拆解，并分选出正极片；
(2)、将步骤(1)中所获得的正极片以及氢氧化锂粉末放置于烧结部22的内部并加热煅烧；
(3)、待煅烧温度升至预设温度，从旋转筛11的第一端口111逐步放入废旧锂电池材料，并启动旋转筛11，废旧锂电池材料的粘结剂在烧结部22高温煅烧锂盐的余热下降解，且废旧锂电池材料的极粉在旋转筛11的滚动摩擦和震动下脱离集流体并落入托盘21中，废旧锂电池材料的集流体从旋转筛11的第二端口112落入收纳箱3中。
(4)、通过烧结部22继续高温煅烧锂盐，以使得锂盐在结晶温度下挥发并与托盘21中的废旧锂电池材料的极粉反应，之后关闭加热，待补锂再生仓2冷却后取出托盘21，获得补锂后的极粉。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够实施本实用新型。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
Claims (10)
1.一种锂电池材料回收处理装置，其特征在于，包括补锂再生仓以及热解仓，所述补锂再生仓设置于所述热解仓的下方，所述补锂再生仓用于收集所述锂电池材料的极粉，且还用于通过烧结锂盐以对所述锂电池材料的极粉补锂，所述热解仓用于在所述补锂再生仓提供的余热下将所述锂电池材料的集流体与极粉分离。
2.根据权利要求1所述的锂电池材料回收处理装置，其特征在于，所述热解仓包括旋转筛，所述锂电池材料设置于所述旋转筛的内部。
3.根据权利要求2所述的锂电池材料回收处理装置，其特征在于，所述旋转筛倾斜设置。
4.根据权利要求2所述的锂电池材料回收处理装置，其特征在于，所述锂电池材料回收处理装置还包括收纳箱，所述收纳箱用于收纳所述锂电池材料的集流体。
5.根据权利要求2所述的锂电池材料回收处理装置，其特征在于，所述补锂再生仓包括托盘和烧结部，所述托盘设置于所述旋转筛的下方，所述烧结部用于煅烧锂盐。
6.根据权利要求5所述的锂电池材料回收处理装置，其特征在于，所述托盘设置于所述烧结部的上方。
7.根据权利要求2所述的锂电池材料回收处理装置，其特征在于，所述热解仓还包括驱动机构，所述驱动机构与所述旋转筛连接，用于驱动所述旋转筛转动。
8.根据权利要求4所述的锂电池材料回收处理装置，其特征在于，所述旋转筛包括第一端口以及第二端口，所述第一端口的位置高于所述第二端口的位置。
9.根据权利要求8所述的锂电池材料回收处理装置，其特征在于，所述第二端口与所述收纳箱连接。
10.根据权利要求2所述的锂电池材料回收处理装置，其特征在于，所述旋转筛被构造成圆柱体。
Priority Applications (1)
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| CN202222342302.XU CN219163475U (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种锂电池材料回收处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN219163475U true CN219163475U (zh) | 2023-06-09 |
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Family Applications (1)
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| CN202222342302.XU Active CN219163475U (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种锂电池材料回收处理装置 |
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2022
- 2022-08-31 CN CN202222342302.XU patent/CN219163475U/zh active Active
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