[发明专利]锂离子电池极片的回收装置及回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池极片的回收装置及回收方法。

背景技术

随着锂离子电池的大量应用，报废的锂离子电池也越来越多。锂离子电池的主体部件是电芯，电芯的主体部件是极片，而极片的正负和负极均主要包括集流体和集流体上涂覆的活性材料，集流体和其上活性材料的成本在锂离子电池整体成本中占据了很大比例，因此，对集流体和活性材料的分离、回收具有可观的经济效益和社会效益。目前的回收工艺一般是通过极片破碎、高温熔融将活性材料与集流体融为一体，然后提纯其中的各种金属；或者是通过电池极片破碎、强酸强碱溶解，将集流体和活性材料溶于溶液中，再提取各种金属，其过程主要在高温高热、强酸强碱条件下进行，能耗和成本均较高、且破坏了活性材料成份，不利于活性材料的再生利用。

申请号为201320105291.1，授权公告号为CN 203166045 U的中国专利公开了一种回收镍氢电池负极片中铜网、镍钴和稀土的设备，该设备包括一个用于盛装物料的回收槽、用作酸浸反应容器的处理槽和用于移动输送回收槽的吊挂葫芦；回收槽的槽底壁和槽侧壁上设有通孔，槽内部设有鼓气喷嘴；处理槽内可以盛装处理液，并且处理槽底部设有排液口、排渣口和鼓气管。使用时，通过吊挂葫芦将回收槽放入处理槽的处理液中，处理液从处理槽槽壁上的通孔进入回收槽内，然后通过鼓气喷嘴向回收槽内鼓气，使固体液体产生相对运动，实现极片中铜网与铜网上活性材料的高效分离；分离后的钴镍溶液和稀土渣能够从回收槽上的通孔排至处理槽中，钴镍容易通过排液口排出，稀土渣积累到一定量后，鼓气管鼓气，使稀土渣从排渣口排出，实现钴镍溶液和稀土渣有效分离。但是，上述设备需要设置单独的回收槽，作业中需要对回收槽进行频繁的转运，操作不便，效率低，安全性差，成本高，并且稀土渣的排出是依靠处理槽底部鼓气管的鼓气实现，结构复杂，因此不利于实现工业化大规模生产，无法适应日益增大的回收需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池极片的回收装置，能够方便地实现锂离子电池极片的集流体和活性材料的分离及各自的收集，以便实现工业化大规模生产；同时，本发明还提供了一种使用该回收装置回收锂离子电池极片的方法。

本发明中锂离子电池极片的回收装置采用的技术方案是：锂离子电池极片的回收装置，包括用于盛装处理液的处理槽，所述处理槽的下部设有刮板式输送带、上部设有用于分离锂离子电池极片的集流体和活性材料的活性材料剥离装置；所述刮板式输送带包括用于在使用时浸入处理液中的水平输送段和向上倾斜设置的倾斜出料段，所述水平输送段与所述活性材料剥离装置在上下方向上对应设置；所述刮板式输送带的带体上设有用于阻止集流体通过而供剥离后的活性材料通过的网孔，所述刮板式输送带的下方设有用于收集通过所述网孔的活性材料的收集仓，所述收集仓与刮板式输送带上方的空间之间设有用于防止集流体进入收集仓的隔离结构；所述收集仓的下部设有排料口，所述排料口连接有用于对混合在处理液中的活性材料进行破碎的活性材料破碎装置，所述活性材料破碎装置设有供粉碎后的活性材料与处理液的混合物排出的出液口。

所述处理槽内于刮板式输送带远离倾斜出料段一端的上方设有进料分散装置，所述进料分散装置包括具有底壁和四周侧壁的分散槽，分散槽的底壁上和远离刮板式输送带的侧壁上分别设有用于朝上和朝向分散槽中喷出水流的底射流口和侧射流口。

所述分散槽沿刮板式输送带宽度方向相对的两侧壁上设有向分散槽内喷出气流的分散槽鼓气喷口。

所述收集仓设置在水平输送段远离倾斜出料段一侧的斜下方，所述处理槽的槽底壁具有与所述水平输送段对应的刮板配合面，所述刮板配合面与所述水平输送段之间设有供刮板式输送带上的刮板通过并推动刮板配合面上沉淀的活性材料的间隔。

所述收集仓设置在水平输送段的正下方，所述收集仓具有供活性材料向排料口滑落的倾斜内侧壁。

所述活性材料剥离装置包括设置在水平输送段的上、下部带体之间的底部鼓气管道或射流管道，还包括设置在水平输送段宽度方向两侧的侧面鼓气管道，所述底部鼓气管道或射流管道上设有相应的用于朝上喷出气流或水流的底部鼓气喷口或底部射流喷口，所述侧面鼓气管道上设有用于朝处理槽内喷出气流的侧面鼓气喷口。

所述活性材料破碎装置的出液口连接有用于分离活性材料固体和处理液的离心分离装置，所述离心分离装置的固体出料口连接有用于对活性材料进行干燥的活性材料干燥装置。

所述倾斜出料段的下料端设置有集流体干燥装置，所述集流体干燥装置的出料口设置有集流体收集装置。