一种用于回收固态电池中负极金属锂的设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于回收固态电池中负极金属锂的设备，包括设备本体，设备本体由破碎室和结晶池构成，破碎室的顶部设有进料口，进料口设有与之配合的封口盖，破碎室内从上至下依次安装有绞龙、齿轮组和筛网板，筛网板连接有能够对其进行加热的加热组件；破碎室的侧壁设有与其连通的气体输送管道和出风管道，气体输送管与装有惰性气体的气瓶连接，出风管道与尾气处理装置连接，尾气处理装置上连接有尾气管道；结晶池设在筛网板下方，结晶池的一侧设有可密闭开合的侧门。本实用新型专利技术利用固态电池中金属的熔点差异，通过筛网板加热熔化锂对其回收，操作简单，无需使化学试剂，后续也没有化学废液产生，不仅降低了实验的成本而且环境友好。且环境友好。且环境友好。

【技术实现步骤摘要】
一种用于回收固态电池中负极金属锂的设备


[0001]本技术涉及电池回收技术，具体涉及一种用于回收固态电池中负极金属锂的设备。

技术介绍

[0002]近年来，在全民推崇资源节约和环境保护的大背景下，锂离子电池的需求增长迅速，锂离子电池(Lithium ion battery，LIB)具有循环寿命长，放电电势高、自放电低、比能量高和无记忆效应等优点，自从二十世纪九十年代锂离子电池实现商业化以来，逐步取代传统二次电源，广泛用于便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等方面。
[0003]目前锂离子电池中主要采用液态电解质材料，包含大量的有机溶剂，在使用过程中有一定的安全隐患，而固态电池则可以很好的避免这一问题，具有很高的安全性。在固态电池被广泛关注的背景下，回收固态电池对保护环境和节约资源有着重大意义。
[0004]CN110661051A公开了一种用低成本单质硫与硫化物电解质反应来实现硫化物电解质与电极材料的有效分离的回收电极材料的方法。
[0005]CN113314777A公开了一种根据溶解性的不同回收氧化物固体电解质材料中的金属元素和回收正极材料中的金属元素的方法。
[0006]以上两种方法步骤均较多，实际操作较为繁琐，且需要耗费较多试剂，成本较高。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种操作简单，且无需使用有机试剂的用于回收固态电池中负极金属锂的设备。
[0008]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：/>[0009]一种用于回收固态电池中负极金属锂的设备，包括设备本体，设备本体由破碎室和结晶池构成，破碎室的顶部设有进料口，进料口设有与之配合的封口盖，破碎室内从上至下依次安装有绞龙、齿轮组和筛网板，筛网板连接有能够对其进行加热的加热组件；
[0010]所述破碎室的侧壁设有与其连通的气体输送管道和出风管道，气体输送管道与装有惰性气体的气瓶连接，出风管道与尾气处理装置连接，尾气处理装置上连接有尾气管道，气瓶和尾气处理装置均设在设备本体外部；
[0011]所述结晶池设在筛网板下方，结晶池的一侧设有可密闭开合的侧门。
[0012]进一步地，所述气体输送管和出风管道相对设置于破碎室的两侧；
[0013]所述尾气处理装置包括依次与出风管道连接的第一、第二和第三处理室，第一处理室和第二处理室内分别设有用于去除尾气中VOCs的活性炭网和紫外光光源，第三处理室内设有用于去除尾气中HF的碱液喷淋器，第三处理室与尾气管道连接。
[0014]进一步地，所述筛网板为耐高温、高导热的金属或合金材质。
[0015]进一步地，所述加热组件包括与筛网板的左、右两端固定连接的导热板，导热板顶部固定连接有加热板，加热板通过导线与位于设备本体外部的控温装置电连接；所述加热
板和导热板通过隔热板与破碎室的内壁固定连接。
[0016]进一步地，所述隔热板的上表面为朝筛网板一侧向下倾斜的斜面。
[0017]进一步地，所述筛网板的开孔为100
‑
200目，厚度为10mm。
[0018]进一步地，所述破碎室、气体输送管道的出口和出风管道的入口均设有引风扇。
[0019]进一步地，所述破碎室内设有错列分布的若干个竖向挡风板。
[0020]进一步地，所述破碎室内还安装有多个分隔板，分隔板位于齿轮组上方和绞龙下方。
[0021]本技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0022]本技术所涉及的用于回收固态电池中负极金属锂的设备，先将废旧锂电池通过破碎室内的绞龙和齿轮组破碎为很小的碎片，再利用固态电池中的物质与金属锂的熔点差异，通过筛网板加热从而熔化锂，融化后的锂从筛网板的网孔中流入结晶池后冷却结晶，然后即可对其进行回收，操作简单，原理易懂，没有十分繁琐的步骤，大大降低了人工成本；而且在金属锂的收集过程中没有使用任何化学试剂，后续也没有任何化学废液产生，不仅降低了实验的成本而且环境友好，对设备的要求不高，且设备可以反复的使用，无需长期清洁，效克服了现有技术中的缺点，具有良好的应用前景。
[0023]本技术将电池中有机物产生的废气通过尾气处理装置将其中的VOCs和HF进行去除，使尾气净化后再由尾气管道排出，减少了环境污染。
附图说明
[0024]图1为本技术实施例所涉及的用于回收固态电池中负极金属锂的设备的结构示意图；
[0025]图2为本技术实施例所涉及的筛网板与导热板、加热板和隔热板的位置关系示意图。
[0026]图中：1、设备本体；2、进料口；3、尾气管道；4、筛网板；5、导热板；6、加热板；7、隔热板；8、结晶池；9、破碎室；10、控温装置；11、活动块；12、侧门；13、底座；14、气瓶；15、气体输送管道；16、引风扇；17、绞龙；18、分隔板；19、齿轮；20、挡风板；21、活性炭网；22、出风管道；23、紫外光光源；24、碱液喷淋器。
具体实施方式
[0027]以下结合实施例对本技术的具体内容做进一步详细解释说明。
[0028]实施例1
[0029]参见图1
‑
2，本实施例提供一种用于回收固态电池中负极金属锂的设备，包括设备本体1，设备本体1由破碎室9和结晶池8构成，破碎室9的顶部设有进料口2，进料口2设有与之配合的封口盖，破碎室9内从上至下依次安装有绞龙17、分隔板18、齿轮组19和筛网板4，齿轮组由上下两排齿轮组成，可以将电池碎片充分破碎，筛网板4由耐高温、高导热的金属或合金材质制成，例如，铜；且筛网板4开孔为100
‑
200目，厚度为10mm，筛网板4连接有能够对其进行加热的加热组件。
[0030]所述加热组件包括与筛网板4的左、右两端固定连接的导热板5，导热板5的材质是导热能力强的金属，例如铜；导热板5顶部固定连接有加热板6，加热板6通过导线与位于设
备本体1外部的控温装置10电连接；所述加热板6和导热板5通过隔热板7与破碎室9的内壁固定连接，为了防止电池碎片停留在隔热板7上不与筛网板4接触，将隔热板7的上表面设计为朝筛网板4一侧向下倾斜的斜面，且隔热板7上表面的最低处不低于加热板6的上表面，加热板6的上表面不低于筛网板4的上表面。
[0031]所述破碎室9的相对的两个侧壁分别设有与其连通的气体输送管道15和出风管道22，气体输送管15与装有惰性气体的气瓶14连接，出风管道22与尾气处理装置连接，尾气处理装置包括依次与出风管道22连接的第一、第二和第三处理室，第一处理室和第二处理室内分别设有用于去除尾气中VOCs的活性炭网21和紫外光光源23，第三处理室内设有用于去除尾气中HF的碱液喷淋器24，第三处理室上连接有尾气管道3，气瓶14和尾气处理装置均设在设备本体1外部。
[0032]所述结晶池8设在筛网板4下方，结晶池8的一侧设有可密闭开合的侧门12，打开侧门12后即可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于回收固态电池中负极金属锂的设备，其特征在于，包括设备本体(1)，设备本体(1)由破碎室(9)和结晶池(8)构成，破碎室(9)的顶部设有进料口(2)，进料口(2)设有与之配合的封口盖，破碎室(9)内从上至下依次安装有绞龙(17)、齿轮组(19)和筛网板(4)，筛网板(4)连接有能够对其进行加热的加热组件；所述破碎室(9)的侧壁设有与其连通的气体输送管道(15)和出风管道(22)，气体输送管道(15)与装有惰性气体的气瓶(14)连接，出风管道(22)与尾气处理装置连接，尾气处理装置上连接有尾气管道(3)，气瓶(14)和尾气处理装置均设在设备本体(1)外部；所述结晶池(8)设在筛网板(4)下方，结晶池(8)的一侧设有可密闭开合的侧门(12)。2.如权利要求1所述的用于回收固态电池中负极金属锂的设备，其特征在于，所述气体输送管道(15)和出风管道(22)相对设置于破碎室(9)的两侧；所述尾气处理装置包括依次与出风管道(22)连接的第一、第二和第三处理室，第一处理室和第二处理室内分别设有用于去除尾气中VOCs的活性炭网(21)和紫外光光源(23)，第三处理室内设有用于去除尾气中HF的碱液喷淋器(24)，第三处理室与尾气管道(3)连接。3.如权利要求1所述的用于回收固态电池中负极金属锂的设备，其特征在于，所述筛网板(4)为耐高温、高导热的金属或合金材质。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国锐，李雨硕，丁书江，延卫，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：