[發明專利]一種汽車動力電池資源化回收利用系統及資源化利用方法

在審

• 申請號: 201710044175.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106785171A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王中華;王國華;張傳友
• 申請（專利權）人: 湖州南潯中連水產養殖有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 郭曉鳳,連圍

技術領域：

本發明涉及環保領域，更具體的說是涉及一種電池資源化利用系統及資源化利用方法。

背景技術：

隨著環保的壓力加大和可持續發展的要求，電動汽車已經成為國內外汽車發展的趨勢，我國從國家到各級政府都制定各種優惠和鼓勵政策大力發展電動汽車，目前小型代步車和物流車初具規模，公交車和乘用車也在加緊布局中，在今后的幾年里也會有一個較快的發展。根據當今成熟的電池技術，一個汽車電池組的使用壽命在三年--五年左右，每個車用電池組根據車的大小和續航要求在130kg-202kg。可以預測在未來兩到三年，開始有大量的電池進入報廢期，廢舊汽車電池的回收處理問題就會凸顯出來。

目前市場上的汽車動力電池主要是鋰離子電池，而汽車用鋰離子電池主流的正極材料有三元和鐵鋰，鋰離子電池主要依靠鋰離子在正負極材料中嵌入與脫逸傳遞能量。根據適用設備及場所的不同，鋰離子電池有圓柱形、長條形和方塊形等外形，但都含有以下7個部分：正極、負極、電解質、隔膜、外殼。舊鋰離子電池的資源化技術，就是將廢舊鋰離子電池集中粉碎后將電池中的有價值金屬成分回收，其他大部分都難以資源化利用，處理成本高，同時造成二次污染，對環境影響嚴重。

發明內容：

本發明的目的是針對現有技術的不足之處，提供一種汽車動力電池資源化回收利用系統，本發明的另一目的是提供一種利用電池資源化利用系統對電池進行資源化利用的方法，共分為8個部分；包括依次相連接的預處理系統，電池組拆解系統，電解液回收系統，隔膜、正、負極材料回收系統，非金屬材料回收系統，正、負極有價金屬材料回收系統，有價金屬純化系統和廢氣、水處理系統。本發明將電池分解，并將原輔材料分類回收，可低成本分離鈷、鎳、錳、鋰等，實現了電池的資源化利用。

本發明的技術解決措施如下：

一種汽車動力電池資源化回收利用系統，包括依次相連接的預處理系統，電池組拆解系統，電解液回收系統，隔膜、正負極材料回收系統，非金屬材料回收系統，正、負極有價金屬材料回收系統，有價金屬純化系統和廢氣、水處理系統，所述預處理系統包括分類和安全檢測與處置；電池組拆解系統是采用機械破碎法將電池組拆解，電池組中的電池材料得到分類；電解液回收系統是利用電解液的物理特性經過物化方式進行分離、除雜和純化濃縮；隔膜、正負極材料回收系統將分類出的隔膜、正極材料、負極材料分類回收；非金屬材料回收系統將負極非金屬電極材料富積回收；正、負極有價金屬材料回收系統包括鎳、鈷、鋰、錳、銅、鋁等元素的浸出與純化過程，是利用濕法冶金浸出工藝將正、負極材料中的鈷、鎳、錳、鋰、銅、鋁有價金屬回收；有價金屬純化系統是對混合電極材料浸出液采用濕法冶金技術分離和提純金屬，獲得高純度的單質金屬或金屬化合物；廢氣、水處理系統是在處理過程中對產生的揮發性氣體、塵埃和廢水處理。

作為優選，所述電解液回收系統中回收的電解液原料，使電解液實現了資源化利用，作為二次原料使用。

作為優選，所述非金屬材料回收系統能夠回收單質或化合物等非金屬產品，使負極非金屬電極材料得到了資源化利用。

作為優選，所述正負極有價金屬回收系統能夠回收單質金屬或金屬化合物，使正負極金屬材料得到了資源化利用。

作為優選，所述廢氣、水處理系統分別連接著電池組拆解系統、非金屬材料回收系統和正負極有價金屬材料回收系統。

采用一種汽車動力電池資源化回收利用系統對電池進行資源化利用的方法，包括如下步驟：

1)通過預處理系統先將廢舊電池組進行分類和安全檢測與處置，并依次通過打包和轉運設備送入電池組拆解系統；

2)進入電池組拆解系統進行拆解，采用機械破碎法將廢舊電池組、外殼等各種部件分類回收；對產生的電解液進入電解液回收系統；

3)電解液回收系統使用電解液回收裝置，利用電解液的物理特性經過物化方式進行分離、除雜和純化濃縮，得到電解液原料；

4)將電池組拆解系統分類后獲得的隔膜、正極材料、負極材料進入隔膜、正負極材料回收系統，隔膜、正負極材料回收系統將材料分成了非金屬材料和有價金屬材料；非金屬材料進入非金屬材料回收系統將非金屬材料富積回收，得到資源化利用；

5)有價金屬材料進入正、負極有價金屬材料回收系統，利用、濕法冶金浸出工藝將正負極材料的有價金屬浸出，得到鎳、錳、鈷、鋰酸溶液，然后將鎳、錳、鈷、鋰酸溶液用濕法冶金技術進行分離和提純金屬，得到單質金屬或金屬化合物，可資源化利用。

本發明的有益效果在于：