[实用新型]废旧锂离子电池热解系统

说明书

本实用新型提供了一种废旧锂离子电池热解系统。该系统包括降温装置、切割装置、热解装置、气体供应装置、物理吸附装置、碱吸收装置；降温装置用于对废旧锂离子电池进行降温；切割装置与降温装置相连，用于对降温后的废旧锂离子电池进行切割以分离电池电芯；热解装置与切割装置相连，用于对电池电芯进行热解反应，热解装置具有固态剩余物排出口和热解气排气口；气体供应装置分别与切割装置和热解装置相连，用于向二者内部供应氮气或惰性气体；物理吸附装置与热解气排气口相连，物理吸附装置还具有二次排气口；碱吸收装置与二次排气口相连，用于对二次排气口排出的气体进行碱吸收。通过该系统能更有效地将废旧锂离子电池中的电解液进行无害化处理。

技术领域

本实用新型涉及废旧锂离子电池处理技术领域，具体而言，涉及一种废旧锂离子电池热解系统。

背景技术

锂离子电池具有电压高、体积小、比能量高、自放电小、安全性高等优点，被广泛地应用于消费类电子产品、电动交通工具、工业储能等领域。研究表明，锂离子电池的充电循环周期约为500次，使用寿命一般为3～5年，随着锂离子电池生产数量和使用数量的快速增长，废旧锂离子电池的数量也越来越庞大。

锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液和外包装组成，国内外关于废旧锂离子电池回收的工艺可以分为物理分选法、火法冶金和湿法冶金，研究主要集中在放电处理、拆解过程和正负极材料综合回收过程。目前，废旧锂离子电池正极、负极材料的处理回收工艺较为完善，但对于电池中的电解液的处理和回收还存在很大的问题。

废旧锂离子电池的电解液主要由有机溶剂和电解质LiPF₆组成，在回收处理的过程中电解液易挥发，同时,电解液在与空气接触或者焙烧处理后也会产生有毒的VOCs气体和HF气体。专利CN104282962A和专利CN104009269A中分别公开了一种废旧锂离子电池电解液回收的方法，在惰性气体保护下通过高速离心法将电解液从电池中分离并回收。专利CN104600392A中公开了一种废旧锂离子电池电解液的回收方法，通过将电池电芯放入离心机分离，得到废电解液，对废电解液进行过滤、脱色、脱水，补充电解质和有机溶剂制成电解液产品。上述三个专利均采用高速离心法处理废旧电池中的电解液，需要废旧电池中的电解液并未发生质变，如果电解液中的有机溶剂或者电解质发生降解，该工艺流程无法将废电解液重新制成新的电解液产品。专利CN103943911A中公开了一种废旧锂离子电池综合回收利用的方法，在密闭的剪切式破碎机中将废旧锂离子电池破碎成直径10～20mm的片状，破碎时进行喷淋，将废旧电池中的LiPF₆溶解到喷淋液中。喷淋虽然可以有效地吸附电解液中的LiPF₆，但电解液中的有机溶剂无法通过喷淋完成降解或者吸附。

为了减少废旧锂离子电池回收处理过程中电解液对环境造成的污染，有必要提供一种更有效地废旧锂离子电池电解液的无害化处理工艺。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种废旧锂离子电池热解系统，以提供一种更有效地废旧锂离子电池电解液的无害化处理工艺。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种废旧锂离子电池热解系统，其包括：降温装置，用于对废旧锂离子电池进行降温处理以减少电解液在后续工序中的挥发；切割装置，与降温装置相连，用于对降温后的废旧锂离子电池进行切割以分离电池电芯；热解装置，与切割装置相连，用于对电池电芯进行热解反应，热解装置具有固态剩余物排出口和热解气排气口；气体供应装置，分别与切割装置和热解装置相连，用于向二者内部供应氮气或惰性气体；物理吸附装置，与热解气排气口相连，用于对热解气排气口排出的热解气进行物理吸附，物理吸附装置还具有二次排气口；以及碱吸收装置，与二次排气口相连，用于对二次排气口排出的气体进行碱吸收。

进一步地，降温装置为深冷冰箱。

进一步地，热解装置为管式热解炉。

进一步地，物理吸附装置为活性炭吸附装置。