一种锂离子电池正极废弃浆料回收系统及回收方法技术方案

本发明专利技术公开一种锂离子电池正极废弃浆料回收系统，包括搅拌机、过滤漏斗、转臂式烘干机、球磨机、流化床、填料吸收塔、筛分机，搅拌机、过滤漏斗、转臂式烘干机、球磨机、流化床依次首尾连接，流化床的排气口连接填料吸收塔，筛分机位于流化床出料口的下方。本发明专利技术转臂式烘干机烘出的水分和溶剂由排气管导入到流化床中，并最终随流化床中的有害气体一起进入填料吸收塔，避免了环境污染。本发明专利技术的回收系统实现了锂离子电池生产中正极废弃浆料连续高效的回收，不仅能确保回收物料的纯度，而且效率高、污染小，即使在长期使用后仍具有良好的性能表现，从而大大降低了生产成本，提高了电池制造企业的竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池
，具体而言涉及一种锂离子电池正极废弃浆料回收系统及回收方法。
技术介绍
锂离子电池以其能量密度高、重量轻、使用寿命长、自放电率低且无记忆效应等优点而被广泛应用在移动通讯、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车等领域。锂离子电池的主要部分是正、负极片，正极片通常是正极活性材料、导电剂、粘结剂均匀混合成浆料后涂布在集流体铝箔上而制成的，其中正极活性材料一般为锂的化合物,如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等，而且正极活性材料约占电池总成本的30-40%。将正极活性材料制成浆料涂布在集流体上时，各个工艺都不可避免的会产生废弃浆料，不仅造成资源浪费，而且处理不当易造成环境污染。因此，为了节约成本、保护环境，有必要对正极废弃浆料实施回收。但废弃浆料长时间暴露于空气中，易混入杂质、异物而且吸水后会产生结块现象，如果直接用于涂布，粗硬的废浆料颗粒在轧辊的作用下会扎破极片或者在卷绕电芯时刺穿隔膜，造成电池内部短路，大大影响电池品质。因此，非常需要一种工序简单、回收率高、能连续化运行、回收过程不引入其他成分且对环境友好的锂离子电池正极废弃浆料回收系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术，提供一种锂离子电池正极废弃浆料回收系统及回收方法，该系统能够对锂离子电池生产过程中产生的正极废弃浆料进行连续回收，流程简洁，实施方便，回收效率高且经济效益明显。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种锂离子电池正极废弃浆料回收系统，其特征在于，包括用于收集废弃浆料、添加溶剂并进行搅拌的搅拌机；对搅拌后的浆料进行过滤以除去异物、杂质的过滤漏斗；对除杂后的浆料进行烘干以除去水分和溶剂的转臂式烘干机；用于对烘干后的浆料粉料进行研磨的球磨机；用于除去研磨后粉料中粘结剂、导电剂的流化床；用于除去从流化床中排出的有害气体的填料吸收塔；对最终回收的粉料进行过筛的筛分机；所述搅拌机、过滤漏斗、转臂式烘干机、球磨机、流化床依次首尾连接，流化床的排气口连接填料吸收塔，筛分机位于流化床出料口的下方。进一步的，所述过滤漏斗中设置有过滤网。进一步的，所述转臂式烘干机包括筒体、电机、料道、料刷、刮刀、排料口，其中电机位于筒体内部并通过支撑杆与筒体连接；料道呈“L”形，料道竖直部分的截面为圆形，且料道进料口通过轴承与筒体上部端盖相连，水平部分的截面逐渐由圆形向矩形过渡；料道末端通过支架连接料刷，料刷呈圆柱形结构，其一侧接触料道的矩形出口，另一侧与筒体的内壁接触；刮刀固连在料道上，且刀片与筒体内壁接触；电机的输出旋转轴与料道固连，并且料道竖直部分、输出旋转轴两者的中心轴线重合；筒体的上部端盖开有气孔，所述排料口设置在筒体的底部。进一步的，所述筒体的外壁设置有用于对转臂式烘干机加热的电阻丝，所述电阻丝被隔热层包裹。本专利技术还公开一种锂离子电池正极废弃浆料回收方法，包括以下步骤：（1）将收集到的锂离子电池生产过程中产生的正极废弃浆料放入搅拌机，加入原先生产时配制正极浆料时添加的溶剂，边添加溶剂边进行搅拌，直至废弃浆料中的结块现象消失；（2）搅拌后的浆料流入过滤漏斗，进一步除去异物及杂质；（3）过滤除杂后的浆料进入转臂式烘干机除去水分和溶剂，得到浆料粉料；（4）烘干后的浆料粉料进入球磨机进行粉碎；（5）粉碎后的浆料粉料进入流化床，进一步除去粘结剂、导电剂；（6）对所得粉料进行过筛，筛选出正极粉料。进一步的，所述步骤（1）中溶剂为N-甲基吡咯烷酮。本专利技术的有益效果：本专利技术的回收系统中只加入了正常生产中所需的溶剂，并未引入其他成分，保证了回收纯度；除杂后的浆料进入转臂式烘干机的料道，电机运转时，浆料在离心力作用下逐渐向末端矩形出口移动，由于料刷接触筒体和料道出口，因此料刷边旋转边将浆料涂在筒体的内壁上。由于筒体被电阻丝加热，涂在内壁上的浆料薄层会被迅速烘干，而且受热均匀，刮刀随后将浆料薄层从筒体内壁刮下，所得粉料进入球磨机；转臂式烘干机烘出的水分和溶剂由排气管导入到流化床中，并最终随流化床中的有害气体一起进入填料吸收塔，避免了环境污染。本专利技术的回收系统实现了锂离子电池生产中正极废弃浆料连续高效的回收，不仅能确保回收物料的纯度，而且效率高、污染小，即使在长期使用后仍具有良好的性能表现，从而大大降低了生产成本，提高了电池制造企业的竞争力。附图说明图1是本专利技术中锂离子电池正极废弃浆料回收流程图；图2是本专利技术回收系统的空间布局结构示意图；图3是本专利技术中转臂式烘干机的局部剖视示意图；图4是本专利技术中转臂式烘干机对应料道、支架及料刷的三维结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。图1示出了本专利技术中锂离子电池正极废弃浆料的回收流程，首先将正极废弃浆料置于搅拌机中，边添加正常生产时配制正极浆料所需的溶剂(如NMP),边进行搅拌，直至废弃浆料中的结块消失；搅拌后的浆料通过过滤漏斗去除异物及杂质；然后再进入转臂式烘干机进一步去除水分和溶剂；把转臂式烘干机中生成的浆料粉料放入球磨机进行粉碎；粉碎后的浆料粉料进入流化床，进一步去除粘结剂、导电剂，同时转臂式烘干机中产生的有害气体也导入流化床中；最终，流化床中产生的有害气体被填料吸收塔吸收，所得物料经筛分机过筛，即为锂离子电池正极活性材料。图2是本专利技术回收系统的空间布局结构示意图，该回收系统由搅拌机10、过滤漏斗20、转臂式烘干机30、球磨机40、流化床50、筛分机60及填料吸收塔70组成。其中，搅拌机10、过滤漏斗20、转臂式烘干机30、球磨机40、流化床50依次首尾连接；过滤漏斗20中设置有过滤网201；转臂式烘干机30上开有气孔301，通过排气管302将有害气体导入流化床50中；流化床50的排气口501连接填料吸收塔70；筛分机60位于流化床50出料口502的下方。图3是本专利技术回收系统中转臂式烘干机30的局部剖视示意图，图4是其对应料道305、支架306及料刷307的三维结构示意图。转臂式烘干机30主要是由筒体314、电机310、料道305、料刷307、刮刀309构成，其中电机310通过支撑杆311与筒体314连接；料道305呈“L”形，料道305竖直部分的截面为圆形，且料道进料口3051通过轴承304与筒体314上部端盖303相连，水平部分的截面逐渐由圆形向矩形过渡；料道305末端通过支架306连接料刷307，料刷307呈圆柱形结构，可绕自身中心轴线旋转，其一侧接触料道305的矩形出口，另一侧与筒体314的内壁接触；刮刀309固连在料道305上，且刀片与筒体314的内壁接触；电机310的输出旋转轴308与料道305固连，并且料道305竖直部分、输出旋转轴308两者的中心轴线重合；筒体314的上部端盖303开有气孔301，并通过排气管302将烘干产生的气体导入流化床50中；筒体314的外壁设置有电阻丝313，用于对转臂式烘干机30加热，同时电阻丝313被隔热层312包裹。开始操作时，除杂后的浆料由料道进料口3051进入转臂式烘干机30，电机310运转时，浆料在离心力作用下逐渐向料道末端矩形出口移动，由于料刷307分别接触筒体314和料道出口，因此料刷307边旋转边将浆料涂在筒体314的内壁上。由于筒体314被电阻丝313加热，涂在内壁上的浆料薄层会被迅速烘干，而且受热均匀，刮刀309随本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池正极废弃浆料回收系统，其特征在于，包括用于收集废弃浆料、添加溶剂并进行搅拌的搅拌机；对搅拌后的浆料进行过滤以除去异物、杂质的过滤漏斗；对除杂后的浆料进行烘干以除去水分和溶剂的转臂式烘干机；用于对烘干后的浆料粉料进行研磨的球磨机；用于除去研磨后粉料中粘结剂、导电剂的流化床；用于除去从流化床中排出的有害气体的填料吸收塔；对最终回收的粉料进行过筛的筛分机；所述搅拌机、过滤漏斗、转臂式烘干机、球磨机、流化床依次首尾连接，流化床的排气口连接填料吸收塔，筛分机位于流化床出料口的下方。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极废弃浆料回收系统，其特征在于，包括用于收集废弃浆料、添加溶剂并进行搅拌的搅拌机；对搅拌后的浆料进行过滤以除去异物、杂质的过滤漏斗；对除杂后的浆料进行烘干以除去水分和溶剂的转臂式烘干机；用于对烘干后的浆料粉料进行研磨的球磨机；用于除去研磨后粉料中粘结剂、导电剂的流化床；用于除去从流化床中排出的有害气体的填料吸收塔；对最终回收的粉料进行过筛的筛分机；所述搅拌机、过滤漏斗、转臂式烘干机、球磨机、流化床依次首尾连接，流化床的排气口连接填料吸收塔，筛分机位于流化床出料口的下方。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极废弃浆料回收系统，其特征在于，所述过滤漏斗中设置有过滤网。3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极废弃浆料回收系统，其特征在于，所述转臂式烘干机包括筒体、电机、料道、料刷、刮刀、排料口，其中电机位于筒体内部并通过支撑杆与筒体连接；料道呈“L”形，料道竖直部分的截面为圆形，且料道进料口通过轴承与筒体上部端盖相连，水平部分的截面逐渐由圆形向矩形过渡；料道末端通过支架连接料刷，料刷呈圆柱形结构，其一侧接触料道的矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冲，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34