一种锂电池浆料回收设备及锂电池浆料回收方法与流程

本发明属于锂电池浆料回收，具体涉及一种锂电池浆料回收设备及锂电池浆料回收方法。

背景技术：

1、随着移动电子设备、电动汽车和可再生能源的快速发展，锂离子电池作为一种高能量密度和长寿命的能源存储设备，已经成为电力领域的主流选择。然而，随着锂电池的广泛应用和快速增长，相关的废旧锂电池问题也逐渐显现。废旧锂电池中的浆料含有丰富的有价值金属元素，但同时也带来了环境污染和资源浪费的问题。因此，开发高效、环保的锂电池浆料回收技术变得尤为迫切和重要。

2、如公开号为cn115764039a的中国专利公开了一种锂电池浆料回收设备及锂电池浆料回收方法，其通过利用油温机对反应容器内的物料加热，并利用搅拌机构对反应容器的内部物料进行搅拌，然后通过真空泵作用于所述反应容器内部使其产生负压，并将冷凝器连接在所述反应容器与真空泵之间，将储液罐连接在所述冷凝器与所述真空泵之间，进而分离出高纯度的nmp，实现nmp的回收再利用。

3、上述方案虽然可以实现对锂电池浆料的回收，但还存在如下问题：

4、在对锂电池的浆料进行搅拌混合时，反应器内的浆料分散在内部两端，不能得到充分有效的搅拌混合，进而导致反应效率低，且容易出现反应死角；并且在对锂电池浆液进行搅拌反应时，没有根据待反应浆液的具体情况对反应时间进行精准控制，容易出现反应时间过短，反应不彻底，或者反应时间过长，导致回收效率低的问题，需要进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种锂电池浆料回收设备及锂电池浆料回收方法，用于解决现背景技术中提出的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种锂电池浆料回收设备，包括：反应器，用于对待回收的锂电池浆料进行混合反应，其内部设有加热结构；真空泵，设置在所述反应器一侧，并通过管道与所述反应器内部连通，用于使反应器内部产生负压；冷凝器，连接在所述真空泵与反应器之间，用于对反应器内部排出的气体进行冷凝；储液罐，连接在所述冷凝器与所述真空泵之间，用于对冷凝器内产生的冷凝液进行收集；撞击混合组件，设置在所述反应器内部，用于使位于反应器内部两端的锂电池浆料进行往复撞击混合；离心分散组件，设置在所述反应器内部中心部分，用于在反应器内部两端的锂电池浆料进行撞击混合的同时进行离心分散。

3、优选的，所述反应器包括：壳体，其内部设有容纳锂电池浆料的空间；进料口，开设在所述壳体上端中心部分，用于为锂电池浆液进入壳体内部提供通道；出料口，开设在所述壳体下端中心部分，用于在反应结束后将壳体内部的杂质排出；过滤器，设置在所述壳体上端，并与所述壳体内部连通，用于连接所述冷凝器。

4、优选的，所述撞击混合组件包括：转动轴杆，贯穿所述反应器两端，并与所述反应器转动连接；第一转动筒，转动套设在所述转动轴杆一端，其一端延伸至反应器外部；第一螺旋搅拌叶，固定安装在所述第一转动筒上，并位于所述反应器内部；第二转动筒，转动套设在所述转动轴杆另一端，并与所述第一转动筒对称设置；第二螺旋搅拌叶，固定安装在所述第二转动筒上，并与所述第一螺旋搅拌叶对称设置；其中，当第一转动筒和第二转动筒同向转动时，第一螺旋搅拌叶与第二螺旋搅拌叶对锂电池浆液的搅动方向呈反向，促使反应器内部两端的锂电池浆料进行撞击混合。

5、优选的，还包括驱动组件，用于为撞击混合组件和离心分散组件提供动力支持，所述驱动组件包括：第一驱动结构，设置在所述反应器一端，用于驱动所述第一转动筒和第一螺旋搅拌叶往复转动；第二驱动结构，设置在所述反应器另一端，用于驱动所述第二转动筒和第二螺旋搅拌叶往复转动；驱动电机，设置在所述反应器一端，其输出端与所述转动轴杆连接。

6、优选的，所述第一驱动结构包括：蜗杆，固定安装在所述转动轴杆一端，并与所述驱动电机的输出轴连接；蜗轮，转动安装在所述蜗杆一侧，并与所述蜗杆啮合；牵拉杆，一端与所述蜗轮一侧表面铰接；导向槽，开设在所述第一转动筒延伸至所述反应器外部的表面上；导向块，铰接在所述牵拉杆远离所述蜗轮的一端，并与所述导向槽匹配；固定板，设置在所述反应器外部一端，并位于所述导向块一侧；滑槽，开设在所述固定板一侧表面，用于为导向块提供导向路径；滑块，固定安装在所述导向块一侧，并与所述滑槽匹配。

7、优选的，所述第二驱动结构与第一驱动结构相同，且第二驱动结构与第一驱动结构对称设置。

8、优选的，所述离心分散组件包括：固定盘，固定安装在所述转动轴杆中心部分，并位于第一转动筒和第二转动筒之间；第一叶片，呈周向布设在所述固定盘侧壁上，且整体呈倾斜设置，其一端与固定盘侧壁固定连接，另一端延伸靠近第一螺旋搅拌叶；第二叶片，与第一叶片交错设置，并与第一叶片结构相同，其一端与固定盘侧壁固定连接，另一端延伸靠近第二螺旋搅拌叶。

9、优选的，还包括控制单元，所述控制单元包括：

10、第一数据采集模块，用于采集回收设备的历史训练数据集合，历史训练数据集合包括混合反应综合数据和混合反应时间，所述混合反应综合数据包括混合反应速度、反应器内的浆料总量、反应器内的浆料粘度和反应器内的反应温度；

11、数据处理模块，用于基于历史训练数据集合，训练预测出混合反应时间的机器学习模型；

12、第二数据采集模块，用于采集实时混合反应综合数据，并输入到训练完成的机器学习模型内预测出混合反应时间；

13、控制模块，用于根据预测出的混合反应时间控制反应器的工作时间。

14、优选的，所述预测出混合反应时间的机器学习模型的训练方法包括：

15、将采集到的历史训练数据集合转换为对应的一组特征向量；

16、将每组特征向量作为所述机器学习模型的输入，所述机器学习模型以每组混合反应综合数据对应的混合反应时间作为输出，以每组混合反应综合数据实际对应的混合反应时间作为预测目标，以最小化所述机器学习模型的损失函数值作为训练目标；当机器学习模型的损失函数值小于等于预设的目标损失值时停止训练。

17、一种锂电池浆料回收方法，应用于上述的一种锂电池浆料回收设备中，包括如下步骤：

18、s1：将电池浆料放入反应器内，通过真空泵对反应器内抽真空，再利用驱动组件驱动撞击混合组件和离心分散组件对电池浆料进行搅拌、打碎和分散；

19、s2：利用加热结构对电池浆料进行加热，使得浆料中的nmp容积与固体浆料分离，并利用加热结构继续加热，使得nmp挥发；

20、s3：再通过真空泵对冷凝器的负压作用，使得挥发的nmp进入冷凝器内，利用冷凝器和储液罐实现对nmp的冷凝和回收。

21、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

22、1、本发明通过设置撞击混合组件，可以利用驱动电机工作带动第一驱动结构和第二驱动结构运动，进而分别驱动第一转动筒和第二转动筒进行往复正反转动，使得第一螺旋搅拌叶和第二螺旋搅拌叶同步转动，进而可以利用第一螺旋搅拌叶和第二螺旋搅拌叶将位于反应器内部两端的浆料向中部推送，并使得两股浆料发生碰撞混合，并在发生碰撞的同时，利用高速转动的离心分散组件将浆料进行打散，促进混合反应，使得混合反应效果好，且没有死角。

23、2、本发明通过设置控制单元，可以通过采集回收设备的历史训练数据集合，并根据历史训练数据集合训练预测出混合反应时间的机器学习模型，然后通过采集实时的混合反应综合数据，输入到训练完成的机器学习模型内预测出混合反应时间，并根据预测出的混合反应时间，控制反应器的工作时间，可以使得反应时间得到精准控制，进而可以在保证回收效果的同时提高回收效率。