一种退役锂电池电解液的无害化处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及新能源环保处理技术领域，揭露了一种退役锂电池电解液的无害化处理方法及装置，包括：启动放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组，利用残留电能计算模块对退役锂电池执行物料放电得到空电锂电池，利用加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理得到电解液，将电解液导入包括残渣吸附管道和催化重整管道的吸附模组，利用残渣吸附管道吸附电解液中的残渣得到电解残渣及纯电解气，基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应得到催化气体，将催化气体通过冷却模组执行冷却收藏并将电解残渣回收至残渣回收中心。本发明专利技术主要目的在于克服传统机械方法破碎退役锂电池未考虑破碎电池片所沾有的电解液从而造成环境污染问题。成环境污染问题。成环境污染问题。

【技术实现步骤摘要】
一种退役锂电池电解液的无害化处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种退役锂电池电解液的无害化处理方法及装置，属于新能源环保处理


技术介绍

[0002]退役电池是指达到规定使用期限或电池衰减度满足指定衰减阈值需要执行二次利用或销毁的电池，其中可二次利用的退役电池又称为梯次利用电池，而达不到二次利用的退役电池需要执行破碎销毁，从而实现无害化处理。
[0003]由于电池种类复杂，包括锂电池、干电池、铅晶蓄电池、液体电池、铁镍蓄电池等，其中锂电池包括大量复杂的电解液，因此若退役锂电池的核心关注点在于如何处理锂电池中的电解液。
[0004]退役锂电池电解液的无害化处理一直是核心关注点。目前常用的无害化处理方法主要依赖于机械破碎，即通过机械破碎装置挤压退役锂电池，从而使得退役锂电池的内部结构被破坏，其内部电解液流出后，收集所流出的电解液并集中销毁或废物利用。
[0005]上述方法虽然可实现退役锂电池电解液的无害化处理，但技术实施步骤相对粗糙，简单快捷的机械破碎方法虽然可获取到大部分电解液，但并未处理破碎电池片所沾有的电解液，从而导致沾有电解液残留的破碎锂电池渣污染环境。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种退役锂电池电解液的无害化处理方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于克服传统机械方法破碎退役锂电池收集电解液，未考虑破碎电池片所沾有的电解液的现象，从而造成环境污染的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供的一种退役锂电池电解液的无害化处理方法，包括：
[0008]接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池；
[0009]启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组；
[0010]将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块；
[0011]利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量；
[0012]将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定；
[0013]利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液；
[0014]将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道
连接得到；
[0015]利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体；
[0016]将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。
[0017]可选地，所述残留电能计算模块包括残留电能计算电路，其中残留电能计算电路由保护电阻、电流表、电压表组成，其中保护电阻的电阻值可调。
[0018]可选地，所述根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：
[0019]获取退役锂电池在计算得到残留电能时的电池温度，得到当前电池温度；
[0020]接收构建导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量和最大释放质量；
[0021]根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量。
[0022]可选地，所述根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：
[0023]根据下式计算得到所释放的导电石墨粉的质量：
[0024][0025]其中，Q
p
表示根据残留电能计算得到的导电石墨粉的质量，Q
min
表示导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量，Q
max
表示最大释放质量，R
p
表示利用残留电能计算电路计算残留电能时保护电阻的当前电阻值，T
p
为退役锂电池计算得到残留电能时，退役锂电池的当前电池温度，R
e
为残留电能计算电路中保护电阻可调情况下的最大电阻值，T
e
为计算退役锂电池的残留电能时，所设定的退役锂电池的最高电池温度，E0为退役锂电池的残留电能，E1为退役锂电池在出厂时所标定的最大电能。
[0026]可选地，所述利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，包括：
[0027]在所述加热冷凝模组中注入由二氧化碳及惰性气体组成的防爆炸气体，其中加热冷凝模组由电池加热模块和挥发冷凝模块组成；
[0028]直至防爆炸气体达到预设的注入量后，对所述空电锂电池执行机械破碎操作，得到破碎锂电池；
[0029]将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气；
[0030]启动所述挥发冷凝模块吸收电解气，并对吸收的电解气执行物理降温得到所述电解液。
[0031]可选地，所述将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气，包括：
[0032]将破碎锂电池所在环境加热至所述当前电池温度，当破碎锂电池所在环境达到所述当前电池温度时启动电池加热模块；
[0033]利用所述电池加热模块对破碎锂电池执行非线性加热，其中非线性加热的操作步骤包括：
[0034]测定所述破碎锂电池的质量，得到破碎电池质量；
[0035]接收非线性加热的终止时间点，根据所述破碎电池质量及终止时间点构建如下非线性加热函数：
[0036][0037]其中，T
max
表示根据非线性加热函数求解得到的最大加热温度，T
p
为所述当前电池温度，t1为利用电池加热模块对破碎锂电池执行非线性加热的起始时间点，t2为非线性加热的终止时间点，τ为非线性加热函数的权重因子，i1为电池加热模块内置的电池加热电路的起始电流值，Q
e
为破碎电池质量，f(t，Q
e
)是以破碎电池质量和非线性加热时间为自变量，以电池加热电路的电流变化值为因变量所构建的函数，且f(t，Q
e
)为增函数，伴随非线性加热时间增大，电流变化值越大；
[0038]求解所述非线性加热函数，得到最大加热温度；
[0039]当电池加热模块对破碎锂电池执行加热达到所述最大加热温度后，停止加热并持续维持最大加热温度至指定时间点，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气。
[0040]可选地，所述利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，包括：
[0041]将电解液全部导入至残渣吸附管道中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述方法包括：接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池；启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组；将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块；利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量；将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定；利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液；将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到；利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体；将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。2.如权利要求1所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述残留电能计算模块包括残留电能计算电路，其中残留电能计算电路由保护电阻、电流表、电压表组成，其中保护电阻的电阻值可调。3.如权利要求2所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：获取退役锂电池在计算得到残留电能时的电池温度，得到当前电池温度；接收构建导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量和最大释放质量；根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量。4.如权利要求3所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：根据下式计算得到所释放的导电石墨粉的质量：其中，Q
p
表示根据残留电能计算得到的导电石墨粉的质量，Q
min
表示导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量，Q
max
表示最大释放质量，R
p
表示利用残留电能计算电路计算残留电能时保护电阻的当前电阻值，T
p
为退役锂电池计算得到残留电能时，退役锂电池的当前电池温度，R
e
为残留电能计算电路中保护电阻可调情况下的最大电阻值，T
e
为计算退役锂电池的残留电能时，所设定的退役锂电池的最高电池温度，E0为退役锂电池的残留电能，E1为退役锂电池在出厂时所标定的最大电能。5.如权利要求4所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，包括：在所述加热冷凝模组中注入由二氧化碳及惰性气体组成的防爆炸气体，其中加热冷凝模组由电池加热模块和挥发冷凝模块组成；直至防爆炸气体达到预设的注入量后，对所述空电锂电池执行机械破碎操作，得到破碎锂电池；将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气；启动所述挥发冷凝模块吸收电解气，并对吸收的电解气执行物理降温得到所述电解液。6.如权利要求5所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气，包括：将破碎锂电池所在环境加热至所述当前电池温度，当破碎锂电池所在环境达到所述当前电池温度时启动电池加热模块；利用所述电池加热模块对破碎锂电池执行非线性加热，其中非线性加热的操作步骤包括：测定所述破碎锂电池的质量，得到破碎电池质量；接收非线性加热的终止时间点，根据所述破碎电池质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟鹏，丁柏栋，李艳芹，胡石春，罗峰，李观峰，
申请(专利权)人：广东杰成新能源材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：