[发明专利]一种锂离子带电破碎回收方法及系统

说明书

本发明公开了一种锂离子带电破碎回收方法，包括以下步骤：S1、带电锂离子电池投入惰性气体保护破碎机进行快速破碎；S2、破碎后的物料输送至低温炉进行烘干；S3、物料先经过筛分回收部分电池黑粉；S4、筛分后大尺寸物料先后经过分选设备除去塑料、薄膜及磁性物质，得到稳定的混合正负极片。还公开了实施该方法的系统。本发明采用密封设计，能够避免电池进行盐水放电，同时处理部分低温挥发分，简化工艺，减少复杂废水排放。且具备应急降温装置，进一步提升设备安全性与可靠性。获得的带电破碎产物安全、稳定、污染小。

技术领域

本发明涉及废弃电池拆解回收技术领域，特别是一种锂离子带电破碎回收方法及系统。

背景技术

随着国家对电动汽车的大力推广，未来将有大量电池面临报废的问题，我国废弃电池的回收率较为低下，大量废弃的电池造成了资源能源的浪费和环境污染，同时电池中大量有价金属资源如铜铝镍钴等遭受极大的浪费，粗暴式或不当的废旧电池回收将会此外造成很大的资源浪费和环境污染。

然而现有技术中锂电池的回收刚刚起步，且现有的分离方法通常具有较大的局限性。电芯破碎需要进行电作业，电柜放电消耗大量的资源和电能，盐水放电将产生新的复杂物相污水，难以处理。且后续回收过程中会产生较大有害有机气体，因此，需要本领域的技术人员对此作出改善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于惰性气氛保护、应急降温及余能释放的锂离子带电破碎回收方法及系统，能够避免电池进行盐水放电，同时处理部分低温挥发分，简化工艺，减少传统盐水放电的复杂废水排放。且具备应急降温装置，进一步提升设备安全性与可靠性。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种锂离子带电破碎回收方法，包括以下步骤：

S1、带电锂离子电池投入惰性气体保护破碎机进行快速破碎；

S2、经步骤S1破碎后的物料由密封输送系统输送至低温炉进行烘干，在烘干过程中释放余能同时将低沸点有机物去除；

S3、经步骤S2适度冷却后的物料先经过筛分回收部分电池黑粉；

S4、筛分后大尺寸物料先后经过分选设备除去塑料、薄膜及磁性物质，得到稳定的混合正负极片。

进一步优选的，所述步骤S1-S4中产生的气体依次经过冷凝室、焚烧室喷淋塔和活性炭塔处理进行达标排放。

可选的，所述的分选设备包括风力比重选、涡电流分选和永磁分选设备中的一种或多种。

破碎机目的在于使得物料破碎到一定的尺寸，优选的，破碎后物料尺寸最大径向长度为50mm-1000mm，优选的为100-400mm。

优选的，所选用破碎机为密封式破碎机，通过良好的密封性及惰性气氛保护保证带电电芯在破碎过程中在较低的氧分下进行破碎，防止燃烧起火及爆炸，其密封方式可选用但不限于气流密封、隔舱式密封。密封控制氧分在有机蒸汽氧含量爆炸下限一下，优选的为3％以下。

优选的，所述的密封式破碎机的破碎腔内设置急冷装置及温度检测装置，以便控制破碎温度在60摄氏度以下，可选用急冷方法包括但不限于液氮直喷或半气雾液氮直喷等方式。

进一步的，密封起始部位可根据实际电芯带电情况、电芯类别及电芯型号选择在破碎机入料口处采取密封措施，或在原料电芯传送机构入料口处采取密封措施。

采用低温炉在较低温度对带电电池破碎后物料进行烘烤，以便起到除去低温有机挥发分以及带电电池破碎后物料的余能释放，优选的烘烤及余能释放时间总计为0.5-6小时。低温炉可选用但不限于推板窑炉、辊道窑、连续式干燥炉、钢带炉回转窑等，且温度不超过150摄氏度。低温炉包括推板窑炉、辊道窑、连续式干燥炉和钢带炉回转窑中的一种或依次设置的多种。