本實用新型涉及廢舊鋰離子電池回收領域,尤其涉及一種廢舊鋰離子電池的回收裝置。
背景技術:
隨著鋰離子電池在動力車領域中應用的廣泛推進,廢舊動力鋰離子電池的回收問題,日益顯著。
隨著新能源汽車市場的興盛,動力鋰離子電池市場也保持強勁增長態(tài)勢,未來3-5年內(nèi)將面臨大批動力電池報廢處理的問題。雖然隨著電子設備用鋰離子電池市場的擴張,使得規(guī)?;幕厥掌髽I(yè)已經(jīng)出現(xiàn),但這些企業(yè)中主要集中于電極材料鈷酸鋰等的回收,而針對鋰離子電池中電解液的回收涉入較少,因此開發(fā)一種電解液的回收方法,對于廢舊鋰離子電池回收意義重大。
現(xiàn)階段,多數(shù)回收企業(yè)使用火法、濕法處理廢舊鋰離子電池,火法處理時電解液有機溶劑揮發(fā)或燃燒分解為水和二氧化碳排放,而LiPF6暴漏在空氣中加熱,會迅速分解出PF5氣體,形成含氟煙氣排放,引起嚴重污染。含氟廢氣通過環(huán)境中的轉化和遷移,直接或間接危害人體。電解液存在強腐蝕性,與水分解產(chǎn)生HF,與強氧化劑反應生成P2O5等有毒物質(zhì),引起環(huán)境污染。
在濕法處理技術上通過加堿液,使電解液中的鋰鹽生成了穩(wěn)定的鋰鹽溶液,進一步濃縮和提純獲得商品化鋰鹽,但該工藝依然無法解決氟化物的污染問題。
因此,現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。
技術實現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術的不足,本實用新型的目的在于提供一種廢舊鋰離子電池的回收裝置,旨在解決現(xiàn)有回收方法存在氟化物污染的問題。
本實用新型的技術方案如下:
一種廢舊鋰離子電池的回收裝置,其中,包括回收釜、設置于回收釜兩側的真空過渡艙、設置于回收釜內(nèi)的用于放置電芯的箱體、設置于回收釜上端的用于對箱體內(nèi)電芯進行淋洗的溶劑噴灑口、設置于箱體右下角的箱體液體流出開關、及回收釜下端自上至下依次設置的不銹鋼篩網(wǎng)、濾芯、回收釜液體流出開關、中間有孔的橡膠塞和真空抽濾瓶。
所述的廢舊鋰離子電池的回收裝置,其中,所述不銹鋼篩網(wǎng)的網(wǎng)孔為25-40μm。
所述的廢舊鋰離子電池的回收裝置,其中,所述濾芯的孔徑為8-12μm。
所述的廢舊鋰離子電池的回收裝置,其中,所述回收釜為手套箱式回收釜。
有益效果:通過本實用新型上述廢舊鋰離子電池的回收裝置,可使廢舊鋰離子電池中的電解液得到回收利用,而且可有效解決廢舊鋰離子電池的回收過程氟化物污染的問題。
附圖說明
圖1為本實用新型一種廢舊鋰離子電池的回收裝置較佳實施例的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種廢舊鋰離子電池的回收裝置,為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下對本實用新型進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
請參閱圖1,圖1為本實用新型一種廢舊鋰離子電池的回收裝置較佳實施例的結構示意圖,如圖1所示,包括回收釜1、設置于回收釜1兩側的真空過渡艙2、設置于回收釜1內(nèi)的用于放置電芯的箱體3、設置于回收釜1上端的用于對箱體內(nèi)電芯進行淋洗的溶劑噴灑口4、設置于箱體3右下角的箱體液體流出開關5、及回收釜1下端自上至下依次設置的不銹鋼篩網(wǎng)6、高精度濾芯7、回收釜液體流出開關8、中間有孔的橡膠塞9和真空抽濾瓶10。
優(yōu)選地,所述不銹鋼篩網(wǎng)的網(wǎng)孔為25-40μm。
優(yōu)選地,所述高精度濾芯的孔徑為8-12μm。
優(yōu)選地,所述回收釜為手套箱式回收釜。
優(yōu)選地,所述箱體設置有多個,例如,所述箱體可以設置有2個或3個,以提高單體電芯的處理效率。本發(fā)明溶劑噴灑口設置于回收釜上端,且位于箱體正上方,溶劑噴灑口與箱體一一對應,在箱體設置有多個時,相應地溶劑噴灑口設置為多個,例如,箱體設置為2個,相應地溶劑噴灑口設置為2個;箱體設置為3個,相應地溶劑噴灑口設置為3個。
下面對本實用新型上述回收裝置的使用方法進行詳細說明。
結合圖1,將質(zhì)量為7836g廢舊鋰離子電池組放電處理,拆解成4個單體電芯,并分類回收電池組外殼、BMS等器件;將拆解的單體電芯外表進行噴洗、干燥,然后通過回收裝置中的真空過渡艙2,將單體電芯放于密閉、無水、惰性氣氛保護的回收釜內(nèi)的箱體3中,回收釜1中水含量<1ppm, 氧含量<1ppm;切割拆解電芯外包裝,使電芯內(nèi)部結構暴露于回收釜1中的箱體3中,電芯包裝材料206g直接回收;打開回收釜1上端的溶劑噴灑口4,用EC對箱體3中的電芯進行淋洗,至EC溶劑沒過電芯,浸泡30min,打開箱體4的箱體液體流出開關5放出浸泡后的液體,將真空抽濾瓶10連接真空抽濾機,真空抽濾出濾液,濾液為回收的鋰離子電池電解液,重復淋洗、浸泡、真空抽濾3次,得到回收的電解液共23L,進一步提純、濃縮得到可再次利用的電解液,回流的EC溶劑再次用于廢舊電解液回收的工藝流程中。
擠壓干淋洗溶劑中的廢舊電芯固體廢料,分離分類回收極耳103g、隔膜8g、正極片、負極片,通過回收裝置的真空過渡艙2轉移出回收釜1;采用溶劑法分別選用NMP、水進一步處理正、負極片,使正、負極片上的粉料與集流體脫離,回收正極粉料2785g、負極粉料1198 g、鋁箔352g和銅箔796g。
將回收電解液進一步提純、濃縮,調(diào)配濃度為1mol/L,用于組裝磷酸鐵鋰電池,測試結果如下:容量發(fā)揮153mAh/g,循環(huán)500次,容量保持89.6%。
綜上所述,本實用新型提供的一種廢舊鋰離子電池的回收裝置,通過本實用新型上述回收裝置采用溶劑浸提法回收廢舊鋰離子電池電解液,不僅實現(xiàn)分類回收,提高物料回收率,而且實現(xiàn)了廢舊鋰離子電池電解液的回收再利用。通過本實用新型上述回收裝置有效解決了廢舊電池回收帶來的電解液環(huán)境污染問題,將回收的電解液經(jīng)過處理后再次用于電池生產(chǎn),降低電池生產(chǎn)成本。
應當理解的是,本實用新型的應用不限于上述的舉例,對本領域普通技術人員來說,可以根據(jù)上述說明加以改進或變換,所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。