[发明专利]锂电池低温热解系统及其热解方法

说明书

本发明涉及废旧锂电池回收领域，提供了一种锂电池低温热解系统及其热解方法。该锂电池低温热解系统包括热解腔体，热解腔体内设有螺旋，螺旋的两端与电源的两个电极连接。该热解方法包括以下步骤：将电池加工成电池碎片；电池碎片进入到热解腔体内，通过螺旋连续传送电池碎片，螺旋的两端通电，使得热解腔体内部温度升高至222℃2222℃，电池碎片热解。本申请，采用电阻原理的方式升温加热，实现热解腔体在短时间内快速升温，具有清洁环保、无污染的优点，通过调节螺旋的转动频率，改变热解腔体内电池碎片的电阻，进而调节热解腔体内部的温度，使得电池碎片均匀受热，可精确控制热解温度，确保热解效果，有效实现电池的资源化利用。

技术领域

本发明涉及废旧锂电池回收领域，具体涉及一种锂电池低温热解系统及其热解方法。

背景技术

锂离子电池由于其具有能量密度高、循环寿命长、工作温度范围宽和安全可靠等优点，在3C类电子产品、动力汽车及军工等领域得到了广泛应用。

随着电动汽车行业日益发展，大批量退役后的锂离子动力电池作为一种新兴固废进入到处理处置环节。废旧锂电池作为一种储能设施，电池内部材料由金属及非金属多种物质混合而成，从结构上分为电池外壳，电池集流体，正极材料、负极材料、电解液、隔离膜以及其他附属部件。废旧锂电池即作为一种工业危废又作为一种城市矿产资源，可从环保及资源化利用上整合处理。

传统的锂电池回收主要采用火法或湿法进行回收，火法通过高温热处理工艺，实现物料的分离，但能耗高，容易造成电池材料的烧结过渡，影响产品回收品质；湿法主要通过酸浸等工艺进行金属的分离与提纯，该方法能够实现物质高纯度分离，但同时也产生含重金属的废液，易造成环境的二次污染。

为了解决上述问题，现有技术采用低温热处理方式回处理锂电材料的有机组分。其中主要采用回转窑或旋转热解室实现内热或外热式加热锂电混合物料。

内热式以回转窑为主，利用外加燃料与空气进行混合燃烧产生高温烟气，高温烟气与物料直接接触。为了保证燃料充分燃烧，降低烟气中黑度和CO含量，空气过量系数通常为1.222.2，且燃烧反应设备为动设备，密封效果不好，因此不能精确控制氧含量和回转窑温度。外热式主要为间接加热，燃料与空气产生的高温烟气与物料不接触，高温烟气则通常为负压操作，负压受制于焚烧及烟气净化系统的波动，导致补氧量变化，温度同样存在难控制，进而影响热解效果。且两者均采用燃烧的方式，容易产生污染气体。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种锂电池低温热解系统及其热解方法。

上述锂电池低温热解系统包括热解腔体，热解腔体上设有可供电池碎片进入的第一进料通道，热解腔体的内部转动设有螺旋，螺旋的进料端与第一进料通道连通，螺旋用于连续传送电池碎片，热解腔体上设有与螺旋的出料端连通的第一出料通道，螺旋的进料端和出料端分别与电源的两个电极连接，螺旋采用导电材质。

可选的，还包括破碎装置，破碎装置包括壳体，壳体上设有可供电池进入的第二进料通道，壳体内设有用于将电池破碎成电池碎片的刀具组件，壳体上设有可供电池碎片排出的第二出料通道，经第二出料通道排出的电池碎片进入到第一进料通道。

可选的，第二进料通道沿着电池的进料方向依次设有第一闸门和第二闸门，第一闸门和第二闸门之间形成可供电池堆积的腔体。

可选的，第二出料通道与第一进料通道之间设有用于传送电池碎片的第一传送装置。

可选的，壳体上设有用于制备氮气的氮气系统，壳体的侧壁上设有排气口。

可选的，还包括分离装置，分离装置包括：

燃烧室，用于燃烧电池碎片经热解产生的混合气体，燃烧室与第一出料通道管道连接，燃烧室上连接有烟气净化系统；