一种电池破碎装置及其破碎回收工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电池破碎装置及其破碎回收工艺，所述电池破碎装置包括破碎仓和蒸馏

【技术实现步骤摘要】
一种电池破碎装置及其破碎回收工艺


[0001]本专利技术属于电池回收
，涉及一种电池破碎装置及其破碎回收工艺。

技术介绍

[0002]退役锂离子电池在回收外壳、铜铝箔和正负极粉料之前，需要先进行破碎，使锂电池各组分单体解离。由于退役锂离子电池通常带电，且电池内部含有易燃的电解液成分，所以在破碎过程中极易起火。目前常见的破碎方法主要分为两类：一类是将带电电池先放电，再破碎，用氯化钠、硫酸钠等盐溶液浸泡电池，使电池正负极上发生电解水反应，完成电池放电及电解液渗透，此类方法放电不彻底、电压反弹，只能降低破碎过程起火的概率，做不到完全避免，且存在电池腐蚀、电解液渗漏、放电废水难处理的问题。
[0003]另一类方法是在惰性气体保护的环境下，直接进行锂离子电池的带电破碎，通过控制破碎腔内氧气浓度，降低起火概率。此类方法需要设置中间过渡舱来保证电池进料、出料的无氧环境，导致无法做到连续破碎，处理能力受限；如CN 212434705U公开的一种废旧电池带电破碎装置，包括给料斗，具有进料口和出料口，进料斗内设置有液位传感器；破碎箱的上端入口与出料口连接，破碎箱内设置有破碎机；集料箱的上端入口与破碎箱的下端出口连接；循环组件包括输水管、出水龙头和第一动力机构，出水龙头设置在进料口的上方，输水管的一端与出水龙头连接，另一端与集料箱连接；第一动力机构驱动液体循环，使出水龙头持续流出液体以密封进料口，同时，液体高度保持与液位传感器持平，使破碎机的破碎器完全浸泡在液体内；其公开的装置虽然能够实现水下破碎，但是没有保护系统，只依靠热转换器，不能确保水下破碎不起火，并且电解液不回收，正负极材料也不能直接回收。
[0004]同时，目前退役锂离子电池常规的回收方法是将带电锂离子电池先盐水放电，再破碎，目的是避免破碎过程起火，破碎后的物料进入窑炉无氧裂解，去除电解液和隔膜，最后再经风选外壳、粉碎打粉和铜铝分离等工艺，得到最终正负极粉，此类工艺存在放电废水难处理、窑炉成本、能耗高且工艺流程冗长等问题。
[0005]基于以上研究，需要提供一种电池破碎装置及其破碎回收工艺，能够避免锂离子电池在破碎过程中起火，且能够实现连续破碎，电解液能够回收，液体介质能循环利用，回收流程短，无环境污染，能耗低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种电池破碎装置及其破碎回收工艺，所述电池破碎装置为湿式带电破碎装置，能实现连续破碎，使得电池破碎过程不起火，提升了破碎过程的安全性，并且电解液能回收，分离后液体介质能循环利用，同时，正负极材料也能进行回收。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种电池破碎装置，所述电池破碎装置包括破碎仓和蒸馏
‑
冷凝装置；
[0009]所述破碎仓为湿式破碎仓，包括破碎上室和集料下室，所述破碎上室和集料下室
的交界处设置出料口，出料口下端设置出料输送装置；
[0010]所述蒸馏
‑
冷凝装置的一侧与集料下室的底部连接，另一侧与破碎上室的顶部连接。
[0011]本专利技术提供的电池破碎装置的破碎仓为湿式破碎仓，能够使电池在液态环境下进行破碎，避免了电池在破碎过程中起火，并且本专利技术破碎仓包括上室和下室且二者之间还设置了出料输送装置，使破碎后的部分物料能够直接回收，无法输送的物料如电解液能够在蒸馏
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冷凝装置中进行回收；具体地，一方面集料下室直接与蒸馏
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冷凝装置相连，包括电解液的液体能流入蒸馏
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冷凝装置进行分离，得到电解液，并且破碎仓中的液体流出还能够降低破碎仓中的温度，另一方面，由于蒸馏
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冷凝装置还与破碎上室的顶部连接，因此通过蒸馏
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冷凝装置分离产生的液体介质能再次返回破碎仓进行循环利用，因此，本专利技术提供的电池破碎装置提升了破碎过程的安全性，使湿式破碎的液体介质能循环利用，并且还能实现电解液的回收。
[0012]优选地，所述电池破碎装置还包括监测仪和制氮机，所述监测仪设置在破碎上室内，所述制氮机与破碎上室顶部连接。
[0013]优选地，所述监测仪为测氧仪。
[0014]本专利技术所述电池破碎装置还包括制氮机，且制氮机与破碎仓相连，能够向破碎仓中通入氮气，使电池的破碎不仅在液态环境中进行，还在氮气保护下进行，进一步提升了破碎时的安全性，同时，为了避免氧气使破碎时起火，还在破碎仓中设置了测氧仪作为监测仪进行监测氧气浓度，以便使制氮机中及时同通入氮气，控制破碎仓中的氧气浓度。
[0015]优选地，所述破碎仓内注有液体并包括氮气，破碎仓内氧气浓度≤5％，例如可以是4.5％、4％、3.5％、3％、2.5％、2％、1.5％或1％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0016]本专利技术所述破碎仓内液体要保证覆盖破碎刀具，并且要保证破碎仓液面上方的氧气浓度≤5％。
[0017]优选地，所述蒸馏
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冷凝装置包括依次连接的蒸馏装置和冷凝装置，所述蒸馏装置顶部出气口与冷凝装置连接。
[0018]优选地，所述蒸馏装置的一侧进液口与集料下室的底部连接，蒸馏装置底部出液口与破碎上室的顶部连接。
[0019]本专利技术破碎过程产生的电解液随着破碎仓内液体，一同被抽出，降低了仓内温度，并先进入蒸馏装置进行蒸馏，电解液以气体形式蒸馏出进入冷凝装置进行冷凝，即可回收得到电解液，蒸馏得到的液体还能再回用于破碎仓中，继续作为破碎的液态介质。
[0020]优选地，所述破碎上室内部还设置刮板，一侧还连接进料输送装置，所述进料输送装置包括皮带机。
[0021]本专利技术在破碎上室内设置刮板，对于破碎产生的轻物料如隔膜能够旋转刮出进行回收。
[0022]优选地，所述出料输送装置表面设置筛网，末端设置挡板。
[0023]本专利技术输料装置表面的筛网能够让液体通过，使固体物料传输回收，末端的挡板避免了物料不经过出料输送装置就进入集料下室中，确保了物料的回收。
[0024]优选地，所述出料输送装置包括筛网传送带。
[0025]第二方面，本专利技术提供了一种破碎回收工艺，所述破碎回收工艺采用如第一方面所述的电池破碎装置进行破碎回收。
[0026]优选地，所述破碎回收工艺包括如下步骤：
[0027](1)退役电池在破碎上室中进行湿式破碎，得到重物料和轻物料，所述重物料通过破碎上室和集料下室之间的出料口进入集料下室；
[0028](2)步骤(1)所述重物料中的液体通过出料输送装置进入集料下室，再进入蒸馏
‑
冷凝装置，得到电解液和分离后的液体，所述分离后的液体循环利用返回破碎仓；
[0029]步骤(1)所述重物料中的固体通过出料输送装置回收。
[0030]本专利技术所述破碎回收先在破碎仓的破碎上室中进行湿式带电破碎，破碎得到的轻物料和重物料，重物料随自身重力下沉，经破碎仓上下室中间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池破碎装置，其特征在于，所述电池破碎装置包括破碎仓和蒸馏
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冷凝装置；所述破碎仓为湿式破碎仓，包括破碎上室和集料下室，所述破碎上室和集料下室的交界处设置出料口，出料口下端设置出料输送装置；所述蒸馏
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冷凝装置的一侧与集料下室的底部连接，另一侧与破碎上室的顶部连接。2.根据权利要求1所述的电池破碎装置，其特征在于，所述电池破碎装置还包括监测仪和制氮机，所述监测仪设置在破碎上室内，所述制氮机与破碎上室顶部连接；优选地，所述监测仪为测氧仪。3.根据权利要求1或2所述的电池破碎装置，其特征在于，所述蒸馏
‑
冷凝装置包括依次连接的蒸馏装置和冷凝装置，所述蒸馏装置顶部出气口与冷凝装置连接；优选地，所述蒸馏装置的一侧进液口与集料下室的底部连接，蒸馏装置的底部出液口与破碎上室的顶部连接。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的电池破碎装置，其特征在于，所述破碎上室内部还设置刮板，一侧还连接进料输送装置；优选地，所述出料输送装置表面设置筛网，末端设置挡板。5.一种破碎回收工艺，其特征在于，所述破碎回收工艺采用如权利要求1
‑
4任一项所述的电池破碎装置进行破碎回收。6.根据权利要求5所述的破碎回收工艺，其特征在于，所述破碎回收工艺包括如下步骤：(1)退役电池在破碎上室中进行湿式破碎，得到重物料和轻物料，所述重物料通过破碎上室和集料下室之间的出料口进入集料下室；(2)步骤(1)所述重物料中的液体通过出料输送装置进入集料下室，再进入蒸馏
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冷凝装置，得到电解液和分离后的液体，所述分离后的液体循环利用返回破碎仓；步骤(1)所述重物料中的固体通过出料输送装置回收。7.根据权利要求5或6所述的破碎回收工艺，其特征在于，步骤(1)所述湿式破碎采用的液体包括有机溶剂；优选地，所述湿式破碎在氧气浓度≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙惠雨，刘刚锋，林晓，王雪，刘春伟，
申请(专利权)人：苏州博萃循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：