[发明专利]电池极片光催化降解装置及电池极片光催化降解设备

说明书

本发明涉及一种电池极片光催化降解装置及电池极片光催化降解设备。电池极片光催化降解装置，包括用于盛放包含光催化剂和水的复合体系的降解容器以及用于在降解操作时放入降解容器内的极片固定架，极片固定架上设置有用于固定电池极片的固定结构，电池极片光催化降解装置还包括用于向复合体系中通入含氧气体的充氧管，充氧管上设置有用于与充氧设备相连的进气口以及用于没入复合体系中的出气口，电池极片光催化降解装置还包括用于对复合体系进行光照以使极片中的有机物发生降解的光源。上述技术方案解决了现有技术在降解废旧的锂电池时成本高、降解效率低、对环境污染严重的技术问题。

技术领域

本发明属于废旧锂离子电池回收技术领域，具体涉及一种电池极片光催化降解装置及电池极片光催化降解设备。

背景技术

随着锂电池的广泛应用，我国成为世界上最大的锂电池生产和消费国家，特别是近年来国家出台一系列购置补贴、税费减免等优惠政策，使得新能源汽车市场日益蓬勃发展，作为新能源汽车的“心脏”，动力锂电池产业也在迅猛发展，随之而来的就是大量报废的动力锂电池，预计到2018年底，我国累计废旧动力锂电池超过12GWh，报废量达17万吨。大量的废旧锂电池中的电解液会释放各种有机污染物，同时电池中的钴、铜、镍等重金属物质也会渗入到水和土壤中，给人们带来严重的生态环境安全隐患。为了促进动力锂电池产业的良性发展，必须对废旧锂电池进行回收和处理，一方面降低环境污染，另一方面减少矿产资源浪费。为此，加快动力锂电池的回收利用成为影响新能源产业发展的重要课题。

锂电池回收技术可分为湿法和火法两种，湿法是以无机或有机酸溶液浸取废旧电池中的金属成分，实现回收材料与有机物的分离，再以络合交换法、碱煮－酸溶法、酸溶－萃取－沉淀法等对金属材料加以回收，工艺不连续，无法循环利用，成本高，污染严重。火法主要是通过高温焚烧分解去除粘结剂、隔膜、电解液等有机物，实现锂电池组成材料间的分离，但经过高温燃烧，高纯度的金属铜箔铝箔也会氧化燃烧，造成大量的能耗损失，且焙烧过程中会分解产生含氟、含氯等有毒气体，给环境造成危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池极片光催化降解装置，以解决现有技术在降解废旧的锂电池时成本高，对环境污染严重的技术问题；本发明的目的还在于提供一种成本低、降解效率高、对环境危害小的电池极片光催化降解设备。

为实现上述目的，本发明提供的电池极片光催化降解装置的技术方案是：电池极片光催化降解装置，包括用于盛放包含光催化剂和水的复合体系的降解容器以及用于在降解操作时放入降解容器内的极片固定架，极片固定架上设置有用于固定电池极片的固定结构；电池极片光催化降解装置还包括用于向复合体系中通入含氧气体的充氧管，充氧管上设置有用于与充氧设备相连的进气口以及用于没入复合体系中的出气口；电池极片光催化降解装置还包括用于对复合体系进行光照以使极片中的有机物发生降解的光源。

电池极片光催化降解装置的有益效果：本发明提供的电池极片光催化降解装置通过极片固定架上的固定结构将废旧电池的极片固定，然后一同放入盛有包含光催化剂和水的复合体系的降解容器中，并向复合体系中充入含氧气体以及对复合体系进行光照来将废旧电池的极片中的有机物进行降解。废旧电池的极片中的有机物可被降解矿化成二氧化碳、水及相应的离子，如SO₄^2-、NO₃^-、PO₄^3-、Cl^-等，整个降解过程工序简单，生产成本低，不产生有毒有害气体，对环境无不良影响，并且不会造成极片中集流体的氧化，便于集流体的回收利用。

进一步地，极片固定架为笼状架，极片固定架包括至少两个竖筋，所述固定结构为设置在各竖筋上的用于夹紧极片的固定夹。

有益效果：极片固定架做成笼状结构，在将其放入降解容器内时，便于复合体系充满固定架的内部，从而更方便降解反应的进行；固定夹的结构简单，便于设置和制造。

进一步地，所述竖筋设有至少三个且各竖筋以光源为中心呈圆周布置。