KR102349189B1 - Apparatus for treating waste battery - Google Patents

Apparatus for treating waste battery Download PDF

Info

Publication number
KR102349189B1
KR102349189B1 KR1020210078160A KR20210078160A KR102349189B1 KR 102349189 B1 KR102349189 B1 KR 102349189B1 KR 1020210078160 A KR1020210078160 A KR 1020210078160A KR 20210078160 A KR20210078160 A KR 20210078160A KR 102349189 B1 KR102349189 B1 KR 102349189B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dust
mixer
waste battery
collector
filter unit
Prior art date
Application number
KR1020210078160A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
구본훈
Original Assignee
구본훈
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 구본훈 filed Critical 구본훈
Priority to KR1020210078160A priority Critical patent/KR102349189B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102349189B1 publication Critical patent/KR102349189B1/en
Priority to EP22166791.8A priority patent/EP4105346A3/en
Priority to US17/841,722 priority patent/US20220401963A1/en
Priority to US18/544,646 priority patent/US20240116059A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The present invention relates to an apparatus for treating waste batteries, which comprises: a conveying means having a conveying belt rotated by a plurality of rotating shafts rotated so that the supplied waste batteries are conveyed in one direction; a pulverizer arranged in a middle along the traveling direction of the conveying means and pulverizing a waste battery; a heater formed on a downstream side of the pulverizer and heating the dust formed by the pulverizer; a collector collecting the dust passing through the pulverizer and the heater; a filter part filtering the pulverized material of the collector; a mixer supplying an additive to the dust discharged from a discharge pipe of the filter part; and a compressor compressing the mixture mixed in the mixer.

Description

폐배터리 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING WASTE BATTERY}Waste battery treatment device {APPARATUS FOR TREATING WASTE BATTERY}

본 발명은 폐배터리 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 폐배터리의 처리과정에서 생성되는 분진이 주변으로 확산되는 것을 최소화할 수 있는 폐배터리 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste battery treatment apparatus, and more particularly, to a waste battery treatment apparatus capable of minimizing diffusion of dust generated in the process of treating a waste battery to the surroundings.

일반적으로, 리튬 이온 재충전가능한 배터리는 자동차, 가전 및 산업용 에너지 저장 응용 분야에 사용되는 것으로, 사용 요구량이 점차 증가하고 있다.BACKGROUND ART In general, lithium ion rechargeable batteries are used in automotive, home appliance, and industrial energy storage applications, and usage requirements are increasing.

그런데, 사용 수명이 만료된 폐배터리의 대략 5% 미만이 전 세계적으로 재활용되고 있다.However, less than 5% of waste batteries whose useful life has expired are recycled worldwide.

대조적으로, 전기 자동차와 같은 전기 이동성 응용분야에서 리튬 이온 배터리를 적용함으로써, 예상되는 11백만톤 이상의 사용 수명이 만료된 리튬 이온 배터리팩이 폐기될 것으로 예상된다.In contrast, the application of lithium-ion batteries in electromobility applications such as electric vehicles is expected to result in the retirement of lithium-ion battery packs with an estimated service life of over 11 million tonnes.

이와 같이, 사용 수명이 만료된 리튬 이온 배터리팩은 유가 금속(valuable metal)의 코발트, 리튬, 구리, 흑연, 니켈, 알루미늄, 망간 등을 가지고 있다.As such, the lithium ion battery pack whose service life has expired has cobalt, lithium, copper, graphite, nickel, aluminum, manganese, and the like of a valuable metal.

즉, 사용 수명이 만료된 폐배터리는 리튬 및 기타 다수의 유가 금속의 고급 도시 광산 공급원으로 이용될 수 있다.That is, waste batteries whose useful life has expired can be used as a high-grade urban mine source for lithium and many other valuable metals.

현재의 폐배터리 재활용 방법은 주로 금속 합금(전형적으로 코발트, 구리 및 니켈)을 회수하는 제련 또는 건식 제련으로 이루어진다. 특히, 건식 제련을 이용하는 재활용 시설에는 분쇄된 폐배터리의 미세 먼지 또는 분진이 공중에 포함되어 작업자의 폐포에 축적될 수 있는 유해성분을 포함할 뿐만 아니라, 환경오염을 유발시키는 성분이 있다는 문제가 있다.Current methods of recycling waste batteries mainly consist of smelting or pyrometallurgy to recover metal alloys (typically cobalt, copper and nickel). In particular, recycling facilities using dry smelting have a problem that fine dust or dust of pulverized waste batteries is contained in the air and contains harmful components that can accumulate in the alveoli of workers, as well as components that cause environmental pollution. .

한국등록특허 제10-1574641호(2015.12.04. 공고)Korean Patent Registration No. 10-1574641 (2015.12.04. Announcement) 한국등록특허 제10-1831260호(2018.02.22. 공고)Korean Patent Registration No. 10-1831260 (2018.02.22. Announcement)

본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 폐배터리의 처리과정에서 생성되는 분진이 주변으로 확산되는 것을 최소화하고, 차후 공정에 바로 적용할 수 있는 폐배터리 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a waste battery treatment device that can be applied directly to a subsequent process by minimizing the diffusion of dust generated in the process of treating the waste battery to the surroundings. have.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 처리 장치는 공급되는 폐배터리가 일방향으로 이송되도록 회전되는 복수의 회전축에 의해 회전되는 이송 벨트를 갖는 이송 수단, 상기 이송 수단의 진행 방향을 따른 도중에 배치되고, 폐배터리를 분쇄하기 위한 분쇄기, 상기 분쇄기의 하류 측에 형성되고, 상기 분쇄기에 의해 형성된 분진을 가열하기 위한 가열기, 상기 분쇄기와 가열기를 경유하는 분진을 포집하기 위한 포집기, 상기 포집기의 분쇄물을 걸러주는 필터부, 상기 필터부의 배출관으로부터 배출되는 분진에 첨가제를 공급하는 혼합기 및 상기 혼합기에서 혼합된 혼합물을 압축하는 압축기를 포함할 수 있다.Waste battery treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is a conveying means having a conveying belt rotated by a plurality of rotating shafts rotated so that the supplied waste batteries are conveyed in one direction, disposed in the middle along the traveling direction of the conveying means, A pulverizer for pulverizing a waste battery, a heater formed on the downstream side of the pulverizer and heating the dust formed by the pulverizer, a collector for collecting dust passing through the pulverizer and the heater, filtering the pulverized product of the collector It may include a filter unit, a mixer for supplying additives to the dust discharged from the discharge pipe of the filter unit, and a compressor for compressing the mixture mixed in the mixer.

상기 포집기는 상기 분쇄기, 가열기 및 필터부의 상측에 내부 유동 공간을 갖는 덕트 구조로 형성되고, 길이 방향을 따라 순차적으로 상기 분쇄기, 가열기 및 필터부와 연통되는 분지관을 구비할 수 있다.The collector is formed in a duct structure having an internal flow space above the crusher, the heater, and the filter unit, and may include a branch pipe that sequentially communicates with the crusher, the heater, and the filter unit along the longitudinal direction.

상기 압축기는 상기 필터부로부터 배출되는 배출관을 따라 상기 혼합기와 연통될 수 있다.The compressor may communicate with the mixer along a discharge pipe discharged from the filter unit.

상기 압축기는, 상측에 배치되어 상하로 왕복운동되어 분진을 압축하는 상측 부재 및 상기 분진의 상기 상측 부재의 반대측에서 분진을 하측에서 지지하는 하측 부재를 포함할 수 있다.The compressor may include an upper member disposed on the upper side and reciprocating up and down to compress the dust and a lower member supporting the dust from the lower side on the opposite side of the upper member of the dust.

상기 혼합기는 내부의 분진에 바인더, 희석제 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 첨가제를 분사할 수 있다.The mixer may inject an additive including at least one of a binder and a diluent or a mixture thereof to the dust inside.

상기 희석제는 탈방향족 탄화수소를 포함할 수 있다.The diluent may include a non-aromatic hydrocarbon.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 처리 장치는 분쇄된 폐배터리의 분진을 포집하는 포집기 및 상기 포집기로부터 배출되는 분진에 첨가제를 공급하여 혼합하는 혼합기를 포함하고, 상기 혼합기는 기설정 혼합기 회전수 및 기설정 혼합량으로 제어될 수 있다.A waste battery treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes a collector for collecting dust of pulverized waste batteries and a mixer for supplying and mixing additives to the dust discharged from the collector, wherein the mixer includes a preset number of mixer rotations and a preset mixing amount.

상기 기설정 압력은 0.5~3.0t/cm2일 수 있다.The preset pressure may be 0.5 to 3.0 t /cm 2 .

상기 기설정 혼합량은 희석제와 바인더의 혼합량이고, 상기 기설정 혼합량은 5~30%일 수 있다.The preset mixing amount may be a mixing amount of the diluent and the binder, and the preset mixing amount may be 5 to 30%.

상기 기설정 혼합기 회전수는 100 내지 500 rpm일 수 있다.The preset mixer rotation speed may be 100 to 500 rpm.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 처리 장치에 의하면 파쇄된 폐배터리의 분진이 직접적으로 연통되는 포집기 및 필터부를 경유하여 혼합기로 유동되므로 분진이 주변으로 비산되는 것을 방지함으로써 공정 중 발생되는 미세분진으로 인한 열악한 작업 환경을 개선할 수 있다.According to the waste battery treatment apparatus according to an embodiment of the present invention made as described above, since the dust of the crushed waste battery flows to the mixer via the collector and the filter unit in direct communication, the process is performed by preventing the dust from scattering to the surroundings. It is possible to improve the poor working environment caused by the fine dust generated during operation.

또한, 포집기 및 필터부를 경유하는 분진이 혼합기 내부에서 첨가제와 혼입되므로 응집력이 향상될 수 있다.In addition, since the dust passing through the collector and the filter unit is mixed with the additive inside the mixer, cohesive force may be improved.

또한, 첨가제로 희석제가 투입되면 차후 공정에 필요한 희석제를 분진 방지를 위해 사용하기 때문에 후속 공정에서 희석제를 제거할 필요 없이 그대로 사용 가능하다. 이 경우, 희석제는 분말 응집을 통해 분진을 방지함과 동시에 성형성 증가 및 추후 공정에서 제거하지 않아도 되므로 공정수가 절감될 수 있다.In addition, when a diluent is added as an additive, since the diluent required for the subsequent process is used to prevent dust, it can be used as it is without removing the diluent in the subsequent process. In this case, the diluent prevents dust through powder agglomeration, increases moldability, and does not need to be removed in a subsequent process, so the number of steps can be reduced.

또한, 혼합기에서 응집된 분진은 바로 압축되어 블록으로 성형되므로 회수 공정이 용이해져 저수율 문제를 해결할 뿐만 아니라, 압축된 블럭은 적층이 가능하므로 이동 및 판매가 용이해진다.In addition, since the agglomerated dust in the mixer is immediately compressed and formed into blocks, the recovery process is facilitated to solve the problem of low yield, and the compressed blocks can be stacked, making it easy to move and sell.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 처리 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 압축 장치를 기준으로 확대하여 나타낸 것이다.
도 3은 도 2의 압축 장치가 작동되는 상태를 나타낸 것이다.
1 schematically shows an apparatus for treating a waste battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the compression device of FIG. 1 .
Figure 3 shows a state in which the compression device of Figure 2 is operated.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully understand the scope of the present invention to those skilled in the art, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein will have the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless specifically defined explicitly.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between a component and other components. Spatially relative terms should be understood as terms including different directions of components during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, when a component shown in the drawings is turned over, a component described as "beneath" or "beneath" of another component may be placed "above" of the other component. can Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. Components may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 처리 장치를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 압축 장치를 기준으로 확대하여 나타낸 것이며, 도 3은 도 2의 압축 장치가 작동되는 상태를 나타낸 것이다.1 schematically shows a waste battery treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of the compression apparatus of FIG. 1 , and FIG. 3 is an operating state of the compression apparatus of FIG. it has been shown

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 처리 장치는 이송 수단(100), 분쇄기(110), 가열기(120), 필터부(130), 혼합기(200) 및 압축기(300)를 포함할 수 있다.1 to 3 , the waste battery treatment apparatus according to an embodiment of the present invention includes a transport unit 100 , a grinder 110 , a heater 120 , a filter unit 130 , a mixer 200 , and a compressor. (300) may be included.

이송 수단(100)은 적어도 1쌍의 구동 롤러(101)가 소정 길이로 이격되어 평행하게 배치되고, 이러한 구동 롤러(101)의 외주면의 회전 마찰력에 의해 일방향으로 회전되는 이송 벨트(102)를 포함할 수 있다.The conveying means 100 includes a conveying belt 102 in which at least one pair of driving rollers 101 are spaced apart by a predetermined length and arranged in parallel, and rotated in one direction by the rotational friction force of the outer peripheral surface of the driving roller 101 can do.

구동 롤러(101)는 이송 벨트(102)의 길이 방향을 따라 양단에 각각 배치되거나, 소정 거리로 이격되어 평행하게 복수로 배치되어 이송 벨트(102)에 구동력을 전달할 수 있다.The driving roller 101 may be disposed at both ends along the longitudinal direction of the transport belt 102 , or a plurality of driving rollers may be disposed in parallel and spaced apart by a predetermined distance to transmit a driving force to the transport belt 102 .

분쇄기(110)는 이송 수단(100)의 진행 방향을 따른 도중에 배치될 수 있다. 또한, 공급되는 폐배터리(W)를 미세하게 분쇄하기 위하여 복수의 분쇄날(미도시)이 구비되고, 교차되는 분쇄날의 틈새에 형성되는 마찰력으로 파쇄될 수 있으며, 이를 위해 해머 밀 등의 공지된 수단이 사용될 수 있지만, 이외에도 폐배터리(W)의 분쇄를 위한 다양한 수단이 사용될 수 있으므로 이에 한정되지 않는다.The grinder 110 may be disposed in the middle along the traveling direction of the conveying means 100 . In addition, a plurality of grinding blades (not shown) are provided to finely grind the supplied waste battery W, and may be crushed by frictional force formed in the gap between the intersecting grinding blades. means may be used, but is not limited thereto because various means for crushing the waste battery W may be used.

가열기(120)는 분쇄기(110)에서 분쇄된 분진을 미리 고온 가열하여 후술하는 필터부(130) 및 압축기(300)를 통한 과정에서 응집력을 향상시키는 기능을 수행하게 된다. 일 예로, 가열기(120)의 열처리 온도는 500℃ 내지 1000℃ 범위로 설정될 수 있다.The heater 120 heats the dust pulverized in the grinder 110 at a high temperature in advance to perform a function of improving cohesion in the process through the filter unit 130 and the compressor 300 to be described later. For example, the heat treatment temperature of the heater 120 may be set in the range of 500 ℃ to 1000 ℃.

필터부(130)는 가열기(120)의 하류측에 배치되어 분쇄기(110)와 가열기(120)를 경유하는 분진에 포함된 집전체를 걸러내는 기능을 수행할 수 있다. 이때, 길이 방향을 따라 순차적으로 분쇄기(110), 가열기(120) 및 필터부(130)와 연통되는 포집기(140)가 분쇄기(110), 가열기(120) 및 필터부(130)의 상측에 구비될 수 있다.The filter unit 130 may be disposed on the downstream side of the heater 120 to perform a function of filtering the current collector included in the dust passing through the grinder 110 and the heater 120 . At this time, a collector 140 communicating with the crusher 110 , the heater 120 and the filter unit 130 sequentially along the longitudinal direction is provided on the upper side of the crusher 110 , the heater 120 and the filter unit 130 . can be

포집기(140)는 미세 분진이 주변 외부로 배출되는 것을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 이러한 포집기(140)의 최하류측에 형성되는 분지관(141)에 필터부(130)가 연통될 수 있다.The collector 140 performs a function of preventing the fine dust from being discharged to the outside. The filter unit 130 may communicate with the branch pipe 141 formed on the most downstream side of the collector 140 .

필터부(130)의 내부에 메쉬망(미도시)이 배치되어서 분쇄기(110) 및 가열기(120)를 경유하는 폐배터리에 포함되는 집전체와 분진을 분리하는 기능을 수행하게 된다.A mesh network (not shown) is disposed inside the filter unit 130 to perform a function of separating the dust from the current collector included in the waste battery passing through the crusher 110 and the heater 120 .

즉, 순차적으로 분쇄기(110) 및 가열기(120)의 내부에서 발생되는 분쇄물이 상승하며 포집기(140)를 경유하게 되고, 포집기(140)를 경유하여 낙하되는 분쇄물로부터 필터부(130)에서 상대적으로 부피가 큰 집전체가 걸러진 상태로 분진이 유동되도록 한다.That is, the pulverized material generated inside the pulverizer 110 and the heater 120 sequentially rises and passes through the collector 140 , and from the pulverized material falling through the collector 140 in the filter unit 130 . Allow the dust to flow while the relatively bulky current collector is filtered.

필터부(130)의 후단에는 배출관(131)이 형성되고, 배출관(131)을 통하여 배출되는 분진은 혼합기(200)로 공급될 수 있다.A discharge pipe 131 is formed at the rear end of the filter unit 130 , and the dust discharged through the discharge pipe 131 may be supplied to the mixer 200 .

혼합기(200)는 분진에 첨가제를 공급할 수 있다. 첨가제는 바인더 또는 희석제 중 적어도 어느 하나를 포함하거나 이들의 혼합물일 수 있다. 첨가제에 희석제가 포함되는 경우에는 희석제가 경화되지 않는 특성상 후술하는 압축기(300) 과정에서 블록 형태로 형상을 유지시켜주는 기능을 수행할 수 있게 된다. 또한, 이후 제련공정에서도 사용되기 때문에 제거할 필요가 없다. 희석제는 일 예로, 탈방향족 탄화수소가 사용될 수 있다. 여기서, 희석제는 차후 유가금속을 회수할 때 추출제를 희석시켜주는 기능을 수행하게 된다.The mixer 200 may supply additives to the dust. The additive may include at least one of a binder or a diluent, or a mixture thereof. When the diluent is included in the additive, it is possible to perform a function of maintaining the shape of the block in the process of the compressor 300 to be described later because the diluent is not cured. In addition, since it is used in the subsequent smelting process, there is no need to remove it. The diluent may be, for example, a non-aromatic hydrocarbon. Here, the diluent performs a function of diluting the extractant when the valuable metal is subsequently recovered.

혼합기(200)는 상기와 같은 첨가제 공급을 위하여 첨가제 공급부(201)와 연통되도록 결합될수 있다. 이때, 혼합기(200)는 기설정 혼합량 및 기설정 혼합기 회전수로 제어될 수 있다.The mixer 200 may be coupled to communicate with the additive supply unit 201 for supplying the additive as described above. In this case, the mixer 200 may be controlled by a preset mixing amount and a preset mixer rotation speed.

상기 기설정 혼합량은 희석제와 바인더가 혼합되는 경우, 상기 기설정 혼합량은 5~30%일 수 있다. 혼합량이 5% 미만인 경우에는 슬러리 제조가 어려워지고, 혼합량이 30% 초과인 경우에는 후술하는 압축기(300)의 성형 시 블럭 형상을 유지하기가 어려워진다.The preset mixing amount may be 5 to 30% when the diluent and the binder are mixed. When the mixing amount is less than 5%, it becomes difficult to prepare the slurry, and when the mixing amount is more than 30%, it becomes difficult to maintain the block shape during molding of the compressor 300 to be described later.

아울러, 혼합기(200)는 기설정 혼합기 회전수로 제어될 수 있다. 기설정 혼합기 회전수는 100~500rpm의 범위로 제어될 수 있는데, 혼합기 회전수가 100rpm 미만인 경우에는 혼합이 불균일하게 이루어질 수 있고, 혼합기 회전수가 500rpm 초과인 경우에는 압축기(200)로 공급되는 슬러리 양을 제어하기가 어려워진다.In addition, the mixer 200 may be controlled by a preset number of mixer rotations. The preset number of rotations of the mixer can be controlled in the range of 100 to 500 rpm. If the rotation number of the mixer is less than 100 rpm, mixing may be non-uniform, and when the rotation number of the mixer is more than 500 rpm, the amount of slurry supplied to the compressor 200 It becomes difficult to control.

그리고, 혼합기(200)에서 분진과 첨가제의 혼합된 상태인 점토는 혼합기(200)의 하측에 배치되는 수용 부재(210)에 보관될 수 있다. 수용 부재(210) 일시적으로 보관된 후, 별도로 설치되는 이송부(220)에 의해 가압되어 후술하는 압축기(300)로 이송될 수 있도록 한다.In addition, the clay in a mixed state of dust and additives in the mixer 200 may be stored in the receiving member 210 disposed below the mixer 200 . After the accommodating member 210 is temporarily stored, it is pressed by a separately installed transfer unit 220 so that it can be transferred to a compressor 300 to be described later.

여기서, 이송부(220)는 왕복운동하여 상기 수용 부재(210)를 가압할 수 있는 복동실린더 등의 수단이 사용될 수 있지만, 수용 부재(210)가 압축기(300)를 향하여 이송될 수 있는 다양한 수단이 사용될 수 있으므로 이에 한정되지 않는다.Here, the conveying unit 220 reciprocates and a means such as a double-acting cylinder capable of pressing the receiving member 210 may be used, but various means by which the receiving member 210 may be transported toward the compressor 300 may be used. Since it can be used, it is not limited thereto.

압축기(300)는 상측에 배치되어 상하로 왕복운동됨으로써 분진을 압축하는 상측 부재(320) 및 분진의 상기 상측 부재(320)의 반대측에서 분진을 하측에서 지지하는 하측 부재(310)를 포함할 수 있다. 이때, 압축기(300)의 성형 압력은 0.5~3.0 t/cm2일 수 있다. 압축기(300)의 성형 압력이 0.5 t/cm2 미만인 경우에는 성형 불량이 일어날 수 있고, 압축기(300)의 성형 압력이 3.0 t/cm2 초과인 경우에는 2차 공정에서 자연스럽게 풀리지 않게 된다.The compressor 300 is disposed on the upper side and reciprocates up and down to compress the dust and the upper member 320 and the lower member 310 for supporting the dust from the lower side on the opposite side of the upper member 320 of the dust. Can include have. In this case, the molding pressure of the compressor 300 may be 0.5 to 3.0 t/cm 2 . When the molding pressure of the compressor 300 is less than 0.5 t/cm 2 , a molding defect may occur, and when the molding pressure of the compressor 300 exceeds 3.0 t/cm 2 , it is not naturally released in the secondary process.

즉, 전술한 바와 같이 점토 상태의 혼합물을 상하측으로부터 압축력을 가함으로써 일정 형상의 부피를 갖는 고상의 블록(B)이 형성될 수 있다.That is, as described above, a solid block (B) having a volume of a certain shape may be formed by applying a compressive force to the clay mixture from upper and lower sides.

따라서, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 처리 장치에 의하면 파쇄된 폐배터리의 분진이 직접적으로 연통되는 포집기 및 필터부를 경유하여 혼합기로 유동되므로 분진이 주변으로 비산되는 것을 방지함으로써 공정 중 발생되는 미세분진으로 인한 열악한 작업 환경을 개선할 수 있다.Therefore, according to the waste battery treatment apparatus according to an embodiment of the present invention made as described above, since the dust of the crushed waste battery flows to the mixer via the collector and the filter unit in direct communication, the dust is prevented from scattering to the surroundings By doing so, it is possible to improve the poor working environment caused by fine dust generated during the process.

또한, 포집기 및 필터부를 경유하는 분진이 혼합기 내부에서 첨가제와 혼입되므로 응집력이 향상될 수 있다.In addition, since the dust passing through the collector and the filter unit is mixed with the additive inside the mixer, cohesive force may be improved.

또한, 첨가제로 희석제가 투입되면 차후 공정에 필요한 희석제를 분진 방지를 위해 사용하기 때문에 후속 공정에서 희석제를 제거할 필요 없이 그대로 사용 가능하다. 이 경우, 희석제는 분말 응집을 통해 분진을 방지함과 동시에 성형성 증가 및 추후 공정에서 제거하지 않아도 되므로 공정수가 절감될 수 있다.In addition, when a diluent is added as an additive, since the diluent required for the subsequent process is used to prevent dust, it can be used as it is without removing the diluent in the subsequent process. In this case, the diluent prevents dust through powder agglomeration, increases moldability, and does not need to be removed in a subsequent process, so the number of steps can be reduced.

또한, 혼합기에서 응집된 분진은 바로 압축되어 블록으로 성형되므로 회수 공정이 용이해져 저수율 문제를 해결할 뿐만 아니라, 압축된 블럭은 적층이 가능하므로 이동 및 판매가 용이해진다.In addition, since the agglomerated dust in the mixer is immediately compressed and formed into blocks, the recovery process is facilitated to solve the problem of low yield, and the compressed blocks can be stacked, making it easy to move and sell.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리 처리 장치를 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.As described above, the waste battery treatment apparatus according to an embodiment of the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings described above, and within the scope of the claims, the present invention Various implementations are possible by those of ordinary skill in the art.

100: 이송 수단
110: 분쇄기
120: 가열기
130: 필터부
131: 배출관
140: 포집기
200: 혼합기
300: 압축기
100: transport means
110: grinder
120: burner
130: filter unit
131: discharge pipe
140: collector
200: mixer
300: compressor

Claims (11)

공급되는 폐배터리가 일방향으로 이송되도록 회전되는 복수의 회전축에 의해 회전되는 이송 벨트를 갖는 이송 수단;
상기 이송 수단의 진행 방향을 따른 도중에 배치되고, 폐배터리를 분쇄하기 위한 분쇄기;
상기 분쇄기의 하류 측에 형성되고, 상기 분쇄기에 의해 형성된 분진을 가열하기 위한 가열기;
상기 분쇄기와 가열기를 경유하는 분진을 포집하기 위한 포집기;
상기 포집기의 분쇄물을 걸러주는 필터부;
상기 필터부의 배출관으로부터 배출되는 분진에 첨가제를 공급하는 혼합기;
상기 혼합기의 하측에 배치되고, 상기 분진이 보관되는 수용 부재;
상기 수용 부재의 측면을 가압하기 위한 이송부; 및
상기 이송부에 의해 측면이 가압된 상태의 분진의 상하면을 가압하여 압축하기 위한 압축기를 포함하는, 폐배터리 처리 장치.
a conveying means having a conveying belt which is rotated by a plurality of rotating shafts which are rotated so that the supplied waste batteries are conveyed in one direction;
a pulverizer disposed in the middle along the moving direction of the conveying means to pulverize the waste battery;
a heater formed on a downstream side of the pulverizer for heating the dust formed by the pulverizer;
a collector for collecting dust passing through the grinder and the heater;
a filter unit for filtering the pulverized material of the collector;
a mixer for supplying an additive to the dust discharged from the discharge pipe of the filter unit;
a receiving member disposed below the mixer and storing the dust;
a transfer unit for pressing a side surface of the receiving member; and
A waste battery treatment apparatus comprising a compressor for pressing and compressing the upper and lower surfaces of the dust in a state in which the side is pressurized by the transfer unit.
제1항에 있어서,
상기 포집기는 상기 분쇄기, 가열기 및 필터부의 상측에 내부 유동 공간을 갖는 덕트 구조로 형성되고, 길이 방향을 따라 순차적으로 상기 분쇄기, 가열기 및 필터부와 연통되는 분지관을 구비하는, 폐배터리 처리 장치.
According to claim 1,
The collector is formed in a duct structure having an internal flow space above the crusher, the heater, and the filter unit, and is provided with a branch pipe that is sequentially communicated with the crusher, the heater and the filter unit in the longitudinal direction.
제2항에 있어서,
상기 압축기는 상기 필터부로부터 배출되는 배출관을 따라 상기 혼합기와 연통되는, 폐배터리 처리 장치.
3. The method of claim 2,
The compressor is in communication with the mixer along a discharge pipe discharged from the filter unit, waste battery treatment apparatus.
제3항에 있어서,
상기 압축기는,
상측에 배치되어 상하로 왕복운동되어 분진을 압축하는 상측 부재; 및
상기 분진의 상기 상측 부재의 반대측에서 분진을 하측에서 지지하는 하측 부재를 포함하는, 폐배터리 처리 장치.
4. The method of claim 3,
The compressor is
an upper member disposed on the upper side and reciprocating up and down to compress the dust; and
and a lower member supporting the dust from the lower side on the opposite side of the upper member of the dust.
제1항에 있어서,
상기 혼합기는 내부의 분진에 첨가제를 분사하는, 폐배터리 처리 장치.
According to claim 1,
The mixer is a waste battery treatment device for injecting an additive to the dust inside.
제5항에 있어서,
상기 첨가제는 탈방향족 탄화수소를 포함하는, 폐배터리 처리 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the additive comprises a dearomatic hydrocarbon.
분쇄된 폐배터리의 분진을 포집하는 포집기; 및
상기 포집기로부터 배출되는 분진에 첨가제를 공급하여 혼합하는 혼합기를 포함하고,
상기 혼합기는 기설정 혼합기 회전수 및 기설정 혼합량으로 제어되는, 폐배터리 처리 장치.
a collector for collecting dust from crushed waste batteries; and
and a mixer for supplying and mixing additives to the dust discharged from the collector,
Wherein the mixer is controlled by a preset mixer rotation speed and a preset mixing amount, an apparatus for treating waste batteries.
제7항에 있어서,
상기 혼합기에서 혼합된 혼합물을 기설정 압력으로 압축하는 압축기를 더 포함하는, 폐배터리 처리 장치.
8. The method of claim 7,
Waste battery treatment apparatus further comprising a compressor for compressing the mixture mixed in the mixer to a preset pressure.
제8항에 있어서,
상기 기설정 압력은 0.5~3.0t/cm2인, 폐배터리 처리 장치.
9. The method of claim 8,
The preset pressure is 0.5 to 3.0 t/cm 2 of, a waste battery treatment device.
제7항에 있어서,
상기 기설정 혼합량은 희석제와 바인더의 혼합량이고, 상기 기설정 혼합량은 5~30%인, 폐배터리 처리 장치.
8. The method of claim 7,
The preset mixing amount is a mixing amount of the diluent and the binder, and the preset mixing amount is 5 to 30%, the waste battery treatment apparatus.
제7항에 있어서,
상기 기설정 혼합기 회전수는 100 내지 500 rpm인, 폐배터리 처리 장치.
8. The method of claim 7,
The preset number of rotations of the mixer is 100 to 500 rpm, a waste battery treatment device.
KR1020210078160A 2021-06-16 2021-06-16 Apparatus for treating waste battery KR102349189B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210078160A KR102349189B1 (en) 2021-06-16 2021-06-16 Apparatus for treating waste battery
EP22166791.8A EP4105346A3 (en) 2021-06-16 2022-04-05 Apparatus for processing waste battery
US17/841,722 US20220401963A1 (en) 2021-06-16 2022-06-16 Apparatus for processing waste battery
US18/544,646 US20240116059A1 (en) 2021-06-16 2023-12-19 Apparatus for processing waste battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210078160A KR102349189B1 (en) 2021-06-16 2021-06-16 Apparatus for treating waste battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102349189B1 true KR102349189B1 (en) 2022-01-10

Family

ID=79347284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210078160A KR102349189B1 (en) 2021-06-16 2021-06-16 Apparatus for treating waste battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102349189B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050019396A (en) * 2003-08-19 2005-03-03 동명산업 주식회사 goods using shredder-dust and producing method thereof
KR100709268B1 (en) * 2006-05-04 2007-04-19 한국지질자원연구원 A recycling apparatus for used zinc-carbon and alkaline batteries and its method
KR101574641B1 (en) 2014-12-31 2015-12-04 (주)중일 Disassembling apparatus for waste-battery
KR101831260B1 (en) 2017-09-28 2018-02-22 정경희 Vacuum drying device for battery material recovery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050019396A (en) * 2003-08-19 2005-03-03 동명산업 주식회사 goods using shredder-dust and producing method thereof
KR100709268B1 (en) * 2006-05-04 2007-04-19 한국지질자원연구원 A recycling apparatus for used zinc-carbon and alkaline batteries and its method
KR101574641B1 (en) 2014-12-31 2015-12-04 (주)중일 Disassembling apparatus for waste-battery
KR101831260B1 (en) 2017-09-28 2018-02-22 정경희 Vacuum drying device for battery material recovery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240116059A1 (en) Apparatus for processing waste battery
Kim et al. A comprehensive review on the pretreatment process in lithium-ion battery recycling
KR102134719B1 (en) Recycling apparatus for wasted lithium ion battery and method for the same
JP4202326B2 (en) Molten iron production apparatus and method for producing molten iron for agglomerating reduced iron powder and calcined auxiliary material at high temperature
KR102354379B1 (en) Apparatus for treating waste battery
CN103056146A (en) Fully-automatic crushing sorting system for waste and old batteries and process wastes thereof
KR102349189B1 (en) Apparatus for treating waste battery
KR101500941B1 (en) separate steel tire cords separation device
JP5404019B2 (en) Recycling method for waste aluminum products
KR102450852B1 (en) Shredding system for eco-friendly recycling of wasted battery
CN110752415A (en) Process and device for sorting and utilizing retired lithium iron phosphate battery positive electrode material
CN115066509A (en) Valuable metal recovery method for recovering valuable metal from waste battery
KR102317034B1 (en) A non-explosive grinding process and material classification system for large-capacity treatment of waste lithium-0ion batteries
KR101910611B1 (en) Discharge treatment device of lithium-related battery
CN109395854A (en) Single-shaft shredder suitable for broken worn-out lithium-ion battery monomer
CN106140384B (en) Coal grinding device
KR101803921B1 (en) apparatus for cooling and recycling material of battery
CN116159658A (en) Lithium battery safety recovery device
KR101456450B1 (en) APPARATUS for briquetting and method for briquetting using the same
WO2022040200A1 (en) Method, apparatus, and system for lithium ion battery recycling
JP7413847B2 (en) Method for recovering valuable metals from waste batteries
CN208444917U (en) A kind of waste and old lithium ion battery powder calcining screening recovery system
CN113921926A (en) Waste ternary power battery treatment system and method
CN207887235U (en) A kind of environment-friendly type building garbage reclamation pulverizer
KR102220892B1 (en) A method for producing single-phase light for charcoal additive using waste filter dust containing iron and copper components

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant