一种锂电池正负极材料的回收系统和回收方法技术方案

技术编号:35645922 阅读:14 留言:0更新日期:2022-11-19 16:39
本发明专利技术公开了一种锂电池正负极材料的回收系统和回收方法。本发明专利技术回收系统包括污水抽取单元、分离单元、高浓度浆料回收子系统、低浓度分离液循环子系统;污水抽取单元用于抽取含有正负极材料的污水以提供给分离单元,分离单元用于将污水分离成高浓度浆料和低浓度分离液并分别输出,高浓度浆料回收子系统用于处理高浓度浆料并得到锂电池正负级材料,低浓度分离液循环子系统用于处理低浓度分离液并形成系统水循环;污水抽取单元与分离单元连接,高浓度浆料回收子系统和低浓度分离液循环子系统分别与分离单元连接。本发明专利技术回收系统从锂电池生产过程中的污水中得到正负极材料,同时将污水进行初步的净化,减轻了后道污水处理的负担。担。担。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池正负极材料的回收系统和回收方法


[0001]本专利技术涉及锂电池电芯涂布用正负极材料的回收系统。

技术介绍

[0002]随着人们环保意识的日益增强和石油能源的日趋减少,更多的人们青睐于购买电动汽车进行出行,锂电池做为电动汽车的“心脏”,其需要量也越来越多。
[0003]随着锂电池数量的增加,需要更多的正负极材料,而锂电池正负极价格的日益攀升,增大了企业的成本。同时,锂电池正负极材料的排放会对环境造成污染。因此对正负极材料进行回收利用既可以减轻对环境的污染又可以降低厂家的生产成本。但是目前市面上还没有一款用于回收正负极材料的设备。
[0004]中国专利CN 216879686 U(公告日为2022年7月5日)公开了一种锂电池正负极材料分离装置,属于磷酸铁锂资源回收利用
,其具体结构包括滚筒、振动器、筛网,其原理是:滚筒将其底部的混合粉末进行转动,通过搅拌组件对混合粉末进行搅拌粉碎,在振动器与筛网之间的配合作用下,对从电磁阀中掉落至筛网顶端的混合粉末进行抖动,混合粉末中的钴以及其他混合材料通过筛网掉落时,掉落过程中通过电磁铁的吸附作用,经过出料口对钴进行吸附,从而实现了混合粉末的分离。此种方式没有办法对电池正负极材料的水溶液进行回收。
[0005]总之,现有的锂电池正负极材料生产技术中存在废液产量大、处理难度大、处理成本高、环境污染严重、资源浪费严重等一系列问题,尤其是汽车锂电池生产行业中对生产中形成的正负极溶液目前还没有好的设备和方法进行回收。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的问题是提供一种锂电池正负极材料的回收系统和回收方法,它可以从锂电池生产过程中的污水中得到正负极材料,同时将污水进行初步的净化,减轻了后道污水处理的负担,极大地节约了资源,减轻了污染。同时,本专利技术回收系统和回收方法无需添加任何添加剂便可得到正负极材料,保证了材料回收的纯净度,从而节约了材料损耗。
[0007]本专利技术一种锂电池正负极材料的回收系统,它包括污水抽取单元、分离单元、高浓度浆料回收子系统、低浓度分离液循环子系统;污水抽取单元用于抽取含有正负极材料的污水以提供给分离单元,分离单元用于将污水分离成高浓度浆料和低浓度分离液并分别输出,高浓度浆料回收子系统用于处理高浓度浆料并得到锂电池正负级材料,低浓度分离液循环子系统用于处理低浓度分离液并形成系统水循环;污水抽取单元与分离单元连接,高浓度浆料回收子系统和低浓度分离液循环子系统分别与分离单元连接。
[0008]进一步,污水抽取单元包括污水抽取水泵、进水管道Ⅰ、出水管道Ⅰ;进水管道Ⅰ的两端分别与生产现场的集水池、污水抽取水泵连接,出水管道Ⅰ的两端分别与污水抽取水泵、分离单元连接。
[0009]进一步,分离单元包括碟片式离心机,出水管道与碟片式离心机上面的进水口相连,低浓度分离液从轻液出口排出,高浓度浆料从排渣出口排出。
[0010]进一步,高浓度浆料回收子系统包括接料单元,接料单元用于接取从碟片式离心机分离后的高浓度浆料;接料单元包括接料管、接料外盒、内接料盘、外接料盘、滑轨;外接料盘设置接料外盒内部、与接料外盒为滑动抽屉式连接,内接料盘设置在外接料盘的内部,接料外盒上部的接料管与碟片式离心机的排渣出口连通。
[0011]进一步,高浓度浆料回收子系统还包括烘干单元,烘箱单元用于烘烤高浓度浆料以降低其含水量;烘干单元包括烘箱、内接料盘,内接料盘放置在烘箱内。
[0012]进一步,低浓度分离液循环子系统包括依次连接的存储单元、循环/排污单元、清洗单元;存储单元用于接收从碟片式离心机分离后的低浓度分离液并进行存储,循环/排污单元用于抽取存储单元中的低浓度分离液提供给清洗单元和污水站,以实现低浓度分离液的循环及排放;清洗单元用于接收循环/排污单元输送来的低浓度分离液并清洗含有正负极材料的零件。
[0013]进一步,存储单元包括循环水箱,循环/排污单元包括循环/排污水泵、进水管道Ⅱ、两个出水管道Ⅱ,清洗单元包括超声波清洗水箱、进水管、出水管;循环水箱的两端通过进水管、出水管分别与轻液出口、进水管道Ⅱ连通;两个出水管道Ⅱ的一端与循环/排污水泵连接、另一端分别与清洗单元、污水站连接;进水管的两端分别与出水管道Ⅱ、超声波清洗水箱连接,出水管的两端分别与超声波清洗水箱、集水池连接,形成系统水循环。
[0014]进一步,清洗单元还包括自来水进水管,自来水通过自来水进水管向超声波清洗水箱提供自来水用于零件的二次清洗,二次清洗后的污水可选择通过出水管排放至集水池中,或等待下次清洗后通过出水管再排放至集水池中。
[0015]进一步,回收系统还包括主机架、电控柜、接头组件;主机架用于整个系统的支撑及所有单元的固定,电控柜为整个系统的电控系统,接头组件用于水路的汇总;各个单元高度集成在一起位于主机架内且呈上中下设置:清洗单元位于一侧的上方,循环/排污单元和污水抽取单元位于清洗单元的下方,存储单元位于清洗单元的内侧,烘干单元位于另一侧的上方,电控柜位于烘干单元的下方,离心单元位于烘干单元的内侧,接料单元位于离心单元的侧面;主机架具备防腐蚀、防潮、防撞的保护。
[0016]本专利技术锂电池正负极材料的回收方法,包括以下步骤:

将含有锂电池正负极材的污水通过抽取单元输送至分离单元中;

分离单元对污水进行分离,分成高浓度浆料和低浓度分离液分别输出;

高浓度浆料由接料单元接取,静置数十分钟后,将上层的含有负极材料碳的低浓度污水倒入特定的集水池中,底层剩余的含有正极材料磷酸铁锂的泥状浆料通过烘干单元进行回收;

低浓度分离液通过存储单元、循环/排污单元、清洗单元进行清洗含有正负极材料的零件以实现水的循环使用,多余的低浓度分离液排放到集水池。
[0017]本专利技术锂电池正负极材料的回收系统和方法的优点是:一、它可以从锂电池生产过程中的污水中得到正负极材料,同时将污水进行初步的净化,减轻了后道污水处理的负担,极大地节约了资源,减轻了污染;二、回收系统无需添加任何添加剂便可得到正负极材料,保证了材料回收的纯净度,从而节约了材料损耗;三、分离单元缩短了分离的时间,回收效率高;超声波清洗箱本身的清洗能力强,加上设置二次清洗进一步避免了材料的残留,提高了回收率;四、在回收正负极材料的同时将污水进行初步的净化,减轻了后道污水处理的
负担,减轻了环境污染。
附图说明
[0018]图1是本专利技术回收系统中各单元之间的连接示意图;
[0019]图2为污水抽取单元的结构示意图;
[0020]图3为分离单元的结构示意图;
[0021]图4为接料单元的结构示意图;
[0022]图5为烘干单元的结构示意图;
[0023]图6为循环/排污单元的结构示意图;
[0024]图7为清洗单元的结构示意图;
[0025]图8为存储单元的结构示意图;
[0026]图9为本专利技术回收系统集成后的示意图一;
[本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池正负极材料的回收系统,其特征是:它包括污水抽取单元(7)、分离单元(5)、高浓度浆料回收子系统、低浓度分离液循环子系统;污水抽取单元(7)用于抽取含有正负极材料的污水以提供给分离单元(5),分离单元(5)用于将污水分离成高浓度浆料和低浓度分离液并分别输出,高浓度浆料回收子系统用于处理高浓度浆料并得到锂电池正负级材料,低浓度分离液循环子系统用于处理低浓度分离液并形成系统水循环;污水抽取单元(7)与分离单元(5)连接,高浓度浆料回收子系统和低浓度分离液循环子系统分别与分离单元(5)连接。2.根据权利要求1所述的回收系统,其特征是:污水抽取单元(7)包括污水抽取水泵(71)、进水管道Ⅰ(72)、出水管道Ⅰ(73);进水管道Ⅰ(72)的两端分别与生产现场的集水池、污水抽取水泵(71)连接,出水管道Ⅰ(73)的两端分别与污水抽取水泵(71)、分离单元(5)连接。3.根据权利要求2所述的回收系统,其特征是:分离单元(5)包括碟片式离心机(51),出水管道(73)与碟片式离心机(51)上面的进水口(511)相连,低浓度分离液从轻液出口(512)排出,高浓度浆料从排渣出口(513)排出。4.根据权利要求3所述的回收系统,其特征是:高浓度浆料回收子系统包括接料单元(4),接料单元(4)用于接取从碟片式离心机(51)分离后的高浓度浆料;接料单元(4)包括接料管(41)、接料外盒(42)、内接料盘(43)、外接料盘(44)、滑轨(45);外接料盘(44)设置接料外盒(42)内部、与接料外盒(42)为滑动抽屉式连接,内接料盘(43)设置在外接料盘(44)的内部,接料外盒(42)上部的接料管(41)与碟片式离心机(51)的排渣出口(513)连通。5.根据权利要求4所述的回收系统,其特征是:高浓度浆料回收子系统还包括烘干单元(2),烘干单元(2)用于烘烤高浓度浆料以降低其含水量;烘干单元(2)包括烘箱(21)、内接料盘(43),内接料盘(43)放置在烘箱(21)内。6.根据权利要求3所述的回收系统,其特征是:低浓度分离液循环子系统包括依次连接的存储单元(1)、循环/排污单元(6)、清洗单元(9);存储单元(1)用于接收从碟片式离心机(51)分离后的低浓度分离液并进行存储,循环/排污单元(6)用于抽取存储单元(1)中的低浓度分离液提供给清洗单元(9)和污水站(82),以实现低浓度分离液的循环及排放;清洗单元(9)用于接收循环/排污单元(6)输送来的低浓度分离液并清洗含有正负极材料的零件。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭庆何家宝胡世伟魏家友张冬临方杰李辉
申请(专利权)人:马鞍山南实科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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