KR101910611B1 - Discharge treatment device of lithium-related battery - Google Patents
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Abstract
Description
개시되는 내용은 리튬이온전지 및 리튬전지류 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재충전이 가능하여 반복 사용할 수 있는 2차 전지를 수명이 다되거나 불량 및 전류가 남아 있는 상태의 전지류를 처리하는 것으로 환경오염 방지 및 발화, 폭발, 화재의 사고를 방지하도록 처리하도록 하는 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium ion battery and a lithium ion battery, and more particularly, to a lithium ion battery and a lithium ion battery, which are capable of being recharged, To prevent pollution, and to prevent accidents such as ignition, explosion and fire.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the contents set forth in this section are not prior art to the claims of this application and are not to be construed as prior art to be included in this section.
이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화 가능성이 크다. 근래에 캠코더, 휴대용 컴퓨터, 휴대 전화, 테블릿 pc, 드론의 배터리 그리고 ESS(에너지 저장장치), 전기자동차에 탑재되는 배터리 등 각종 전자기기 수요 증가가 이루어지면서 이들 배터리의 전자기기의 전원으로 이차 전지에 대한 연구 개발이 많이 이루어지고 있다.The secondary battery can be recharged and is likely to be small and large in capacity. Recently, as the demand of various electronic devices such as a camcorder, a portable computer, a mobile phone, a tablet PC, a battery of a drone, an ESS (energy storage device) and a battery mounted on an electric vehicle has increased, Research and development has been done a lot.
리튬 이차전지는 주로 리튬 코발트계 산화물, 리튬 망간계 산화물, 리튬 니켈계 산화물 등을 양극 활물질로 사용하고, 리튬금속, 탄소 등을 음극 활물질로 사용하여 제조된다.The lithium secondary battery is mainly manufactured by using lithium cobalt oxide, lithium manganese oxide, lithium nickel oxide, or the like as a cathode active material and using lithium metal, carbon, or the like as an anode active material.
리튬이온전지 및 리튬전지 배터리는 전압이 잔존하고 있어 종래 처리방법으로는 염수(소금물)에 담아서 방전을 시킨 후 건조하여 분쇄 및 파쇄를 하고, 선별공정을 거쳐 자원을 분리한다. Lithium-ion batteries and lithium battery batteries have a residual voltage. In the conventional treatment method, they are discharged in brine (salt water), dried and pulverized and crushed, and the resources are separated through a sorting process.
선별공정을 거치면 수지류(분리막, 알루미늄박), 메탈류(구리, 알루미늄), 파우더(분말)(카보느 니켈, 망간, 코발트 등) 3가지로 분리하여 처리하는 것이 기존 방식이다. It is a conventional process to separate and treat the resin (separation membrane, aluminum foil), metal (copper, aluminum), powder (powder) (carbanne nickel, manganese, cobalt)
그런데 이러한 기존 처리 방식을 이용하면 문제점이 다음과 같다.However, the problems are as follows when using the conventional processing method.
전압이 살아있는 배터리가 완벽하게 방전되지 않아 분쇄, 파쇄시 화재 및 폭발의 경우가 자주 발생하며, 염수(소금물)의 침투, 즉 소금물이 배터리 내부에 흘러들어 방전을 시켜야 하나 효율적이 못하고, 배터리팩 및 셀(cell)에 구멍을 내거나 절단 등의 과정에서 화재 및 폭발이 발생한다.When the battery is live, the battery is not completely discharged. Therefore, it often occurs in the case of fire and explosion when crushing and crushing. It is inefficient to discharge salt water (brine) into the battery, A fire or explosion occurs in the process of making a hole in a cell or cutting it.
그리고 분쇄, 파쇄시 정전기, 스파크, 과열로 인해 2차, 3차 화재 등이 일어나고 있는 실정이다. In addition, secondary and tertiary fires are occurring due to static electricity, spark, and overheating during crushing and crushing.
개시되는 내용은 안전하게 분쇄 및 파쇄하고, 사전에 방전을 완벽하게 하기 위해서는 수중에서 파쇄,분쇄를 실시하고, 일부 수중에서 스파크 및 화염이 발생되겠지만 전류를 접지시켜 낮은 전압을 빼내고, 접지 및 방전기를 구비하여 스크랩별로 (수지류와 메탈류, 파우더류, 폐수) 분리시켜 이송하는 공정을 포함하는 폐이차전지 처리장치로 비산의 환경문제 및 자연발화 및 폭발의 문제를 완벽하게 해결하고, 자원의 재활용율을 높이며, 염수등의 폐수를 줄일수 있는 가장 효율적인 처리방법을 그 목적이 있다.The disclosed contents are crushed and crushed safely and crushed and pulverized in water in order to complete the discharge in advance and spark and flame will be generated in some water. However, the electric current is grounded to draw out a low voltage, and a grounding and discharging device (Waste paper, metals, powders, wastewater) separated and transported on a scrap-by-scrap basis, thereby completely solving the environmental problem of spattering, spontaneous ignition and explosion, and recycling rate of resources And the most effective treatment method that can reduce wastewater such as brine.
실시예의 목적은, 물을 공급하는 급수부; 상기 급수부에서 물이 급수되어 저장되고, 폐이차전지를 수용하며, 폐이차전지를 분쇄시키는 분쇄부; 상기 분쇄부에서 분쇄된 금속물질과 수지류 및 파우더를 분리하여 금속물질과 수지류는 외부로 배출하고, 파우더와 물 혼합물로 된 슬러리를 분리하는 슬러리 추출부; 상기 슬러리 추출부에서 분리된 슬러리를 이송시키는 이송 펌프; 상기 이송 펌프에서 이송된 슬러리를 저장하고, 정치(定置:일정한 곳에 놓아둠)시켜 물과 파우더가 분리되도록 하는 슬러리 저장부; 상기 슬러리 저장부에서 배출된 슬러리를 짜내서 물과 고형물이 분리되도록 하는 프레스기; 상기 프레스기에서 배출된 물을 상기 급수부로 공급하는 폐수 회수부; 상기 급수부, 분쇄부, 슬러리 추출부, 이송 펌프, 프레스기, 폐수 회수부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 리튬관련전지의 방전처리장치에 의해 달성될 수 있다.The object of the embodiment is to provide a water supply unit for supplying water; A crushing unit for supplying and storing water in the water supply unit, receiving the waste secondary battery, and crushing the waste secondary battery; A slurry extracting unit for separating the milled metal material, the resin stream and the powder, discharging the metal material and the resin stream to the outside, and separating the slurry comprising the powder and water mixture; A transfer pump for transferring the slurry separated in the slurry extracting unit; A slurry storage part for storing the slurry transferred from the transfer pump and separating the water and the powder by placing the slurry in a fixed position; A pressing unit for squeezing the slurry discharged from the slurry storing unit to separate water and solids; A wastewater recovery unit for supplying water discharged from the press to the water supply unit; And a control unit for controlling operations of the water supply unit, the crushing unit, the slurry extracting unit, the transfer pump, the press unit, and the waste water recovery unit.
개시된 실시예에 따르면, 수중에서 리튬관련전지를 방전시키고 파쇄함으로써 폭발의 위험을 방지할 수 있고, 금속류는 수거하여 재사용할 수 있고, 물도 회수하여 재사용하며, 수지류도 수거하여 소성로에서 제품으로 재사용할 수 있으므로 자원 재사용이 가능하여 환경오염 방지와 비용 절감의 효과가 있다.According to the disclosed embodiment, the risk of explosion can be prevented by discharging and crushing the lithium-related battery in water, the metal can be collected and reused, the water can be recovered and reused, the resin can be collected and reused as a product in the firing furnace It is possible to reuse resources, thereby preventing environmental pollution and reducing costs.
도 1은 본 발명에 따른 리튬관련전지의 방전처리장치에 대한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 리튬관련전지의 방전처리장치에서 '분쇄부'에 대한 확대도,
도 3은 상기 도 2에서 '슬러리 추출부'에 대한 확대 단면도,
도 4는 상기 도 2에서 '가압대'에 대한 평면도,
도 5는 상기 도 2에서 '회전판'에 대한 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 리튬관련전지의 방전처리장치에 의한 처리공정을 나타낸 흐름도.1 is a configuration diagram of a discharge processing device for a lithium-related battery according to the present invention,
FIG. 2 is an enlarged view of the 'crushing unit' in the discharge processing apparatus of the lithium-related battery according to the present invention,
3 is an enlarged cross-sectional view of the 'slurry extracting unit' in FIG. 2,
FIG. 4 is a plan view of the 'pressure pad' in FIG. 2,
5 is a plan view of the 'rotary plate' in FIG. 2,
6 is a flow chart showing a treatment process by a discharge processing device of a lithium-related battery according to the present invention.
이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It does not mean anything.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다. In addition, the sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, and the terms defined specifically in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user, operator It should be noted that the definitions of these terms should be made on the basis of the contents throughout this specification.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 리튬관련전지의 방전처리장치에 대한 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 리튬관련전지의 방전처리장치에서 '분쇄부'에 대한 확대도, 도 3은 상기 도 2에서 '슬러리 추출부'에 대한 확대 단면도, 도 4는 상기 도 2에서 '가압대'에 대한 평면도, 도 5는 상기 도 2에서 '회전판'에 대한 평면도, 도 6은 본 발명에 따른 리튬관련전지의 방전처리장치에 의한 처리공정을 나타낸 흐름도이다.2 is a magnified view of a 'crushing part' in the apparatus for discharging a lithium-related battery according to the present invention, and FIG. 3 FIG. 5 is a plan view of the 'rotary plate' in FIG. 2, and FIG. 6 is a plan view of the 'slurry extracting unit' in FIG. Fig. 6 is a flowchart showing a process of the discharge processing apparatus of the lithium-related battery according to the first embodiment.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 리튬관련전지의 방전처리장치는, 물을 공급하는 급수부(100); 상기 급수부(100)에서 물이 급수되어 저장되고, 폐이차전지를 수용하며, 폐이차전지를 분쇄시키는 분쇄부(200); 상기 분쇄부(200)에서 분쇄된 금속물질과 수지류 및 파우더를 분리하여 금속물질과 수지류는 외부로 배출하고, 파우더와 물 혼합물로 된 슬러리를 분리하는 슬러리 추출부(300); 상기 슬러리 추출부(300)에서 분리된 슬러리를 이송시키는 이송 펌프(400); 상기 이송 펌프(400)에서 이송된 슬러리를 저장하고, 정치(定置:일정한 곳에 놓아둠)시켜 물과 파우더가 분리되도록 하는 슬러리 저장부(500); 상기 슬러리 저장부(500)에서 배출된 슬러리를 짜내서 물과 고형물이 분리되도록 하는 프레스기(600); 상기 프레스기(600)에서 배출된 물을 상기 급수부(100)로 공급하는 폐수 회수부(700); 상기 급수부(100), 분쇄부(200), 슬러리 추출부(300), 이송 펌프(400), 프레스기(600), 폐수 회수부(700)의 작동을 제어하는 제어부(미도시);를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 5, an apparatus for discharging a lithium-related battery according to an embodiment includes a
상기 급수부(100)는 물이 저장된 저수탱크(110)와, 저수탱크(110)의 하부에 연결되어 분쇄부(200)에 연결되는 급수관(120) 및 급수관(120)에 장착되어 물을 이송하는 펌프(130)로 구성된다. The
상기 분쇄부(200)는, 상기 폐이차전지가 수용되도록 내부에 공간이 형성되고 상부는 개구되며 하부 저면에 구동부(210)가 연결되고, 구동부(210)의 샤프트(215)가 하부 저면을 관통하여 돌출 형성된 분쇄 챔버(220); 상기 분쇄 챔버(220)의 내부에 삽입되어 구동부(210)의 샤프트(215)와 연결 결합되며 하부 저면에 평행하게 배치되고 상면에는 다수의 커터날(232)이 형성된 회전판(230); 상기 분쇄 챔버(220)의 외측에 이격되게 형성되는 내부 함체(240); 상기 내부 함체(240)의 상부에 수직하게 장착되며 하방으로 인출되는 실린더로드(252)를 갖는 실린더유닛(250); 상기 실린더로드(252)에 장착되어 분쇄 챔버(220) 내에 삽입되면서 폐이차전지를 가압하고, 외면에는 다수의 바이트(262)가 돌출 형성된 가압대(260); 상기 분쇄 챔버(220)의 하부 저면에 형성되는 배출구(229);를 포함하여 구성된다, The crushing
상기 분쇄 챔버(220)는 내부 함체(240)와 이격되도록 외면에 소정의 두께를 갖는 방전부재(221)가 부착된다.The pulverizing
방전부재(221)는 전류 전달 차단과, 충격을 흡수할 수 있는 합성수지 및 고무 재질로 이루어져 분쇄 챔버에서 발생되는 진동을 흡수하여 상쇄할 수 있고, 내부 함체(240)와 분쇄 챔버(220)가 이격됨으로써 진동이 직접으로 내부 함체(240)에 전달되지 않게 되어 소음 및 진동의 차단 효과가 있다. The
또한 분쇄 챔버(220)에서 폐이차전지의 잔류 전압에 의해 방전이 발생되는 과정에서 전류가 외부로 흘러나가지 않도록 방전부재(221)에 의해 차단할 수 있게 되고, 방전부재(221)로 인한 이격 공간에 의해서도 전류가 외부로 전도되지 않게 된다. In addition, in the process of generating the discharge by the residual voltage of the waste secondary battery in the pulverizing
이렇게 분쇄 챔버(220)에 방전부재(221)를 형성함으로써 폐리튬 이차전지 및/또는 이차전지 셀을 방전시켜(1차 안정화 단계), 이차 전지의 파쇄 과정 또는 그 이후의 코발트 파우더 회수 과정 중 발생할 수 있는 이차전지의 폭발 위험을 감소시킬 수 있게 된다. By discharging the waste lithium secondary battery and / or the secondary battery cell (primary stabilization step) by forming the
분쇄 챔버(220)는 급수부(100)로부터 공급되는 물이 저장되는데, 순수한 물 이외에도 소금물이 적용될 수 있다. 일 예로 5중량% 농도의 소금물 용액이 적용될 수 있다. The
상기 회전판(230)은 구동부(210)의 회전력을 전달받아 회전되면서 상부의 가압대(260)의 누르는 힘과 대응하여 하부에서 내용물을 분쇄하게 된다. The
내용물(폐이차전지와 물이 혼합된 상태)을 분쇄하면서 점차 부피가 감소되므로 이에 따라서 점진적으로 가압대가 하강하면서 지속적으로 내용물을 가압시켜 줌으로써 회전판(230)과 내용물이 적정한 힘으로 밀착될 수 있어 분쇄효과가 증대될 수 있는 것이다. Since the volume of the contents (the state in which the waste secondary battery and the water are mixed) is gradually reduced, the volume gradually decreases. Accordingly, by continuously pressing the contents while the pressurizing unit is descending, the contents can be closely contacted with the rotating
도 5에 도시된 바와 같이, 회전판(230)의 상면에는 다수의 커터날(232)이 돌출되어 형성된다. As shown in FIG. 5, a plurality of
커터날(232)은 일측면에는 만곡진 호형부(2321)가 형성되고 타측면은 수직부(2322)가 형성되며, 다수의 홈(2323)이 형성되어 이루어진다. The
상기 호형부(2321)는 회전되는 방향을 향해 형성된다. 따라서 호형부(2321)에 폐이차전지가 충돌됨으로써 강한 충격력이 완화될 수 있어 회전판(230) 및 커터날(232)의 파손 위험을 감소시킬 수 있도록 하면서도 지속적인 분쇄력으로 폐이차전지를 분쇄할 수 있게 된다.The
한편 상기 내부 함체(240)는 분쇄 챔버(220) 및 그 외주면에 부착된 방전부재(221)가 내주면에 밀착되어 결합되고, 상부에는 상부판이 형성되어 가압대(260) 및 실린더유닛(250)이 결합될 수 있다. The
상기 가압대(260)는 실린더로드(252)에 결합되어 상하로 왕복운동하면서 분쇄 챔버(220)의 내부에 수용된 내용물을 가압하게 되고, 회전판(230)의 회전시 내용물이 튀어나가지 않도록 일정한 힘으로 누르게 된다. The
아울러 내용물이 회전되면서 분쇄될 수 있도록 가압대(260)의 저면에 다수의 바이트(262)가 형성되며, 바이트(262)는 도 4에 도시된 바와 같이, 일측에 만곡진 호형부(2621)가 형성되고 타측에는 수직부(2622)가 형성되며 상단에서 내측으로 홈(2623)이 형성된다. A plurality of
상기 호형부(2621)는 회전되는 방향으로 형성된다. The
상기 바이트(262)는 회전판(230)의 커터날(232) 보다 더 크게 형성된다. The
따라서 상부로부터 가압대(260)가 내용물을 일정한 힘으로 지속적으로 가압해줌으로서 분쇄능력이 향상될 수 있고, 분쇄과정에서 파편이 외부로 튀지 않게 막아줄 수 있으며, 또한 바이트(262)의 호형부(2621)가 폐이차전지와 충돌됨으로서 강한 충격력이 다소 완화될 수 있어 가압대(260) 및 바이트(262)의 손상을 감소시킬 수 있되 지속적인 분쇄력을 보조할 수 있게 된다.Accordingly, since the
상기 구동부(210)는 회전판(230)을 고속 회전시켜 분쇄력을 제공하기 위한 것으로, 제1풀리(213)가 축에 형성된 모터(211)와, 상기 제1풀리(213)와 벨트(216)로 연결되며 상기 샤프트(215)에 형성된 제2풀리(214)를 포함하여 구성된다. The
상기 내부함체(240) 및 구동부(210)는 모터(211)를 제외하고 이들 내부함체(240)와 구동부(210)를 수용하도록 외부함체(250)가 결합되고, 외부함체(250)의 바닥면을 지지하는 베이스 프레임(270)이 포함된다. The
상기 베이스 프레임(270)의 상면 타측에는 상기 모터(211)가 수직하게 안착되어 모터(211)의 축이 상부를 향하도록 장착된다. The
모터(211)의 축에 제1풀리(213)가 장착되고 이에 수평되는 위치에 제2풀리(214)가 배치되며, 제1풀리(213)와 제2풀리(214)는 벨트(216)로 연결된다.A
제2풀리(214)는 회전판(230)에 연결된 샤프트(215)에 결합된다.The
따라서 모터(211)가 구동되면 벨트(216)의 회전력 전달에 의해 회전판(230)이 안정적으로 회전될 수 있다. Therefore, when the
물론 적정한 회전판(230)의 회전속도를 제어하기 위해 감속기가 제1풀리(213) 또는 샤프트(215)에 구비될 수 있다. Of course, a speed reducer may be provided on the
상기 슬러리 추출부(300)는, 상기 분쇄부(200)의 분쇄 챔버(220)의 하부 배출구(229)에 통하도록 연결되는 배출관(320); 상기 배출관(320)에 연결되며 분쇄된 금속물질과 수지류 및 파우더가 혼합된 혼합액을 물과 고형물질로 분리시키는 분리기(340);를 포함하여 구성된다. The
상기 분리기(340)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배출관(320)이 통하도록 연결되며 내부에 공간이 형성된 본체(342); 상기 본체(342)의 내부에 형성되며 다수의 통공이 형성되어 물과 고형물체를 분리하도록 하는 스크린망(344);을 포함하여 구성된다. As shown in FIGS. 2 and 3, the
스크린망(344)은 본체(342) 내에 사선방향으로 형성되며, 물은 통과시키되 입자가 큰 금속류나 수지류와 같은 고형물체를 걸려낼 수 있다. The
상기 스크린망(344)에서 걸러낸 고형물체를 외부로 배출하기 위해 배출수단이 포함된다.And a discharging means is included for discharging the solid object filtered at the screen net 344 to the outside.
일 실시예에 따른 배출수단은 수평으로 장착되는 스크류축(346)과, 이 스크류축(346)을 구동하는 구동부로 구성될 수 있다.The discharging means according to one embodiment may comprise a horizontally mounted
상기 스크류축(346)은 본체(342)의 내부에 형성되며 상기 스크린망(344)의 상부 일측에 수평하게 형성된다.The
스크류축(346)을 구동시키기 위한 별도의 구동부가 구비되어 회전되거나 또는 일측의 모터에 연결되어 동력을 전달받아 회전구동하도록 구성된다. A separate driving part for driving the
스크류축(346)의 외주면에 형성된 나선형 날개에 의해 점진적으로 고형물체를 외부로 배출할 수 있게 된다. The solid object can be gradually discharged to the outside by the helical wings formed on the outer circumferential surface of the
따라서 폐이차전지를 분쇄하여 발생되는 금속소재들 및 합성수지 소재들은 입자가 커서 스크린망(344)에서 걸러지게 되고 배출수단을 통해 외부로 배출하여 수거할 수 있게 된다. Accordingly, the metal materials and the synthetic resin materials generated by crushing the waste secondary battery are large in size and can be filtered by the
분쇄 챔버(220)의 배출구(229)에 연결되어 분리기(340)와 통하는 배출관(320)에는 밸브(330)가 형성된다. A
밸브(330)는 수동방식으로 개폐작동되거나 또는 제어부의 신호에 의해 원격으로 개폐작동되는 전자변일 수 있다.The
밸브(330)의 작동에 의해 분리기(340)분리기(340)는 금속물질과 수지류 및 파우더가 혼합된 혼합액의 이송을 차단하거나 유입량을 조절할 수 있게 된다. The operation of the
이와 같이 구성된 리튬관련전지의 방전처리장치를 이용하는 처리공정을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A processing process using the discharge processing device of the lithium-related battery thus constructed will be described with reference to FIG.
1공정(S1) : 회수된 폐이차전지를 분쇄 챔버(220)에 넣고, 급수부(100)로부터 물을 공급하여 적정한 수위가 되도록 한다.Step (S1): The recovered waste secondary battery is put into the crushing
이 과정에서 폐이차전지에 잔류된 전류가 물을 통해 방전되도록 하는 방전이 실시된다. In this process, a discharge is performed so that the electric current remaining in the waste secondary battery is discharged through the water.
2공정(S2) : 이후, 구동부(210)를 온작동시켜, 회전판(230)을 회전시키고, 방전된 폐이차전지를 파쇄하기 시작한다. Step 2 (S2): Thereafter, the driving
가압대(260)의 가압에 의해 내용물을 점진적으로 가압함으로써 파쇄 후 분쇄가 실행됨으로써 입자가 점차 작아지게 된다. The contents are gradually pressurized by the pressurization of the press table 260, so that the pulverization is carried out after the pulverization, whereby the particles gradually become smaller.
대략 입자크기를 1cm 이하가 되도록 분쇄시키는 분쇄단계가 수행된다. A pulverizing step is performed in which the particle size is approximately 1 cm or less.
3공정(S3) : 상기 분쇄된 입자들은 물과 함께 슬러리 형태가 되어 슬러리 추출부에서 분리공정을 거친다.Step 3 (S3): The pulverized particles are slurried together with water and subjected to a separation process in a slurry extracting unit.
즉, 배출관(320)을 통해 분리기(340)로 유입되고, 분리기(340)에서 메탈류, 수지류는 배출수단에 의해 걸러져서 외부로 배출된다.That is, the water is introduced into the
미세한 파우더와 물이 혼합된 슬러리만 스크린망(344)을 통과하여 분리기(340)의 하부에 저장되어 슬러리 분리단계가 수행된다. Only the slurry in which fine powder and water are mixed passes through the
4공정(S4) : 이후 슬러리를 슬러리 저장부(500)에 저장한 후 일정시간 정치시켜 물과 파우더가 분리되고, 파우더는 슬러리 저장부(500)의 하부에 가라앉게 된다. Step S4: The slurry is stored in the
5공정(S5) : 이후 슬러리 저장부(500)의 하부에 가라앉은 슬러리를 배출하여 프레스기(600)로 이송한 후 프레스 공정에 의해 물을 짜낸다. 5 Step (S5): Subsequently, the slurry settled in the lower part of the
물을 짜낸 후 고형상태로 케이크(cake)가 배출된다.After squeezing out the water, the cake is discharged in a solid state.
배출된 케이크는 소성로(미도시)에서 소성가공되어 제품화된다. The discharged cake is plasticized in a sintering furnace (not shown) and commercialized.
한편 프레스 공정에서 배출되는 물은 폐수 회수부(700)에서 회수되어 다시 급수부(100)로 공급됨으로써 재사용하게 된다. On the other hand, the water discharged from the press process is recovered in the waste
따라서 폐이차전지로부터 발생되는 메탈류, 수지류, 파우더, 물을 모두 자원 재활용이 가능하도록 함으로써 환경오염을 방지하고, 자원 낭비를 절감하게 된다.Therefore, it is possible to recycle the metal, resin, powder, and water generated from the waste secondary battery, thereby preventing environmental pollution and reducing resource waste.
비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, and all such changes and modifications are intended to be within the scope of the appended claims. It is self-evident.
100 : 급수부 200 : 분쇄부
300 : 슬러리 추출부 400 : 이송 펌프
500 : 슬러리 저장부 600 : 프레스기
700 : 폐수 회수부 100: water feeder 200: crusher
300: slurry extracting unit 400: transfer pump
500: slurry storage part 600: press machine
700: waste water recovery unit
Claims (9)
상기 급수부에서 물이 급수되어 저장되고, 폐이차전지를 수용하며, 폐이차전지를 분쇄시키는 분쇄부;
상기 분쇄부에서 분쇄된 금속물질과 수지류 및 파우더를 분리하여 금속물질과 수지류는 외부로 배출하고, 파우더와 물 혼합물로 된 슬러리를 분리하는 슬러리 추출부;
상기 슬러리 추출부에서 분리된 슬러리를 이송시키는 이송 펌프;
상기 이송 펌프에서 이송된 슬러리를 저장하고, 정치시켜 물과 파우더가 분리되도록 하는 슬러리 저장부;
상기 슬러리 저장부에서 배출된 슬러리를 짜내서 물과 고형물이 분리되도록 하는 프레스기;
상기 프레스기에서 배출된 물을 상기 급수부로 공급하는 폐수 회수부;
상기 급수부, 분쇄부, 슬러리 추출부, 이송 펌프, 프레스기, 폐수 회수부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 분쇄부는,
상기 폐이차전지가 수용되도록 내부에 공간이 형성되고 상부는 개구되며 하부 저면에 구동부가 연결되고, 구동부의 샤프트가 하부 저면을 관통하여 돌출 형성된 분쇄 챔버;
상기 분쇄 챔버의 내부에 삽입되어 구동부의 샤프트와 결합되어 회전되며 하부 저면에 평행하게 배치되고 상면에는 다수의 커터날이 형성된 회전판;
상기 분쇄 챔버의 외측에 이격되게 형성되는 내부 함체;
상기 내부 함체의 상부에 수직하게 장착되며 하방으로 인출되는 실린더로드를 갖는 실린더유닛;
상기 실린더로드에 장착되어 분쇄 챔버 내에 삽입되면서 폐이차전지를 가압하고, 외면에는 다수의 바이트가 돌출 형성된 가압대;
상기 분쇄 챔버의 하부 저면에 형성되는 배출구;를 포함하며,
상기 분쇄 챔버는 내부 함체와 이격되도록 외면에 소정의 두께를 갖는 방전부재가 형성되는 것이고,
상기 슬러리 추출부는
상기 분쇄부의 분쇄 챔버의 하부 배출구에 통하도록 연결되는 배출관;
상기 배출관에 연결되며 분쇄된 금속물질과 수지류 및 파우더가 혼합된 혼합액을 물과 고형물질로 분리시키는 분리기;를 포함하고,
상기 분리기는
배출관이 통하도록 연결되며 내부에 공간이 형성된 본체;
상기 본체의 내부에 형성되며 다수의 통공이 형성되어 물과 고형물체를 분리하도록 하는 스크린망;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬관련전지의 방전처리장치.A water supply part for supplying water;
A crushing unit for supplying and storing water in the water supply unit, receiving the waste secondary battery, and crushing the waste secondary battery;
A slurry extracting unit for separating the milled metal material, the resin stream and the powder, discharging the metal material and the resin stream to the outside, and separating the slurry comprising the powder and water mixture;
A transfer pump for transferring the slurry separated in the slurry extracting unit;
A slurry storage part for storing the slurry transferred from the transfer pump and allowing the water and the powder to separate from each other;
A pressing unit for squeezing the slurry discharged from the slurry storing unit to separate water and solids;
A wastewater recovery unit for supplying water discharged from the press to the water supply unit;
And a control unit for controlling operations of the water feed unit, the crushing unit, the slurry extracting unit, the feed pump, the press unit, and the waste water recovery unit,
Wherein the crushing unit comprises:
A pulverizing chamber in which a space is formed so that the waste secondary battery is accommodated, an upper portion is opened, a driving portion is connected to a lower bottom, and a shaft of the driving portion is protruded through the lower bottom;
A rotating plate inserted into the pulverizing chamber and rotated by engaging with the shaft of the driving unit and disposed parallel to the lower surface and having a plurality of cutter blades on the upper surface thereof;
An inner housing formed to be spaced apart from the outer side of the crushing chamber;
A cylinder unit vertically mounted on the upper portion of the inner housing and having a cylinder rod drawn downward;
A pressurizing pad mounted on the cylinder rod and inserted into the pulverizing chamber to pressurize the waste secondary battery, and a plurality of bites projecting from the outer surface;
And a discharge port formed in a lower bottom surface of the crushing chamber,
Wherein the pulverizing chamber is formed with a discharge member having a predetermined thickness on the outer surface so as to be spaced apart from the inner housing,
The slurry extracting unit
A discharge pipe connected to the bottom discharge port of the crushing chamber of the crushing section so as to communicate therewith;
And a separator connected to the discharge pipe and separating the mixed liquid of the pulverized metal material, the resin stream and the powder into water and a solid material,
The separator
A body connected to the discharge pipe so as to communicate therethrough and having a space therein;
A screen net formed inside the main body and having a plurality of through holes to separate water and solid objects;
And a discharge electrode for discharging the lithium-based battery.
상기 방전부재는 합성수지 및 고무 재질로 이루어져 분쇄 챔버에서 발생되는 전류와 진동을 차단할 수 있고,
내부 함체와 분쇄 챔버가 이격되도록 한 것을 특징으로 하는 리튬관련전지의 방전처리장치.The method according to claim 1,
The discharge member is made of a synthetic resin and a rubber material so as to block current and vibration generated in the crushing chamber,
And the inner housing and the pulverizing chamber are spaced apart from each other.
상기 구동부는
제1풀리가 축에 형성된 모터와, 상기 제1풀리와 벨트로 연결되며 상기 샤프트에 형성된 제2풀리를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬관련전지의 방전처리장치.The method according to claim 1,
The driving unit
And a second pulley connected to the first pulley by a belt and formed on the shaft. 2. The apparatus of claim 1, wherein the first pulley comprises a shaft.
상기 슬러리 추출부의 본체의 내부에 형성되며 상기 스크린망의 상부 일측에 형성되어 고형물체를 외부로 배출하는 배출수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 리튬관련전지의 방전처리장치.The method according to claim 1,
And a discharge unit formed inside the body of the slurry extracting unit and formed on one side of the screen net to discharge the solid object to the outside.
상기 배출수단은 수평으로 장착되는 스크류축과, 상기 스크류축을 구동하는 구동부로 구성되고, 상기 스크류축의 외주면에 형성된 나선형 날개에 의해 고형물체를 외부로 배출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 리튬관련전지의 방전처리장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the discharging means comprises a screw shaft horizontally mounted and a driving unit driving the screw shaft so that the solid object can be discharged to the outside by the helical wing formed on the outer circumferential surface of the screw shaft. Discharge treatment device.
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