[發明專利]一種回收電池中電解液的裝置和方法

有效

• 申請號: 202110919637.0
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113644333B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 南俊民;馬振;楊天翔;王文煉;孫晨昊;左曉希;肖信
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

1.一種回收電池中電解液的裝置，其特征在于，包括：殼體、傳送裝置、加料裝置、液化溫控裝置、淋洗裝置、氣化溫控裝置、電解液接收裝置、電池料接收裝置、氣體注入和儲存裝置以及氣體循環裝置；

所述傳送裝置水平設置并將所述殼體分成上下兩個部分；沿著所述傳送裝置的傳送方向，一端的上方設置所述加料裝置，另一端的下方設置所述電池料接收裝置；

所述殼體上設置有加料口，所述加料裝置設置在所述加料口處；

所述液化溫控裝置設置在所述殼體內的頂部；

所述淋洗裝置設置在所述傳送裝置和液化溫控裝置之間；

所述電解液接收裝置設置在所述殼體內的底部，所述氣化溫控裝置設置在所述傳送裝置和所述電解液接收裝置之間；

所述殼體頂部設置有氣體注入口和氣體循環裝置，所述氣體注入和儲存裝置設置在所述氣體注入口外部，并與注入口相連；

所述傳送裝置上方的淋洗裝置的液化表面由若干個錐形組成；

每個所述錐形的表面微觀下具有線形定向排列的突起陣列以及一維的溝槽結構；

所述陣列或所述溝槽結構由超疏水納米材料制成；

所述電解液接收裝置包括液槽和設置在所述液槽內部的推流扇葉，以及連接所述推流扇葉的軸桿，所述液槽還設置有導流管，所述導流管連接所述液槽和電解液收集裝置，所述電解液收集裝置內設置有液位報警器和排液管組成。

2.根據權利要求1所述的回收電池中電解液的裝置，其特征在于，所述加料裝置包括加料槽和設置在所述加料槽內部的加料推進器，所述加料槽的底部有密封性擋板。

3.根據權利要求2所述的回收電池中電解液的裝置，其特征在于，所述加料推進器由軸桿和設置在所述軸桿上的扇葉組成。

4.根據權利要求1所述的回收電池中電解液的裝置，其特征在于，所述傳送裝置包括軸承和與軸承咬合的若干節傳送帶，每兩節所述 傳送帶之間有縫隙，并且每節所述傳送帶具有向上凸起的弧度。

5.根據權利要求1所述的回收電池中電解液的裝置，其特征在于，所述電池料接收裝置包括轉移槽、擠壓滾輪、料位報警器和電池料存儲裝置；所述擠壓滾輪設置在所述轉移槽的內部，所述料位報警器設置在所述電池料存儲裝置內。

6.一種回收電池中電解液的方法，使用如權利要求1-5任一項所述的回收電池中電解液的裝置，其特征在于，包括以下步驟：

（a）在惰性氣氛下從電池中取出的電芯、電極片和隔膜，得到電池廢料；

（b）將所述電池廢料先使用有機溶劑浸潤洗滌，通過加料裝置的加料槽轉移到傳送帶上，洗滌潤濕用溶劑由碳酸乙烯酯、碳酸乙丙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯中的一種或者多種組成；利用氣體注入和儲存裝置引入淋洗氣體，并分別通過液化溫控裝置和氣化溫控裝置使傳送裝置上布的空間和下部的空間中的所述淋洗氣體分別呈液態和氣態，液態的淋洗氣體通過淋洗裝置對所述電池廢料進行淋洗，電解液和液態氣體混合物經傳送帶縫隙流入傳送裝置下方的氣化溫控裝置表面，液態氣體被加熱氣化后通過氣體循環裝置進入傳送裝置上方，并在液化溫控裝置的作用下重新液化并循環使用，而電解液則流入電解液接收裝置中，進行回收；

（c）淋洗后的所述電池廢料在傳送裝置傳送的末端進入電池料接收裝置。

7.根據權利要求6所述的回收電池中電解液的方法，其特征在于，所述電池包括鋰離子電池、鈉離子電池、鉀離子電池、鋅離子電池、鋰金屬電池中的至少一種。

8.根據權利要求6所述的回收電池中電解液的方法，其特征在于，所述淋洗氣體包括CO₂，CO，NO₂，SO₂，N₂和乙醇氣體中的至少一種。

9.根據權利要求6所述的回收電池中電解液的方法，其特征在于，所述液化溫控裝置的控溫范圍為-20~50℃，所述氣化溫控裝置的控溫范圍為0~100℃。