WO2023210907A1 - 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템 - Google Patents

폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2023210907A1
WO2023210907A1 PCT/KR2022/019654 KR2022019654W WO2023210907A1 WO 2023210907 A1 WO2023210907 A1 WO 2023210907A1 KR 2022019654 W KR2022019654 W KR 2022019654W WO 2023210907 A1 WO2023210907 A1 WO 2023210907A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
fire extinguishing
extinguishing liquid
transfer
inert gas
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/019654
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김동희
신동민
김용훈
Original Assignee
(주)에코프로머티리얼즈
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 (주)에코프로머티리얼즈 filed Critical (주)에코프로머티리얼즈
Publication of WO2023210907A1 publication Critical patent/WO2023210907A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary 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
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a shredding system for eco-friendly recycling of waste batteries, and more specifically, shredding applied to a series of recycling processes to recover complex compounds containing valuable metals from medium to large waste batteries used in electric vehicles or energy storage systems.
  • This relates to a shredding system that effectively suppresses ignition and fire occurrence, reduces environmental load, and ensures a safe and efficient shredding process by differentiating the system configuration from conventional technologies.
  • secondary batteries are batteries that can be repeatedly charged and discharged and include lead acid batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, and lithium ion batteries.
  • Lead acid batteries and nickel cadmium batteries contain heavy metal hazardous substances, so lithium-ion batteries occupy most of the recent secondary battery market.
  • Lithium-ion batteries are secondary batteries that are widely applied to various IT devices due to their high energy density. They generate electricity according to the electrical flow of lithium ions moving through the electrolyte between the anode and the cathode.
  • a battery cell the smallest unit of a secondary battery, consists of a positive electrode material, a negative electrode material, an electrolyte, and a separator in a container. When charging, lithium ions move from the positive electrode to the negative electrode through the separator, and when discharging, they move from the negative electrode to the positive electrode. It comes true.
  • the cathode materials for secondary batteries include cathode active materials such as nickel, manganese, cobalt, and aluminum.
  • the negative electrode material used is graphite and carbon.
  • the electrolyte consists of a lithium salt made of lithium, phosphoric acid, and fluorine, and an organic solvent.
  • secondary batteries contain valuable metals such as lithium, nickel, manganese, and cobalt as active materials, recycling technology for recovering mineral resources from waste batteries is being developed.
  • Korean Patent No. 10-0637680 discloses a discharger for discharging recovered waste lithium secondary batteries, crushing discharged waste lithium secondary batteries to form one or more grooves in the metal case of the secondary battery cell, or secondary battery cells.
  • a recovery device for cobalt powder from a waste lithium secondary battery is constructed, including a classifier that selects and classifies to obtain powdered cobalt.
  • the shredding system applied to the recycling of medium to large-sized waste batteries used in electric vehicles or energy storage systems according to the prior art is an underwater shredding system taking into account the risk of explosion and fire caused by the electrical energy remaining inside the waste batteries.
  • Korean Patent No. 10 - 2134719 includes the steps of checking whether the waste battery is fully discharged, the step of general shredding of the completely discharged waste battery in the air, and the next step in which the waste battery that is not fully discharged is introduced.
  • an underwater crushing step of underwater crushing by a shredder a general crushing step of combining the pieces shredded in the underwater crushing step and the completely discharged spent batteries and shredding them in the air into finer pieces, and crushing.
  • It constitutes a recycling method for waste lithium-ion batteries that includes a drying step of drying the shredded pieces to remove all moisture, and a classification step of sorting and storing the shredded pieces dried in the drying step.
  • the shredding system applied to recycling medium and large-sized waste batteries according to the prior art is an underwater shredding system. It consists of
  • the underwater shredding system according to the prior art has a problem in that process loss occurs because internal active materials leak into water during the process of shredding waste batteries.
  • the present invention was invented to solve the problems of the prior art as described above,
  • a first transfer unit 110 equipped to receive medium to large sized waste batteries that have been electrically discharged and transfer them to the punching unit 120 in a predetermined amount in an inert atmosphere;
  • a punching unit 120 coupled to one side of the first transfer unit 110 to receive medium to large-sized waste batteries and punch the surface in an inert atmosphere;
  • a second transfer unit 130 coupled to one side of the punching unit 120 to receive the perforated medium to large sized waste batteries and transfer them to the shearing unit 140 in a predetermined amount in an inert atmosphere;
  • a shear unit 140 coupled to one side of the second transfer unit 130 to receive the perforated medium to large-sized waste batteries and shear and crush them in an inert atmosphere;
  • a fire extinguishing fluid circulation unit 150 provided to prevent fires by supplying and spraying fire extinguishing fluid to the punching unit 120 and the shearing unit 140 and to recover and reuse used fire extinguishing fluid
  • a sorting and collection unit (160) equipped to receive and select medium and large-sized waste battery shreds and fire extinguishing liquid from the lower side of the shearing unit (140) and transfer them to the ton bag (163) and fire extinguishing liquid circulation unit (150), respectively;
  • Ignition and fire occurrence are suppressed by configuring the first transfer unit to the shearing unit 110 to 140 or the selective collection unit 160 to include an inert unit 170 provided to prevent fire by creating an inert atmosphere. It is possible to achieve the goal of performing a safe and efficient crushing process by reducing the environmental load through the digestion liquid recirculation mechanism.
  • the present invention provides a shredding system applied to a series of recycling processes in which complex compounds containing valuable metals are manufactured from medium to large-sized waste batteries used in electric vehicles or energy storage systems and organic impurities are separately recovered.
  • the present invention has the advantage of improving efficiency by suppressing ignition and explosion phenomena and minimizing process losses by creating an atmosphere by adding inert gas in the crushing process, different from the conventional underwater crushing system.
  • the present invention implements a series of configurations and processes that spray fire extinguishing fluid during the punching and shearing process and recover and reuse the used fire extinguishing fluid, thereby ensuring high safety in the crushing process and significantly reducing the environmental load compared to the prior art. It has various environmental and economic benefits, such as reducing waste.
  • the present invention has the effect of providing a shredding system that can satisfy environmental protection, safety, and efficiency by applying it to the recycling process of waste batteries in accordance with the expected expansion of demand for electric vehicles and ESS.
  • Figure 1 is a schematic block diagram of a shredding system for eco-friendly recycling of waste batteries according to the present invention.
  • Figure 2 is a schematic diagram of a shredding system for eco-friendly recycling of waste batteries according to the present invention.
  • FIG. 3 is a digestion liquid recovery and circulation diagram of the shredding system for eco-friendly recycling of waste batteries according to the present invention.
  • the shredding system for eco-friendly recycling of waste batteries to which the technology of the present invention is applied consists of a shredding system applied to a series of recycling processes to recover complex compounds containing valuable metals from medium to large waste batteries used in electric vehicles or energy storage systems. Please note that this is a shredding system that differentiates from the prior art and effectively suppresses ignition and fire occurrence, reduces environmental load, and ensures a safe and efficient shredding process.
  • the battery pack of lithium-ion secondary batteries used in electric vehicles or ESS is separated into battery modules and battery cells.
  • Waste batteries are made up of modules and packs based on the basic unit of a battery cell, which consists of an anode material, a cathode material, an electrolyte, and a separator in a square aluminum container.
  • a series of processes are performed to obtain active materials such as nickel, cobalt, and manganese contained in battery cells, and other impurities are separately recovered and processed. For this, mechanical shredding of waste batteries is inevitable.
  • the shredding system of the prior art is made to shred waste batteries underwater, so there is a problem that a large amount of contaminated water is repeatedly generated during the shredding process, causing environmental load.
  • a shredding process that is differentiated from the conventional one is performed. Provides a system.
  • the shredding system for eco-friendly recycling of waste batteries of the present invention includes a first transfer unit 110, a punching unit 120, a second transfer unit 130, It consists of a shearing unit 140, a digestive fluid circulation unit 150, a selective collection unit 160, and an inert unit 170, and is specifically as follows.
  • the first transfer unit 110 is equipped to receive medium to large sized waste batteries that have been electrically discharged and transfer them to the punching unit 120 in a certain amount in an inert atmosphere.
  • the first transfer unit 110 transfers medium to large-sized waste batteries to the punching unit 120, which will be described later, but is configured to block oxygen inflow and transfer in an inert atmosphere.
  • the first transfer unit 110 includes a belt conveyor 111 and a slide valve 112.
  • the belt conveyor 111 is equipped to transport medium to large-sized waste batteries to the punching unit 120.
  • the slide valve 112 forms a closed structure connected to the punching unit 120 through a double valve on one side of the belt conveyor 111.
  • the slide valve 112 is equipped with a double valve that operates by alternating opening and closing to fill the inside with inert gas and block the inflow of oxygen.
  • the slide valve 112 together with the slide valve 132 of the second transfer unit 130, which will be described later, provides a closing structure throughout the movement section of medium to large-sized waste batteries between the punching unit 120 and the shearing unit 140. It is provided to create an inert atmosphere inside the facility.
  • the slide valve 112 is provided to control the throughput of medium to large-sized waste batteries moving on the belt conveyor 111 and input a certain amount into the punching unit 120.
  • the punching unit 120 is coupled to one side of the first transfer unit 110 to receive medium to large-sized waste batteries and punch the surface in an inert atmosphere.
  • the punching unit 120 is configured to be equipped with a predetermined punching machine to punch the surface of medium to large-sized waste batteries that have been discharged.
  • Waste batteries that are discharged through the electrical discharge process have electrical energy remaining inside them, so preparations for ignition or explosion are necessary.
  • the first spray nozzle of the fire extinguishing liquid circulation unit 150 which will be described later, is installed inside the punching unit 120 to spray fire extinguishing liquid, thereby preventing fire that may occur during the punching process.
  • the second transfer unit 130 is coupled to one side of the punching unit 120 to receive the perforated medium to large-sized waste batteries and transfer them to the shearing unit 140 in a certain amount in an inert atmosphere.
  • the second transfer unit 130 transfers the punched medium to large-sized waste batteries to the shear unit 140, which will be described later, but is configured to block the inflow of oxygen and transfer in an inert atmosphere.
  • the second transfer unit 130 includes a belt conveyor 131 and a slide valve 132.
  • the belt conveyor 131 is equipped to transfer medium to large-sized waste batteries to the shearing unit 140.
  • the slide valve 132 forms a closed structure connected to the shear unit 140 through a double valve on one side of the belt conveyor 131.
  • the slide valve 132 is equipped with a double valve that operates by alternating opening and closing to fill the inside with inert gas and block the inflow of oxygen.
  • the slide valve 132 together with the slide valve 112 of the first transfer unit 110, provides a closing structure throughout the movement section of medium to large-sized waste batteries between the punching unit 120 and the shearing unit 140, allowing them to be stored inside the facility. It is equipped to create an inert atmosphere.
  • the slide valve 132 is provided to control the throughput of medium to large-sized waste batteries moving on the belt conveyor 131 and inject a certain amount into the shearing unit 140.
  • the shear unit 140 is coupled to one side of the second transfer unit 130 to receive the perforated medium to large-sized waste batteries and to shear and crush them in an inert atmosphere.
  • the shearing unit 140 is configured to be equipped with a predetermined shredder to shred medium to large-sized waste batteries that are punched and transported into predetermined sizes and discharge them to the sorting and collection unit 160, which will be described later.
  • the size of the waste battery shredded material processed by the shearing unit 140 may be 0.1 to 5 cm, preferably 1 to 3 cm. Waste batteries that are discharged through an electrical discharge process have electrical energy remaining inside them, so preparations for ignition or explosion are necessary.
  • the second spray nozzle of the fire extinguishing liquid circulation unit 150 which will be described later, is installed inside the shearing unit 140 to spray fire extinguishing liquid, thereby preventing fire that may occur during the shearing process.
  • the sorting and collection unit 160 is equipped to receive medium and large-sized waste battery shreds and fire extinguishing liquid from the lower side of the shearing unit 140, select them, and transfer them to the tone bag 163 and the fire extinguishing liquid circulation unit 150, which will be described later.
  • the sorting and collecting unit 160 is configured to collect medium and large-sized waste battery shredded material shredded by the punching unit 120 and the shearing unit 140 and fire extinguishing liquid used to prevent ignition, separate solid and liquid, and discharge them respectively. It includes a container (161), a shaftless screw conveyor (162), and a fire extinguishing liquid selection pipe (164).
  • the thickener 161 is provided in the form of a sedimentation tank to collect medium and large-sized waste battery shreds and sprinkled fire extinguishing liquid transported from the shearing unit 140 and separate solid liquid.
  • the thickener 161 is installed on the lower side of the shear unit 140 to collectively collect medium and large waste battery shreds and fire extinguishing liquid discharged after shredding treatment, and respectively pass through the shaftless screw conveyor 162 and the fire extinguishing liquid selection pipe 164. Be prepared to discharge it.
  • a temperature sensor (TT) is installed in the thickener 161 to detect the occurrence of a fire in real time and to suppress the fire in conjunction with the fire extinguishing fluid input line 154 of the fire extinguishing fluid circulation unit 150, which will be described later.
  • the thickener 161 is equipped with a water level sensor (LT) to control the discharge operation of the digestive juice through the digestive fluid selection pipe 164. The specific mechanism will be described later.
  • cameras are installed to visually check the internal environment.
  • the shaftless screw conveyor 162 is installed externally from the lower part of the thickener 161 to discharge the settling medium-to-large waste battery shreds into the tone bag 163 and input them into the recycling process.
  • the fire extinguishing liquid selection pipe 164 is installed in multiple stages at each water level on one side of the thickener 161 to transfer the solid-liquid separated liquid to the fire extinguishing liquid circulation unit 150.
  • the fire extinguishing liquid selection pipe 164 installs a strainer in the discharge hole formed at each water level of the thickener 161 to block the inflow of shredded material, and the liquid mixed with the extinguishing fluid and shredded material unfiltered by the strainer is transferred to the digestive fluid circulation unit below. It is provided to be transferred to the fire extinguishing liquid filter (151) of (150).
  • the fire extinguishing fluid circulation unit 150 supplies and sprays fire extinguishing fluid to the punching unit 120 and the shearing unit 140 to prevent fire and recovers and reuses used fire extinguishing fluid.
  • the fire extinguishing fluid circulation unit 150 is configured to input, recover, filter, store, and recirculate the fire extinguishing fluid to prevent ignition in the punching unit 120, the shearing unit 140, or the selective collection unit 160. It includes a filter 151, a receiver tank 152, and a fire extinguishing fluid circulation line 153.
  • the digestive juice filter 151 is connected to one side of the pipe of the selective collection unit 160 to filter and separate active materials mixed in the digestive juice.
  • the fire extinguishing liquid filter 151 filters and separates some of the positive electrode material and negative electrode material powder, electrode plate pieces, etc. discharged together with the liquid through the fire extinguishing liquid selection pipe 164. Therefore, it is equipped to recover waste anode or cathode materials that may be lost during the crushing process.
  • the digestion liquid filter 151 can be applied differentially in terms of the type and processing amount of filters available depending on the processing capacity of the crushing system.
  • the receiver tank 152 is connected to one side of the fire extinguishing fluid filter 151 to recover and store the filtered digestive fluid.
  • the receiver tank 152 is equipped to store the liquid consisting of water and part of the electrolyte finally separated after passing through the fire extinguishing liquid filter 151 and reuse it as a fire extinguishing liquid.
  • a filter washing line 157 that pumps the stored fire extinguishing liquid to the fire extinguishing liquid filter 151, strips and washes the slurry adsorbed on the fire extinguishing liquid filter 151, and transfers it to the selective collection unit 160. Equipped with
  • the filter washing line 157 is provided to connect between the receiver tank 152 and the fire extinguishing liquid filter 151, and the fire extinguishing liquid filter 151 and the thickener 161 of the selective collection unit 160, and the fire extinguishing liquid filter ( Pumps are installed at the inlet and outlet of 151) to transport liquid at high pressure, thereby cleaning the fire extinguishing liquid filter 151.
  • the fire extinguishing liquid circulation line 153 is provided to recirculate or inject the fire extinguishing liquid into the punching unit 120, the shearing unit 140, or the selective collection unit 160.
  • the fire extinguishing fluid circulation line 153 is configured to carry out the process of inputting fire extinguishing fluid and recirculating used fire extinguishing fluid, and includes a fire extinguishing fluid input line 154, first and second fire extinguishing fluid lines 155, and first and second spray nozzles. Includes (156).
  • the fire extinguishing liquid input line 154 is connected to the selective collection unit 160 or the receiver tank 152 and is provided to inject fire extinguishing liquid in conjunction with a temperature sensor (TT) or a water level sensor (LT).
  • TT temperature sensor
  • LT water level sensor
  • the fire extinguishing liquid input line 154 is linked with a temperature sensor (TT) installed in the thickener 161 to directly inject fire extinguishing liquid to extinguish it when a fire occurs.
  • TT temperature sensor
  • the fire extinguishing liquid input line 154 is configured to directly inject fire extinguishing liquid when the water level of the stored fire extinguishing liquid decreases in conjunction with a water level sensor (LT) installed in the receiver tank 152 to ensure smooth circulation of the fire extinguishing liquid.
  • LT water level sensor
  • the first and second fire extinguishing fluid lines 155 are connected to each of the punching unit 120 and the shearing unit 140 in the receiver tank 152 to pump and recirculate the stored fire extinguishing fluid.
  • the first and second fire extinguishing fluid lines 155 transfer the fire extinguishing fluid stored in the receiver tank 152 from the thickener 161 through the fire extinguishing fluid filter 151 to the punching unit 120 and the shearing unit 140. It is configured to allow recirculation of digestive juices.
  • the first and second spray nozzles 156 are connected to the first and second fire extinguishing fluid lines 155 and are installed inside the punching unit 120 and the shearing unit 140 to spray fire extinguishing fluid.
  • the first and second spray nozzles 156 are installed on the upper part of the punching unit 120 and the shear unit 140 to prevent fire by spraying fire extinguishing liquid transported through the first and second fire extinguishing liquid lines 155. Compose.
  • the inert unit 170 is provided to prevent fire by creating an inert atmosphere in the first transfer unit to the shearing units 110 to 140, or the selective collection unit 160.
  • the inert unit 170 is configured to reduce the risk of fire and explosion by filling the inside of the crushing system equipment with inert gas and creating an inert atmosphere by minimizing oxygen inflow.
  • the inert gas tank 171 and the first inert gas It includes a line 172, a second inert gas line 173, a detector 174, and an inert gas control module 175.
  • the inert gas tank 171 is provided to store inert gas.
  • the inert gas contains N 2 or Ar.
  • the first inert gas line 172 is connected to the inert gas tank 171 and the first transfer unit to the shear unit 110 to 140 to introduce inert gas.
  • the first inert gas line 172 is connected to the inside of the first transfer unit or shear unit 110 to 140, which forms a closed structure by the slide valves 112 and 132, to control the inert gas control module 175. It is configured to inject an inert gas accordingly.
  • the second inert gas line 173 connects the inert gas tank 171 and the selective collection unit 160 to introduce inert gas.
  • the second inert gas line 173 is connected to the thickener 161 of the selection and collection unit 160 provided below the shear unit 140 to supply inert gas under the control of the inert gas control module 175. Configure it to be put in.
  • the detector 174 is installed inside the first transfer unit to the shearing unit 110 to 140 or the selective collection unit 160 to detect oxygen concentration.
  • the detector 174 detects the oxygen concentration in real time to control the inert gas concentration inside the first transfer unit to the shear unit 110 to 140, or the selective collection unit 160, and detects the oxygen concentration in the inert gas control module 175. ) is provided for transmission.
  • the inert gas control module 175 is provided to control the control valve and pressure gauge installed in the first inert gas line 172 and the second inert gas line 173 in conjunction with the detector 174.
  • the inert gas control module 175 has an oxygen concentration detected by the detector 174 installed inside the first transfer unit to the shear unit 110 to 140 or the selective collection unit 160 of 0.5 to 5.
  • the input of the inert gas is controlled to maintain the % range, preferably within 1%.
  • the shredding process by the shredding system for eco-friendly recycling of waste batteries to which the technology of the present invention, which has the configuration described above, is applied is as follows.
  • the following description describes the present invention by way of preferred embodiments, so the present invention is not limited by the following examples, and it is natural that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. .
  • the present invention constitutes a shredding system that performs a shredding process applied to eco-friendly recycling of waste batteries in which complex compounds containing valuable metals are manufactured using medium to large-sized waste batteries used in electric vehicles or energy storage systems, and organic impurities are separately recovered.
  • the first transfer unit 110, the punching unit 120, the second transfer unit 130, the shear unit 140, the selection and collection unit 160, the digestive fluid circulation unit 150, and the inactive It consists of unit 170.
  • Waste batteries transferred by the belt conveyor 111 of the first transfer unit 110 sequentially pass through the double valve of the slide valve 112 and are introduced into the facility.
  • the first transfer unit or shear unit (110 to 140) forms a closed structure by opening and closing the slide valves (112, 132), which have a double valve structure, and fills the inside with inert gas and adjusts the oxygen concentration by the inert unit (170). Minimize and create an inert atmosphere.
  • the inert unit 170 supplies inert gas containing N 2 or Ar from the inert gas tank 171 into the first transfer unit to the front end units 110 to 140 through the first inert gas line 172.
  • the inert gas acts to prevent ignition by controlling the atmosphere inside the facility during the drilling and shearing process by the punching unit 120 and the shearing unit 140.
  • the inert gas control module 175 checks the oxygen concentration by the detector 174 installed inside the punching unit 120 and the shearing unit 140 and reduces the oxygen concentration to below an appropriate level.
  • the inert gas control module 175 By adjusting the control valve and pressure gauge of the inert gas line 172, the flow rate of the inert gas is increased and the operation is controlled to maintain the oxygen concentration in the range of 0.5 to 5%.
  • the inert unit 170 supplies and controls inert gas to the selective collection unit 160 through the second inert gas line 173 to prevent fire.
  • the punching unit 120 and the shearing unit 140 perform punching and shearing of medium to large-sized waste batteries in an inert atmosphere, but the fire extinguishing liquid circulation unit 150 sprays fire extinguishing liquid inside to prevent fire during punching or shearing. To prevent the possibility of occurrence, the fire extinguishing liquid used for spraying is recovered and recirculated.
  • the waste battery shredded material discharged to the sorting and collection unit 160 through the shearing unit 140 is collected in the thickener 161 in a mixed state with used digestion liquid, and the liquid phase and solid phase are separated by precipitation.
  • FIG. 3 shows the injection, recovery and circulation mechanism of fire extinguishing liquid.
  • Valve 1 and 2 provided in the fire extinguishing liquid selection pipe 164 on one side of the thickener 161 are provided in an open state, and Valve 3 is operated in a closed state. do.
  • the solid shredded material moves upward along the shaftless screw conveyor 162 provided in the thickener 161 and is separately recovered in the tone bag 163 to be input into the recycling process, and the extinguishing liquid phase and the partially peeled anode and cathode materials are mixed. comes into existence.
  • the active material is transferred to the external ton bag (163) by the shaftless screw conveyor (162) provided in the thickener (161) and put into the recycling process, and the liquid is recirculated to the extinguishing liquid circulation unit (150) through the extinguishing liquid selection pipe (164). do.
  • the digestive fluid circulation unit (150) mainly recovers the supernatant that overflows at the positions of valves 1 and 2, and when recovering all of the liquid inside the thickener (161) to the receiver tank (152), valve 3 is used. It can be opened.
  • Valve 1 to 3 are manual or automatic valves and can be used appropriately depending on the throughput or operating conditions.
  • Valve 3 at the bottom is equipped with a strainer and accessories to prevent part of the shredded plate from passing through the pipe.
  • the shape of the inner hole of the strainer and accessories is not limited, and each hole can be installed in a size of about 1 to 5 mm.
  • the water level sensor detects this, opens the linked Auto Valve 1, and operates the pump to pump.
  • the extinguishing liquid and some of the anode and cathode materials peeled off from the electrode plate pass through the extinguishing liquid filter (151) and are separated, and only the filtered liquid is recovered in the receiver tank (152).
  • the temperature sensor detects this, opens the linked Auto Valve 6 and 7, and fire extinguishing fluid is injected and sprayed through the fire extinguishing fluid injection line (154), and the receiver tank Since the liquid recovered through (152) enters the thickener (161) together, the fire can be effectively extinguished in a short time by immersing the shredded material in water.
  • Temperature detection sensors apply sensors or electronic devices that can detect fire.
  • the extinguishing liquid recovered in the receiver tank 152 is transferred to the punching unit 120 and the shearing unit 140 through the first and second extinguishing liquid lines 155 and reused.
  • Auto Valve 2 remains open and operates the pump at all times. For example, even if the valve connected to the equipment is closed, the pump can be operated at all times because the fire extinguishing liquid is continuously filled into the receiver tank 152 through the self-circulating pipe (return line).
  • the water level sensor (LT) detects this, opens the linked Auto Valve 5, and extinguishing liquid is directly supplied to the receiver tank (152) through the injection line (154). Fill with digestive juice.
  • fire extinguishing fluid is sprayed through the first and second spray nozzles (156) installed in the punching unit (120) and shear unit (140).
  • the fire extinguishing liquid used in this system can be applied in various forms such as liquid and slurry. Therefore, depending on the treatment conditions, such as the type of fire extinguishing liquid or the amount of waste batteries, the valve uses an on/off valve, a control valve, etc., and the first and second watering nozzles (156) apply a spray type, a direct injection type, etc., in the form of fog or spray. Spray.
  • the liquid in the receiver tank (152) is transferred from the inside of the extinguishing liquid filter (151) to the outside using a pump to peel off and clean the anode and cathode materials attached to the surface of the extinguishing liquid filter (151), and this slurry is transferred to a separate pipe. This is done to facilitate maintenance of the filter.
  • the shredding system for eco-friendly recycling of waste batteries according to the present invention as described above involves a series of recycling processes that produce complex compounds containing valuable metals from medium to large waste batteries used in electric vehicles or energy storage systems and separately recover organic impurities. Provides an applicable crushing system.
  • the present invention is configured to perform the shredding process in an inert atmosphere, significantly reducing the possibility of ignition due to energy remaining in the waste battery, and in the event of ignition, the fire is extinguished through a measurement and control mechanism, and the used fire extinguishing fluid is recovered and used in the shredding process.
  • the shredding system for eco-friendly recycling of waste batteries of the present invention has various effects, such as improving safety and efficiency in preparation for future expansion of demand for electric vehicles and ESS, as well as solving technical challenges related to environmental issues, making it an industrial solution. It is expected that the potential for use will be very high.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템에 관한 발명으로, 전기적 방전 처리된 중대형 폐전지를 투입받고 비활성 분위기에서 일정량씩 펀칭유닛(120)으로 이송하도록 구비하는 제1이송유닛(110)과, 제1이송유닛(110)의 일측에 결합하여 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 표면을 천공하도록 구비하는 펀칭유닛(120)과, 펀칭유닛(120)의 일측에 결합하여 천공된 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 일정량씩 전단유닛(140)으로 이송하도록 구비하는 제2이송유닛(130)과, 제2이송유닛(130)의 일측에 결합하여 천공된 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 전단 파쇄하도록 구비하는 전단유닛(140)과, 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)에 소화액을 공급 및 살수하여 화재를 방지하고 기사용된 소화액을 회수하여 재사용하도록 구비하는 소화액순환유닛(150)과, 전단유닛(140)의 하측에서 중대형 폐전지 파쇄물 및 소화액을 이송받고 선별하여 각각 톤백(163) 및 소화액순환유닛(150)으로 이송하도록 구비하는 선별포집유닛(160)과, 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140), 또는 선별포집유닛(160)을 비활성 분위기로 조성하여 화재를 방지하도록 구비하는 비활성유닛(170)을 포함하여 구성함에 따라 파쇄공정 시 화재 발생을 억제하고 소화액 재순환 메커니즘에 의해 환경부하를 저감할 수 있는 것이 특징이다.

Description

폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템
본 발명은 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 전기차 또는 에너지 저장 시스템에 사용된 중대형 폐전지로부터 유가금속이 포함된 복합 화합물을 회수하는 일련의 재활용 공정에 적용되는 파쇄시스템의 구성을 종래 기술과 차별하여 발화 및 화재 발생을 효과적으로 억제하고 환경부하를 저감하여 안전하며 효율적인 파쇄공정이 이루어지도록 하는 파쇄시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 이차전지는 충전 및 방전을 반복할 수 있는 전지로서 납축 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 등이 있다. 납축 전지나 니켈 카드뮴 전지에는 중금속 유해물질을 함유하고 있어 최근 이차전지 시장에는 리튬 이온 전지가 대부분을 차지하고 있다.
리튬 이온 전지는 에너지 밀도가 높아 각종 IT기기에 널리 적용되는 이차전지로서 양극과 음극 사이의 전해질을 통해 리튬 이온이 이동하는 전기적 흐름에 따라 전기를 발생한다. 이차전지의 최소단위인 배터리셀은 용기 내에 양극재, 음극재, 전해질, 및 분리막으로 구성되며, 충전 시에는 리튬 이온이 양극에서 분리막을 통과하여 음극으로 이동하고 방전 시에는 음극에서 양극으로 이동하도록 이루어진다.
이차전지의 양극재는 양극활물질인 니켈, 망간, 코발트, 알루미늄 등이 사용된다. 음극재는 음극활물질인 흑연, 탄소가 사용된다. 전해질은 리튬, 인산, 불소로 이루어지는 리튬염 및 유기 용매로 이루어진다.
한편, 최근 전기차 시장의 확대 및 에너지 저장 시스템(ESS)의 사용 증가로 인해 사용 후 폐기되는 이차전지의 발생량 역시 기하급수적으로 증가할 것으로 전망하고 있으며 폐전지의 처리 방안에 대한 우려가 커지고 있다.
상술한 바와 같이 이차전지 내에는 리튬, 니켈, 망간, 코발트 등의 유가금속이 활물질로서 함유되어 있으므로 폐전지로부터 광물자원을 회수하기 위한 재활용 기술의 개발이 진행되고 있다.
공지된 기술의 일례로서, 한국등록특허 제 10 - 0637680 호에는 회수된 폐리튬 이차전지를 방전시키는 방전기, 방전된 폐리튬 이차전지를 파쇄하여 이차전지 셀의 금속 케이스에 하나 이상의 홈을 형성하거나 이차전지 셀을 1cm 이상의 크기를 가지는 각편으로 파쇄하는 파쇄기와, 파쇄된 이차전지 셀을 소성하여 괴상의 금속 덩어리를 형성하는 소성로, 소성된 이차전지 셀을 커터로 분쇄하는 분쇄기, 이차전지 셀의 분쇄물을 선별 및 분급하여 분말상의 코발트를 수득하는 분급기를 포함하는 폐리튬 이차전지로부터 코발트 파우더의 회수장치를 구성한다.
종래 기술에 따른 전기차 또는 에너지 저장 시스템에 사용된 중대형 폐전지의 재활용에 적용되는 파쇄시스템은 폐전지 내부에 잔류하는 전기에너지에 의한 폭발 및 화재의 위험을 고려하여 수중 파쇄 시스템을 적용한다.
예컨대, 한국등록특허 제 10 - 2134719 호에는 폐배터리가 완전 방전되었는지를 확인하는 단계와, 완전 방전이 이루어진 폐배터리를 공기 중에서 일반파쇄하는 단계와, 완전 방전이 이루어지지 않은 폐배터리가 투입된 다음 수중에서 파쇄기에 의해 수중 파쇄되는 수중파쇄단계와, 수중파쇄단계에서 파쇄된 조각들과 완전 방전이 이루어진 폐배터리를 일반파쇄하는 단계에서 파쇄된 조각들을 합쳐 더욱 잘게 공기 중에서 파쇄하는 일반파쇄단계와, 파쇄된 조각들의 수분이 모두 제거되도록 건조하는 건조단계와, 건조단계에서 건조된 파쇄된 조각들을 분류하여 저장하는 분급단계를 포함하는 폐리튬이온배터리의 재활용 방법을 구성한다.
전기차 또는 에너지 저장 시스템에 사용된 중대형 폐전지를 재활용 처리하기 위해서는 통상적으로 방전처리를 통해 폐전지 내부의 전기에너지를 필히 제거하여야 하는바, 전기적으로 방전된 중대형 폐전지는 내부 이온의 화학적 평형 현상으로 인해 0V로 완전 방전되지 않는 문제점이 있다.
이와 같이 폐전지 내부에 전기에너지가 잔류하는 상태에서 기계적인 파쇄가 이루어질 경우 폭발 및 화재 발생의 위험이 매우 높으므로, 종래 기술에 따른 중대형 폐전지의 재활용에 적용되는 파쇄시스템은 수중 파쇄 방식의 시스템으로 이루어진다.
그러나, 종래 기술에 따른 수중 파쇄 방식의 시스템은 폐전지를 파쇄하는 과정에서 내부의 활물질이 수중으로 누출되므로 공정 로스가 발생하는 문제점이 있다.
특히, 파쇄공정에 사용된 막대한 양의 오염수를 별도 처리하기 위한 시스템의 구축 및 공정의 실시가 불가피하므로 그에 따른 경제적 손실 및 환경부하가 발생하는 문제점이 있는 실정이다.
본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,
전기적 방전 처리된 중대형 폐전지를 투입받고 비활성 분위기에서 일정량씩 펀칭유닛(120)으로 이송하도록 구비하는 제1이송유닛(110)과,
상기 제1이송유닛(110)의 일측에 결합하여 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 표면을 천공하도록 구비하는 펀칭유닛(120)과,
상기 펀칭유닛(120)의 일측에 결합하여 천공된 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 일정량씩 전단유닛(140)으로 이송하도록 구비하는 제2이송유닛(130)과,
상기 제2이송유닛(130)의 일측에 결합하여 천공된 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 전단 파쇄하도록 구비하는 전단유닛(140)과,
상기 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)에 소화액을 공급 및 살수하여 화재를 방지하고 기사용된 소화액을 회수하여 재사용하도록 구비하는 소화액순환유닛(150)과,
상기 전단유닛(140)의 하측에서 중대형 폐전지 파쇄물 및 소화액을 이송받고 선별하여 각각 톤백(163) 및 소화액순환유닛(150)으로 이송하도록 구비하는 선별포집유닛(160)과,
상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140), 또는 상기 선별포집유닛(160)을 비활성 분위기로 조성하여 화재를 방지하도록 구비하는 비활성유닛(170)을 포함하여 구성함으로써 발화 및 화재 발생을 억제하고 소화액 재순환 메커니즘에 의해 환경부하를 저감하여 안전하며 효율적인 파쇄공정을 수행할 수 있는 목적 달성이 가능하다.
본 발명은 전기차 또는 에너지 저장 시스템에 사용된 중대형 폐전지로부터 유가금속이 포함된 복합 화합물을 제조하고 유기불순물은 별도 회수하는 일련의 재활용 공정에 적용되는 파쇄시스템을 제공한다.
본 발명은 종래의 수중 파쇄 방식의 시스템과 차별하여 파쇄공정에서 비활성 가스 투입에 의한 분위기 조성을 통해 발화 및 폭발 현상을 미연에 억제하고 공정 로스를 최소화하여 효율성을 향상할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 펀칭 및 전단 처리 과정에서 소화액을 분무하고 사용된 소화액은 회수하여 재사용할 수 있는 일련의 구성 및 프로세스를 구현함으로써 파쇄공정에 대한 높은 안전성을 확보하고 종래 기술에 비해 환경부하를 현저히 저감하는 등 환경적, 경제적으로 다양한 이점을 가진다.
따라서, 본 발명은 전기차 및 ESS의 수요 확대 전망에 따라 폐전지의 재활용 공정에 적용하여 환경보호, 안전성, 및 효율성을 충족할 수 있는 파쇄시스템을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템의 개략적인 모식도.
도 3은 본 발명에 따른 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템의 소화액 회수 및 순환도.
본 발명의 기술이 적용되는 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템은, 전기차 또는 에너지 저장 시스템에 사용된 중대형 폐전지로부터 유가금속이 포함된 복합 화합물을 회수하는 일련의 재활용 공정에 적용되는 파쇄시스템의 구성을 종래 기술과 차별하여 발화 및 화재 발생을 효과적으로 억제하고 환경부하를 저감하여 안전하며 효율적인 파쇄공정이 이루어지도록 하는 파쇄시스템에 관한 것임을 주지한다.
전기차 또는 ESS에 사용된 리튬 이온 이차전지의 배터리팩은 배터리모듈 및 배터리셀로 분리된다.
폐전지는 사각형 알루미늄 용기 내에 양극재, 음극재, 전해질, 및 분리막으로 구성되는 배터리셀을 기본 단위로 모듈 및 팩을 구성한다. 폐전지의 재활용 공정에서는 배터리셀에 포함되는 니켈, 코발트, 망간 등의 활물질을 수득하고 기타 불순물은 별도 회수하여 처리하는 일련의 공정을 수행하며, 이를 위해서는 폐전지의 기계적인 파쇄가 불가피하다.
이때, 폐전지 내부의 전기에너지가 잔류하는 상태에서 파쇄할 경우 화재 및 폭발의 위험이 매우 높다. 특히 전기차에 사용되는 전지와 같이 중대형 용량의 폐전지와 같이 내부에 잔류하는 전기에너지가 많으면 많을수록 위험 강도가 높아진다.
종래 기술의 파쇄시스템은 폐전지를 수중에서 파쇄하도록 이루어지므로 파쇄공정에서 대량의 오염수가 반복적으로 발생하여 환경부하를 초래하는 등의 문제가 있는바, 본 발명에서는 종래와 차별된 파쇄공정을 수행하는 파쇄시스템을 제공한다.
이를 위한 본 발명의 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템은 방전시스템으로부터 중대형 폐전지를 이송받아 파쇄공정을 안전하게 수행하도록 제1이송유닛(110), 펀칭유닛(120), 제2이송유닛(130), 전단유닛(140), 소화액순환유닛(150), 선별포집유닛(160), 비활성유닛(170)을 포함하여 구성하며 구체적으로는 하기와 같다.
상기 제1이송유닛(110)은 전기적 방전 처리된 중대형 폐전지를 투입받고 비활성 분위기에서 일정량씩 펀칭유닛(120)으로 이송하도록 구비한다.
상기 제1이송유닛(110)은 중대형 폐전지를 후술하게 될 펀칭유닛(120)으로 이송하되 산소 유입을 차단하고 비활성 분위기에서 이송이 이루어지도록 구성한다. 상기 제1이송유닛(110)은 벨트컨베이어(111)와 슬라이드밸브(112)를 포함한다.
상기 벨트컨베이어(111)는 중대형 폐전지를 펀칭유닛(120)으로 이송하도록 구비한다.
상기 슬라이드밸브(112)는 벨트컨베이어(111)의 일측에서 펀칭유닛(120)과 이중 밸브로 연결되는 폐쇄 구조를 형성한다.
상기 슬라이드밸브(112)는 개폐를 교번하여 작동하도록 마련하는 이중 밸브를 탑재하여 내부에 비활성 가스를 충진하고 산소의 유입을 차단하도록 구성한다.
상기 슬라이드밸브(112)는 후술하게 될 제2이송유닛(130)의 슬라이드밸브(132)와 함께 펀칭유닛(120)에서 전단유닛(140) 사이의 중대형 폐전지 이동 구간 전반에 폐쇄 구조를 제공하여 설비 내부에 비활성 분위기를 조성하도록 구비한다.
상기 슬라이드밸브(112)는 벨트컨베이어(111)에서 이동하는 중대형 폐전지의 처리량을 조절하여 펀칭유닛(120)에 일정량씩 투입하도록 구비한다.
상기 펀칭유닛(120)은 상기 제1이송유닛(110)의 일측에 결합하여 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 표면을 천공하도록 구비한다.
상기 펀칭유닛(120)은 방전 처리된 중대형 폐전지의 표면을 천공하도록 소정의 펀칭머신을 탑재하여 구성한다.
전기적방전공정에 의해 방전되는 폐전지는 내부에 전기에너지가 잔류하므로 발화나 폭발에 대한 대비가 필요하다.
따라서, 상기 펀칭유닛(120)의 내부에는 후술하게 될 소화액순환유닛(150)의 제1살수노즐을 설치하여 소화액이 분사되도록 마련함으로써 펀칭 과정에서 발생할 수 있는 화재를 방지하도록 구성한다.
상기 제2이송유닛(130)은 상기 펀칭유닛(120)의 일측에 결합하여 천공된 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 일정량씩 전단유닛(140)으로 이송하도록 구비한다.
상기 제2이송유닛(130)은 펀칭 처리된 중대형 폐전지를 후술하게 될 전단유닛(140)으로 이송하되 산소 유입을 차단하고 비활성 분위기에서 이송이 이루어지도록 구성한다. 상기 제2이송유닛(130)은 벨트컨베이어(131)와 슬라이드밸브(132)를 포함한다.
상기 벨트컨베이어(131)는 중대형 폐전지를 전단유닛(140)으로 이송하도록 구비한다.
상기 슬라이드밸브(132)는 벨트컨베이어(131)의 일측에서 전단유닛(140)과 이중 밸브로 연결되는 폐쇄 구조를 형성한다.
상기 슬라이드밸브(132)는 개폐를 교번하여 작동하도록 마련하는 이중 밸브를 탑재하여 내부에 비활성 가스를 충진하고 산소의 유입을 차단하도록 구성한다.
상기 슬라이드밸브(132)는 상기 제1이송유닛(110)의 슬라이드밸브(112)와 함께 펀칭유닛(120)에서 전단유닛(140) 사이의 중대형 폐전지 이동 구간 전반에 폐쇄 구조를 제공하여 설비 내부에 비활성 분위기를 조성하도록 구비한다.
상기 슬라이드밸브(132)는 벨트컨베이어(131)에서 이동하는 중대형 폐전지의 처리량을 조절하여 전단유닛(140)에 일정량씩 투입하도록 구비한다.
상기 전단유닛(140)은 상기 제2이송유닛(130)의 일측에 결합하여 천공된 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 전단 파쇄하도록 구비한다.
상기 전단유닛(140)은 펀칭 처리되어 이송되는 중대형 폐전지를 일정 크기로 파쇄하여 후술하게 될 선별포집유닛(160)으로 배출하도록 소정의 슈레더를 탑재하여 구성한다.
상기 전단유닛(140)에 의해 처리되는 폐전지 파쇄물의 크기는 0.1 ~ 5cm이며, 바람직하게는 1 ~ 3cm일 수 있다. 전기적 방전공정에 의해 방전되는 폐전지는 내부에 전기에너지가 잔류하므로 발화나 폭발에 대한 대비가 필요하다.
따라서, 상기 전단유닛(140)의 내부에는 후술하게 될 소화액순환유닛(150)의 제2살수노즐을 설치하여 소화액이 분사되도록 마련함으로써 전단 과정에서 발생할 수 있는 화재를 방지하도록 구성한다.
상기 선별포집유닛(160)은 상기 전단유닛(140)의 하측에서 중대형 폐전지 파쇄물 및 소화액을 이송받고 선별하여 각각 톤백(163) 및 후술하게 될 소화액순환유닛(150)으로 이송하도록 구비한다.
상기 선별포집유닛(160)은 상기 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)에 의해 파쇄 처리된 중대형 폐전지 파쇄물과 발화 방지를 위해 사용된 소화액을 포집하고 고액분리하여 각각 배출하도록 구성하며, 시크너(161)와, 무축스크류컨베이어(162)와, 소화액선별배관(164)을 포함한다.
상기 시크너(161)는 침강조 형태로 구비하여 상기 전단유닛(140)으로부터 이송되는 중대형 폐전지 파쇄물과 살수된 소화액을 포집하고 고액을 분리하도록 구비한다.
상기 시크너(161)는 상기 전단유닛(140)의 하측에 설치하여 파쇄 처리 후 배출되는 중대형 폐전지 파쇄물과 소화액을 일괄 포집하고 하기 무축스크류컨베이어(162) 및 소화액선별배관(164)을 통해 각각 배출하도록 구비한다.
상기 시크너(161)에는 온도감지기(TT)를 설치하여 화재 발생을 실시간으로 감지하고 후술하게 될 소화액순환유닛(150)의 소화액투입라인(154)과 연동하여 화재 진압이 이루어지도록 구성한다. 또한, 상기 시크너(161)에는 수위감지기(LT)를 설치하여 소화액선별배관(164)을 통해 소화액의 배출 동작을 제어하도록 구비하는바, 구체적인 메커니즘에 관해서는 후술한다. 아울러, 카메라를 설치하여 내부 환경을 시각적으로 확인 가능하도록 구성한다.
상기 무축스크류컨베이어(162)는 상기 시크너(161)의 하부에서 외부로 설치하여 침강되는 중대형 폐전지 파쇄물을 톤백(163)으로 배출하고 재활용 공정에 투입되도록 구비한다.
상기 소화액선별배관(164)은 상기 시크너(161)의 일측에서 수위 별로 복수를 다단 설치하여 고액분리된 액상을 상기 소화액순환유닛(150)으로 이송하도록 구비한다.
상기 소화액선별배관(164)은 시크너(161)의 수위 별로 형성하는 배출공에 스트레이너를 설치하여 파쇄물의 유입을 차단하면서 소화액 및 스트레이너에 의해 미여과되는 파쇄물 분말이 혼재된 액상은 하기 소화액순환유닛(150)의 소화액필터(151)로 이송하도록 구비한다.
상기 소화액순환유닛(150)은 상기 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)에 소화액을 공급 및 살수하여 화재를 방지하고 기사용된 소화액을 회수하여 재사용하도록 구비한다.
상기 소화액순환유닛(150)은 상기 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140), 또는 선별포집유닛(160)에 발화를 방지하기 위해 소화액을 투입, 회수, 여과, 저장, 재순환하도록 구성하며, 소화액필터(151)와, 리시버탱크(152)와, 소화액순환라인(153)을 포함한다.
상기 소화액필터(151)는 상기 선별포집유닛(160)의 일측 배관에 연결하여 소화액에 혼재되어 있는 활물질을 여과하여 분리하도록 구비한다.
상기 소화액필터(151)는 상기 소화액선별배관(164)을 통해 액상과 함께 배출되는 일부 양극재 및 음극재 분말, 극판 조각 등을 여과하여 분리시킨다. 따라서, 파쇄공정 상에서 손실될 수 있는 폐 양극재 또는 음극재를 회수하도록 구비한다.
상기 소화액필터(151)는 파쇄시스템의 처리 Capa에 따라서 사용 가능한 필터의 종류 및 처리량 등을 차등하여 적용할 수 있다.
상기 리시버탱크(152)는 상기 소화액필터(151)의 일측에 연결하여 여과된 소화액을 회수하여 저장하도록 구비한다.
상기 리시버탱크(152)는 상기 소화액필터(151)를 통과하여 최종 분리된 물 및 일부 전해액으로 이루어진 액상을 저장하여 소화액으로 재사용하도록 구비한다.
상기 리시버탱크(152)의 일측에는 저장된 소화액을 소화액필터(151)로 펌핑하여 소화액필터(151)에 흡착된 슬러리를 박리 및 세척하고 선별포집유닛(160)으로 이송하는 필터세척라인(157)을 구비한다.
상기 필터세척라인(157)은 상기 리시버탱크(152)와 소화액필터(151), 및 소화액필터(151)와 상기 선별포집유닛(160)의 시크너(161) 사이를 연결하도록 구비하고 소화액필터(151)의 입, 출구에는 펌프를 설치하여 액상을 고압 이송함으로써 소화액필터(151)의 세척이 이루어지도록 구성한다.
상기 소화액순환라인(153)은 상기 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140), 또는 선별포집유닛(160)에 소화액을 재순환 또는 투입하도록 구비한다.
상기 소화액순환라인(153)은 소화액의 투입, 및 기사용된 소화액의 재순환 프로세스가 이루어지도록 구성하며 소화액투입라인(154)과, 제1,2소화액라인(155)과, 제1,2살수노즐(156)을 포함한다.
상기 소화액투입라인(154)은 상기 선별포집유닛(160) 또는 리시버탱크(152)에 연결하고 온도감지기(TT) 또는 수위감지기(LT)와 연동하여 소화액을 투입하도록 구비한다.
상기 소화액투입라인(154)은 상기 시크너(161)에 설치하는 온도감지기(TT)와 연동하여 화재 발생 시 소화액을 직접 투입하여 진압하도록 구비한다.
상기 소화액투입라인(154)은 상기 리시버탱크(152)에 설치하는 수위감지기(LT)와 연동하여 저장된 소화액의 수위 저하 시 소화액을 직접 투입하여 소화액의 순환이 원활하게 이루어지도록 구성한다.
상기 제1,2소화액라인(155)은 상기 리시버탱크(152)에서 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140) 각각을 연결하여 저장된 소화액을 펌핑하고 재순환하도록 구비한다.
상기 제1,2소화액라인(155)은 상기 시크너(161)에서 소화액필터(151)를 거쳐 리시버탱크(152)에 저장되는 소화액을 상기 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)으로 이송하여 소화액의 재순환이 이루어지도록 구성한다.
상기 제1,2살수노즐(156)은 상기 제1,2소화액라인(155)과 연결하고 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)의 내부에 설치하여 소화액을 분사하도록 구비한다.
상기 제1,2살수노즐(156)은 상기 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)의 상부에 설치하여 상기 제1,2소화액라인(155)을 통해 이송되는 소화액을 분사하여 화재를 방지하도록 구성한다.
상기 비활성유닛(170)은 상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140), 또는 선별포집유닛(160)을 비활성 분위기로 조성하여 화재를 방지하도록 구비한다.
상기 비활성유닛(170)은 파쇄시스템 설비 내부에 비활성 가스를 충진하고 산소 유입을 최소화하여 비활성 분위기를 조성함으로써 화재 및 폭발의 위험을 저감하도록 구성하며, 비활성가스탱크(171)와, 제1비활성가스라인(172)과, 제2비활성가스라인(173)과, 디텍터(174)와, 비활성가스제어모듈(175)을 포함한다.
상기 비활성가스탱크(171)는 비활성 가스를 저장하도록 구비한다. 비활성 가스는 N2 또는 Ar을 포함하여 구성한다.
상기 제1비활성가스라인(172)은 상기 비활성가스탱크(171)와 상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140)에 연결하여 비활성 가스를 투입하도록 구비한다.
상기 제1비활성가스라인(172)은 상기 슬라이드밸브(112,132)에 의해 폐쇄 구조를 형성하는 상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140)의 내부에 연결하여 비활성가스제어모듈(175)의 제어에 따라서 비활성 가스를 투입하도록 구성한다.
상기 제2비활성가스라인(173)은 상기 비활성가스탱크(171)와 선별포집유닛(160)을 연결하여 비활성 가스를 투입하도록 구비한다.
상기 제2비활성가스라인(173)은 상기 전단유닛(140)의 하측에 구비하는 선별포집유닛(160)의 시크너(161)에 연결하여 비활성가스제어모듈(175)의 제어에 따라서 비활성 가스를 투입하도록 구성한다.
상기 디텍터(174)는 상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140), 또는 상기 선별포집유닛(160)의 내부에 설치하여 산소 농도를 검출하도록 구비한다.
상기 디텍터(174)는 상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140), 또는 상기 선별포집유닛(160) 내부의 비활성 가스 농도를 제어하기 위하여 산소 농도를 실시간으로 검출하고 비활성가스제어모듈(175)로 전송하도록 구비한다.
상기 비활성가스제어모듈(175)은 상기 디텍터(174)와 연동하여 제1비활성가스라인(172) 및 제2비활성가스라인(173)에 설치하는 제어밸브 및 압력계를 조절하도록 구비한다.
상기 비활성가스제어모듈(175)은 상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140), 또는 상기 선별포집유닛(160)의 내부에 설치하는 디텍터(174)에 의해 감지되는 산소 농도가 0.5 ~ 5% 범위를 유지하며, 바람직하게는 1% 이내를 유지하도록 비활성 가스의 투입을 제어하도록 구성한다.
전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템에 의한 파쇄공정을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다. 이하의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
본 발명은 전기차 또는 에너지 저장 시스템에 사용된 중대형 폐전지를 이용하여 유가금속이 포함된 복합 화합물을 제조하고 유기불순물은 별도 회수하도록 이루어지는 폐전지 친환경 재활용에 적용되는 파쇄공정을 수행하는 파쇄시스템을 구성하며, 제1이송유닛(110)과, 펀칭유닛(120)과, 제2이송유닛(130)과, 전단유닛(140)과, 선별포집유닛(160)과, 소화액순환유닛(150)과, 비활성유닛(170)으로 이루어진다.
전기적 방전공정을 통해 수득한 중대형 폐전지는 제1이송유닛(110)에 의해 펀칭유닛(120)으로 이송하여 펀칭이 이루어지고, 제2이송유닛(130)에 의해 전단유닛(140)으로 이송하여 전단이 이루어지되, 잔류 에너지에 의한 발화 및 폭발을 방지하도록 비활성 분위기에서 작업을 수행한다.
제1이송유닛(110)의 벨트컨베이어(111)에 의해 이송되는 폐전지는 슬라이드밸브(112)의 이중 밸브를 순차로 통과하여 설비 내부로 투입된다.
제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140)은 이중 밸브 구조로 이루어지는 슬라이드밸브(112,132)의 개폐 작동에 의해 폐쇄구조를 형성하며 비활성유닛(170)에 의해 내부에 비활성 가스를 충진하고 산소 농도를 최소화하여 비활성 분위기를 조성한다.
비활성유닛(170)은 비활성가스탱크(171)로부터 N2 또는 Ar을 포함하는 비활성 가스를 제1비활성가스라인(172)을 통해 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140) 내부로 공급한다. 비활성 가스는 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)에 의한 천공, 전단 과정에서 설비 내부의 분위기를 제어하여 발화가 일어나지 않도록 작용한다.
비활성가스제어모듈(175)은 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140) 내부에 설치하는 디텍터(174)에 의해 산소 농도를 체크하고 산소 농도를 적정 수치 이하까지 감소시킨다. 제1이송유닛(110) 및 제2이송유닛(130)이 폐전지를 이송하기 위해 슬라이드밸브(112,132)를 개폐 작동하는 과정에서 설비 내부에 산소 농도가 상승하면 비활성가스제어모듈(175)은 제1비활성가스라인(172)의 제어밸브 및 압력계를 조절하여 비활성 가스의 유량을 증가시키고 산소 농도가 0.5 ~ 5% 범위를 유지하도록 작동을 제어한다. 비활성유닛(170)은 제2비활성가스라인(173)을 통해 선별포집유닛(160)에도 비활성 가스를 공급 및 제어하여 화재 발생을 방지하도록 제어한다.
상술한 바와 같이 비활성 분위기에서 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)에 의해 중대형 폐전지의 천공 및 전단이 이루어지되, 소화액순환유닛(150)에 의해 내부에 소화액을 분사하여 천공 또는 전단 시 화재 발생 가능성을 미연에 방지하고, 분사에 사용된 소화액을 회수하여 재순환시킨다.
전단유닛(140)을 거쳐 선별포집유닛(160)으로 배출되는 폐전지 파쇄물은 기사용된 소화액과 혼입된 상태로 시크너(161)에 포집되며 액상과 고상은 침전 분리된다.
도 3에는 소화액의 투입, 회수 및 순환 메커니즘을 도시한 것으로, 시크너(161)의 일측 소화액선별배관(164)에 마련하는 Valve 1 , 2는 개방 상태로 구비하고, Valve 3은 폐쇄 상태로 운영한다. 고상의 파쇄물은 시크너(161)에 마련된 무축스크류컨베이어(162)를 따라 상향 이동하여 재활용 공정에 투입되도록 톤백(163)에 별도로 회수하고, 소화액상과 일부 박리된 양극재 및 음극재는 혼합된 상태로 존재하게 된다.
시크너(161)에 마련되는 무축스크류컨베이어(162)에 의해 활물질은 외부 톤백(163)으로 이송하여 재활용 공정에 투입되고, 액상은 소화액선별배관(164)을 통해 소화액순환유닛(150)으로 재순환된다.
소화액순환유닛(150)은 액상은 주로 Valve 1 , 2의 위치에서 오버플로우되어 넘어가는 상등액을 회수하게 되며, 시크너(161) 내부 액상을 모두 리시버탱크(152)로 회수할 시에는 Valve 3을 개방할 수 있다.
Valve 1 내지 3은 수동 또는 자동 밸브로 처리량 또는 운영 조건에 따라 적절하게 사용될 수 있으며, 하부의 Valve 3은 파쇄된 극판의 일부가 배관을 넘어가지 않도록 스트레이너 및 부속품을 장착한다. 스트레이너 및 부속품의 내부홀의 형태는 제한하지 않으며 각 홀의 크기는 약 1 ~ 5mm에서 설치될 수 있다.
더불어, 시크너(161) 내부의 수위가 상승하면 수위감지기(LT, Level Transmitter)가 이를 감지하고, 연동된 Auto Valve 1을 개방하고 펌프를 동작하여 펌핑한다. 소화액과 극판에서 박리된 일부 양극재 및 음극재가 소화액필터(151)를 통과하여 분리되며 여과된 액상만 리시버탱크(152)에 회수한다.
시크너(161) 내부에서 화재 발생 시에는 온도감지기(TT, Temperature Transmitter)가 이를 감지하여 연동된 Auto Valve 6, 7을 개방하고 소화액투입라인(154)을 통해 소화액이 투입, 분사되며, 리시버탱크(152)로 회수된 액상이 함께 시크너(161)로 들어가게 되므로 파쇄물을 물에 침적하여 단시간에 효과적으로 화재를 진압할 수 있다. 온도감지센서는 화재를 감지할 수 있는 센서류 또는 전자기기 등을 적용한다.
리시버탱크(152)에 회수된 소화액은 제1,2소화액라인(155)을 통해 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)으로 이송되어 재사용된다. 설비의 가동 중 또는 대기 상태에서도 Auto Valve 2는 개방 상태로 펌프를 상시 동작한다. 예컨대, 설비로 연결된 밸브가 폐쇄 상태이더라도 자순환배관(Return Line)을 통해 소화액이 지속적으로 리시버탱크(152)로 충진되므로 펌프의 상시 동작이 가능하다 할 것이다.
리시버탱크(152)의 액상이 Min 10%이하의 수위로 감소하게 되면 수위감지기(LT)가 이를 감지하여 연동된 Auto Valve 5를 개방하고 소화액투입라인(154)을 통해 직접 리시버탱크(152)에 소화액을 충진한다.
제1,2소화액라인(155)에 마련되는 Auto Valve 3, 4가 개방되면서 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)에 설치되는 제1,2살수노즐(156)을 통해 소화액이 분사된다. 본 시스템에 사용되는 소화액은 액상, 슬러리 등 다양한 형태로 적용 가능하다. 따라서 소화액의 종류나 폐전지 처리량 등 처리 조건에 따라서 밸브는 On/off Valve, Control Valve 등을 적용하며 제1,2살수노즐(156)은 분무식, 직분사식 등을 적용하여 포그 또는 스프레이 형태로 분사한다.
리시버탱크(152)에 있는 액상은 펌프를 이용해 소화액필터(151)의 내부에서 외부로 이송하여 소화액필터(151) 표면에 붙은 양극재 및 음극재를 박리시키고 세척하며, 이 슬러리는 별도 배관으로 이송하도록 하여 필터의 유지관리를 용이하게 하도록 한다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템은 전기차 또는 에너지 저장 시스템에 사용된 중대형 폐전지로부터 유가금속이 포함된 복합 화합물을 제조하고 유기불순물은 별도 회수하는 일련의 재활용 공정에 적용되는 파쇄시스템을 제공한다.
특히, 본 발명은 비활성 분위기에서 파쇄공정을 수행하도록 구성하여 폐전지에 잔류하는 에너지에 의한 발화 가능성을 현저히 저감하고 발화 시에는 계측 제어 메커니즘을 통해 화재를 진압하며, 사용된 소화액은 회수하여 파쇄공정에서 재사용할 수 있는 일련의 프로세스를 구현함으로써 파쇄공정에 대한 높은 안전성을 확보하고 환경부하를 현저히 저감하며, 더불어 파쇄공정 상에서 손실될 수 있는 폐양극재 및 음극재를 회수할 수 있다는 점에서 종래 기술과는 현저히 차별되는 특성을 가진다.
본 발명의 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템은 향후 전기차 및 ESS의 수요 확대에 대비하여 안전성 및 효율성을 증진하는 물론, 환경문제에 대한 기술적 과제를 해소할 수 있는 등의 다양한 효과를 가지므로 산업상 이용 가능성이 매우 클 것으로 기대된다.

Claims (7)

  1. 전기적 방전 처리된 중대형 폐전지를 투입받고 비활성 분위기에서 일정량씩 펀칭유닛(120)으로 이송하도록 구비하는 제1이송유닛(110)과,
    상기 제1이송유닛(110)의 일측에 결합하여 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 표면을 천공하도록 구비하는 펀칭유닛(120)과,
    상기 펀칭유닛(120)의 일측에 결합하여 천공된 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 일정량씩 전단유닛(140)으로 이송하도록 구비하는 제2이송유닛(130)과,
    상기 제2이송유닛(130)의 일측에 결합하여 천공된 중대형 폐전지를 이송받고 비활성 분위기에서 전단 파쇄하도록 구비하는 전단유닛(140)과,
    상기 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)에 소화액을 공급 및 살수하여 화재를 방지하고 기사용된 소화액을 회수하여 재사용하도록 구비하는 소화액순환유닛(150)과,
    상기 전단유닛(140)의 하측에서 중대형 폐전지 파쇄물 및 소화액을 이송받고 선별하여 각각 톤백(163) 및 소화액순환유닛(150)으로 이송하도록 구비하는 선별포집유닛(160)과,
    상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140), 또는 상기 선별포집유닛(160)을 비활성 분위기로 조성하여 화재를 방지하도록 구비하는 비활성유닛(170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1이송유닛(110) 및 제2이송유닛(130)은,
    중대형 폐전지를 펀칭유닛(120) 또는 전단유닛(140)으로 이송하도록 구비하는 벨트컨베이어(111,131)와,
    벨트컨베이어(111,131)의 일측에서 펀칭유닛(120) 또는 전단유닛(140)과 이중 밸브로 연결되는 폐쇄 구조를 형성하여 내부에 비활성 가스를 충진하고 산소의 유입을 차단하도록 구비하는 슬라이드밸브(112,132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비활성유닛(170)은,
    비활성 가스를 저장하는 비활성가스탱크(171)와,
    비활성가스탱크(171)와 상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140)에 연결하여 비활성 가스를 투입하도록 구비하는 제1비활성가스라인(172)과,
    비활성가스탱크(171)와 상기 선별포집유닛(160)을 연결하여 비활성 가스를 투입하도록 구비하는 제2비활성가스라인(173)과,
    제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140), 또는 상기 선별포집유닛(160)의 내부에 설치하여 산소 농도를 검출하는 디텍터(174)와,
    디텍터(174)와 연동하여 제1비활성가스라인(172) 및 제2비활성가스라인(173)에 설치하는 제어밸브 및 압력계를 조절하도록 구비하는 비활성가스제어모듈(175)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 비활성유닛(170)은 N2 또는 Ar을 포함하는 비활성 가스를 사용하여 비활성 분위기를 조성하도록 구비하고,
    상기 제1이송유닛 내지 전단유닛(110~140), 또는 상기 선별포집유닛(160)의 내부에 설치하는 디텍터(174)에 의해 감지되는 산소 농도가 0.5 ~ 5% 범위를 유지하도록 비활성 가스의 투입량을 제어하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소화액순환유닛(150)은,
    선별포집유닛(160)의 일측 소화액선별배관(164)에 연결하여 소화액에 함유되는 활물질을 여과하여 분리하도록 구비하는 소화액필터(151)와,
    소화액필터(151)의 일측에 연결하여 여과된 소화액을 회수 및 저장하도록 구비하는 리시버탱크(152)와,
    펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140), 또는 선별포집유닛(160)에 소화액을 재순환 또는 투입하도록 구비하는 소화액순환라인(153)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 소화액순환라인(153)은,
    선별포집유닛(160) 또는 리시버탱크(152)에 연결하고 온도감지기(TT) 또는 수위감지기(LT)와 연동하여 소화액을 투입하도록 구비하는 소화액투입라인(154)과,
    리시버탱크(152)에서 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140) 각각을 연결하여 저장된 소화액을 펌핑하고 재순환하도록 구비하는 제1,2소화액라인(155)과,
    제1,2소화액라인(155)과 연결하고 펀칭유닛(120) 및 전단유닛(140)의 내부에 설치하여 소화액을 분사하도록 구비하는 제1,2살수노즐(156)을 포함하고,
    상기 리시버탱크(152)의 일측에는, 저장된 소화액을 소화액필터(151)로 펌핑하여 소화액필터(151)에 흡착된 슬러리를 박리 및 세척하고 선별포집유닛(160)으로 이송하는 필터세척라인(157)을 구비하는 것을 특징으로 하는 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 선별포집유닛(160)은,
    침강조 형태로 구비하여 상기 전단유닛(140)으로부터 이송되는 중대형 폐전지 파쇄물과 살수된 소화액을 포집하고 고액을 분리하도록 구비하는 시크너(161)와,
    시크너(161)의 하부에서 외부로 설치하여 침강되는 중대형 폐전지 파쇄물을 톤백(163)으로 배출하도록 구비하는 무축스크류컨베이어(162)와,
    시크너(161)의 일측에서 수위 별로 복수를 다단 설치하여 고액분리된 액상을 상기 소화액순환유닛(150)으로 이송하도록 구비하는 소화액선별배관(164)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템.
PCT/KR2022/019654 2022-04-29 2022-12-06 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템 WO2023210907A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2022-0053202 2022-04-29
KR1020220053202A KR102450852B1 (ko) 2022-04-29 2022-04-29 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023210907A1 true WO2023210907A1 (ko) 2023-11-02

Family

ID=83596155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/019654 WO2023210907A1 (ko) 2022-04-29 2022-12-06 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102450852B1 (ko)
WO (1) WO2023210907A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102450852B1 (ko) * 2022-04-29 2022-10-07 (주)에코프로머티리얼즈 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템
DE102022132726A1 (de) * 2022-12-08 2024-06-13 Primobius GmbH Zerkleinerer, Batterierecyclinganlage, Verwendung und Zerkleinerungsverfahren
WO2024128714A1 (ko) * 2022-12-13 2024-06-20 성일하이텍 주식회사 리튬이차전지 재활용 공정을 위한 전처리 방법
KR102703136B1 (ko) * 2022-12-13 2024-09-05 성일하이텍 주식회사 리튬이차전지 재활용 공정을 위한 전처리 방법
KR102599814B1 (ko) 2023-03-16 2023-11-08 (주)이에프씨 폐배터리 해체시 발생한 화재의 자동소화장치
EP4438182A1 (de) * 2023-03-31 2024-10-02 IceField Consult GmbH Anlage und verfahren zum zerkleinern von batteriezellen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130060319A (ko) * 2010-09-14 2013-06-07 엠파이어 테크놀로지 디벨롭먼트 엘엘씨 배터리의 분해 및 재활용
KR101764382B1 (ko) * 2017-03-13 2017-08-14 나석영 폐 리튬 배터리 처리장치
KR20190078653A (ko) * 2017-05-30 2019-07-04 리-싸이클 코포레이션 배터리로부터 물질을 회수하기 위한 방법, 장치 및 시스템
KR20210104217A (ko) * 2020-02-14 2021-08-25 주식회사 엘지에너지솔루션 전력 저장 시스템
KR102450852B1 (ko) * 2022-04-29 2022-10-07 (주)에코프로머티리얼즈 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100637680B1 (ko) 2005-04-01 2006-10-24 메탈화학(주) 폐리튬 이차전지로부터 코발트 파우더의 회수장치 및회수방법
JP5360135B2 (ja) * 2011-06-03 2013-12-04 住友金属鉱山株式会社 有価金属回収方法
KR101682217B1 (ko) 2016-09-02 2016-12-05 주식회사 재영텍 폐 리튬이온 2차전지의 양극재로부터 리튬을 회수하여 고순도 탄산리튬을 제조하는 방법
JP2019108585A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 中外炉工業株式会社 金属の分別回収装置
KR102134719B1 (ko) 2018-11-07 2020-07-16 주식회사 티에스케이프리텍 폐리튬이온배터리의 재활용 장치 및 방법
KR102191858B1 (ko) 2020-08-04 2020-12-16 기주현 폐리튬이온전지의 원료 회수방법 및 회수시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130060319A (ko) * 2010-09-14 2013-06-07 엠파이어 테크놀로지 디벨롭먼트 엘엘씨 배터리의 분해 및 재활용
KR101764382B1 (ko) * 2017-03-13 2017-08-14 나석영 폐 리튬 배터리 처리장치
KR20190078653A (ko) * 2017-05-30 2019-07-04 리-싸이클 코포레이션 배터리로부터 물질을 회수하기 위한 방법, 장치 및 시스템
KR20210104217A (ko) * 2020-02-14 2021-08-25 주식회사 엘지에너지솔루션 전력 저장 시스템
KR102450852B1 (ko) * 2022-04-29 2022-10-07 (주)에코프로머티리얼즈 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102450852B1 (ko) 2022-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2023210907A1 (ko) 폐전지 친환경 재활용을 위한 파쇄시스템
WO2023132486A1 (ko) 폐전지 친환경 재활용 방법
KR102701451B1 (ko) 배터리로부터 물질을 회수하기 위한 방법, 장치 및 시스템
Yu et al. Pretreatment options for the recycling of spent lithium-ion batteries: A comprehensive review
CN108417924B (zh) 一种锂电池和锂电池模组破碎方法
WO2023163335A1 (ko) 중대형 폐전지 방전시스템
CN108140909B (zh) 从废锂离子电池中回收金属的方法
US6391165B1 (en) Reclaiming metallic material from an article comprising a non-metallic friable substrate
CN212093672U (zh) 一种废旧镍氢电池综合回收装置
KR102334855B1 (ko) 폐리튬이차전지 일괄처리시스템
KR102317034B1 (ko) 리튬이온 폐배터리의 대용량 처리용 비폭발식 분쇄공정 및 소재 분별 시스템
WO2023070801A1 (zh) 一种废旧锂离子电池有价组分的回收方法
WO2016129732A1 (ko) 볼밀을 이용한 리튬이차전지 양극 활물질용 폐전구체 재생 방법
CN108711651A (zh) 一种废旧电池的资源化回收利用工艺和系统
CN110124815B (zh) 一种锂离子电池带电预处理设备及方法
CN112958588B (zh) 一种废旧电池安全回收拆解系统及其拆解方法
AU2021324137A1 (en) Process for recovering values from batteries
WO2005015668A1 (de) Verfahren zum behandeln von organische kationen, nicht wässrige lösungsmittel und kohlenstoff enthaltenden elektrischen komponenten
CN221150122U (zh) 一种锂电池正极片热解脱粉装置
WO2023244094A1 (ko) 폐이차전지로부터 유가 금속 회수 방법
WO2023165780A1 (de) Recyclingverfahren für bestandteile elektrochemischer energiespeicher sowie recyclingeinrichtung dafür
KR102585249B1 (ko) 폐 리튬 배터리 분쇄 및 선별장치
CN116713305A (zh) 一种电池全流程破碎分选回收系统及方法
EP4257710A1 (en) Lithium-ion battery recycling method
KR20230155496A (ko) 설파이드 침전을 통한 표적 금속 제거 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22940401

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1