一种处理退役锂电池电解质残液的装置的制作方法

文档序号:21668722发布日期:2020-07-31 21:02阅读:338来源:国知局
一种处理退役锂电池电解质残液的装置的制作方法

本实用新型涉及拆解后动力软包锂电池电解液处理领域,具体涉及一种处理退役锂电池电解质残液的装置。



背景技术:

随着新能源汽车消费市场的新起,退役废旧锂电池量的将剧增,而锂电池的电芯极片上含有丰富的贵重金属(如镍、钴、锰等),粉碎分级回收后将产生的很大的经济效益。上述过程不可避免遇到电解液残液处理问题,而电解质易与空气中的微量水分发生反应生成氢氟酸(hf)和五氟化磷(pf5),对人体伤害很大。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种处理退役锂电池电解质残液的装置,以克服上述现有技术中的不足。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种处理退役锂电池电解质残液的装置,包括清洗仓、清洗传输带和带式干燥机,清洗仓具有密闭的清洗腔,清洗腔内注入有dmc溶液,清洗仓的侧壁上在位于液位线以上设有与清洗腔相连通的进料口和出料口,清洗腔内在进料口与出料口之间设有清洗传输带,清洗传输带的中部位于液面以下,靠近出料口的一端位于液面以上;带式干燥机的物料入口与出料口相连。

本实用新型的有益效果是:清洗腔及带式干燥机均是独立的密闭系统,dmc溶液充分吸收溶解电解质中的六氟磷酸锂(lipf6),可有效避免因电解质与空气接触反应而生成的氢氟酸(hf)和五氟化磷(pf5),减少对人体的危害;烘干后收集的锂电池电芯可以直接人工拆解取出极片,没有有毒气味,方便粉碎分选回收上面贵重金属(如镍、钴、锰等),能产生很大的经济效益;使用和锂电池电解质成分基本一致的dmc溶液清洗,可充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6,而且不会因化学反应引入副产物难以去除,同时dmc溶液是一种绿色无毒的化学物质溶剂;效率较高,可以处理拆解电池5-6个/min,处理方法简单,设备成本较低,方便实现工业化应用。

在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

进一步,清洗仓上设有超声波振动器。

采用上述进一步的有益效果是:在超声波振动器作用下,使得电芯得到充分洗涤。

进一步,还包括供液组件,清洗仓上在靠近出料口处设有与清洗腔相连通的进液接口,供液组件的出液口与进液接口相连,清洗仓上在靠近进料口处设有与清洗腔相连通的出液接口,从进液接口流向出液接口的溶液的流动方向与清洗传输带的传输方向相反。

采用上述进一步的有益效果是:dmc溶液相对于电芯而言可实现逆流冲洗,充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6。

进一步,还包括分离罐,出液接口与分离罐的进液口相连通,分离罐的出液口与供液组件相连。

采用上述进一步的有益效果是:洗涤后的溶液进入分离罐,通过蒸发冷凝回流后重新进入供液组件,dmc溶液得到充分循环使用,循环周期在30-50min。

进一步,还包括处于清洗腔内的挡水滚筒,挡水滚筒位于清洗传输带的上方,且靠近出料口,并对流向出料口的拆解后的锂电池电芯的表面溶液进行吸收和阻挡;挡水滚筒的两端均与清洗腔的腔壁转动连接。

采用上述进一步的有益效果是:防止dmc浸泡液被过多带出而损耗。

进一步,带式干燥机上设有抽风排气装置,抽风排气装置连接尾气处理装置。

采用上述进一步的有益效果是:可对有害气体进行过滤,减少对人体的危害。

进一步,还包括进料斗,进料斗的物料出口与清洗腔内在进料口相连。

进一步,还包括集料斗,带式干燥机的物料出口与集料斗相连。

附图说明

图1为本实用新型所述处理退役锂电池电解质残液的装置的结构示意图;

图2为本实用新型所述处理退役锂电池电解质残液的装置的主视图;

图3为本实用新型所述处理退役锂电池电解质残液的装置的俯视图。

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1、清洗仓,110、清洗腔,120、进料口,130、出料口,140、超声波振动器,150、进液接口,160、出液接口,2、清洗传输带,3、带式干燥机,310、抽风排气装置,4、挡水滚筒,5、进料斗,6、集料斗。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1、图2、图3所示,一种处理退役锂电池电解质残液的装置,包括清洗仓1、清洗传输带2和带式干燥机3,清洗仓1具有密闭的清洗腔110,锂电池电解质主要成分为含锂盐(lipf6)的有机溶剂(ec/dmc),因此优选清洗溶液为与电解质成分基本一致的dmc溶液,可充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6,而不会因化学反应引入副产物难以去除,清洗腔110内所注入的清洗液为dmc溶液,清洗仓1的侧壁上在位于液位线以上设有与清洗腔110相连通的进料口120和出料口130,清洗腔110内在进料口120与出料口130之间设有清洗传输带2,清洗传输带2的中部位于液面以下,而清洗传输带2靠近出料口130的一端位于液面以上,由进料口120上到清洗传输带2上的拆解后的锂电池电芯进入到液面以下,进行浸泡清洗,然后再在清洗传输带2的作用下从出料口130送出。带式干燥机3的物料入口与出料口130相连,从出料口130送出的锂电池电芯进入到带式干燥机3内进行干燥。

实施例2

如图1、图2、图3所示,一种处理退役锂电池电解质残液的装置,包括清洗仓1、清洗传输带2和带式干燥机3,清洗仓1具有密闭的清洗腔110,锂电池电解质主要成分为含锂盐(lipf6)的有机溶剂(ec/dmc),因此优选清洗溶液为与电解质成分基本一致的dmc溶液,可充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6,而不会因化学反应引入副产物难以去除,清洗腔110内所注入的清洗液为dmc溶液,清洗仓1的侧壁上在位于液位线以上设有与清洗腔110相连通的进料口120和出料口130,清洗腔110内在进料口120与出料口130之间设有清洗传输带2,清洗传输带2的中部位于液面以下,而清洗传输带2靠近出料口130的一端位于液面以上,由进料口120上到清洗传输带2上的拆解后的锂电池电芯进入到液面以下,进行浸泡清洗,然后再在清洗传输带2的作用下从出料口130送出。带式干燥机3的物料入口与出料口130相连,从出料口130送出的锂电池电芯进入到带式干燥机3内进行干燥。

清洗仓1上设有超声波振动器140,在超声波振动器140作用下,使得电芯得到充分洗涤。

实施例3

如图1、图2、图3所示,一种处理退役锂电池电解质残液的装置,包括清洗仓1、清洗传输带2和带式干燥机3,清洗仓1具有密闭的清洗腔110,锂电池电解质主要成分为含锂盐(lipf6)的有机溶剂(ec/dmc),因此优选清洗溶液为与电解质成分基本一致的dmc溶液,可充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6,而不会因化学反应引入副产物难以去除,清洗腔110内所注入的清洗液为dmc溶液,清洗仓1的侧壁上在位于液位线以上设有与清洗腔110相连通的进料口120和出料口130,清洗腔110内在进料口120与出料口130之间设有清洗传输带2,清洗传输带2的中部位于液面以下,而清洗传输带2靠近出料口130的一端位于液面以上,由进料口120上到清洗传输带2上的拆解后的锂电池电芯进入到液面以下,进行浸泡清洗,然后再在清洗传输带2的作用下从出料口130送出。带式干燥机3的物料入口与出料口130相连,从出料口130送出的锂电池电芯进入到带式干燥机3内进行干燥。

清洗仓1上设有超声波振动器140,在超声波振动器140作用下,使得电芯得到充分洗涤。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括供液组件,清洗仓1上在靠近出料口130处设有与清洗腔110相连通的进液接口150,供液组件的出液口与进液接口150相连,清洗仓1上在靠近进料口120处设有与清洗腔110相连通的出液接口160,从进液接口150流向出液接口160的溶液的流动方向与清洗传输带2的传输方向相反,这样dmc溶液相对于电芯而言可实现逆流冲洗,充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括分离罐,出液接口160与分离罐的进液口相连通,分离罐的出液口与供液组件相连,洗涤后的溶液进入分离罐,通过蒸发冷凝回流后重新进入供液组件,dmc溶液得到充分循环使用,循环周期在30-50min。

实施例4

如图1、图2、图3所示,一种处理退役锂电池电解质残液的装置,包括清洗仓1、清洗传输带2和带式干燥机3,清洗仓1具有密闭的清洗腔110,锂电池电解质主要成分为含锂盐(lipf6)的有机溶剂(ec/dmc),因此优选清洗溶液为与电解质成分基本一致的dmc溶液,可充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6,而不会因化学反应引入副产物难以去除,清洗腔110内所注入的清洗液为dmc溶液,清洗仓1的侧壁上在位于液位线以上设有与清洗腔110相连通的进料口120和出料口130,清洗腔110内在进料口120与出料口130之间设有清洗传输带2,清洗传输带2的中部位于液面以下,而清洗传输带2靠近出料口130的一端位于液面以上,由进料口120上到清洗传输带2上的拆解后的锂电池电芯进入到液面以下,进行浸泡清洗,然后再在清洗传输带2的作用下从出料口130送出。带式干燥机3的物料入口与出料口130相连,从出料口130送出的锂电池电芯进入到带式干燥机3内进行干燥。

清洗仓1上设有超声波振动器140,在超声波振动器140作用下,使得电芯得到充分洗涤。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括供液组件,清洗仓1上在靠近出料口130处设有与清洗腔110相连通的进液接口150,供液组件的出液口与进液接口150相连,清洗仓1上在靠近进料口120处设有与清洗腔110相连通的出液接口160,从进液接口150流向出液接口160的溶液的流动方向与清洗传输带2的传输方向相反,这样dmc溶液相对于电芯而言可实现逆流冲洗,充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括分离罐,出液接口160与分离罐的进液口相连通,分离罐的出液口与供液组件相连,洗涤后的溶液进入分离罐,通过蒸发冷凝回流后重新进入供液组件,dmc溶液得到充分循环使用,循环周期在30-50min。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括处于清洗腔110内的挡水滚筒4,挡水滚筒4位于清洗传输带2的上方,且靠近出料口130,并对流向出料口130的拆解后的锂电池电芯的表面溶液进行吸收和阻挡;挡水滚筒4的两端均与清洗腔110的腔壁转动连接,防止dmc浸泡液被过多带出而损耗。

实施例5

如图1、图2、图3所示,一种处理退役锂电池电解质残液的装置,包括清洗仓1、清洗传输带2和带式干燥机3,清洗仓1具有密闭的清洗腔110,锂电池电解质主要成分为含锂盐(lipf6)的有机溶剂(ec/dmc),因此优选清洗溶液为与电解质成分基本一致的dmc溶液,可充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6,而不会因化学反应引入副产物难以去除,清洗腔110内所注入的清洗液为dmc溶液,清洗仓1的侧壁上在位于液位线以上设有与清洗腔110相连通的进料口120和出料口130,清洗腔110内在进料口120与出料口130之间设有清洗传输带2,清洗传输带2的中部位于液面以下,而清洗传输带2靠近出料口130的一端位于液面以上,由进料口120上到清洗传输带2上的拆解后的锂电池电芯进入到液面以下,进行浸泡清洗,然后再在清洗传输带2的作用下从出料口130送出。带式干燥机3的物料入口与出料口130相连,从出料口130送出的锂电池电芯进入到带式干燥机3内进行干燥。

清洗仓1上设有超声波振动器140,在超声波振动器140作用下,使得电芯得到充分洗涤。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括供液组件,清洗仓1上在靠近出料口130处设有与清洗腔110相连通的进液接口150,供液组件的出液口与进液接口150相连,清洗仓1上在靠近进料口120处设有与清洗腔110相连通的出液接口160,从进液接口150流向出液接口160的溶液的流动方向与清洗传输带2的传输方向相反,这样dmc溶液相对于电芯而言可实现逆流冲洗,充分吸收溶解电解质中的有害物质lipf6。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括分离罐,出液接口160与分离罐的进液口相连通,分离罐的出液口与供液组件相连,洗涤后的溶液进入分离罐,通过蒸发冷凝回流后重新进入供液组件,dmc溶液得到充分循环使用,循环周期在30-50min。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括处于清洗腔110内的挡水滚筒4,挡水滚筒4位于清洗传输带2的上方,且靠近出料口130,并对流向出料口130的拆解后的锂电池电芯的表面溶液进行吸收和阻挡;挡水滚筒4的两端均与清洗腔110的腔壁转动连接,防止dmc浸泡液被过多带出而损耗。

带式干燥机3上设有抽风排气装置310,抽风排气装置310连接尾气处理装置,可对有害气体进行过滤,减少对人体的危害。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括进料斗5,进料斗5的物料出口与清洗腔110内在进料口120相连。

处理退役锂电池电解质残液的装置还包括集料斗6,带式干燥机3的物料出口与集料斗6相连。

通常情况下,带式干燥机3采用电加热方式,热风温度80-120℃,可以将锂电池电芯充分干燥,时间在12-15min;清洗传输带2优选采用链板传输带,清洗传输带2的电机选用具有变速功能的电机,速度在0.5~2m/min,主要依据锂电池的拆解效率而变化。

在使用时:

将废旧退役的锂电池充分放电至安全电压,切割去除锂电池的极耳和外壳后得到拆解后的锂电池电芯,将拆解后的锂电池电芯收集进进料斗5内,通过进料斗5的斜面经由进料口120进入到位于清洗腔110内的清洗传输带2上;

拆解后的锂电池电芯在清洗传输带2的带动下向出料口130方向移动,dmc溶液从进液接口150朝出液接口160方向冲入,同时在超声波振动器140的作用下,使得电芯得到充分洗涤;

洗涤浸泡完成的锂电池电芯经过出料口130运送至带式干燥机3,抽风排气装置310抽取挥发的有机溶剂;

充分干燥后的电芯经过带式干燥机3的物料出口进入集料斗6内。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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