一种废旧锂离子动力电池电芯破碎装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种废旧锂离子动力电池电芯破碎装置，在该装置中：将待处理的废旧锂离子动力电池电芯临时储存在电芯储存台中，在电芯储存台上先对该电芯进行放电，再对放电后的电芯进行检测，并将检测通过后的电芯经过所述传送带输送至电芯破碎设备；电芯破碎设备内设置有碱液喷淋口和螺旋式刀片破碎机，由所述螺旋式刀片破碎机对传送来的电芯进行破碎处理；经过螺旋式刀片破碎机破碎处理后的碎料输送至所述环保式烘干炉中；经过所述环保式烘干炉干燥处理后的碎料再进入所述碎料输送带，由所述碎料输送带将碎料输送至所述碎料储存罐中进行存储备用。该装置能够解决在电芯破碎过程中产生的电芯短路起火、电解液分解挥发以及破碎效率低等问题。
【专利说明】
一种废旧锂离子动力电池电芯破碎装置
技术领域
[0001]本发明涉及废旧锂离子动力电池回收技术领域，尤其涉及一种废旧锂离子动力电池电芯破碎装置。【背景技术】
[0002]新能源汽车的快速发展，对动力电池寿命到期后的处理和利用提出新的课题，据中国汽车技术中心预测，到2020年，我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12?17万吨的规模。如此巨大的报废量需要提前进行动力电池再利用业务的研究、电池处理设备的研发以及商业模式的摸索。
[0003]随着新能源汽车的快速发展，车用动力电池的回收利用越发引起人们的关注和重视。当车用动力电池容量衰减至初始容量的70%以下时，一次充电续航里程明显减小，意味着车用动力电池车载使命的终结。若不能对动力电池系统加以有效回收再利用，由此带来的新能源汽车产业发展与环境、资源之间矛盾将越来越突出，会对生态环境与人类健康产生严重危害。
[0004]而废旧动力电池回收后的无害化处理技术路线比较复杂，首先要对废锂电池进行预处理，包括放电、拆解、破碎、分选;拆解后的塑料及铁外壳回收;分选后的电极材料进行碱浸出、酸浸出、除杂后，进行萃取。在这一系列的环节中，废旧动力电池电芯的破碎是一个关键的技术难题，尤其是电芯短路起火、电解液分解挥发以及破碎效率低等难题困扰着电池电芯破碎设备的研发。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种废旧锂离子动力电池电芯破碎装置，该装置能够解决在电芯破碎过程中产生的电芯短路起火、电解液分解挥发以及破碎效率低等问题。
[0006]—种废旧锂离子动力电池电芯破碎装置，所述装置包括电芯储存台、传送带、电芯破碎设备、碱液喷淋口、螺旋式刀片破碎机、碱液循环罐、环保式烘干炉、气体处理设备、碎料输送带、控制室、电动马达和碎料储存罐，其中:
[0007]将待处理的废旧锂离子动力电池电芯临时储存在所述电芯储存台中，在所述电芯储存台上先对该电芯进行放电，再对放电后的电芯进行检测，并将检测通过后的电芯经过所述传送带输送至所述电芯破碎设备；
[0008]所述电芯破碎设备内设置有碱液喷淋口和螺旋式刀片破碎机，由所述螺旋式刀片破碎机对传送来的电芯进行破碎处理；
[0009]在所述螺旋式刀片破碎机对电芯进行破碎处理的过程中，所述碱液喷淋口不断喷洒稀碱液；
[0010]所述碱液循环罐将喷洒出的碱液循环再用，在所述碱液循环罐的内部设有检测仪，利用该检测仪来检测所述碱液循环罐中电解液含量和碱液pH值；
[0011]经过所述螺旋式刀片破碎机破碎处理后的碎料输送至所述环保式烘干炉中，在所述环保式烘干炉中对破碎处理后的碎料进行干燥，烘干表面的碱液以及残留的电解液，所述环保式烘干炉与所述气体处理设备连接；
[0012]经过所述环保式烘干炉干燥处理后的碎料再进入所述碎料输送带，由所述碎料输送带将碎料输送至所述碎料储存罐中进行存储备用；
[0013]其中，所述传送带和所述碎料输送带均由所述控制室和电动马达来控制传送履带的转动速度。
[0014]经过所述螺旋式刀片破碎机处理后的碎料直径控制在25?30mm，且破碎率达 100%〇[〇〇15]所述螺旋式刀片破碎机内的螺旋式刀片采用多条平行排列。
[0016]所述环保式烘干炉采用密闭设计，用于将破碎处理后的碎料干燥，且干燥温度控制在30?50 °C。
[0017]由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述装置能够解决在电芯破碎过程中产生的电芯短路起火、电解液分解挥发以及破碎效率低等问题。【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
[0019]图1为本发明实施例所提供废旧锂离子动力电池电芯破碎装置的结构示意图；
[0020]图2为本发明实施例所提供螺旋式刀片破碎机的内部结构示意图。【具体实施方式】
[0021]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0022]下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供废旧锂离子动力电池电芯破碎装置的结构示意图，所述装置主要包括电芯储存台 1、传送带2、电芯破碎设备3、碱液喷淋口 4、螺旋式刀片破碎机5、碱液循环罐6、环保式烘干炉7、气体处理设备8、碎料输送带9、控制室10、电动马达11和碎料储存罐12，其中:[〇〇23]首先从新能源动力汽车上取下废旧锂离子动力电池，经拆解后得到单体电池电芯，再将待处理的废旧锂离子动力电池电芯临时储存在所述电芯储存台1中，在所述电芯储存台1上先对该电芯进行放电，再对放电后的电芯进行检测，并将检测通过后的电芯经过所述传送带2输送至所述电芯破碎设备3;[〇〇24]所述电芯破碎设备3内设置有碱液喷淋口 4和螺旋式刀片破碎机5，由所述螺旋式刀片破碎机5对传送来的电芯进行破碎处理；[〇〇25] 在所述螺旋式刀片破碎机5对电芯进行破碎处理的过程中，所述碱液喷淋口 4不断喷洒稀碱液;喷洒稀碱液一方面可以降低破碎时产生的高温，保护设备安全延长设备的使用寿命，另一方面稀碱液可以中和电池电芯内部的电解液，防止电解液的挥发以及分解产生高腐蚀性的氢氟酸(HF);
[0026]所述碱液循环罐6将喷洒出的碱液循环再用，在所述碱液循环罐6的内部设有检测仪，利用该检测仪来检测所述碱液循环罐6中电解液含量和碱液pH值;当该检测仪检测到所述碱液循环罐6中的碱液电解液浓度过高或碱液pH值较低时，停止循环再用，并将碱液输送至废液处理罐。[〇〇27]经过所述螺旋式刀片破碎机5破碎处理后的碎料输送至所述环保式烘干炉7中，在所述环保式烘干炉7中对破碎处理后的碎料进行干燥，烘干表面的碱液以及残留的电解液， 所述环保式烘干炉7与所述气体处理设备8连接;具体实现中，该环保式烘干炉7采用密闭设计，用于将破碎处理后的碎料干燥，且干燥温度控制在30?50°C，为低风速低温度作业。 [〇〇28]经过所述环保式烘干炉7干燥处理后的碎料再进入所述碎料输送带9,由所述碎料输送带9将碎料输送至所述碎料储存罐12中进行存储备用；
[0029]其中，所述传送带2和所述碎料输送带9均由所述控制室10和电动马达11来控制传送履带的转动速度。
[0030]另外，如图2所示为本发明实施例所提供螺旋式刀片破碎机的内部结构示意图，该螺旋式刀片破碎机主要包括旋转轴13、螺旋式刀片14、筛网15和旋转马达16,其中:所述螺旋式刀片14采用多条平行排列，该排列方式可以使电芯的切割更加均匀，刀片式切割也有效的防止了稀碱液的飞溅。经过上述螺旋式刀片破碎机处理后的碎料直径控制在25? 30mm，且破碎率达100%，上述破碎处理有利于材料的干燥，以及材料表面碱液及电解液的挥发，破碎后使得颗碎料直径严格控制在最佳分选范围，破碎分选的生产效率可达15? 20t/h〇
[0031]本发明实施例所提供装置的具体处理工艺流程为:
[0032]首先，废旧新能源锂离子动力电池组经过前期的拆解得到电池电芯，对电芯再进行放电以及性能的检测，检测后确保电池已放电至完全，再进入破碎装置，检测不合格的将再进行放电；
[0033]电池电芯进入破碎装置中的螺旋式刀片破碎机进行破碎处理，并在破碎时不断的进行碱液喷淋，防止破碎时产生高温，同时碱液也可以将电芯中的电解液中和，防止电解液的挥发分解产生高腐蚀性的氢氟酸(HF);
[0034]该碱液可以循环再利用，无法再利用的废液进入废液收集装置待处理；
[0035]破碎后产生的湿碎料经经过破碎机筛网进入环保式烘干炉，在环保式烘干炉内对湿碎料进行烘干得到干燥的碎料，同时溶有电解液的碱液挥发至气体收集装置收集处理， 干燥后的碎料储存在碎料储存罐中，已备后期再处理。
[0036]综上所述，本发明实施例所提供的装置具有如下优点:
[0037] 1)避免了电池电芯在破碎时短路起火，降低了安全隐患；
[0038]2)解决了电池电池破碎过程中电解液与空气分解挥发污染环境的技术难题；
[0039]3)解决了人工拆解破碎效率低、人身安全无法得到保障以及人工破碎成本高等问题；
[0040]4)采用刀片式切割机，螺旋式刀片切割保证电池电芯切割均匀，提高破碎效率，利于后期碎料的分选；
[0041]5)采用环保式密闭烘干炉，对破碎后的碎料进行烘干，除去碎料表面的电解液以及碱液，减少电解液对设备的腐蚀以及向大气中的挥发，保护环境，安全可靠。[〇〇42]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种废旧锂离子动力电池电芯破碎装置，其特征在于，所述装置包括电芯储存台、传 送带、电芯破碎设备、碱液喷淋口、螺旋式刀片破碎机、碱液循环罐、环保式烘干炉、气体处 理设备、碎料输送带、控制室、电动马达和碎料储存罐，其中:将待处理的废旧锂离子动力电池电芯临时储存在所述电芯储存台中，在所述电芯储存 台上先对该电芯进行放电，再对放电后的电芯进行检测，并将检测通过后的电芯经过所述 传送带输送至所述电芯破碎设备；所述电芯破碎设备内设置有碱液喷淋口和螺旋式刀片破碎机，由所述螺旋式刀片破碎 机对传送来的电芯进行破碎处理；在所述螺旋式刀片破碎机对电芯进行破碎处理的过程中，所述碱液喷淋口不断喷洒稀 碱液；所述碱液循环罐将喷洒出的碱液循环再用，在所述碱液循环罐的内部设有检测仪，利 用该检测仪来检测所述碱液循环罐中碱液的电解液含量和碱液pH值；经过所述螺旋式刀片破碎机破碎处理后的碎料输送至所述环保式烘干炉中，在所述环 保式烘干炉中对破碎处理后的碎料进行干燥，烘干表面的碱液以及残留的电解液，所述环 保式烘干炉与所述气体处理设备连接；经过所述环保式烘干炉干燥处理后的碎料再进入所述碎料输送带，由所述碎料输送带 将碎料输送至所述碎料储存罐中进行存储备用；其中，所述传送带和所述碎料输送带均由所述控制室和电动马达来控制传送履带的转 动速度。2.根据权利要求1所述废旧锂离子动力电池电芯破碎装置，其特征在于，经过所述螺旋 式刀片破碎机处理后的碎料直径控制在25?30mm，且破碎率达100%。3.根据权利要求1所述废旧锂离子动力电池电芯破碎装置，其特征在于，所述螺旋式刀 片破碎机内的螺旋式刀片采用多条平行排列。4.根据权利要求1所述废旧锂离子动力电池电芯破碎装置，其特征在于，所述环保式烘干炉采用密闭设计，用于将破碎处理后的碎料干燥，且干燥温度控制在 30 ?50°C。
【文档编号】B09B3/00GK106025414SQ201610465314
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】夏雄伟, 薛辛, 马成, 殷康健
【申请人】株洲鼎端装备股份有限公司