极片材料交变应力分离回收方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种极片材料交变应力分离回收方法及装置，将分离出来的电极薄片经输送带输送到交变应力碾压机构进行碾压，电极薄片经过碾压分离成正/负极材料和铝箔/铜箔；输送带将经过碾压分离的正/负极材料和铝箔/铜箔的混合料输送到材料拍打脱离机构进一步拍打脱离；输送带将经过拍打脱离的混合料输送到材料分选机构进行分选回收。电极薄片经本发明专利技术提供的极片材料交变应力分离回收方法及装置进行回收后，不产生混杂，回收率高，纯净度高，资源利用价值达到最大化。源利用价值达到最大化。源利用价值达到最大化。

【技术实现步骤摘要】
极片材料交变应力分离回收方法及装置


[0001]本专利技术涉及退役锂电池回收利用
，具体涉及动力和储能退役锂电池正/负极片的电极材料与集流体之间的分离回收方法及装置。

技术介绍

[0002]随着我国新能源电动汽车和电力储能的大力推广，锂电池的生产规模出现了爆发性的增长，现有的和在建的锂电池产能总和已突破1TWh。自2020年开始，每年已有几十万吨的锂电池退役下来，并且数量还将逐年快速递增，直至将来年退役近千万吨的规模。目前，国内外退役锂电池的高品质回收利用技术还远跟不上锂电池飞速发展的步伐，业已成为实现锂电池循环经济产业链目标中亟待解决和完善的关键一环。
[0003]锂电池单体主要是由正极片(由正/负极材料涂覆在铝箔两面构成)，塑料隔膜和负极片(由负极材料涂覆在铜箔两面构成)逐层叠加或卷绕成芯包，再装入外壳中注入适量的电解液后加以密封构成。为实现退役锂电池绿色高效的回收利用，研发将电池单体的外壳、正/负极材料、铝箔、塑料隔膜、负极材料、铜箔和电解液这七大组分材料，进行全自动化、全组分精准分类回收的锂电池单体拆分新技术已是当务之急，其中，正、负极片的电极材料与铝箔、铜箔之间的分离回收技术是亟待解决的重点技术瓶颈之一。近年来国内外有许多科研院所，公司企业和技术人员投入大量的时间精力和资金，进行了相关技术的研发，开发出了一些技术方法，归纳起来包括以下四种：1.粉碎分离回收法；2.液体浸泡分离回收法；3.破碎撞击摩擦分离回收法；4.2021年上半年英国莱斯特大学刚刚发表的研究成果—大功率超声波分离法。
[0004]在专利号为：201821091808.5、201910527063.5和2019113650245.3等专利文献中，主要是通过极片破碎装置、极片液体浸泡装置或极片撞击摩擦装置将正、负极片的电极材料和铝箔及铜箔之间进行分离处理，但是存在以下问题：1.通过粉碎和破碎的方法，存在分离材料混杂严重，后续分选工序复杂，材料回收率和纯净度不高，特别是120目以上的细小混杂粉料无法进行有效分选，同时破碎过程还有大量粉尘产生，需要配置大型的除尘装置进行环保达标排放处理；2.采用液体浸泡的方法，存在回收材料需要干燥处理，耗能较高，且废液需要环保处理成本较大；3.使用撞击摩擦脱粉的方法，存在与粉碎法同样的材料混杂问题，同时由于极片之间的高速撞击，铝箔和铜箔会发生卷曲成团将电极粉料包裹在其中，铝箔、铜箔的破碎细粉也会进入到电极材料之中，直接影响极片材料的回收率和回收纯净度；4.应用超声波的方法，由于需要在液体中进行处理，同样存在因使用液体而引起的一系列问题，并且使用大功率超声波发生器(200w/cm2)，不仅能耗较高，而且在液体中超声波对铝箔和铜箔会产生一定的侵蚀作用，使其材料表面出现较多的侵蚀孔洞，从而影响铝箔、铜箔的回收率也影响电极材料的回收纯净度。
[0005]总之，现有技术存在的不足是：没有从根本上解决正、负极片材料分离回收的高回收率、高纯净度和节能环保的关键技术问题，这也是锂电池拆解回收行业要实现的终极目标：材料精准拆分，资源高效利用，工艺环保减排所亟待解决的三大关键技术(正负极片分
选；极片材料分离；电解液回收)之一。

技术实现思路

[0006]为此，本专利技术实施例提供一种极片材料交变应力分离回收方法及装置，以解决现有技术存在的没有从根本上解决正/负极片材料分离回收的高回收率、高纯净度和节能环保的关键技术问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0008]第一方面，一种极片材料交变应力分离回收方法，包括以下步骤：
[0009]S1：将分离出来的电极薄片分布到输送带上进行输送；
[0010]S2：输送带将电极薄片输送到交变应力碾压机构进行碾压，电极薄片经过碾压分离成正/负极材料和铝箔/铜箔；
[0011]S3：输送带将经过碾压分离的正/负极材料和铝箔/铜箔的混合料输送到材料拍打脱离机构进一步拍打脱离；
[0012]S4：输送带将经过拍打脱离的混合料输送到材料分选机构进行分选回收。
[0013]进一步的，所述电极薄片在所述交变应力碾压机构进行碾压时，所述电极薄片被碾压出均匀的凹凸纹理。
[0014]进一步的，所述电极薄片在所述交变应力碾压机构进行碾压时，所述电极薄片被反复压弯再压平。
[0015]进一步的，所述材料分选机构具有交变磁场。
[0016]第二方面，一种极片材料交变应力分离回收装置，包括输送带张紧辊、输送带、交变应力碾压机构、材料拍打脱离机构和材料分选机构，所述输送带张紧辊、所述交变应力碾压机构、所述材料拍打脱离机构和所述材料分选机构依次设置在机架上，所述输送带安装在所述输送带张紧辊和所述材料分选机构上；
[0017]所述输送带用于输送电极薄片；
[0018]所述交变应力碾压机构用于碾压电极薄片；
[0019]所述材料拍打脱离机构用于将碾压分离的正/负极材料和铝箔/铜箔的混合料进一步拍打脱离；
[0020]所述材料分选机构用于将拍打脱离的混合料进行分选回收。
[0021]进一步的，所述交变应力碾压机构包括碾压托辊组和网纹碾压辊组，所述碾压托辊组设置在输送带下方，所述网纹碾压辊组设置在所述输送带的上方，所述网纹碾压辊组将所述电极薄片碾压出均匀的凹凸纹理，所述电极薄片在所述碾压托辊组和所述网纹碾压辊组的作用下被反复压弯再压平。
[0022]进一步的，所述材料拍打脱离机构包括拍打机构、槽轮减速机构和偏心连杆机构，所述拍打机构安装在所述输送带上，所述偏心连杆机构连接所述槽轮减速机构和所述拍打机构，所述混合料在所述拍打机构、所述槽轮减速机构和所述偏心连杆机构的作用下进行高频率的拍打变形和脱离。
[0023]进一步的，所述拍打机构包括拍打导向座、拍打平板、拍打拉动杆、拍打立板和拍打托辊，所述拍打立板与所述输送带连接，所述拍打平板安装在所述拍打立板的上方，所述拍打导向座安装在所述拍打立板的下方，所述拍打托辊安装在所述拍打导向座和所述输送
带之间，所述拍打拉动杆连接所述偏心连杆机构，所述混合料在所述拍打导向座、拍打平板、拍打拉动杆、拍打立板和拍打托辊的作用下进行高频率的拍打变形。
[0024]进一步的，所述材料分选机构包括涡电流分选辊、分选隔离器和物料回收箱，所述涡电流分选辊与所述输送带连接，所述分选隔离器安装在所述涡电流分选辊侧面，所述物料回收箱安装在所述分选隔离器的下方；所述涡电流分选辊和所述分选隔离器将经过脱离的混合料输进行分选，所述物料回收箱用于回收分选好的物料。
[0025]进一步的，所述涡电流分选辊具有交变磁场。
[0026]本专利技术至少具有以下有益效果：将分离出来的电极薄片经输送带输送到交变应力碾压机构进行碾压，电极薄片经过碾压分离成正/负极材料和铝箔/铜箔；输送带将经过碾压分离的正/负极材料和铝箔/铜箔的混合料输送到材料拍打脱离机构进一步拍打脱离；输送带将经过拍打脱离的混合料输送到材料分选机构进行分选回收，回收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片材料交变应力分离回收方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将分离出来的电极薄片分布到输送带上进行输送；S2：输送带将电极薄片输送到交变应力碾压机构进行碾压，电极薄片经过碾压分离成正/负极材料和铝箔/铜箔；S3：输送带将经过碾压分离的正/负极材料和铝箔/铜箔的混合料输送到材料拍打脱离机构进一步拍打脱离；S4：输送带将经过拍打脱离的混合料输送到材料分选机构进行分选回收。2.根据权利要求1所述的极片材料交变应力分离回收方法，其特征在于，所述电极薄片在所述交变应力碾压机构进行碾压时，所述电极薄片被碾压出均匀的凹凸纹理。3.根据权利要求1所述的极片材料交变应力分离回收方法，其特征在于，所述电极薄片在所述交变应力碾压机构进行碾压时，所述电极薄片被反复压弯再压平。4.根据权利要求1所述的极片材料交变应力分离回收方法，其特征在于，所述材料分选机构具有交变磁场。5.一种极片材料交变应力分离回收装置，其特征在于，包括输送带张紧辊、输送带、交变应力碾压机构、材料拍打脱离机构和材料分选机构，所述输送带张紧辊、所述交变应力碾压机构、所述材料拍打脱离机构和所述材料分选机构依次设置在机架上，所述输送带安装在所述输送带张紧辊和所述材料分选机构上；所述输送带用于输送电极薄片；所述交变应力碾压机构用于碾压电极薄片；所述材料拍打脱离机构用于将碾压分离的正/负极材料和铝箔/铜箔的混合料进一步拍打脱离；所述材料分选机构用于将拍打脱离的混合料进行分选回收。6.根据权利要求5所述的极片材料交变应力分离回收装置，其特征在于，所述交变应力碾压机构包括碾压托辊组和网纹碾压辊组，所述碾压托辊组设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴峻，郭杰，
申请(专利权)人：北京危安宝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：