System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电池材料分解装置及废旧电池回收处理系统制造方法及图纸_技高网

电池材料分解装置及废旧电池回收处理系统制造方法及图纸

技术编号:40376329 阅读:15 留言:0更新日期:2024-02-20 22:16
本申请涉及一种电池材料分解装置及废旧电池回收处理系统,电池材料分解装置包括分解本体、物料输送组件、紫外光源组件、臭氧发生器及加热组件。物料输送组件沿着输送方向输送破碎的电池材料,紫外光源组件设置在分解腔内并位于物料输送组件的上方,臭氧发生器能够向分解腔通入臭氧,加热组件可以加热分解腔,使物料输送组件上的电池材料处在臭氧、紫外光照射与高温环境中。臭氧可以使粘结剂快速氧化,紫外光实现光氧老化,加热组件生热发生热氧老化,加速粘结剂老化,使电极材料更容易从集流体上剥离,可以降低加热组件的能源消耗。且由于在较短时间内可以实现电池材料的破碎、筛分,从而降低对电池材料破碎、筛分的能源消耗。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池回收,特别是涉及电池材料分解装置及废旧电池回收处理系统


技术介绍

1、废旧电池中一般包含大量金属,例如,锂电池中含有大量铝、铜、锂、镍、钴、锰等有价金属组分,具有极高的资源利用性。若废旧电池中的有机物组分和重金属组分若未通过有效回收,将会对自然环境造成危害。因此,无论从环境保护的角度看,还是从可持续发展的角度看,废旧电池的回收都具有重大意义。

2、电池的正负极电极片的电极材料颗粒是通过有机粘结剂粘结在集流体材料上,有机粘结剂的物理化学性能优良,能够保证电极材料颗粒不会轻易的从集流体上脱落。通过机械破碎方法难以将电极材料颗粒从集流体上彻底剥离。因此,如何除去或者减弱电极材料与集流体材料之间的粘结力是提高电极材料充分剥离的前提。

3、传统的一种方式是将拆解后的电芯置于超低温环境中,利用物料在低温下脆化后的特性提高电池材料的脆性,在进行机械破碎时更容易破碎,提高电极材料的脱落效率,进而提高分离效率。另一方式为高温热解法,是将拆解得到的电极片在热解炉中进行热解,高温环境可以使粘结剂中的挥发性物质蒸发或挥发,使得粘结剂失效,电极活性物质很容易脱落,便于除去有机粘结剂得到电极活性材料和集流体材料。

4、然而,上述的两种方式一般需要大功率设备和大量的能源来进行加热或降温,且粘结剂老化过程较慢,能源消耗较大。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述问题,提供一种提高粘结剂老化效率,降低能源消耗的电池材料分解装置及废旧电池回收处理系统。

<p>2、一种电池材料分解装置,所述电池材料分解装置包括分解本体、物料输送组件、紫外光源组件、臭氧发生器及加热组件,所述分解本体内形成有分解腔;所述物料输送组件设置在所述分解腔内,所述物料输送组件用于沿着输送方向输送电池材料;所述紫外光源组件设置在所述分解腔内并位于所述物料输送组件的上方,所述紫外光源组件用于向所述物料输送组件发射紫外光;所述臭氧发生器用于产生臭氧,所述分解本体上还形成有进气口及排气口,所述进气口与所述排气口均与所述分解腔连通,所述臭氧发生器的排气端连接所述分解本体的进气口;所述加热组件设置于所述分解腔内,所述加热组件用于加热所述分解腔。

3、在其中一个实施例中,所述进气口开设在靠近所述物料输送组件的下料端的位置,所述排气口开设在靠近所述物料输送组件的上料端的位置,以使所述臭氧在所述分解腔内的流动方向与所述输送方向相反。

4、在其中一个实施例中,所述紫外光源组件包括第一紫外光源及至少两个第二紫外光源,所述第一紫外光源用于发射170nm-200nm波长的紫外光,所述第二紫外光源用于发射250nm-400nm波长的紫外光,全部所述第二紫外光源沿着所述输送方向间隔设置,相邻两个所述第二紫外光源之间设置有所述第一紫外光源。

5、在其中一个实施例中,沿着所述输送方向,所述第二紫外光源的长度趋于增大。

6、在其中一个实施例中,所述加热组件包括第一加热器及至少两个第二加热器,全部所述第二加热器沿着所述物料输送组件的输送方向间隔设置,相邻两个所述第二加热器之间设置有所述第一加热器,且所述第一加热器的位置与所述第一紫外光源的位置对应,每一所述第二加热器的位置对应与一所述第二紫外光源的位置对应。

7、在其中一个实施例中,所述电池材料分解装置还包括分解控制器及臭氧浓度检测器,所述臭氧浓度检测器与所述第一紫外光源的数量一致,沿着臭氧的流动方向,每一所述臭氧浓度检测器设置在所述第二紫外光源靠近对应的所述第一紫外光源的一侧,所述臭氧浓度检测器位于所述物料输送组件与所述紫外光源组件之间;所述臭氧浓度检测器与所述第一加热器均与所述分解控制器电性连接,所述分解控制器用于根据所述臭氧浓度检测器的检测信号控制所述第一加热器的运行。

8、在其中一个实施例中,所述电池材料分解装置还包括热泵组件及冷却组件,所述臭氧发生器安装在所述分解本体设置有所述紫外光源组件的一侧外壁上,所述冷却组件设置在所述分解本体的该侧壁上及所述臭氧发生器上,并用于为所述紫外光源组件及所述臭氧发生器降温,所述热泵组件与所述冷却组件连接并用于为所述冷却组件制冷。

9、在其中一个实施例中,所述冷却组件包括冷却单元、换热器及冷却驱动泵,所述冷却单元、所述换热器及所述冷却驱动泵相互连接形成冷却介质循环回路,所述冷却单元设置在所述分解本体的该侧壁上及所述臭氧发生器上,所述热泵组件连接在所述冷却单元与所述换热器之间,且所述冷却驱动泵用于驱动冷却介质的流动方向为所述换热器至所述热泵组件的方向,所述臭氧发生器的排气端排出的气体能够经过所述换热器进入所述分解本体的进气口。

10、在其中一个实施例中,所述冷却单元包括第一冷却器及第二冷却器,所述第一冷却器与所述第二冷却器并联在冷却介质循环回路中,其中所述第一冷却器设置在所述分解本体设置有所述紫外光源组件的侧壁上,所述第二冷却器与所述第一冷却器邻近设置并安装在所述臭氧发生器上,所述热泵组件包括压缩机、冷凝器、节流元件及蒸发器,所述压缩机、所述冷凝器、所述节流元件及所述蒸发器依次连接形成制冷介质循环回路,所述蒸发器设置在所述换热器与所述冷却单元之间。

11、一种废旧电池回收处理系统,所述废旧电池回收处理系统包括破碎装置、如上电池材料分解装置及筛分装置,所述破碎装置用于粉碎废旧电池;所述电池材料分解装置设置在所述破碎装置的下游,所述物料输送组件的上料端对接所述破碎装置的出料端;所述筛分装置设置在所述电池材料分解装置的下游,所述电池材料分解装置的下料端对接所述筛分装置的进料端,所述筛分装置用于筛分电池材料。

12、上述电池材料分解装置及废旧电池回收处理系统,将通过破碎装置破碎后电池材料投向物料输送组件的上料端,进而投入到分解本体的分解腔内,物料输送组件沿着输送方向输送破碎的电池材料。由于紫外光源组件设置在分解腔内并位于物料输送组件的上方,臭氧发生器能够向分解腔通入臭氧,而加热组件可以加热分解腔,进而可以使得物料输送组件上的电池材料处在臭氧、紫外光照射与高温环境中。电池材料中的电极颗粒与集流体一般通过粘结剂粘合,一方面在臭氧的作用下可以使得粘结剂快速氧化失效,另一方面利用紫外光照射的光氧老化及加热组件产生的热量的热氧老化,有效加速粘结剂老化,削弱粘结剂的粘合力,使电极材料更容易从集流体上剥离。采用臭氧环境下紫外光照射加速粘结剂老化的方法,可以在较短的时间内实现颗粒高效破碎、脱落和分离,从而可以降低加热组件的能源消耗,降低后需对电池材料破碎、筛分的能源消耗。同时上述电池材料分解装置无需使用化学溶剂,进而不涉及使用有害化学溶剂对环境的污染和损害,这与许多传统处理方法相比具有更好的环保性。

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【技术保护点】

1.一种电池材料分解装置,其特征在于,所述电池材料分解装置包括:

2.根据权利要求1所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述进气口开设在靠近所述物料输送组件的下料端的位置,所述排气口开设在靠近所述物料输送组件的上料端的位置,以使所述臭氧在所述分解腔内的流动方向与所述输送方向相反。

3.根据权利要求2所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述紫外光源组件包括第一紫外光源及至少两个第二紫外光源,所述第一紫外光源用于发射170nm-200nm波长的紫外光,所述第二紫外光源用于发射250nm-400nm波长的紫外光,全部所述第二紫外光源沿着所述输送方向间隔设置,相邻两个所述第二紫外光源之间设置有所述第一紫外光源。

4.根据权利要求3所述的电池材料分解装置,其特征在于,沿着所述输送方向,所述第二紫外光源的长度趋于增大。

5.根据权利要求3所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述加热组件包括第一加热器及至少两个第二加热器,全部所述第二加热器沿着所述物料输送组件的输送方向间隔设置,相邻两个所述第二加热器之间设置有所述第一加热器,且所述第一加热器的位置与所述第一紫外光源的位置对应,每一所述第二加热器的位置对应与一所述第二紫外光源的位置对应。

6.根据权利要求5所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述电池材料分解装置还包括分解控制器及臭氧浓度检测器,所述臭氧浓度检测器与所述第一紫外光源的数量一致,沿着臭氧的流动方向,每一所述臭氧浓度检测器设置在所述第二紫外光源靠近对应的所述第一紫外光源的一侧,所述臭氧浓度检测器位于所述物料输送组件与所述紫外光源组件之间;所述臭氧浓度检测器与所述第一加热器均与所述分解控制器电性连接,所述分解控制器用于根据所述臭氧浓度检测器的检测信号控制所述第一加热器的运行。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述电池材料分解装置还包括热泵组件及冷却组件,所述臭氧发生器安装在所述分解本体设置有所述紫外光源组件的一侧外壁上,所述冷却组件设置在所述分解本体的该侧壁上及所述臭氧发生器上,并用于为所述紫外光源组件及所述臭氧发生器降温,所述热泵组件与所述冷却组件连接并用于为所述冷却组件制冷。

8.根据权利要求7所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述冷却组件包括冷却单元、换热器及冷却驱动泵,所述冷却单元、所述换热器及所述冷却驱动泵相互连接形成冷却介质循环回路,所述冷却单元设置在所述分解本体的该侧壁上及所述臭氧发生器上,所述热泵组件连接在所述冷却单元与所述换热器之间,且所述冷却驱动泵用于驱动冷却介质的流动方向为所述换热器至所述热泵组件的方向,所述臭氧发生器的排气端排出的气体能够经过所述换热器进入所述分解本体的进气口。

9.根据权利要求8所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述冷却单元包括第一冷却器及第二冷却器,所述第一冷却器与所述第二冷却器并联在冷却介质循环回路中,其中所述第一冷却器设置在所述分解本体设置有所述紫外光源组件的侧壁上,所述第二冷却器与所述第一冷却器邻近设置并安装在所述臭氧发生器上,所述热泵组件包括压缩机、冷凝器、节流元件及蒸发器,所述压缩机、所述冷凝器、所述节流元件及所述蒸发器依次连接形成制冷介质循环回路,所述蒸发器设置在所述换热器与所述冷却单元之间。

10.一种废旧电池回收处理系统,其特征在于,所述废旧电池回收处理系统包括:

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【技术特征摘要】

1.一种电池材料分解装置,其特征在于,所述电池材料分解装置包括:

2.根据权利要求1所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述进气口开设在靠近所述物料输送组件的下料端的位置,所述排气口开设在靠近所述物料输送组件的上料端的位置,以使所述臭氧在所述分解腔内的流动方向与所述输送方向相反。

3.根据权利要求2所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述紫外光源组件包括第一紫外光源及至少两个第二紫外光源,所述第一紫外光源用于发射170nm-200nm波长的紫外光,所述第二紫外光源用于发射250nm-400nm波长的紫外光,全部所述第二紫外光源沿着所述输送方向间隔设置,相邻两个所述第二紫外光源之间设置有所述第一紫外光源。

4.根据权利要求3所述的电池材料分解装置,其特征在于,沿着所述输送方向,所述第二紫外光源的长度趋于增大。

5.根据权利要求3所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述加热组件包括第一加热器及至少两个第二加热器,全部所述第二加热器沿着所述物料输送组件的输送方向间隔设置,相邻两个所述第二加热器之间设置有所述第一加热器,且所述第一加热器的位置与所述第一紫外光源的位置对应,每一所述第二加热器的位置对应与一所述第二紫外光源的位置对应。

6.根据权利要求5所述的电池材料分解装置,其特征在于,所述电池材料分解装置还包括分解控制器及臭氧浓度检测器,所述臭氧浓度检测器与所述第一紫外光源的数量一致,沿着臭氧的流动方向,每一所述臭氧浓度检测器设置在所述第二紫外光源靠近对应的所述第一紫外光源的一侧,所述臭氧浓度检测器位于所述物料输送组件与所述紫外光源组件之间;所述臭氧浓度检测器与所述第一加热器均与所...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁柏栋林晓杰施荣锐韦秀溪陈发燕
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:

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