[發(fā)明專利]鋰電池低溫?zé)峤庀到y(tǒng)及其熱解方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911414976.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111129637A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫敏敏;范歡歡;婁忠良
• 申請（專利權(quán)）人: 桑德新能源技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 北京開陽星知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 王璐

本發(fā)明涉及廢舊鋰電池回收領(lǐng)域，提供了一種鋰電池低溫?zé)峤庀到y(tǒng)及其熱解方法。該鋰電池低溫?zé)峤庀到y(tǒng)包括熱解腔體，熱解腔體內(nèi)設(shè)有螺旋，螺旋的兩端與電源的兩個電極連接。該熱解方法包括以下步驟：將電池加工成電池碎片；電池碎片進(jìn)入到熱解腔體內(nèi)，通過螺旋連續(xù)傳送電池碎片，螺旋的兩端通電，使得熱解腔體內(nèi)部溫度升高至222℃2222℃，電池碎片熱解。本申請，采用電阻原理的方式升溫加熱，實(shí)現(xiàn)熱解腔體在短時(shí)間內(nèi)快速升溫，具有清潔環(huán)保、無污染的優(yōu)點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)螺旋的轉(zhuǎn)動頻率，改變熱解腔體內(nèi)電池碎片的電阻，進(jìn)而調(diào)節(jié)熱解腔體內(nèi)部的溫度，使得電池碎片均勻受熱，可精確控制熱解溫度，確保熱解效果，有效實(shí)現(xiàn)電池的資源化利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢舊鋰電池回收領(lǐng)域，具體涉及一種鋰電池低溫?zé)峤庀到y(tǒng)及其熱解方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池由于其具有能量密度高、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在3C類電子產(chǎn)品、動力汽車及軍工等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

隨著電動汽車行業(yè)日益發(fā)展，大批量退役后的鋰離子動力電池作為一種新興固廢進(jìn)入到處理處置環(huán)節(jié)。廢舊鋰電池作為一種儲能設(shè)施，電池內(nèi)部材料由金屬及非金屬多種物質(zhì)混合而成，從結(jié)構(gòu)上分為電池外殼，電池集流體，正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔離膜以及其他附屬部件。廢舊鋰電池即作為一種工業(yè)危廢又作為一種城市礦產(chǎn)資源，可從環(huán)保及資源化利用上整合處理。

傳統(tǒng)的鋰電池回收主要采用火法或濕法進(jìn)行回收，火法通過高溫?zé)崽幚砉に?，?shí)現(xiàn)物料的分離，但能耗高，容易造成電池材料的燒結(jié)過渡，影響產(chǎn)品回收品質(zhì)；濕法主要通過酸浸等工藝進(jìn)行金屬的分離與提純，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)高純度分離，但同時(shí)也產(chǎn)生含重金屬的廢液，易造成環(huán)境的二次污染。

為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)采用低溫?zé)崽幚矸绞交靥幚礓囯姴牧系挠袡C(jī)組分。其中主要采用回轉(zhuǎn)窯或旋轉(zhuǎn)熱解室實(shí)現(xiàn)內(nèi)熱或外熱式加熱鋰電混合物料。

內(nèi)熱式以回轉(zhuǎn)窯為主，利用外加燃料與空氣進(jìn)行混合燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔馀c物料直接接觸。為了保證燃料充分燃燒，降低煙氣中黑度和CO含量，空氣過量系數(shù)通常為1.222.2，且燃燒反應(yīng)設(shè)備為動設(shè)備，密封效果不好，因此不能精確控制氧含量和回轉(zhuǎn)窯溫度。外熱式主要為間接加熱，燃料與空氣產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c物料不接觸，高溫?zé)煔鈩t通常為負(fù)壓操作，負(fù)壓受制于焚燒及煙氣凈化系統(tǒng)的波動，導(dǎo)致補(bǔ)氧量變化，溫度同樣存在難控制，進(jìn)而影響熱解效果。且兩者均采用燃燒的方式，容易產(chǎn)生污染氣體。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題或者至少部分地解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鋰電池低溫?zé)峤庀到y(tǒng)及其熱解方法。

上述鋰電池低溫?zé)峤庀到y(tǒng)包括熱解腔體，熱解腔體上設(shè)有可供電池碎片進(jìn)入的第一進(jìn)料通道，熱解腔體的內(nèi)部轉(zhuǎn)動設(shè)有螺旋，螺旋的進(jìn)料端與第一進(jìn)料通道連通，螺旋用于連續(xù)傳送電池碎片，熱解腔體上設(shè)有與螺旋的出料端連通的第一出料通道，螺旋的進(jìn)料端和出料端分別與電源的兩個電極連接，螺旋采用導(dǎo)電材質(zhì)。

可選的，還包括破碎裝置，破碎裝置包括殼體，殼體上設(shè)有可供電池進(jìn)入的第二進(jìn)料通道，殼體內(nèi)設(shè)有用于將電池破碎成電池碎片的刀具組件，殼體上設(shè)有可供電池碎片排出的第二出料通道，經(jīng)第二出料通道排出的電池碎片進(jìn)入到第一進(jìn)料通道。

可選的，第二進(jìn)料通道沿著電池的進(jìn)料方向依次設(shè)有第一閘門和第二閘門，第一閘門和第二閘門之間形成可供電池堆積的腔體。

可選的，第二出料通道與第一進(jìn)料通道之間設(shè)有用于傳送電池碎片的第一傳送裝置。

可選的，殼體上設(shè)有用于制備氮?dú)獾牡獨(dú)庀到y(tǒng)，殼體的側(cè)壁上設(shè)有排氣口。

可選的，還包括分離裝置，分離裝置包括：

燃燒室，用于燃燒電池碎片經(jīng)熱解產(chǎn)生的混合氣體，燃燒室與第一出料通道管道連接，燃燒室上連接有煙氣凈化系統(tǒng)；