本技術(shù)屬于電池回收領(lǐng)域，涉及熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置。

背景技術(shù)：

1、近年，新能源汽車和能源儲存大力發(fā)展與應(yīng)用，鋰電池因其穩(wěn)定的電化學(xué)性能和極高的能量密度被廣泛應(yīng)用。廢舊電池量隨鋰電池裝機(jī)使用量劇增，廢電池如果沒有得到有效的回收利用和無害化處理會造成很大的資源浪費和污染。

2、目前，成熟的電池回收工藝開發(fā)主要針對正極材料中高價值金屬的回收，對于負(fù)極材料，往往通過整體焚燒或直接填埋，難以回收利用。鋰離子動力電池負(fù)極材料主要以天然鱗片石墨、人造層狀石墨為主。石墨原料豐富、成本較低等優(yōu)點，被認(rèn)為是目前最有應(yīng)用前景的鋰離子動力電池負(fù)極材料。然而銅箔易碎，石墨粉易揚塵，兩者極易混合難以有效分選回收，同時電池制造過程中粘結(jié)劑使得石墨粉難以從銅箔表面有效剝離，這一直以來都是需要進(jìn)一步解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型目的在于提供一種熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，實現(xiàn)對廢舊鋰電池負(fù)極粘結(jié)劑高效熱解及對銅粉、銅片、石墨粉的分類處理，從而提高電池負(fù)極回收效率，節(jié)約廢舊鋰電池的回收成本。

2、本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、一種熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，包括進(jìn)料艙、熱解艙、布?xì)馀摗⒎治鰴C(jī)、降溫艙、卸料斗、直線篩、加熱和輔風(fēng)系統(tǒng)和布?xì)庀到y(tǒng)；

4、所述熱解艙包括腔體，滾筒和加熱與輔風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在腔體中，進(jìn)料艙設(shè)置在腔體一側(cè)上方，布?xì)馀撛O(shè)置在腔體一端，分析機(jī)設(shè)置在腔體另一端并通過主風(fēng)道分別與腔體和降溫艙連通，整個腔體構(gòu)成一個半封閉整體；降溫艙設(shè)置在腔體下方，腔體下方開設(shè)出料口，物料通過出料口進(jìn)入降溫艙，直線篩通過卸料斗與降溫艙連通；降溫艙中設(shè)置物料傳輸系統(tǒng)，布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)置在布?xì)馀撋希?/p>

5、退役鋰電池負(fù)極片通過進(jìn)料艙進(jìn)入腔體，保護(hù)性氣體從布?xì)庀到y(tǒng)進(jìn)入加熱和輔風(fēng)系統(tǒng)加熱后分解石墨粉上粘結(jié)劑，通過滾筒轉(zhuǎn)動翻動和推動片料翻轉(zhuǎn)剝離石墨粉，通過分析機(jī)可分離回收滾筒和降溫艙冷卻艙揚起的大量一級石墨粉，通過直線篩篩分出銅片、銅粉、二級石墨粉。

6、進(jìn)一步，所述進(jìn)料艙包括進(jìn)料蓋板，進(jìn)料蓋板設(shè)置在進(jìn)料艙頂部，進(jìn)料閥設(shè)置在進(jìn)料蓋板下端，進(jìn)料引料板傾斜設(shè)置在進(jìn)料閥下端和進(jìn)料艙四周，質(zhì)量監(jiān)測器設(shè)置在進(jìn)料引導(dǎo)板中上端，螺旋輸料機(jī)水平設(shè)置在進(jìn)料引導(dǎo)板下端，用于將負(fù)極片輸送至加熱和輔風(fēng)系統(tǒng)，配風(fēng)板設(shè)置在螺旋輸料機(jī)一側(cè)用于向腔體輸送保護(hù)氣體。

7、進(jìn)一步，所述加熱與輔風(fēng)系統(tǒng)包括為圓筒狀結(jié)構(gòu)，錐形的輸料口大口端連接在圓筒狀結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離滾筒的一端，小口端與進(jìn)料艙中螺旋輸料機(jī)連接，加熱板圍成圓筒狀結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)槽設(shè)置在加熱板外層提供熱解所需熱風(fēng)；加熱板轉(zhuǎn)槽設(shè)置在加熱板和熱風(fēng)槽中間，起到支撐加熱板和熱風(fēng)槽作用；引風(fēng)板設(shè)置在熱風(fēng)槽外壁上，風(fēng)閥設(shè)置在熱風(fēng)槽中間，熱風(fēng)口設(shè)置在熱風(fēng)槽一端。

8、進(jìn)一步，所述分析機(jī)的主風(fēng)道設(shè)置在分析機(jī)前端，主風(fēng)道泄壓閥設(shè)置在主風(fēng)道上端，一級石墨粉出料口設(shè)置在分析機(jī)下端，通過腔體的配風(fēng)和分析機(jī)的抽風(fēng)將含石墨粉的粉塵收集并沿管路輸送至分析機(jī)。

9、進(jìn)一步，所述降溫艙包括顆粒吸收艙，顆粒吸收艙設(shè)置在降溫艙上端，顆粒吸收艙通過主風(fēng)道與分析機(jī)連通，配風(fēng)口設(shè)置在降溫艙中端，耐熱傳輸帶設(shè)置在降溫艙最下層，吸料斗設(shè)置在耐熱傳輸帶上方。

10、進(jìn)一步，所述直線篩包括一級篩網(wǎng)、二級篩網(wǎng)和氣流分選機(jī)，一級篩網(wǎng)設(shè)置在直線篩上層，二級篩網(wǎng)設(shè)置在直線篩中層，銅片出料口設(shè)置在一級篩網(wǎng)末端，銅粒出料口設(shè)置在二級篩網(wǎng)末端；二級石墨粉出料口設(shè)置在直線篩最下層。

11、進(jìn)一步，所述布?xì)庀到y(tǒng)包括設(shè)置在腔體一側(cè)的進(jìn)氣口，進(jìn)氣口設(shè)置在布?xì)庀到y(tǒng)一端，進(jìn)氣口通過布?xì)夤茉O(shè)置與在沿腔體內(nèi)壁設(shè)置的引風(fēng)槽連通，引風(fēng)閥設(shè)置在引風(fēng)槽內(nèi)，所述布?xì)夤茉O(shè)有均勻開孔。

12、進(jìn)一步，所述滾筒設(shè)置有環(huán)繞其一圈的滾筒滑槽，滾筒鏈齒設(shè)置在滾筒滑槽兩側(cè)，滾筒輥輪設(shè)置在滾筒下端與滾筒鏈齒和滾筒滑槽貼合，滾筒進(jìn)料引導(dǎo)板設(shè)置在滾筒入口端，輔風(fēng)進(jìn)料口設(shè)置在滾筒進(jìn)料引導(dǎo)板一側(cè)。

13、進(jìn)一步，所述滾筒內(nèi)壁上設(shè)置有一圈有一定的角度和螺旋方向的滾筒導(dǎo)料滑槽，導(dǎo)料引料擋板設(shè)置在滾筒導(dǎo)料滑槽末端，用以阻擋已反應(yīng)完全的片料。

14、本實用新型可將退役鋰離子電池石墨負(fù)極在無強機(jī)械力破壞下，通過同步加熱與輔風(fēng)系統(tǒng)加熱進(jìn)料和輔助熱風(fēng)有效熱分解石墨粉上粘結(jié)劑，還可通過配低溫風(fēng)降溫后，通過滾筒轉(zhuǎn)動翻動和推動片料翻轉(zhuǎn)剝離石墨粉，石墨與銅箔自身材料特性進(jìn)一步剝離石墨粉。設(shè)備運行過程中，通過布風(fēng)系統(tǒng)向該裝置通入高流量的保護(hù)性氣體可制造貧氧環(huán)境，避免氧氣對石墨粉的氧化和損害，保證石墨的高性能結(jié)構(gòu)。同時，該裝置配備優(yōu)化后的分析機(jī)和風(fēng)道，通過分析機(jī)可分離回收在降溫艙冷卻艙揚起的大量一級石墨粉，既回收了高質(zhì)量石墨又降低后續(xù)篩分壓力，通過直線篩篩分出銅片、銅粉、二級石墨粉。同時提高了退役鋰離子電池負(fù)極的整體回收效率和剝離石墨粉工藝處理速率。

技術(shù)特征：

1.一種熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，其特征在于：包括進(jìn)料艙(1)、熱解艙、布?xì)馀摗⒎治鰴C(jī)(7)、降溫艙(12)、卸料斗(15)、直線篩(16)、加熱和輔風(fēng)系統(tǒng)(23)和布?xì)庀到y(tǒng)(50)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，其特征在于：所述進(jìn)料艙(1)包括進(jìn)料蓋板(51)，進(jìn)料蓋板(51)設(shè)置在進(jìn)料艙(1)頂部，進(jìn)料閥(52)設(shè)置在進(jìn)料蓋板(51)下端，進(jìn)料引導(dǎo)板(53)傾斜設(shè)置在進(jìn)料閥(52)下端和進(jìn)料艙(1)四周，質(zhì)量監(jiān)測器(63)設(shè)置在進(jìn)料引導(dǎo)板(53)中上端，螺旋輸料機(jī)(3)水平設(shè)置在進(jìn)料引導(dǎo)板(53)下端，用于將負(fù)極片輸送至加熱和輔風(fēng)系統(tǒng)(23)，配風(fēng)板(54)設(shè)置在螺旋輸料機(jī)(3)一側(cè)用于向腔體(4)輸送保護(hù)氣體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，其特征在于：所述加熱與輔風(fēng)系統(tǒng)(23)包括為圓筒狀結(jié)構(gòu)，錐形的輸料口(41)大口端連接在圓筒狀結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離滾筒的一端，小口端與進(jìn)料艙(1)中螺旋輸料機(jī)(3)連接，加熱板(42)圍成圓筒狀結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)槽(45)設(shè)置在加熱板(42)外層提供熱解所需熱風(fēng)；加熱板轉(zhuǎn)槽(44)設(shè)置在加熱板(42)和熱風(fēng)槽(45)中間，起到支撐加熱板(42)和熱風(fēng)槽(45)作用；引風(fēng)板(46)設(shè)置在熱風(fēng)槽(45)外壁上，風(fēng)閥(47)設(shè)置在熱風(fēng)槽(45)中間，熱風(fēng)口(43)設(shè)置在熱風(fēng)槽(45)一端。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，其特征在于：所述分析機(jī)(7)的主風(fēng)道(28)設(shè)置在分析機(jī)(7)前端，主風(fēng)道泄壓閥(8)設(shè)置在主風(fēng)道(28)上端，一級石墨粉出料口(9)設(shè)置在分析機(jī)(7)下端，通過腔體(4)的配風(fēng)和分析機(jī)(7)的抽風(fēng)將含石墨粉的粉塵收集并沿管路輸送至分析機(jī)(7)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，其特征在于：所述降溫艙(12)包括顆粒吸收艙(11)，顆粒吸收艙(11)設(shè)置在降溫艙(12)上端，顆粒吸收艙(11)通過主風(fēng)道(28)與分析機(jī)(7)連通，配風(fēng)口(30)設(shè)置在降溫艙(12)中端，耐熱傳輸帶(13)設(shè)置在降溫艙(12)最下層，吸料斗(29)設(shè)置在耐熱傳輸帶(13)上方。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，其特征在于：所述直線篩(16)包括一級篩網(wǎng)(56)、二級篩網(wǎng)(55)和氣流分選機(jī)(17)，一級篩網(wǎng)(56)設(shè)置在直線篩(16)上層，二級篩網(wǎng)(55)設(shè)置在直線篩(16)中層，銅片出料口(18)設(shè)置在一級篩網(wǎng)(56)末端，銅粒出料口(19)設(shè)置在二級篩網(wǎng)(55)末端；二級石墨粉出料口(20)設(shè)置在直線篩(16)最下層。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，其特征在于：所述布?xì)庀到y(tǒng)(50)包括設(shè)置在腔體(4)一側(cè)的進(jìn)氣口(2)，進(jìn)氣口(2)設(shè)置在布?xì)庀到y(tǒng)(50)一端，進(jìn)氣口(2)通過布?xì)夤?65)設(shè)置與在沿腔體內(nèi)壁設(shè)置的引風(fēng)槽連通，引風(fēng)閥設(shè)置在引風(fēng)槽(64)內(nèi)，所述布?xì)夤?65)設(shè)有均勻開孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，其特征在于：所述滾筒(27)設(shè)置有環(huán)繞其一圈的滾筒滑槽(35)，滾筒鏈齒(33)設(shè)置在滾筒滑槽(35)兩側(cè)，滾筒輥輪(36)設(shè)置在滾筒(27)下端與滾筒鏈齒(33)和滾筒滑槽(35)貼合，滾筒進(jìn)料引導(dǎo)板(37)設(shè)置在滾筒(27)入口端，輔風(fēng)進(jìn)料口(38)設(shè)置在滾筒進(jìn)料引導(dǎo)板(37)一側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，其特征在于：所述滾筒(27)內(nèi)壁上設(shè)置有一圈螺旋的滾筒導(dǎo)料滑槽(40)，導(dǎo)料引料擋板(39)設(shè)置在滾筒導(dǎo)料滑槽(40)末端，用以阻擋已反應(yīng)完全的片料。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開一種熱輔風(fēng)式鋰電池負(fù)極剝粉分選回收裝置，包括進(jìn)料艙、熱解艙、布?xì)馀?、分析機(jī)、降溫艙、卸料斗、直線篩、加熱和輔風(fēng)系統(tǒng)和布?xì)庀到y(tǒng)；退役鋰電池負(fù)極片通過進(jìn)料艙進(jìn)入腔體，保護(hù)性氣體從布?xì)庀到y(tǒng)進(jìn)入加熱和輔風(fēng)系統(tǒng)加熱后分解石墨粉上粘結(jié)劑，通過滾筒轉(zhuǎn)動翻動和推動片料翻轉(zhuǎn)剝離石墨粉，通過分析機(jī)可分離回收在降溫艙冷卻艙揚起的大量一級石墨粉，通過直線篩篩分出銅片、銅粉、二級石墨粉，本技術(shù)可分離回收在熱解艙和冷卻艙揚起大量一級石墨粉，既回收了高質(zhì)量石墨又降低后續(xù)篩分壓力，同時提高了退役鋰離子電池負(fù)極的整體回收效率和剝離石墨粉工藝處理速率。

技術(shù)研發(fā)人員：楊國銳,李俐俐,呂曉龍,劉秀生,游峰,張志杰,任澍陽,延衛(wèi)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沃太能源股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240606
技術(shù)公布日：2025/4/28