[發明專利]一種電池材料處理系統

在審

• 申請號: 202011040417.2
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112246832A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 滕懷平;賴喜銳;岳凱
• 申請（專利權）人: 威爾能環保科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;H01M10/54
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 郭小紅;陳晨

本發明公開了一種電池材料處理系統，包括進料裝置、熱解裝置，所述熱解裝置包括滾筒篩熱解爐和驅動裝置，所述滾筒篩熱解爐包括含有爐腔的外爐體，所述外爐體包括爐頭、爐尾，置于所述爐腔中的內滾筒篩，所述內滾筒篩與外爐體的爐頭、爐尾連接，所述驅動裝置用于驅動內滾筒篩旋轉；所述進料裝置與滾筒篩熱解爐的爐頭相連，用于將物料送入內滾筒篩中；所述處理系統還包括熱源循環系統，所述熱源循環系統包括進氣布風裝置，進氣布風裝置設于外爐體與內滾筒篩之間的爐腔中，用于向爐腔中供應熱的惰性氣體。本發明的方案可使物料與熱氣體直接接觸，換熱效率高，受熱均勻，不會產生局部積熱現象，避免鋁熱反應的發生。

技術領域

本發明涉及一種處理系統，尤其涉及一種電池材料處理系統。

背景技術

相比于鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池，鋰離子電池具有能量密度高、循環壽命長、熱自放電小、無記憶效應、對環境的污染小等優點。隨著現代社會的快速發展，能源短缺和環境污染問題日顯嚴重，鋰離子電池在電動汽車、混合動力汽車、電動自行車、太陽能和風能儲存和轉換、移動式電動工具、中等功率家用電器等需要高功率密度和高能量密度電源的使用需求日益迫切。

廢舊鋰離子電池含有大量的高價值金屬，具有很高的處理價值。廢舊鋰離子電池主要由正極、負極、電解液、隔膜以及外殼塑料固件組成。其中，隔膜及外殼可以通過人工拆分進行分離處理，而正極片、負極片及電解液則為廢舊鋰離子電池處理處理的難點，尤其是正極片和負極片。其中，正極片由貴重金屬粉末、鋁箔以及膠黏劑組成；負極片由銅箔、炭粉以及膠黏劑組成。由于膠黏劑的粘結作用，正負極片與貴金屬粉末或炭粉緊密結合，非常不利于處理分離。

針對上述問題，目前采用熱解法對廢舊鋰離子電池正負極片進行分離，通過在控氧或無氧的條件下，對正負極片加熱，脫除膠黏劑，最終獲得鋁箔、銅箔及粉狀金屬活性物質。但是這些工藝為了避免氧氣進入，通常為隔套間接加熱(例如，在熱解設備外壁上安裝加熱裝置)，熱效率較低；同時，獲得的熱解產物，即鋁箔、銅箔及粉狀金屬活性物質的混合物，后續還需要額外添加破碎、篩分等設備做進一步分離；此外，由于廢舊鋰離子電池中的鋁很容易在溫度過高時與貴金屬成分發生鋁熱反應，即使采取了嚴格的控溫措施，鋁箔和三元粉也容易在熱解過程中局部超溫，從而引發連串的鋁熱反應，瞬間高溫可以燒穿熱解窯爐，甚至引發爆炸；另外，鋁箔及金屬粉料混合物在輸送過程中，也容易摩擦生熱，引發鋁熱反應。

發明內容

本發明專利提供的一種電池材料處理系統，可提高物料處理效率，簡化系統結構，避免鋁熱反應的發生。

基于上述目的，本發明的技術方案如下：

一種電池材料處理系統，包括進料裝置、熱解裝置，其特征在于：所述熱解裝置包括滾筒篩熱解爐和驅動裝置，所述滾筒篩熱解爐包括含有爐腔的外爐體，所述外爐體包括爐頭、爐尾，置于所述爐腔中的內滾筒篩，所述內滾筒篩與外爐體的爐頭、爐尾連接，所述驅動裝置用于驅動內滾筒篩旋轉；所述進料裝置與滾筒篩熱解爐的爐頭相連，用于將物料送入內滾筒篩中；所述處理系統還包括熱源循環系統，所述熱源循環系統包括進氣布風裝置，進氣布風裝置設于外爐體與內滾筒篩之間的爐腔中，用于向爐腔中供應熱的惰性氣體惰性。

為了將熱解后的物料在滾筒篩熱解爐中進行分離，內滾筒篩上的網孔從爐頭至爐尾沿軸向設置相同或者不同孔徑的網孔。為了收集排出熱解后的物料，在外爐體上設置出料口。為了更好的使物料沿著所述內滾筒篩的軸向運動，在內滾筒篩上布置有撥料板。

為了確保爐腔內有上升的熱氣流，能夠將內滾筒篩中的物料流化，在外爐體上設置進氣口和排氣口，排氣口設置在爐頭上部，進氣口設置在爐尾下部。

所述熱源循環系統還包括一級除塵器、循環風機，一級除塵器的一端與排氣口連接，一級除塵器的另一端與循環風機的一端連接，循環風機的另一端與進氣口的一端連接，進氣口的另一端與進氣布風裝置連接。

為了保持爐腔中的壓力穩定，電池材料處理系統還包括分壓處理系統。