本實用新型屬于廢舊電池回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種從廢舊電池極片中回收正極材料的裝置。

背景技術(shù)：

鋰離子電池自商業(yè)化以來，因其具有比能量高、體積小、質(zhì)量輕、應(yīng)用溫度范圍廣、循環(huán)壽命長、安全性能好等獨特的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于民用及軍用領(lǐng)域，如攝像機，移動電話、筆記本電腦以及便攜式測溫儀等，同時鋰離子電池也是電動汽車首選的輕型高能動力電池之一。

鋰離子電池經(jīng)過500-1000次充放電循環(huán)之后，其活性物質(zhì)就會失去活性，導(dǎo)致電池的容量下降而使電池報廢。鋰離子電池回收技術(shù)可分為濕法回收和火法回收。濕法包括預(yù)處理（拆解、分類等）以及鈷和其他金屬的回收兩部分。分類的正極極片，需要把鋁箔和鋁箔上正極材料粉末分離開來，因正極材料中含有粘結(jié)劑，需要先在一定溫度下處理，使粘結(jié)劑等揮發(fā)，鋁箔上正極材料粉末才能脫落，拆解、分類過程中，部分鋁箔會破碎成細(xì)小的鋁片或鋁粒，以及有些鋁箔包裹一些正極粉末。如果鋁箔與正極材料粉末分離不完全，在后續(xù)浸出過程中，鋁與酸反應(yīng)釋放出大量氫氣，易產(chǎn)生爆炸，且增加了鋁的分離難度和分離成本。因此鋁箔的分離程度成為正極材料粉末回收利用的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種從廢舊電池極片中回收正極材料的裝置，鋁分離效率達(dá)到99.5%以上。

本實用新型的技術(shù)方案為：

一種從廢舊電池極片中回收正極材料的裝置，其特征在于：

包括輸送系統(tǒng)，用于輸送廢舊電池極片；

設(shè)置于輸送系統(tǒng)上方的控溫系統(tǒng)，用于分解廢舊電池極片中的粘結(jié)劑從而分離得到鋁箔和正極材料粉末；

設(shè)置于輸送系統(tǒng)上方的降溫系統(tǒng)，用于給鋁箔降溫；

設(shè)置于輸送系統(tǒng)內(nèi)部或下方的收集系統(tǒng)，用于收集正極材料粉末；

設(shè)置于收集系統(tǒng)下方的篩分系統(tǒng)，用于將收集系統(tǒng)收集的正極材料粉末進(jìn)行除鋁和磁性異物處理；

設(shè)置于輸送系統(tǒng)上方的氣體凈化系統(tǒng)，用于凈化粘結(jié)劑分解產(chǎn)生的尾氣。

所述輸送系統(tǒng)主要由網(wǎng)帶和帶動網(wǎng)帶前行的傳動軸構(gòu)成，網(wǎng)帶上均勻布置有網(wǎng)孔，孔徑為5-10mm；網(wǎng)帶的前行速度通過調(diào)節(jié)傳動軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述輸送系統(tǒng)的進(jìn)料端設(shè)有勻料器，勻料器高度可調(diào)，使廢舊電池極片在網(wǎng)帶上的堆積厚度控制在1-5cm。

所述輸送系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)有網(wǎng)帶振動器，用于控制網(wǎng)帶以5-50Hz的頻率振動。

所述控溫系統(tǒng)包括預(yù)熱區(qū)、升溫區(qū)、分解區(qū)三個加熱區(qū)；這三個加熱區(qū)主要均由加熱絲構(gòu)成，且每個加熱區(qū)外部設(shè)有保溫層，以此將預(yù)熱區(qū)的溫度控制在80-120℃、升溫區(qū)的溫度控制在120-380℃、分解區(qū)的溫度控制在380-410℃；三個加熱區(qū)內(nèi)部均設(shè)置有溫度傳感器，用于將溫度精度控制在1℃以內(nèi)；

預(yù)熱區(qū)、升溫區(qū)、分解區(qū)從輸送系統(tǒng)進(jìn)料端至出料端方向依次布置，設(shè)置于網(wǎng)帶的正上方。

所述降溫系統(tǒng)包括風(fēng)冷區(qū)和水冷區(qū)，風(fēng)冷區(qū)與外界連通，進(jìn)行自然冷卻，水冷區(qū)通過布置的冷水管進(jìn)行冷卻；

風(fēng)冷區(qū)、水冷區(qū)布置于分解區(qū)與輸送系統(tǒng)出料端之間，并位于網(wǎng)帶的正上方。

所述收集系統(tǒng)包括多個粉末收集倉，安裝在網(wǎng)帶下方，粉末收集倉底部設(shè)有管道；篩分系統(tǒng)包括超聲篩分機和電磁除鐵器，超聲篩分機進(jìn)料端連接粉末收集倉底部管道、出料端連接電磁除鐵器進(jìn)料端。

所述收集系統(tǒng)包括多個粉末收集倉，安裝在網(wǎng)帶下方，粉末收集倉底部設(shè)有管道；篩分系統(tǒng)包括第一超聲篩分機，用于收集從輸送系統(tǒng)的出料端出來的鋁箔；第二超聲篩分機的進(jìn)料端與第一超聲篩分機的出料端、粉末收集倉底部管道連接；第二超聲篩分機的出料端與電磁除鐵器進(jìn)料端連接。

所述輸送系統(tǒng)外部設(shè)有殼體，殼體上設(shè)置有第一管道、第二管道；

所述氣體凈化系統(tǒng)包括尾氣凈化器、補氣閥；第一管道、尾氣凈化器、補氣閥、第二管道依次連接；輸送系統(tǒng)內(nèi)廢舊電池極片所含粘結(jié)劑分解產(chǎn)生的尾氣由第一管道進(jìn)入尾氣凈化器得到凈化氣體，該凈化氣體與通過補氣閥補充的新鮮空氣再通過第二管道進(jìn)入輸送系統(tǒng)內(nèi)。

所述殼體的縫隙處采用密封布包裹。

本實用新型的工作方式為：

廢舊電池極片從輸送系統(tǒng)的進(jìn)料端進(jìn)入，并通過勻料器整平；

隨著網(wǎng)帶前行，廢舊電池極片依次進(jìn)入預(yù)熱區(qū)、升溫區(qū)、分解區(qū)，在此過程中極片中的粘結(jié)劑分解，鋁箔與正極材料粉末分離：鋁進(jìn)入風(fēng)冷區(qū)、水冷區(qū)降溫，然后進(jìn)入超聲篩分機篩分除去鋁箔收集其中的正極材料粉末；正極材料粉末經(jīng)網(wǎng)帶上的網(wǎng)孔掉落至粉末收集倉中、進(jìn)入超聲篩分機篩分除去正極材料粉末中混雜的碎鋁箔；從超聲篩分機分離的正極材料粉末經(jīng)過電磁除鐵器除去混雜的磁性異物，最終獲得正極材料粉末產(chǎn)物。

本實用新型具有的有益效果：

正極極片能夠快速脫除粘結(jié)劑，正極片在網(wǎng)帶振動力的作用下，正極材料粉末與鋁箔分離，避免了正極片過燒結(jié)現(xiàn)象，防止鋁箔碎裂，有效提高了鋁與正極材料粉末的分離程度，鋁的分離率達(dá)到99.5%以上。

附圖說明

圖1為實施例1裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例1溫控系統(tǒng)和降溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實施例1網(wǎng)帶結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實施例1輸送系統(tǒng)和收集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實施例1物料走向示意圖。

其中：控溫系統(tǒng)100；預(yù)熱區(qū)110；升溫區(qū)120；分解區(qū)130；保溫層140；溫度傳感器150；加熱絲160；降溫系統(tǒng)200；風(fēng)冷區(qū)210；水冷區(qū)220；輸送系統(tǒng)300；傳動軸310；網(wǎng)帶320；網(wǎng)孔321；網(wǎng)帶振動器330；進(jìn)料端340；出料端350；殼體360；密封布370；勻料器380；收集系統(tǒng)400；粉末收集倉410；篩分系統(tǒng)500；超聲篩分機510；第一超聲篩分機511；第二超聲篩分機512；電磁除鐵器530；氣體凈化系統(tǒng)600；尾氣凈化器610；補氣閥620；第一管道630；第二管道640；廢舊電池極片710；鋁箔720；碎鋁箔730；正極材料粉末740；磁性物料750；尾氣810；凈化氣體820。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對實用新型內(nèi)容作進(jìn)一步說明。

實施例1

一種從廢舊電池極片中回收正極材料的裝置，包括

輸送系統(tǒng)300，用于輸送廢舊電池極片；

設(shè)置于輸送系統(tǒng)300上方的控溫系統(tǒng)100，用于分解廢舊電池極片中的粘結(jié)劑從而分離得到鋁箔和正極材料粉末；

設(shè)置于輸送系統(tǒng)300上方的降溫系統(tǒng)200，用于給鋁箔降溫；

設(shè)置于輸送系統(tǒng)300內(nèi)部或下方的收集系統(tǒng)400，用于收集正極材料粉末；

設(shè)置于收集系統(tǒng)400下方的篩分系統(tǒng)500，用于將收集系統(tǒng)收集的正極材料粉末進(jìn)行除鋁和磁性異物處理；

設(shè)置于輸送系統(tǒng)300上方的氣體凈化系統(tǒng)600，用于凈化粘結(jié)劑分解產(chǎn)生的尾氣。

所述輸送系統(tǒng)300主要由網(wǎng)帶320和帶動網(wǎng)帶320走動的傳動軸310構(gòu)成，網(wǎng)帶320上均勻布置有網(wǎng)孔321，孔徑為5-10mm；網(wǎng)帶320的前行速度通過調(diào)節(jié)傳動軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)。

所述輸送系統(tǒng)300的進(jìn)料端340設(shè)有勻料器380，勻料器380高度可調(diào)，使廢舊電池極片在網(wǎng)帶上的堆積厚度控制在1-5cm。

所述輸送系統(tǒng)300內(nèi)還設(shè)有網(wǎng)帶振動器330，用于控制網(wǎng)帶320以5-50Hz的頻率振動。

所述控溫系統(tǒng)100包括預(yù)熱區(qū)110、升溫區(qū)120、分解區(qū)130三個加熱區(qū)；這三個加熱區(qū)主要由加熱絲160構(gòu)成，且每個加熱區(qū)外部設(shè)有保溫層140，通過現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)將預(yù)熱區(qū)110的溫度控制在80-120℃、升溫區(qū)120的溫度控制在120-380℃、分解區(qū)130的溫度控制在380-410℃；三個加熱區(qū)內(nèi)部均設(shè)置有溫度傳感器150，用于將溫度精度控制在1℃以內(nèi)，該技術(shù)屬于現(xiàn)有技術(shù)；

預(yù)熱區(qū)110、升溫區(qū)120、分解區(qū)130從輸送系統(tǒng)300進(jìn)料端340至出料端350方向依次布置，設(shè)置于網(wǎng)帶320的正上方。

所述降溫系統(tǒng)200包括風(fēng)冷區(qū)210和水冷區(qū)220，風(fēng)冷區(qū)210與外界連通，進(jìn)行自然冷卻，水冷區(qū)220通過布置的冷水管進(jìn)行冷卻；

風(fēng)冷區(qū)210、水冷區(qū)220布置于分解區(qū)130與輸送系統(tǒng)300出料端之間，并位于網(wǎng)帶320的正上方。

所述收集系統(tǒng)400包括多個粉末收集倉410，安裝在網(wǎng)帶320下方，粉末收集倉410底部設(shè)有管道；篩分系統(tǒng)500包括超聲篩分機510和電磁除鐵器520，超聲篩分機510進(jìn)料端連接粉末收集倉410底部管道、出料端連接電磁除鐵器520進(jìn)料端。

所述收集系統(tǒng)400包括多個粉末收集倉410，安裝在網(wǎng)帶320下方，粉末收集倉410底部設(shè)有管道；篩分系統(tǒng)500包括第一超聲篩分機511，用于收集從輸送系統(tǒng)300的出料端350出來的鋁箔；第二超聲篩分機512的進(jìn)料端與第一超聲篩分機511的出料端、粉末收集倉410底部管道連接；第二超聲篩分機512的出料端與電磁除鐵器520進(jìn)料端連接。

輸送系統(tǒng)300外部設(shè)有殼體360，殼體360上設(shè)置有第一管道630、第二管道640；

所述氣體凈化系統(tǒng)600包括尾氣凈化器610、補氣閥620；第一管道630、尾氣凈化器610、補氣閥620、第二管道640依次連接；輸送系統(tǒng)300內(nèi)廢舊電池極片所含粘結(jié)劑分解產(chǎn)生的尾氣由第一管道630進(jìn)入尾氣凈化器610得到凈化氣體，該凈化氣體與通過補氣閥620補充的新鮮空氣再通過第二管道640進(jìn)入輸送系統(tǒng)300內(nèi)。

所述殼體360的縫隙處采用密封布370包裹。

采用上述裝置進(jìn)行了以下具體試驗：

將廢舊電池正極極片100Kg送入上述裝置進(jìn)行處理，測量最終得到正極材料粉末中鋁的含量Al(wt%）為0.38%，再通過公式1－Al(wt%）計算鋁的分離率為99.62%。

本實用新型中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明，并不是對本實用新型內(nèi)容的限制。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。