[发明专利]废旧三元动力电池处理系统和方法

说明书

本发明公开了废旧三元动力电池处理系统和方法。其中，废旧三元动力电池处理方法包括：将废旧三元动力电池供给至破碎装置中进行破碎处理，得到湿润粉体、粗级金属颗粒和废气；将废弃供给至尾气处理装置进行尾气处理；将湿润粉体供给至干燥装置中进行干燥处理，得到干燥粉体；将干燥粉体供给至裂解装置中进行裂解处理，得到裂解后粉体和裂解气；将裂解后粉体供给至洗矿装置中进行洗矿处理，得到含锂溶液和洗矿后物料；将洗矿后物料供给至磁选装置中进行磁选处理，得到细级金属颗粒和磁选后物料；将磁选后物料供给至浮选装置中进行浮选处理，得到碳粉和正极黑粉。该方法可对废旧三元动力电池进行综合处理，具有显著的经济效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及危险废弃物处理领域，具体而言，本发明涉及废旧三元动力电池处理系统和方法。

背景技术

随着我国新能源汽车产业已进入快速发展期，新能源汽车产销量爆发推动了锂离子电池用量的提升。动力电池回收再利用的理想模式是先梯次利用再拆解利用，但目前动力电池报废处理方式仍以拆解回收为主。据统计，2017年全国梯次利用和拆解报废的锂离子电池(含数码锂离子电池)共8.3万吨，其中电池拆解占比95％。据调研分析，从2018年起动力电池进入退役爆发期，当年报废量有望达到19万吨(含电池厂商生产废品量)；2019年后，报废增长率维持45％左右，2023年报废量可能突破100万吨。

尽管目前针对动力电池回收的研究较多，但应用与实际生产的项目较少，目前所采取的技术路线也存在一些问题，主要体现为：(1)拆解和破碎过程中挥发有机气体(VOCs)大量逸出，污染环境；(2)破碎过程中电池起火问题；(3)电解液中的六氟磷酸锂和有机碳酸酯等物质分解生成具有强烈腐蚀性的氟化氢气体，危害人体的生命健康；(4)PVDF的粘结效果使得黑粉与电池极片的脱除过程困难，回收率低。由此可见，现有的处理废旧三元动力电池的方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出废旧三元动力电池处理系统和方法。该系统可对废旧三元动力电池进行综合处理，具有显著的经济效益和环境效益。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种废旧三元动力电池处理系统。根据本发明的实施例，该系统包括：

废旧三元动力电池料仓；

破碎装置，所述破碎装置具有废旧三元动力电池入口、湿润粉体出口、粗级金属颗粒出口和废气出口，所述废旧三元动力电池入口与所述废旧三元动力电池料仓相连；

干燥装置，所述干燥装置具有湿润粉体入口、干燥介质入口、干燥粉体出口和干燥介质出口，所述湿润粉体入口与所述湿润粉体出口相连；

尾气处理装置，所述尾气处理装置与所述废气出口相连,所述尾气处理装置包括活性炭吸收单元和碱液吸收单元，以吸附或吸收废气中的有机物和/或有害气体；

裂解装置，所述裂解装置具有干燥粉体入口、裂解后粉体出口和裂解气出口，所述干燥粉体入口与所述干燥粉体出口相连；

洗矿装置，所述洗矿装置具有裂解后粉体入口、含锂溶液出口和洗矿后物料出口，所述裂解后粉体入口与所述裂解后粉体出口相连；

磁选装置，所述磁选装置具有洗矿后物料入口、细级金属颗粒出口和磁选后物料出口，所述洗矿后物料入口与所述洗矿后物料出口相连；

浮选装置，所述浮选装置具有磁选后物料入口、碳粉出口和正极黑粉出口，所述磁选后物料入口与所述磁选后物料出口相连。