一种废旧锂电池高效分选回收装置转让专利

申请号 : CN201610519880.2

文献号 : CN105914419B

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相似专利:

发明人 : 吴立锋付晓慧关永张然姚贝贝

申请人 : 首都师范大学

摘要 :

本发明是一种废旧锂电池高效分选回收装置,包括废旧锂电池储料装置、传送装置、破碎装置、振筛装置、加热装置、制冷装置、磁分装置、风选装置、液化装置、回收装置、过滤装置、排放装置、浸泡装置、干燥装置、分离装置、冶炼分离装置,所述储料装置通过传送装置与破碎装置连接,所述破碎装置与振筛装置连接,所述振筛装置与加热装置连接,所述加热装置与制冷装置连接,所述制冷装置与磁分装置连接,所述磁分装置与风选装置连接;所述液化装置与回收装置连接,所述回收装置与过滤装置连接,所述过滤装置与排放装置连接;该废旧锂电池高效分选回收装置通过随锂电池的周围环境温度信号的分析提取,对废旧锂电池进行高效的处理。

权利要求 :

1.一种废旧锂电池高效分选回收装置,其特征在于:包括储料装置、传送装置、破碎装置、振筛装置、加热装置、制冷装置、磁分装置、风选装置、液化装置、回收装置、过滤装置、排放装置、浸泡装置、干燥装置、干燥后分离装置、冶炼分离装置和储料桶,所述储料装置通过传送装置与破碎装置连接,所述破碎装置与振筛装置连接,所述振筛装置与加热装置连接,所述加热装置与制冷装置连接,所述制冷装置与磁分装置连接,所述磁分装置与风选装置连接;所述液化装置与回收装置连接,所述回收装置与过滤装置连接,所述过滤装置与排放装置连接;所述浸泡装置与干燥装置连接,所述干燥装置与干燥后分离装置连接;所述传送装置内设置有红外线传感器,所述储料桶设置有9个,所述废旧锂电池高效分选回收装置的工作原理如下:

a)利用红外线传感器可精确的测得废旧锂电池的传送位置,在破碎装置中对获得的废旧锂电池进行破碎操作,将经过破碎的锂电池输送到振筛装置通过振动对塑料外壳、金属、碎块进行初步分离,至此塑料外壳分离成功,通过将金属和碎块粉末输送到加热装置进行加热到温度为100~140℃,使其中的低燃点物进行充分燃烧,接下来输送到制冷装置进行冷却,防止二恶英的生成反应,继续通过磁分装置将铁铝和铜进行初步分离,使用风选装置对其进行处理,使金属铜彻底分离,并得到铁铝混合物、电池粉末;

b)将铁铝混合物通过冶炼分离法进行分离,得到铁和杂质铝;

c)将杂质铝输送到H2SO4和H2O2的浸泡装置中,通过干燥装置对浸泡生成物进行干燥处理,再加入到PVDF溶剂的分离装置中,使钴酸锂与铝彻底分离;

d)将电池粉末输送到液化装置中得到其包含的NMP液体,流回到回收装置中,空气中的NMP气体也通过液化装置进行液化,并使用过滤装置对排放到空气中的气体进行过滤,通过排放装置将过滤后的气体排放到空气中,最后将回收后的NMP液体再次投入生产使用。

2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池高效分选回收装置,其特征在于:所述破碎装置内设置有刀辊式粉碎机,且与振筛装置相连。

3.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池高效分选回收装置,其特征在于:所述加热装置内温度为100-140℃,所述制冷装置的制冷方式为水冷,所述制冷装置内温度为20-40℃。

4.根据权利要求3所述的一种废旧锂电池高效分选回收装置,其特征在于:所述过滤装置中设置有二氧化硅材料。

5.根据权利要求4所述的一种废旧锂电池高效分选回收装置,其特征在于:所述排放装置内设置有一个独有烟囱。

6.根据权利要求5所述的一种废旧锂电池高效分选回收装置,其特征在于:所述浸泡装置内设置有H2SO4溶液和H2O2的溶液。

7.根据权利要求6所述的一种废旧锂电池高效分选回收装置,其特征在于:所述干燥后分离装置内设置有PVDF溶剂。

说明书 :

一种废旧锂电池高效分选回收装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种废旧锂电池高效分选回收装置。

背景技术

[0002] 锂离子电池是目前世界上技术性能最好的可充电化学电池,具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、无污染等优点,被广泛的应用于移动通讯、笔记本电脑、便携式工具、电动自行车等领域。2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只,目前全球的锂二次电池市场主要集中于移动通信和笔记本电脑,国内移动用户已超过2亿户,位居全球第一,锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此,回收锂离子电池中经济价值高、含量较大的金属,实现节能减排、可持续发展具有重要意义。
[0003] 2016年5月19日,新能源汽车动力蓄电池回收利用政策研究座谈会日前在京召开,旨在加快推进新能源车电池回收利用。中国汽车技术研究中心专家介绍了电池回收利用相关管理政策,参会专家对完善回收利用管理工作提出了意见和建议。分析认为,新能源汽车发展迅速,中国汽车技术研究中心预测到2020年我国新能源汽车动力电池累计报废量将达到12万至17万吨,锂电池回收市场空间巨大。随着六氟磷酸锂等锂电原材料价格不断上涨,锂电池回收已具备较强经济性与迫切性。公司方面,南都电源、格林美等在2015年年报中均表示,将锂电回收业务作为未来的重要利润增长点。
[0004] 锂离子电池正极材料主要成分是LiCoO2,我国属于贫钴国家,自然界存储量较低,金属钴主要依靠进口来满足需求,并且钴属于重金属元素,锂电池的简单处理方式将会使其含有的钴等重金属元素在自然环境中累积,造成地下水和土壤的污染,会严重危害人类的健康。此外,废旧锂电池的各种金属材料都有较高的回收价值,因此,如果能从废旧锂离子电池中回收锂、钴、铜、镍、铁、铝等金属,不仅具有显著经济效益,而且可以避免其对环境的污染,具有良好的社会效益。

发明内容

[0005] 本发明主要解决现有技术所存在的技术缺陷及技术问题,从而提供一种高效分选回收装置通过随锂电池的周围环境温度信号的分析提取,对废旧锂电池进行高效的处理的废旧锂电池高效分选回收装置。
[0006] 本发明是一种废旧锂电池高效分选回收装置,包括储料装置、传送装置、破碎装置、振筛装置、加热装置、制冷装置、磁分装置、风选装置、液化装置、回收装置、过滤装置、排放装置、浸泡装置、干燥装置、分离装置、冶炼分离装置和储料桶,所述储料装置通过传送装置与破碎装置连接,所述破碎装置与振筛装置连接,所述振筛装置与加热装置连接,所述加热装置与制冷装置连接,所述制冷装置与磁分装置连接,所述磁分装置与风选装置连接;所述液化装置与回收装置连接,所述回收装置与过滤装置连接,所述过滤装置与排放装置连接;所述浸泡装置与干燥装置连接,所述干燥装置与分离装置连接;所述传送装置内设置有红外线传感器,所述储料桶设置有9个。
[0007] 作为优选,所述废旧锂电池高效分选回收装置的工作原理如下:
[0008] a)利用红外线传感器可精确的测得废旧锂电池的传送位置,在破碎装置中对获得的废旧锂电池进行破碎操作。将经过破碎的锂电池输送到振筛装置通过振动对塑料外壳、金属、碎块进行初步分离,至此塑料外壳分离成功,通过将金属和碎块粉末输送到加热装置进行加热到温度为100~140℃,使其中的低燃点物进行充分燃烧,接下来输送到制冷装置进行冷却,防止二恶英的生成反应,继续通过磁分装置将铁铝和铜进行初步分离,使用风选装置对其进行处理,使金属铜彻底分离,并得到铁铝混合物、电池粉末;
[0009] b)将铁铝混合物通过冶炼分离法进行分离,得到铁和杂质铝;
[0010] c)将杂质铝输送到H2SO4和H2O2的浸泡装置中,通过干燥装置对浸泡生成物进行干燥处理,再加入到PVDF溶剂的分离装置中,使钴酸锂与铝彻底分离;
[0011] d)将电池粉末输送到液化装置中得到其包含的NMP液体,流回到回收装置中,空气中的NMP气体也通过液化装置进行液化,并使用过滤装置对排放到空气中的气体进行过滤,通过排放装置将过滤后的气体排放到空气中。最后将回收后的NMP液体再次投入生产使用。
[0012] 作为优选,所述破碎装置内设置有刀辊式粉碎机,且与振筛装置相连。
[0013] 作为优选,所述加热装置内温度为100-140℃,所述制冷装置的制冷方式为水冷,所述制冷装置内温度为20-40℃;实现锂电池的充分燃烧分解,防止二恶英的生成反应。
[0014] 作为优选,所述过滤装置中设置有二氧化硅材料。
[0015] 作为优选,所述排放装置内设置有一个独有烟囱。
[0016] 作为优选,所述浸泡装置内设置有H2SO4溶液和H2O2的溶液。
[0017] 作为优选,所述分离装置内设置有PVDF溶剂。
[0018] 本发明的有益效果是:本发明结构简单,传感器敏感度高,智能化程度高,可以智能的感应到锂电池的传送情况,并且利用现有简单设备对电池中的材料进行准确且高效的分离,回收成本低,回收的材料杂质少,纯度高,效果好。通过此装置对废旧锂电池进行回收,实现了资源高效循环回收利用的目的,节约了锂电池回收利用的成本和资源。同时,也利于节能环保。

附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1为本发明一种废旧锂电池高效分选回收装置的工作流程图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0022] 如图1所示的一种废旧锂电池高效分选回收装置,包括储料装置1、传送装置2、破碎装置3、振筛装置4、加热装置5、制冷装置6、磁分装置7、风选装置8、液化装置9、回收装置10、过滤装置11、排放装置12、浸泡装置13、干燥装置14、分离装置15、冶炼分离装置16和储料桶17,所述储料装置1通过传送装置2与破碎装置3连接,所述破碎装置3与振筛装置4连接,所述振筛装置4与加热装置5连接,所述加热装置5与制冷装置6连接,所述制冷装置6与磁分装置7连接,所述磁分装置7与风选装置8连接;所述液化装置9与回收装置10连接,所述回收装置10与过滤装置11连接,所述过滤装置11与排放装置12连接;所述浸泡装置13与干燥装置14连接,所述干燥装置14与分离装置15连接;所述传送装置2内设置有红外线传感器(未图示),所述储料桶17设置有9个。
[0023] 所述废旧锂电池高效分选回收装置的工作原理如下:
[0024] a)利用红外线传感器可精确的测得废旧锂电池的传送位置,在破碎装置中对获得的废旧锂电池进行破碎操作。将经过破碎的锂电池输送到振筛装置通过振动对塑料外壳、金属、碎块进行初步分离,至此塑料外壳分离成功,通过将金属和碎块粉末输送到加热装置进行加热到温度为100~140℃,使其中的低燃点物进行充分燃烧,接下来输送到制冷装置进行冷却,防止二恶英的生成反应,继续通过磁分装置将铁铝和铜进行初步分离,使用风选装置对其进行处理,使金属铜彻底分离,并得到铁铝混合物、电池粉末;
[0025] b)将铁铝混合物通过冶炼分离法进行分离,得到铁和杂质铝;
[0026] c)将杂质铝输送到H2SO4和H2O2的浸泡装置中,通过干燥装置对浸泡生成物进行干燥处理,再加入到PVDF溶剂的分离装置中,使钴酸锂与铝彻底分离;
[0027] d)将电池粉末输送到液化装置中得到其包含的NMP液体,流回到回收装置中,空气中的NMP气体也通过液化装置进行液化,并使用过滤装置对排放到空气中的气体进行过滤,通过排放装置将过滤后的气体排放到空气中。最后将回收后的NMP液体再次投入生产使用。
[0028] 所述破碎装置3内设置有刀辊式粉碎机(未图示),且与振筛装置相连。
[0029] 所述加热装置5内温度为100-140℃,所述制冷装置6的制冷方式为水冷,所述制冷装置6内温度为20-40℃;实现锂电池的充分燃烧分解,防止二恶英的生成反应。
[0030] 所述过滤装置11中设置有二氧化硅材料。
[0031] 所述排放装置12内设置有一个独有烟囱。
[0032] 所述浸泡装置13内设置有H2SO4溶液和H2O2的溶液。
[0033] 所述分离装置15内设置有PVDF溶剂。
[0034] 本发明的有益效果是:本发明结构简单,传感器敏感度高,智能化程度高,可以智能的感应到锂电池的传送情况,并且利用现有简单设备对电池中的材料进行准确且高效的分离,回收成本低,回收的材料杂质少,纯度高,效果好。通过此装置对废旧锂电池进行回收,实现了资源高效循环回收利用的目的,节约了锂电池回收利用的成本和资源。同时,也利于节能环保。
[0035] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。