[发明专利]一种废旧动力电池物理回收工艺

说明书

【技术领域】

本发明属于电池回收技术领域，尤其涉及一种废旧动力电池物理回收工艺。

【背景技术】

中国从2009年开始推广应用电动汽车至今已超过9年时间，动力电池开始进入大规模报废期，此外随着电动汽车行业的不断发展，动力电池的出货量在持续增长，这些动力电池都有报废的一天。2015年国内报废动力电池累计为2-4万吨，然而回收率仅2％，到2018年国内废旧动力电池预计达到12.08GWh，报废量达到17.25万吨。如果不能得到有效的回收处理，废旧动力电池对环境和人类健康存在潜在的威胁，也会导致资源的浪费，影响社会经济的可持续发展。

目前，废旧动力电池主要采用以下回收方法：(1)高温冶金法，即采用高温焙烧经过简单机械破碎的动力电池，筛分得到含有金属和金属氧化物的细粉体，高温冶金法的工艺相对简单，适合大规模处理，但是电解质和其它成分燃烧易引起大气污染；(2)湿法冶金法，即将废旧动力电池破碎后用合适的化学试剂选择性溶解，分离浸出溶液中的金属元素，湿法冶金法的工艺稳定性好，适合中小规模回收，但是成本高，废液需要进一步处理，否则也会产生环境污染；(3)物理拆解法，即将废旧动力电池经过破碎、过筛、磁选分离和分类后得到高含量物质再进行下一步回收，物理拆解法十分环保，不会对环境造成二次污染，但是处理效率低且耗时长，因此，需要提供一种新型废旧动力电池物理回收工艺以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明提出一种回收效率高并能够大规模处理的废旧动力电池物理回收工艺。

本发明提供一种废旧动力电池物理回收工艺，包括以下步骤：

1)将废旧动力电池的正极与负极之间连接负载进行放电；

2)将剩余电量完全释放的废旧动力电池放入破碎机中破碎，拆分为钢壳、正极片、负极片及隔膜；

3)将破碎后的产品全部转入无压三产品水力旋流器中，使所述钢壳、所述正极片与负极片、所述隔膜分类排出；

4)将所述无压三产品水力旋流器排出的正极片与负极片转入棒磨机中，使所述正极片中作为正极集流体的铝箔与附着在铝箔表面的正极粉料分离、所述负极片中作为负极集流体的铜箔与附着在铜箔表面的石墨分离；

5)将所述棒磨机中的产品全部转入摇床，使所述石墨、所述铜箔与正极粉料、所述隔膜分类排出；

6)将所述摇床排出的铜箔与正极粉料转入高频细筛中，使所述铜箔与所述正极粉料筛分开来。

在一个优选实施方式中，步骤1)中，按照动力电池容量的0.1-0.4倍进行放电。

在一个优选实施方式中，所述无压三产品水力旋流器包括一级旋流器、二级旋流器及连接所述一级旋流器与所述二级旋流器的连接管；所述一级旋流器与所述二级旋流器的轴线相平行且相对于地面的倾斜角度为10-30°。

在一个优选实施方式中，所述一级旋流器一端设有进料口另一端设有排矿口，所述二级旋流器一端设有溢流口另一端设有底流口；所述二级旋流器的溢流口与所述进料口位于同侧，所述底流口与所述排矿口位于同侧，且所述进料口与所述溢流口位于远离地面的一端。

在一个优选实施方式中，步骤3)中，破碎后的产品从所述进料口进入所述一级旋流器中，所述隔膜从所述排矿口排出；所述钢壳、正极片及负极片从所述连接管进入所述二级旋流器中，所述钢壳从所述底流口排出，所述正极片与负极片从所述溢流口排出。

在一个优选实施方式中，所述摇床包括床面及控制所述床面摇动的传动装置，所述床面包括相远离的床头与床尾以及位于所述床头与所述床尾之间的第一侧端及第二侧端；所述第一侧端与所述第二侧端位于所述床面的同一侧且所述第一侧端位于靠近所述床头的一端，所述第二侧端位于靠近所述床尾的一端。

在一个优选实施方式中，步骤5)中，转入所述摇床的产品沿所述床面运动，所述石墨从所述第一侧端排出，所述铝箔从所述第二侧端排出，所述铜箔及正极粉料从所述床尾排出。

在一个优选实施方式中，所述摇床为刻槽摇床，所述床面呈梯形且相对于地面的倾斜角度为0.5-4°。

在一个优选实施方式中，所述高频细筛的筛孔尺寸为0.05-0.5mm。

本发明提供的废旧动力电池物理回收工艺的有益效果在于：可大规模连续高效的处理废旧动力电池，并对废旧动力电池的不同部件进行精细分类，更利于后续回收利用工序。此外，该工艺经济实用，也不会对环境造成二次污染。

【附图说明】

图1为本发明提供的废旧动力电池物理回收工艺的流程图。