[發明專利]廢棄鋰電池正、負極材料柔性精準分離方法及系統

有效

• 申請號: 202110279054.6
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113097592B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 田勇;陳建軍;葉利強;傅婷婷;符冬菊;張維麗;閔杰
• 申請（專利權）人: 深圳清研裝備科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;B02C21/00;B07C5/342
• 代理公司: 廣東深田律師事務所 44573
• 代理人: 傅俏梅

1.廢棄鋰電池正、負極材料柔性精準分離方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1將廢棄鋰電池進行放電處理，破碎后采用物理方法分選出具有隔膜和正、負極片的混合物料；

S2設置一柔性分離裝置，該柔性分離裝置具有內腔，在所述內腔設置可旋轉的滾筒，所述滾筒上設置多個濾孔，將具有所述隔膜和正、負極片的混合物料送入所述滾筒內，將液體通入所述內腔，所述混合物料與液體的體積比為1/10000～1/10，所述液體的密度大于所述隔膜密度，并均小于所述正、負極片的密度，通過所述滾筒以每隔5～120秒向相反方向旋轉一次、中途停留時間3～60秒的方式反復正、反向轉動5min～120min，形成與液體之間的相對運動，使隔膜與正、負極片分離并使隔膜上的雜質被沖洗，同時使絕大部分負極材料脫離負極集流體；

S3使所述滾筒定向旋轉，已分離并被沖洗干凈的隔膜隨液體從所述柔性分離裝置上端設置的溢流口排出，收集隔膜，少量的負極材料隨濾液收集并過濾回收；

S4使具有負極材料、正極片和負極集流體的混合物料從所述柔性分離裝置排出，通過過濾方式使負極材料與正極片和負極集流體分離，回收所述負極材料；

S5將分離后的具有正極片和負極集流體的混合物料加熱干燥，然后通過光電色選設備使正極片與負極集流體分離；

S6將色選后的正極片和負極集流體分別置入精細化破碎機，使正極材料與正極集流體分離，少量殘留有負極材料的負極集流體中的負極材料與負極集流體分離。

2.如權利要求1所述的廢棄鋰電池正、負極材料柔性精準分離方法，其特征在于，所述S1步驟中，破碎后分選的隔膜和正、負極片尺寸為5～100mm不規則的片狀。

3.如權利要求1或2所述的廢棄鋰電池正、負極材料柔性精準分離方法，其特征在于，所述S2步驟中，所述滾筒濾孔孔徑為0.5～5mm，所述滾筒轉速為50～1500r/min。

4.如權利要求1或2所述的廢棄鋰電池正、負極材料柔性精準分離方法，其特征在于，所述S3步驟中，所述滾筒定向旋轉時間為5～30min，所述隔膜隨液體從所述溢流口排出后，通過振動篩回收，所述振動篩篩孔孔徑為0.5～5mm。

5.如權利要求1或2所述的廢棄鋰電池正、負極材料柔性精準分離方法，其特征在于，所述S4步驟中，具有正極片、負極材料、負極集流體的混合物料隨液體從所述柔性分離裝置出口排出后，進入網帶傳送機，使所述負極材料隨液體從網帶傳送機上網孔過濾后回收，所述網孔孔徑為0.5～5mm。

6.如權利要求1或2所述的廢棄鋰電池正、負極材料柔性精準分離方法，其特征在于，所述S5步驟中，將所述具有正極片和負極集流體的混合物料在加熱裝置中以50～150℃溫度加熱干燥，加熱時間0.5~12h。

7.如權利要求1或2所述的廢棄鋰電池正、負極材料柔性精準分離方法，其特征在于，在所述滾筒的下方，同軸且間隔設置可隨該滾筒同步轉動的螺旋槳，推動所述滾筒內已分離的隔膜朝所述溢流口加速移動，并推動液體對正、負極片產生柔性撞擊，使負極材料與負極集流體快速剝離。

8.一種基于權利要求1所述方法設計的廢棄鋰電池正、負極材料柔性精準分離系統，其特征在于，包括進料斗、柔性分離裝置、網帶傳送機、干燥裝置、色選裝置和精細破碎機，所述柔性分離裝置包括具有內腔的腔體，所述的內腔中心設有可繞該內腔中心軸線做正、反轉的滾筒，所述滾筒上開設有多個濾孔，通過設置在所述腔體底部的轉軸帶動轉動；所述進料斗位于所述腔體的上方，所述進料斗出口位于所述滾筒的頂端，所述腔體上端或頂部連接有與所述內腔連通的溢流管，所述溢流管出口設有振動篩，所述腔體底部設置排料口，與所述網帶傳送機入口對應，所述網帶傳送機出口與所述干燥裝置入口對應，所述干燥裝置出口對應設有所述色選裝置，所述色選裝置出口對應設有正極片接料斗和負極集流體接料斗，所述正極片接料斗與第一精細破碎機對接，所述的負極集流體接料斗與第二精細化破碎機對接。