权利要求
1.用于
锂电池提锂的超声振动装置，其特征在于，包括：
壳体，设有超声振动腔及与所述超声振动腔连通的进料口、进水口及出料口，所述进料口供通入含锂的锂电池粉料;
落料网组件，设在所述超声振动腔内，且表面形成有压电层，所述压电层在水及锂电池粉料摩擦作用及超声波空化作用下形成促进锂离子析出的电荷运动;以及
超声振动组件，与所述落料网组件相连，用于输出超声波驱动所述落料网组件振动。
2.根据权利要求1所述的用于锂电池提锂的超声振动装置，其特征在于，所述落料网组件包括：多级网层，每级所述网层上均形成有所述压电层，多级所述网层沿由所述进料口至所述出料口的落料方向间隔设置，且沿所述落料方向，多级所述网层的网孔的面积依次减小。
3.根据权利要求1所述的用于锂电池提锂的超声振动装置，其特征在于，所述落料网组件包括多级网层，多级所述网层包括：
一级网层，设有圆形网孔，且上表面形成所述压电层;
二级网层，沿落料方向间隔设在所述一级网层下游，且上表面形成有所述压电层，并设有面积小于所述圆形网孔的非圆形孔。
4.根据权利要求3所述的用于锂电池提锂的超声振动装置，其特征在于，还包括：三级网层，沿落料方向间隔设在所述二级网层下游，且设有面积小于所述非圆形孔的第三网孔，且所述第三网孔与所述非圆形孔形状不同。
5.根据权利要求4所述的用于锂电池提锂的超声振动装置，其特征在于，所述三级网层编织形成，且编织丝线外周面包覆有所述压电层。
6.根据权利要求2所述的用于锂电池提锂的超声振动装置，其特征在于，所述壳体设有位于所述落料网组件上方的返料口;
所述超声振动装置还包括循环组件，所述循环组件包括多个循环管道和循环驱动件，多个所述循环管道的一端对应连通在多级所述网层的上游，另一端均与所述循环驱动件的进口连通，且所述循环驱动件的出口连通于所述返料口，用于驱动多级所述网层拦截的多层物料返回至所述返料口。
7.根据权利要求1所述的用于锂电池提锂的超声振动装置，其特征在于，所述壳体内还形成储水腔，所述储水腔连通在所述进水口上方;
所述超声振动装置还包括：进水管，设在所述进水口处，且一端与所述储水腔连通，另一端与所述超声振动腔连通，并设有进水阀。
8.锂电池提锂设备，其特征在于，包括：
如权利要求1~7任一项所述的超声振动装置;以及
分离装置，设在所述超声振动装置后级，用于分离出锂液和粉料。
9.根据权利要求8所述的锂电池提锂设备，其特征在于，所述锂电池粉料包括锂电极粉料、铜铝粉料和无锂电极粉料;所述分离装置包括：
第一离心器，具有第一排料出口，且连通在所述超声振动装置后级;
第二离心器，连通在所述第一离心器后级，且离心力小于所述第一离心器，并具有用于排出锂液的排液出口和用于排出无锂电极粉料的第二排料出口。
10.根据权利要求8所述的锂电池提锂设备，其特征在于，包括：
碎料装置，设在所述超声振动装置前级，用于破碎废旧锂电池形成锂电池碎料，所述锂电池碎料还包括铜铝碎料、隔膜碎料、无锂电极碎料和易挥发性有机物;
集料分料装置，设在所述碎料装置和所述超声振动装置之间，用于分离出所述隔膜碎料和所述易挥发性有机物;
研磨装置，连通在所述集料分料装置和所述超声振动装置之间，用于在超声振动之前研磨分料后碎料以形成粉料。
说明书
技术领域
[0001]本公开涉及锂电池提锂技术领域，尤其涉及用于锂电池提锂的超声振动装置及锂电池提锂设备。
背景技术
[0002]锂电池尤其是
磷酸铁锂电池在电动汽车、
储能系统等领域广泛应用，广泛应用的锂电池废旧后产生大量的废旧锂电池。锂是重要的
稀有金属，在全球范围内储量有限且分布不均，因此锂电池正极片中锂的回收对于保障锂资源的可持续供应具有至关重要的意义。但传统的锂回收方法往往会采用昂贵的酸碱等化学试剂，并经过复杂的工艺流程后令化学反应后的锂被提取出来，上述方式易造成环境污染，但若单纯依靠锂提取液例如水的溶解性能去提取锂电池中的锂元素，提取的锂液中锂浓度较低，锂回收率一般。
发明内容
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本公开的目的在于提供用于锂电池提锂的超声振动装置及锂电池提锂设备，有利于提高锂回收率，且对环境友好。
[0004]本公开提供用于锂电池提锂的超声振动装置，包括：壳体，设有超声振动腔及与所述超声振动腔连通的进料口、进水口及出料口，所述进料口供通入含锂的锂电池粉料;落料网组件，设在所述超声振动腔内，且表面形成有压电层，所述压电层在水及锂电池粉料摩擦作用及超声波空化作用下形成促进锂离子析出的电荷运动;以及超声振动组件，与所述落料网组件相连，用于输出超声波驱动所述落料网组件振动。
[0005]根据本公开的一些实施例，所述落料网组件包括：多级网层，每级所述网层上均形成有所述压电层，多级所述网层沿由所述进料口至所述出料口的落料方向间隔设置，且沿所述落料方向，多级所述网层的网孔的面积依次减小。
[0006]根据本公开的一些实施例，所述落料网组件包括多级网层，多级所述网层包括：一级网层，设有圆形网孔，且上表面形成所述压电层;二级网层，沿落料方向间隔设在所述一级网层下游，且上表面形成有所述压电层，并设有面积小于所述圆形网孔的非圆形孔。
[0007]根据本公开的一些实施例，还包括：三级网层，沿落料方向间隔设在所述二级网层下游，且设有面积小于所述非圆形孔的第三网孔，且所述第三网孔与所述非圆形孔形状不同。
[0008]根据本公开的一些实施例，所述三级网层编织形成，且编织丝线外周面包覆有所述压电层。
[0009]根据本公开的一些实施例，所述壳体设有位于所述落料网组件上方的返料口;
[0010]所述超声振动装置还包括循环组件，所述循环组件包括多个循环管道和循环驱动件，多个所述循环管道的一端对应连通在多级所述网层的上游，另一端均与所述循环驱动件的进口连通，且所述循环驱动件的出口连通于所述返料口，用于驱动多级所述网层拦截的多层物料返回至所述返料口。
[0011]根据本公开的一些实施例，所述壳体内还形成储水腔，所述储水腔连通在所述进水口上方;
[0012]所述超声振动装置还包括：进水管，设在所述进水口处，且一端与所述储水腔连通，另一端与所述超声振动腔连通，并设有进水阀。
[0013]本公开还提供锂电池提锂设备，包括：如上所述的超声振动装置;以及分离装置，设在所述超声振动装置后级，用于分离出锂液和粉料。
[0014]根据本公开的一些实施例，所述锂电池粉料包括锂电极粉料、铜铝粉料和无锂电极粉料;所述分离装置包括：
[0015]第一离心器，具有第一排料出口，且连通在所述超声振动装置后级;
[0016]第二离心器，连通在所述第一离心器后级，且离心力小于所述第一离心器，并具有用于排出锂液的排液出口和用于排出无锂电极粉料的第二排料出口。
[0017]根据本公开的一些实施例，包括：碎料装置，设在所述超声振动装置前级，用于破碎废旧锂电池形成锂电池碎料，所述锂电池碎料还包括铜铝碎料、隔膜碎料、无锂电极碎料和易挥发性有机物;集料分料装置，设在所述碎料装置和所述超声振动装置之间，用于分离出所述隔膜碎料和所述易挥发性有机物;以及研磨装置，连通在所述集料分料装置和所述超声振动装置之间，用于在超声振动之前研磨分料后碎料以形成粉料。
[0018]有益效果：
[0019](1)本公开的用于锂电池提锂的超声振动装置及锂电池提锂设备，有利于提高锂回收率，且对环境友好。
[0020](2)本公开的用于锂电池提锂的超声振动装置及锂电池提锂设备，一级网层上表面的压电层能促进锂电池粉料中的锂元素溶于水，且圆形网孔有利于锂电池粉料顺利向下流动。
[0021](3)本公开的用于锂电池提锂的超声振动装置及锂电池提锂设备，二级网层上的非圆形孔能对粉料进一步粉碎，并令锂电池粉料及水与压电层能够较长时间地充分摩擦接触，能充分促进锂元素溶于水。
[0022](4)本公开的用于锂电池提锂的超声振动装置及锂电池提锂设备，三级网层上编织形成非圆形的第三网孔，能令锂电池粉料及水与压电层能有较大的接触面积和较长的振动摩擦时间，能充分促进锂元素溶于水。
附图说明
[0023]图1是本公开实施例的超声振动装置的示意图。
[0024]图2是本公开实施例的一级网层的结构示意图。
[0025]图3是本公开实施例的二级网层的结构示意图。
[0026]图4是本公开实施例的三级网层的结构示意图。
[0027]图5是本公开实施例的编织丝线的剖视图。
[0028]图6是本公开实施例的锂电池提锂设备的布置示意图。
[0029]附图标记：
超声振动装置10;
壳体11;超声振动腔1101;进料口1102;进水口1103;返料口1104;储水腔1105;卸料口1106;出料口1107;
落料网组件12;一级网层121;圆形网孔12101;二级网层122;非圆形孔12201;三级网层123;第三网孔12301;内丝1231;外包裹层1232;
超声振动组件13;第一超声换能器131;第二超声换能器132;第三超声换能器133;
循环组件14;第一循环管道141;第二循环管道142;第三循环管道143;循环驱动件144;
进水管15;进水阀151;雾化喷头152;
第一离心器81;第一排料出口8101;第二离心器82;排液出口8201;第二排料出口8202;卸料输送装置83;卸料输入端831;卸料输出端832;铜铝容器84;锂液容器85;无锂极粉容器86;极粉输送装置87;极粉输入端871;极粉输出端872;
碎料装置91;撕碎机911;粉碎机912;集料分料装置92;研磨装置93;锂电池输送装置94;碎料输送装置95。
具体实施方式
[0030]以下通过特定的具体示例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本公开所揭露的消息轻易地了解本公开的其他优点与功效。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用模块，本公开中的各项细节也可以根据不同观点与应用模块，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0031]下面以附图为参考，针对本公开的实施例进行详细说明，以便本公开所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本公开可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
[0032]在本公开的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本公开的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或一组实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本公开中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的表示中，“一组”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0034]为了明确说明本公开，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
[0035]在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
[0036]虽然在一些示例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组，但不排除一个或一组其他特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
[0037]此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本公开。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成分具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成分的存在或附加。
[0038]虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本公开所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的消息相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
[0039]相关技术中，传统的锂回收方法往往会采用昂贵的酸碱等化学试剂，并经过复杂的工艺流程后令化学反应后的锂被提取出来，上述方式易造成环境污染，但若单纯依靠锂提取液例如水的溶解性能去提取锂电池粉料中的锂元素，提取的锂液中锂浓度较低，锂回收率一般。
[0040]鉴于此，本公开提供用于锂电池提锂的超声振动装置，有利于提高锂回收率，且对环境友好。
[0041]图1是本公开实施例的超声振动装置的示意图。参阅图1，本公开的用于锂电池提锂的超声振动装置10包括壳体11、落料网组件12和超声振动组件13。
[0042]所述壳体11设有超声振动腔1101及与所述超声振动腔1101连通的进料口1102、进水口1103和出料口1107，所述进料口1102供通入含锂的锂电池粉料。可以理解的是，锂电池具有含锂正电极，锂
电池包括磷酸铁锂电池、镍钴铝酸锂电池(三元锂电池)、钴酸锂电池和锰酸锂电池中的一种或多种。从所述锂电池粉料中提锂时，所述锂电池粉料从所述进料口1102通入所述超声振动腔1101内，溶剂水从所述进水口1103通入所述超声振动腔1101内。
[0043]所述落料网组件12设在所述超声振动腔1101内，且表面形成有压电层，所述压电层在水及锂电池粉料摩擦作用及超声波空化作用下形成促进锂离子析出的电荷运动。所述压电层可以为压电材料制作的压电涂层。所述压电材料受到压力作用时会在两端面间形成电压及电荷。所述压电材料包括铁酸铋、聚四氟乙烯(PTFE)、石英、钛酸钡、铅锆钛酸盐(PZT)、聚偏氟乙烯(PVDF)、铌酸锂、锆酸铅、
钙钛矿型材料、聚丙烯酸钠、聚乳酸(PLA)中的一种或者几种。所述压电层可以采用磁控溅射法、沉淀法、刷涂法、热塑法和粘胶法制作成型。且为了避免长期使用导致的涂层脱落，所述落料网组件12也可通过上述压电材料中的一种或者几种压铸而成，此时，所述压电层为所述落料网组件12的外表层。
[0044]由此，当含锂的锂电池粉料和水经由所述落料网组件12，并在超声波环境下，在所述落料网组件12上超声振动时，所述压电层会由于超声振动而与水及锂电池粉料之间发生振动摩擦，所述压电层被摩擦时形成的压电势及电荷运动促进锂离子溶于水，同时，值得一提的是，超声波在水和锂电池粉料中传播时，超声波会产生空化作用，使得水中的微小气泡(例如氧气)在超声波的作用下振动、生长，并在达到一定能量阈值时急剧崩溃，形成空化气泡，空化气泡瞬间爆破，会破坏材料的稳定结构，令水和锂电池粉料具有更高的活性，同时，空化气泡爆破在所述压电层会对所述压电层形成冲击力，相比于其它振动方式，超声波振动下的所述压电层能形成更大的压电势和更多的电荷运动，有利于进一步促进锂离子的析出。
[0045]示例地，将流量为0.025kg/min~3kg/min的磷酸铁锂电池粉料和流量为0.25-1L/min的水分别通入进料口1102和进水口1103，并在500W~2000W的超声功率下反应2min~20min后，通过电感耦合等离子体光谱(ICP-OES)测定滤液(即浸出液)中锂含量和铁含量，并换算浸出率后，锂浸出率可达79.90%~99.45%，具体对应元素的浸出率如下表1。
[0046]
[0047]综上，在超声振动环境下，本公开的所述压电层能够极大的促进锂离子溶于水，使得锂离子溶于水效率高及能有更多的离子溶于水，有利于提高锂回收率，且难以产生污染，对环境友好。
[0048]可选地，参阅图1，所述落料网组件12包括多级网层。每级所述网层上均形成有所述压电层，多级所述网层沿由所述进料口1102至所述出料口1107的落料方向间隔设置，且沿所述落料方向，多级所述网层的网孔的面积依次减小。
[0049]可以理解的是，多级网层是指两级或两级以上所述网层，所述多级网层有利于增大所述锂电池粉料及水与所述压电层的接触面积，且由于多级所述网层的网孔面积依次减小，因此锂电池粉料经由多级所述网层时，锂电池粉料的停留时间依次增长，即越接近所述出料口1107的网层，所述锂电池粉料的停留时间越长，锂电池粉料及水与所述网层的摩擦接触时间越长，由此，锂电池粉料及水与所述压电层的接触面积大，且接触时间长，有利于充分促进锂元素溶于水。
[0050]可选地，多级网层包括一级网层121和二级网层122。图2是本公开实施例的一级网层121的结构示意图。图3是本公开实施例的二级网层122的结构示意图。参阅图2和图3，所述一级网层121设有圆形网孔12101，且所述一级网层121上表面形成有所述压电层。所述二级网层122沿落料方向间隔设在所述一级网层121的下游，且所述二级网层122上表面形成有所述压电层，并设有面积小于所述圆形网孔12101的非圆形孔12201。
[0051]可选地，所述落料方向为上下方向，方便物料在振动和重力作用下落料。
[0052]可选地，所述非圆形孔12201呈长孔状，具有短边和长度大于短边的长边，例如所述非圆形孔12201为长方形孔等，由此，当所述锂电池粉料经由所述非圆形孔12201时，所述长方形孔会令所述锂电池粉料停留时间相对增长，有利于令所述二级网层122的所述压电层充分与锂电池粉料和水充分摩擦，且能促进所述锂电池粉料进一步破碎后继续向下流动。
[0053]由此，所述锂电池粉料在振动作用和重力作用下能够先经由所述一级网层121，再经由所述二级网层122，且由于所述非圆形孔12201的面积小于所述圆形网孔12101且为非圆形，因此相比于所述圆形网孔12101，所述锂电池粉料通过所述非圆形孔12201的难度更高，所述锂电池粉料在所述二级网层122的停留时间也更长，所述二级网层122上表面的所述压电层与所述锂电池粉料及水的接触时间更长，有利于令所述压电层充分与锂电池粉料和水摩擦，从而充分地促进锂元素溶于水。
[0054]可选地，所述多级网层还包括三级网层123。图4是本公开实施例的三级网层123的结构示意图。参阅图1和图4，沿所述落料方向，所述三级网层123间隔设在所述二级网层122下游，且设有面积小于所述非圆形孔12201的所述第三网孔12301，且所述第三网孔12301形状不同于所述非圆形孔12201。由此，相比于所述非圆形孔12201，由于第三网孔12301的面积小，且所述第三网孔12301与所述非圆形孔12201的形状不同，从所述非圆形孔12201处以预定姿态漏出的物料难以再以相同的姿态再从所述第三网孔12301处直接漏出，因此锂电池粉料通过所述三级网层123的难度更高，使得所述锂电池粉料在所述三级网层123的停留时间更长，所述二级网层122上表面的所述压电层与所述锂电池粉料及水的接触时间更长，有利于令所述三级网层123的所述压电层充分与锂电池粉料和水摩擦，从而充分地促进锂元素溶于水。
[0055]可选地，参阅图4，所述第三网孔12301为非圆形孔，例如菱形孔或矩形孔等，非圆形孔有利于进一步加大锂电池粉料通过所述三级网层123的难度，有利于所述锂电池粉料及水与所述三级网层123上的压电材料的充分摩擦接触。
[0056]可选地，所述三级网层123编织形成，且编织丝线外侧包覆有压电层。图5是本公开实施例的编织丝线的剖视图。参阅图4和图5，所述编织丝线的内丝1231可以为金属丝，方便编织，强度高，韧性好，接受并振动摩擦水及锂电池粉料时难以发生断裂，所述编织丝线的外包裹层1232为所述压电层，由压电材料制成。由此，所述三级网层123的外表面和孔洞内周面均覆盖有压电层，有利于增大所述锂电池粉料及水与压电材料的接触面积，令水及锂电池粉料与压电材料充分摩擦，从而充分地促进锂元素溶于水。
[0057]可选地，参阅图1，所述超声振动组件13包括第一超声换能器131、第二超声换能器132和第三超声换能器133。所述第一超声换能器131对应设在所述一级网层121下方，用于输出超声波驱动所述一级网层121沿落料方向例如上下方向振动。所述第二超声换能器132对应设在所述二级网层122下方，用于输出超声波驱动所述二级网层122沿落料方向例如上下方向振动。所述第三超声换能器133对应设在所述三级网层123下方，用于输出超声波驱动所述三级网层123沿落料方向例如上下方向振动。在实际的振动过程中，所述第一超声换能器131、所述第二超声换能器132和所述第三超声换能器133可以输出相同频率、相同强度的超声波，也可以输出不同频率、不同强度的超声波，可适应性调节。
[0058]可选地，参阅图1，所述壳体11设有位于所述落料网组件12上方的返料口1104。所述用于锂电池提锂的超声振动装置10还包括循环组件14。所述循环组件14包括多个循环管道和循环驱动件144(驱动泵)。多个所述循环管道的一端对应连通在多级所述网层的上游，另一端均与所述循环驱动件144的进口连通，且所述循环驱动件144的出口连通于所述返料口1104，用于驱动多级所述网层拦截的多层物料返回至所述返料口1104。由此，所述循环组件14能够将被拦截在所述落料网组件12上方的尺寸较大的物料重新循环至所述落料网组件12上方，并与水再次混合接触，进而令所述落料网组件12对含锂的锂电池粉料重复振动落料，令含锂的锂电池粉料能够与多级所述网层上的多层所述压电层充分摩擦接触，从而令锂元素充分溶于水。
[0059]另外，可以理解的是，所述含锂的锂电池粉料可以是仅包括锂电极粉料，由此，当锂电极粉料经由所述落料网组件时，所述锂电极粉料经重复振动落料后充分落料且在筛分落料过程中锂元素充分溶于水。
[0060]所述含锂的锂电池粉料也可以是包括锂电极粉料和尺寸大于所述锂电极粉料的铜铝粉料，由此，当锂电池粉料经由所述落料网组件时，所述锂电极粉料经重复振动落料后充分落料且在筛分落料过程中锂元素充分溶于水，尺寸稍大的所述铜铝粉料可以至少部分被筛分出来。
[0061]可选地，参阅图1，所述多个循环管道包括第一循环管道141、第二循环管道142和第三循环管道143。所述第一循环管道141对应所述一级网层121设置，用于接收所述一级网层121拦截的物料。所述第二循环管道142对应所述二级网层122设置，用于接收所述二级网层122拦截的物料。所述第三循环管道143对应所述三级网层123设置，用于接收所述三级网层123拦截的物料。示例地，被拦截物料在第一循环管道141处、第二循环管道142处及第三循环管道143处的流动方向分别如第一循环管道141处、第二循环管道142处及第三循环管道143处的虚线箭头所示。所述循环驱动件144的进口与所述第一循环管道141、所述第二循环管道142和所述第三循环管道143连通，出口与所述返料口1104连通，从而驱动多层被拦截物料向所述返料口1104流动以返料。
[0062]可选地，所述壳体11内还形成储水腔1105，所述储水腔1105连通在所述进水口1103上方。所述用于锂电池提锂的超声振动装置10还包括进水管15。所述进水管15设在所述进水口1103处，且一端与所述储水腔1105连通，另一端与所述超声振动腔1101连通，并设有进水阀151。由此，当所述进水阀151打开时，所述储水腔1105内的水能够在重力作用下由所述储水腔1105流向所述超声振动腔1101，从而与进入所述超声振动腔1101内的锂电池粉料充分混合接触。
[0063]可选地，所述用于锂电池提锂的超声振动装置10还包括雾化喷头152。所述雾化喷头152设在所述进水管15另一端。由此，水以水雾形式输入所述超声振动腔1101内部能够令所述锂电池粉料与水充分均匀地接触，水雾状态的水更容易被活化，水中组分更容易与所述压电层表面的电荷结合形成氧化性组分，有利于促进锂离子进一步溶于水。
[0064]图6是本公开实施例的锂电池提锂设备的布置示意图。参阅图6，本公开的锂电池提锂设备还包括如上所述的超声振动装置10和分离装置。所述分离装置设在所述超声振动装置10后级，用于分离出锂液和粉料。
[0065]可选地，所述含锂的锂电池粉料包括锂电极粉料、无锂电极粉料(锂电池负电极的石墨粉料及锂电极粉料提锂后生成的固态杂质)和尺寸大于所述无锂电极粉料的铜铝粉料时，所述分离装置包括第一离心器81和第二离心器82。所述第一离心器81具有第一排料出口8101，且连通在所述超声振动装置10后级。所述第二离心器82连通在所述第一离心器81后级，且离心力小于所述第一离心器81，并具有排液出口8201和第二排料出口8202。
[0066]由此，超声振动后的锂电池粉料进入所述第一离心器81以后，所述第一离心器81能够利用离心力将所述锂电池粉料中的铜铝粉料分离出来，并通过所述第一排料出口8101排出，而其余粉料则输入所述第二离心器82，所述第二离心器82将锂液和无锂电极粉料相分离，锂液通过所述排液出口8201排出，无锂电极粉料则通过所述第二排料出口8202排出。
[0067]可选地，所述锂电池提锂设备还包括卸料输送装置83(例如卸料管道)。所述卸料输送装置83具有卸料输入端831和卸料输出端832。所述卸料输入端831设在所述超声振动装置10的卸料口1106下方，用于接收含锂的浆料。所述卸料输出端832高度高于所述卸料输入端831且连通于所述第一离心器81，用于向所述第一离心器81输出含锂的浆料。
[0068]可选地，所述锂电池提锂设备还包括铜铝容器84。所述铜铝容器84连通在所述第一排料出口8101下方，以统一收集铜铝粉料。
[0069]可选地，所述锂电池提锂设备还包括第二锂液容器85。所述第二锂液容器85连通于所述排液出口8201，以统一收集锂液。
[0070]可选地，所述锂电池提锂设备还包括无锂极粉容器86。所述无锂极粉容器86对应所述第二排料出口8202设置，以统一收集无锂电极粉料。
[0071]可选地，所述锂电池提锂设备还包括极粉输送装置87。所述极粉输送装置87具有极粉输入端871和极粉输出端872。所述极粉输入端871设在所述第二排料出口8202下方，用于接收无锂电极粉料。所述极粉输出端872高度高于所述极粉输入端871且邻近所述无锂极粉容器86设置，用于向所述无锂极粉容器86输出无锂电极粉料。同时，在所述无锂电极粉料被所述极粉输送装置87输送的过程中，所述无锂电极粉料可以被晒干，从而降低无锂电极粉料的含水率，以方便所述无锂电极粉料后续的循环再利用。
[0072]可选地，所述锂电池提锂设备还包括碎料装置91、集料分料装置92和研磨装置93。其中，所述碎料装置91设在所述超声振动装置10前级，用于破碎废旧锂电池形成锂电池粉料。
[0073]同时，可以理解的是，由于废旧锂电池还包括锂电池外壳(铝外壳)、石墨负电极、位于锂正电极和石墨负电极之间的隔膜和电解质(易挥发有机溶剂和电解盐等)、被锂正电极材料涂覆的铝箔及被石墨
负极材料涂覆的铜箔。因此，破碎后的所述锂电池碎料还包括铜铝碎料、隔膜碎料、无锂电极碎料和易挥发性有机物，且所述撕碎机911撕碎后，柔性的所述隔膜撕碎形成的隔膜碎料的尺寸较大，刚性的铝外壳及铜箔和铝箔撕碎形成的铜铝粉料的尺寸中等，锂电极和石墨电极撕碎形成的电极碎料尺寸最小。
[0074]所述集料分料装置92设在所述碎料装置91和所述超声振动装置10之间，用于分离出所述隔膜碎料和所述易挥发性有机物，用于筛分分离出尺寸较大的所述隔膜碎料，及吸附出所述易挥发性有机物，从而令分料后碎料主要包括铜铝碎料和电极碎料。
[0075]示例地，所述碎料装置91包括撕碎机911。所述撕碎机911用于将废旧锂电池撕碎形成锂电极碎料。
[0076]所述碎料装置91还包括粉碎机912。所述粉碎机912设在所述撕碎机911后级，用于将所述锂电极碎料进一步粉碎。
[0077]所述研磨装置93(例如研磨机)连通在所述集料分料装置92和所述超声振动装置10之间，用于在超声振动之前研磨分料后碎料。由此，粉碎后的所述铜铝碎料和所述电极碎料经所述研磨装置93研磨细化后再输送至所述超声振动装置10，以提供给所述超声振动装置10锂电极粉料和铜铝粉料，即所述含锂的锂电池粉料。
[0078]可选地，所述锂电池提锂设备还包括锂电池输送装置94(例如输送带装置)。所述锂电池输送装置94设在所述碎料装置91前级，用于输送废旧锂电池至所述碎料装置91，以供所述碎料装置91破碎，且输送平稳顺利。
[0079]可选地，所述锂电池提锂设备还包括碎料输送装置95(例如输送带装置或螺旋式输送机)。所述碎料输送装置95设在所述撕碎机911和所述粉碎机912之间，用于撕碎后锂电池碎料输送至所述粉碎机912。
[0080]上述实施例仅例示性说明本公开的原理及其功效，而非用于限制本公开。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本公开的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本公开所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本公开的保护范围所涵盖。
说明书附图(6)
声明：
“用于锂电池提锂的超声振动装置及锂电池提锂设备” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：上海动力电池循环利用中心有限公司
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2025年03月20日 ~ 22日 
