废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统

权利要求书： 1.一种废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，包括：前处理设备，所述前处理设备包括放电装置和破碎装置，所述放电装置与所述破碎装置连接，所述放电装置用于容置所述铝壳锂离子电池，以使所述铝壳锂离子电池短路放电；

电解液处理设备，所述电解液处理设备包括第一烘干装置、第二烘干装置和电解液回收装置，所述第一烘干装置与所述破碎装置连通，所述第一烘干装置与所述第二烘干装置均与所述电解液回收装置连通；

粉碎物分离处理设备，所述粉碎物分离处理设备包括脱粉装置、分选装置和铜铝分离装置，所述脱粉装置与所述破碎装置连通，所述脱粉装置、所述分选装置和所述铜铝分离装置依次连通，所述第二烘干装置与所述脱粉装置连通，所述脱粉装置用于分离黑粉和块状物，所述块状物包括铝外壳、隔膜和集流体，所述集流体包括铝渣和铜渣，所述分选装置用于分离所述铝外壳、所述隔膜和所述集流体，所述铜铝分离装置用于分离所述铝渣和所述铜渣；

尾气处理设备，所述尾气处理设备与所述电解液回收装置连通。

2.根据权利要求1所述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，所述粉碎物分离处理设备还包括清洗处理装置，所述清洗处理装置与所述铜铝分离装置连通，所述清洗处理装置用于盐洗所述铝渣。

3.根据权利要求2所述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，所述清洗处理装置包括反应釜、直线振动筛、振动给料器、离心机、螺旋输送机和流化床，所述反应釜与所述铜铝分离装置对应设置，所述直线振动筛和所述振动给料器连通，所述离心机通过所述直线振动筛和所述振动给料器连通于所述离心机，所述离心机通过所述螺旋输送机与所述流化床连通。

4.根据权利要求3所述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，所述反应釜为搅拌釜，所述搅拌釜中填充有硫酸盐。

5.根据权利要求1所述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，所述第一烘干装置内填充有惰性气体；及/或，所述第一烘干装置为烘干温度为140℃～160℃的烘干炉；及/或，所述第二烘干装置内填充有惰性气体；及/或；

所述第二烘干装置为烘干温度为440℃～550℃的烘干炉；及/或，所述破碎装置内填充有惰性气体；及/或，

所述破碎装置为双轴撕碎机；及/或，

所述铜铝分离装置为色选机；及/或，

所述电解液回收装置为盘式冷凝器。

6.根据权利要求1所述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，所述脱粉装置包括相连通的粉碎机和圆振筛，所述粉碎机与所述破碎装置连通，所述圆振筛与所述分选装置连通。

7.根据权利要求6所述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，所述粉碎机的筛网孔径为0.5cm～4cm；及/或，所述圆振筛的筛网为60目～80目筛。

8.根据权利要求1所述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，所述分选装置包括一段分选机和二段分选机，所述一段分选机与所述脱粉装置连通，所述二段分选机与所述铜铝分离装置连通。

9.根据权利要求8所述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，所述一段分选机的风机频率为15Hz～30Hz；及/或，所述二段分选机的风机频率为25Hz～40Hz。

10.根据权利要求1所述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，其特征在于，所述尾气处理设备包括依次连通的二燃室、布袋除尘器、喷淋塔、吸收塔和雾水分离器，所述二燃室与所述电解液回收装置连通。

说明书： 废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统技术领域[0001] 本实用新型涉及二次电池技术领域，具体涉及锂离子电池的回收利用，特别是涉及一种废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统。背景技术[0002] 锂离子电池是目前世界上已工业化的充电性能较佳的化学电池，具有能量密度高、重量轻、体积小、循环寿命长、无记忆和污染小等特点，在手机、笔记本电脑、照相机、电动工具等便携式电子设备，以及汽车、航天和医疗等设备方面均有广泛应用，并且未来在电动自行车、电动汽车等领域的应用也将会迎来迅猛发展。锂离子电池中镍、钴、锰、锂等金属的含量远远高于自然界原生矿中镍、钴、锰、锂等金属的含量，并且锂离子电池回收利用的成本远远低于原矿处理的成本，以及回收废旧锂离子电池还会减少锂离子电池对环境的污染。[0003] 目前，铝壳锂离子电池已经成为液态锂离子电池的主流，大量地应用于新能源汽车上面，而目前通用的废旧三元动力电池回收技术主要有火法冶金与湿法冶金两种类型。欧美国家目前普遍采用火法冶金回收废旧三元动力电池，通过铝壳锂离子电池回收设备将电池中的镍钴铜等金属通过高温还原为合金进行回收。该工艺处理设备的特点是处理能力强，不足之处在于不能直接得到化学品，此外火法冶金设备的能耗较高、碳排放量大、锂回收困难。我国动力电池回收企业采用的工艺以湿法冶金为主，采用铝壳锂离子电池回收设备将废旧电池组破碎分选和预处理得到的正极粉还原酸浸后回收金属元素，基本实现了镍、钴、锰等金属的高效回收，但破碎分选和预处理存在安全风险大、电解液得不到回收利用、铝壳和正负极片难以分离以及有毒害元素未有效处置等问题。

[0004] 因此，对废旧锂离子电池中各组成部分的成功回收将收获相当大的经济效益和社会效益，实现废旧锂离子电池的环保回收以及废旧锂离子电池中各组成部分的有效分离回收利用迫在眉睫。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能有效实现废旧锂离子电池的环保回收和实现废旧锂离子电池中各组成部分的有效分离回收的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统。[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：[0007] 一种废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，包括：[0008] 前处理设备，所述前处理设备包括放电装置和破碎装置，所述放电装置与所述破碎装置连接，所述放电装置用于容置所述铝壳锂离子电池，以使所述铝壳锂离子电池短路放电；[0009] 电解液处理设备，所述电解液处理设备包括第一烘干装置、第二烘干装置和电解液回收装置，所述第一烘干装置与所述破碎装置连通，所述第一烘干装置与所述第二烘干装置均与所述电解液回收装置连通；[0010] 粉碎物分离处理设备，所述粉碎物分离处理设备包括脱粉装置、分选装置和铜铝分离装置，所述脱粉装置与所述破碎装置连通，所述脱粉装置、所述分选装置和所述铜铝分离装置依次连通，所述第二烘干装置与所述脱粉装置连通；所述脱粉装置用于分离黑粉和块状物，所述块状物包括铝外壳、隔膜和集流体，所述集流体包括铝渣和铜渣，所述分选装置用于分离所述铝外壳、所述隔膜和所述集流体，所述铜铝分离装置用于分离所述铝渣和所述铜渣；[0011] 尾气处理设备，所述尾气处理设备与所述电解液回收装置连通。[0012] 在其中一个实施例中，所述粉碎物分离处理设备还包括清洗处理装置，所述清洗处理装置与所述铜铝分离装置连通，所述清洗处理装置用于盐洗所述铝渣。[0013] 在其中一个实施例中，所述清洗处理装置包括反应釜、直线振动筛、振动给料器、离心机、螺旋输送机和流化床，所述反应釜与所述铜铝分离装置对应设置，所述直线振动筛和所述振动给料器连通，所述离心机通过所述直线振动筛和所述振动给料器连通于所述离心机，所述离心机通过所述螺旋输送机与所述流化床连通。[0014] 在其中一个实施例中，所述反应釜为搅拌釜，所述搅拌釜中填充有硫酸盐。[0015] 在其中一个实施例中，所述第一烘干装置内填充有惰性气体。[0016] 在其中一个实施例中，所述第一烘干装置为烘干温度为140℃～160℃的烘干炉。[0017] 在其中一个实施例中，所述第二烘干装置内填充有惰性气体。[0018] 在其中一个实施例中，所述第二烘干装置为烘干温度为440℃～550℃的烘干炉。[0019] 在其中一个实施例中，所述破碎装置内填充有惰性气体。[0020] 在其中一个实施例中，所述破碎装置为双轴撕碎机。[0021] 在其中一个实施例中，所述铜铝分离装置为色选机。[0022] 在其中一个实施例中，所述电解液回收装置为盘式冷凝器。[0023] 在其中一个实施例中，所述脱粉装置包括相连通的粉碎机和圆振筛，所述粉碎机与所述破碎装置连通，所述圆振筛与所述分选装置连通。[0024] 在其中一个实施例中，所述粉碎机的筛网孔径为0.5cm～4cm。[0025] 在其中一个实施例中，所述圆振筛的筛网为60目～80目筛。[0026] 在其中一个实施例中，所述分选装置包括一段分选机和二段分选机，所述一段分选机与所述脱粉装置连通，所述二段分选机与所述铜铝分离装置连通。[0027] 在其中一个实施例中，所述一段分选机的风机频率为15Hz～30Hz。[0028] 在其中一个实施例中，所述二段分选机的风机频率为25Hz～40Hz。[0029] 在其中一个实施例中，所述尾气处理设备包括依次连通的二燃室、布袋除尘器、喷淋塔、吸收塔和雾水分离器，所述二燃室与所述电解液回收装置连通。[0030] 与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：[0031] 本实用新型的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，通过放电装置和破碎装置，确保了废旧铝壳锂离子电池的分离回收的安全性，并且使得第一烘干装置与破碎装置连通，第二烘干装置与脱粉装置连通，而第一烘干装置与第二烘干装置均与电解液回收装置连通，实现了电解液的烘出和回收，并使得脱粉装置、分选装置和铜铝分离装置依次连通，分别实现了铝外壳、隔膜、铝渣和铜渣的分离回收，实现了废旧铝壳锂离子电池中的各组成部分的资源回收利用，并且还使得尾气处理设备与电解液回收装置连通，有效地实现了减量化、无害化及资源化处理，经济效益和社会效益更高。附图说明[0032] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。[0033] 图1为本实用新型一实施方式的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统的结构示意图；[0034] 图2为图1所示废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统的局部视图；[0035] 图3为图2所示废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统的另一局部视图。具体实施方式[0036] 为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。[0037] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。[0038] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。[0039] 本申请提供一种废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统。为了更好地理解本申请的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统，以下对本申请的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统做进一步的解释说明：[0040] 请一并参阅图1至图3，一实施方式的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统10包括前处理设备100、电解液处理设备200、粉碎物分离处理设备300和尾气处理设备400。

前处理设备100包括放电装置(图未示)和破碎装置110，放电装置与破碎装置110连接，放电装置用于容置铝壳锂离子电池，以使铝壳锂离子电池短路放电。电解液处理设备200包括第一烘干装置210、第二烘干装置220和电解液回收装置230，第一烘干装置210与破碎装置110连通，第一烘干装置210与第二烘干装置220均与电解液回收装置230连通。粉碎物分离处理设备300包括脱粉装置310、分选装置320和铜铝分离装置330，脱粉装置310与破碎装置110连通，脱粉装置310、分选装置320和铜铝分离装置330依次连通，第二烘干装置220与脱粉装置310连通，脱粉装置310用于分离黑粉和块状物，块状物包括铝外壳、隔膜和集流体，集流体包括铝渣和铜渣，分选装置320用于分离铝外壳、隔膜和集流体，铜铝分离装置330用于分离铝渣和铜渣。尾气处理设备400与电解液回收装置230连通。

[0041] 上述的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统10，通过放电装置和破碎装置110，确保了废旧铝壳锂离子电池的分离回收的安全性，并且使得第一烘干装置210与破碎装置110连通，第二烘干装置220与脱粉装置310连通，而第一烘干装置210与第二烘干装置

220均与电解液回收装置230连通，实现了电解液的烘出和回收，并使得脱粉装置310、分选装置320和铜铝分离装置330依次连通，分别实现了铝外壳、隔膜、铝渣和铜渣的分离回收，实现了废旧铝壳锂离子电池中的各组成部分的资源回收利用，并且还使得尾气处理设备

400与电解液回收装置230连通，有效地实现了减量化、无害化及资源化处理，经济效益和社会效益更高。

[0042] 请一并参阅图1和图3，在其中一个实施例中，粉碎物分离处理设备300还包括清洗处理装置500，清洗处理装置500与铜铝分离装置330连通，清洗处理装置500用于盐洗铝渣，较好地实现了铝渣的回收纯度的提高。[0043] 请一并参阅图1和图3，在其中一个实施例中，清洗处理装置500包括反应釜510、直线振动筛520、振动给料器530、离心机540、螺旋输送机550和流化床560，反应釜510与铜铝分离装置330对应设置，直线振动筛520和振动给料器530连通，离心机540通过直线振动筛520和振动给料器530连通于离心机540，离心机540通过螺旋输送机550与流化床560连通。

可以理解，在清洗设备中，一般通过现有的行吊600和/或输送机将铜铝分离装置330中分离出的铝渣输送至反应釜510中进行盐洗，使正极粉末和铝箔分离，盐洗后的铝渣经直线振动筛520和振动给料器530进入离心机540实现脱水，使铝箔表层的游离液去除，得到铝箔和盐洗液，铝箔再通过一般现有的行吊与螺旋输送机550输送至流化床560中，在负压条件下，

100℃干燥铝箔，最终产出铝箔中的水分含量＜0.5％，镍钴总含量＜4％，较好地实现了铝渣的回收纯度的提高。

[0044] 在其中一个实施例中，反应釜为搅拌釜。尤其是，搅拌釜中填充有硫酸盐，较好地实现了正极粉末和铝箔的充分分离。[0045] 在其中一个实施例中，第一烘干装置内填充有惰性气体，较好地确保了废旧铝壳锂离子电池的分离回收的安全性。[0046] 在其中一个实施例中，第一烘干装置为烘干温度为140℃～160℃的烘干炉，较好地实现了电解液的初步蒸发，以利于电解液回收装置对电解液的回收利用。[0047] 在其中一个实施例中，第二烘干装置内填充有惰性气体，较好地确保了废旧铝壳锂离子电池的分离回收的安全性。[0048] 在其中一个实施例中，第二烘干装置为烘干温度为440℃～550℃的烘干炉，分离的黑粉通过管链输送机输送到第二烘干装置，在温度为440℃～550℃下的烘干，较好地实现了黑粉中剩余电解液的充分蒸发，以利于深度脱除有机物，并有利于电解液回收装置对电解液的充分回收利用。[0049] 在其中一个实施例中，破碎装置内填充有惰性气体，较好地确保了废旧铝壳锂离子电池的分离回收的安全性。[0050] 在其中一个实施例中，破碎装置为双轴撕碎机，有利于废旧铝壳锂离子电池的充分破碎，使其方便烘干。[0051] 在其中一个实施例中，铜铝分离装置为色选机，通过色选机能将铜铝混合料进行分离，得到负极铜，产出的金属铜中，Cu％＞90％，产出的金属铝中，Cu％＜3％，较好地实现了铜箔和铝箔的充分分离回收。[0052] 在其中一个实施例中，电解液回收装置为盘式冷凝器，有利于电解液的充分分离回收。[0053] 请一并参阅图1和图2，在其中一个实施例中，脱粉装置310包括相连通的粉碎机311和圆振筛312，粉碎机311与破碎装置110连通，圆振筛312与分选装置320连通，使得废旧铝壳电池破碎成规则片状料，块料的长宽在0.5cm～2cm，并且有效地破坏了分子间的范德华力，使集流体表层的黑粉充分脱落，再利用圆振筛312的筛网将集流体表面脱落的黑粉分离出来，有效地实现了黑粉的充分回收利用。

[0054] 在其中一个实施例中，粉碎机的筛网孔径为0.5cm～4cm，有利于配合圆振筛，进而实现铝外壳、隔膜、铝渣和铜渣的充分分离回收。[0055] 在其中一个实施例中，圆振筛的筛网为60目～80目筛，有利于配合粉碎机，进而实现铝外壳、隔膜、铝渣和铜渣的充分分离回收。[0056] 请一并参阅图1和图2，在其中一个实施例中，分选装置320包括一段分选机321和二段分选机322，一段分选机321与脱粉装置310连通，二段分选机322与铜铝分离装置330连通，较充分隔膜、铝壳与集流体的充分分散。[0057] 在其中一个实施例中，一段分选机的风机频率为15Hz～30Hz，有利于配合二段分选机，进而实现隔膜、铝壳与集流体的充分分离回收。[0058] 在其中一个实施例中，二段分选机的风机频率为25Hz～40Hz，有利于配合一段分选机，进而实现隔膜、铝壳与集流体的充分分离回收。[0059] 请一并参阅图1和图2，在其中一个实施例中，尾气处理设备10包括依次连通的二燃室410、布袋除尘器420、喷淋塔430、吸收塔440和雾水分离器450，二燃室410与电解液回收装置230连通，较好地实现了电解液回收装置230处溢出的尾气的充分处理，提高了废旧铝壳锂离子电池的回收利用的减量化和无害化。[0060] 需要说明的是，放电装置为一般现有的放电装置，通过放电装置实现废旧铝壳锂电池的短路放电，消除废旧铝壳锂电池中的活性锂，本申请不对放电装置的结构进行保护，仅在于保护放电装置的位置关系和连接关系。[0061] 还需要说明的是，第一烘干装置和第二烘干装置均为一般现有的烘干炉，本申请不对第一烘干装置和第二烘干装置的结构进行保护，仅在于保护第一烘干装置和第二烘干装置的位置关系和连接关系；一段分选机和二段分选机均为一般现有的分选机，本申请不对一段分选机和二段分选机的结构进行保护，仅在于保护一段分选机和二段分选机的位置关系和连接关系。[0062] 还需要说明的是，搅拌釜、直线振动筛、振动给料器、离心机、螺旋输送机、流化床、烘干机、双轴撕碎机、色选机、盘式冷凝器、粉碎机、圆振筛、分选机、二燃室、布袋除尘器、喷淋塔、吸收塔和雾水分离器依次为一般现有的搅拌釜、直线振动筛、振动给料器、离心机、螺旋输送机、流化床、双轴撕碎机、色选机、盘式冷凝器、粉碎机、圆振筛、二燃室、布袋除尘器、喷淋塔、吸收塔和雾水分离器，本申请不对搅拌釜、直线振动筛、振动给料器、离心机、螺旋输送机、流化床、双轴撕碎机、色选机、盘式冷凝器、粉碎机、圆振筛、二燃室、布袋除尘器、喷淋塔、吸收塔和雾水分离器的结构进行保护，仅在于保护搅拌釜、直线振动筛、振动给料器、离心机、螺旋输送机、流化床、双轴撕碎机、色选机、盘式冷凝器、粉碎机、圆振筛、二燃室、布袋除尘器、喷淋塔、吸收塔和雾水分离器的结构关系和位置关系。[0063] 与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：[0064] 本实用新型的废旧铝壳锂离子电池的精细化分离回收系统10，通过放电装置和破碎装置110，确保了废旧铝壳锂离子电池的分离回收的安全性，并且使得第一烘干装置210与破碎装置110连通，第二烘干装置220与脱粉装置310连通，而第一烘干装置210与第二烘干装置220均与电解液回收装置230连通，实现了电解液的烘出和回收，并使得脱粉装置310、分选装置320和铜铝分离装置330依次连通，分别实现了铝外壳、隔膜、铝渣和铜渣的分离回收，实现了废旧铝壳锂离子电池中的各组成部分的资源回收利用，并且还使得尾气处理设备400与电解液回收装置230连通，有效地实现了减量化、无害化及资源化处理，经济效益和社会效益更高。

[0065] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。