一种针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统的制作方法

本发明属于锂电池回收，尤其涉及一种针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统。

背景技术：

1、锂电池是由外壳、正极、负极、电解质和隔膜构成的。其中,正极由粘结剂聚偏氟乙烯将钴酸锂粉末涂布在铝箔集流体上制成；负极也采用类似方法,用粘结剂固定碳材料在铜箔上。锂离子电池具有工作电压高、比容量大、循环寿命长以及无记忆效应等优点,自商业化以来就迅速占领了便携电子产品的电源市场,产量也持续增加。其使用寿命通常在3-8年,报废后的电池如果处置不当,其含有的六氟磷酸锂和有机碳酸酯溶剂在潮湿环境下会产生毒性。另一方面,报废电池中含有的钴、锂、铜、镍、塑料等都是非常宝贵的资源,具有很高的回收价值。因此利用科学有效的方法回收处理废旧锂电池,不仅有明显的环境效益,也具有非常好的经济效益。

2、目前常见废锂电池资源化处理方法有湿法回收工艺等。湿法回收工艺是将废旧锂电池通过粉碎、筛分获得粗碎料，将粗碎料在一定的酸或碱溶液中浸泡,溶解其中的金属成分。常用的溶剂有稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠等，通过过滤、沉淀、中和等手段,从溶液中依次回收和提取钴、锂等价值金属，经精炼、提纯后可重新利用这些金属或其化合物。在拆解过程中常会采用低温炉、中温炉或高温炉对废料进行加热烘干，烘干时会产生大量具有挥发性的电解液溶剂(包括：碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯等)。此电解液具有较大的循环回收利用的经济价值，但目前仍未有能起到较好回收作用的整体工艺及装置被提出。

技术实现思路

1、鉴于以上所述相关技术的种种缺失，本发明旨在提供一种针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，用于解决现有相关技术中存在的回收手段匮乏、回收效率低等问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本申请公开了一种针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，用于收集锂电池拆解工艺中产生的含尘挥发性废气及回收废气中的电池粉与电解液溶剂，所述电解液溶剂回收系统包括：高温加热组件，包括高温热源机构和热交换机构；所述高温热源机构连接所述热交换机构，用于提供高温加热能源；所述热交换机构的进口连接挥发性废气，用于对通过其内部的挥发性废气进行高温加热；除尘装置，进口连接所述高温加热组件，用于滤除挥发性废气中的尘粒以回收电池粉；冷凝组件，其进口连接所述除尘装置，用于对挥发性废气进行多级冷凝以回收电解液溶剂；风机组件，所述风机组件连通所述除尘装置与所述冷凝组件，用以驱动所述回收系统内的气体流动并控制气体在各组件机构的停留时间；及尾气处理装置，其进口连接所述冷凝组件，至少用于使用光催化手段处理未冷凝的尾气，未冷凝废气经焚烧处理。

3、本申请提供的某些实施方式中，所述高温热源机构包括：第一导热油槽，连接导热油管线，用于储存导热油；第二导热油槽，连接导热油管线，用于储存导热油；加热设备，连接导热油管线，用于加热导热油至目标温度；及循环设备，其设置于导热油管线，用于保持导热油在导热油管线内流动。

4、本申请提供的某些实施方式中，还包括：辅助加热设备，以挥发性废气进气口为前端，所述辅助加热设备连接于所述热交换机构的后端，用于进一步加热所述挥发性废气。

5、本申请提供的某些实施方式中，所述除尘装置包括：支架主体，包含垂直依次架设的过滤腔室和收集腔室，所述过滤腔室的顶部设有与所述高温加热组件连接的进口，所述收集腔室设于所述过滤腔室的下方；至少一个滤筒机构，呈倾斜安装于所述过滤腔室内部，所述滤筒机构由耐高温材料构成；排气室，设于所述过滤腔室中位于所述滤桶下方的一侧，用于输送经除尘的挥发性废气；及集尘桶，设于所述收集腔室内，用于收集经过滤的电池粉。

6、本申请提供的某些实施方式中，还包括：吹扫装置，设于每一个所述滤筒机构中，用于以脉冲方式吹扫所述滤筒机构的表面，使所述滤筒机构表面上的尘粒脱落。

7、本申请提供的某些实施方式中，所述吹扫装置采用惰性气体进行脉冲吹扫。

8、本申请提供的某些实施方式中，所述滤筒机构相较于水平方向的倾斜角度为：14±5°。

9、本申请提供的某些实施方式中，还包括：预加热装置，其设于所述过滤腔室或所述收集腔室内，用于对挥发性气体进行辅助加热。

10、本申请提供的某些实施方式中，所述除尘装置的数量为两个或以上；每一个所述除尘装置的进口连接所述高温加热组件，出口连接所述冷凝组件，通过设置于除尘装置中设置的切换装置启动一个或数个除尘装置工作。

11、本申请提供的某些实施方式中，所述冷凝组件包括：第一冷凝机构，其进口连接所述滤尘装置，用于对经滤尘的挥发性废气进行第一级冷凝；及第二冷凝机构，其进口连接所述第一冷凝机构，用于对经滤尘的挥发性废气进行第二级冷凝。

12、本申请提供的某些实施方式中，所述第一冷凝机构采用循环工业冷却水进行第一级冷凝。

13、本申请提供的某些实施方式中，所述第二冷凝机构采用冷凝水进行第二级冷凝，冷凝水的进口温度为-7±1℃。

14、本申请提供的某些实施方式中，还包括自动化控制装置，与高温加热组件、除尘装置、冷凝组件、风机组件、尾气处理装置电性连接，所述自动化控制装置用以控制回收系统的总体运转。

15、本发明的有益效果：

16、本申请采用高温加热组件利用快速升温方式，解决因高沸点电解液溶剂存在的结露风险致使电池粉结块现象，解决了电池粉温度下降受潮后粘结管道，难清理、易故障的问题。

17、经除尘及冷凝后废气中已收集大量污染物，降低了末端废气处理设备的负担，减小末端废气处理的运行负担。

18、经本系统可回收大量的电解液，后期可蒸馏、萃取出有机溶剂，项目经济效率客观，且整体系统具有节能、减排、创收，节约能源、减小废气排放、创造经济效益等客观价值。

19、通过本系统回收减少有机物含量，降低废气浓度，大大减小了设备运行的危险系数，对于整套系统的稳定运行给予安全保障。

技术特征：

1.一种针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，用于收集锂电池拆解工艺中产生的含尘挥发性废气及回收废气中的电池粉与电解液溶剂，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，其特征在于，所述高温热源机构包括：

3.根据权利要求1所述针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，其特征在于，所述除尘装置包括：

5.根据权利要求4所述针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，其特征在于，所述滤筒机构(202)相较于水平方向的倾斜角度为：14±5°。

7.根据权利要求4所述针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求4至7任一项所述针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，其特征在于，所述除尘装置的数量为两个或以上；每一个所述除尘装置的进口连接所述高温加热组件(1)，出口连接所述冷凝组件(3)，通过设置于除尘装置中设置的切换装置启动一个或数个除尘装置工作。

9.根据权利要求1所述针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，其特征在于，所述冷凝组件(3)包括：

10.根据权利要求1所述针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，其特征在于，还包括自动化控制装置，与高温加热组件(1)、除尘装置(2)、冷凝组件(3)、风机组件(5)、尾气处理装置(4)电性连接，所述自动化控制装置用以控制回收系统的总体运转。

技术总结本发明公开了一种针对锂电池回收拆解工艺的电解液溶剂回收系统，包括：高温加热组件，包括高温热源机构和热交换机构；所述高温热源机构连接所述热交换机构，用于提供高温加热能源；所述热交换机构的进口连接挥发性废气，用于对通过其内部的挥发性废气进行高温加热；除尘装置，进口连接所述高温加热组件，用于滤除挥发性废气中的尘粒以回收电池粉；冷凝组件，其进口连接所述除尘装置，用于对挥发性废气进行多级冷凝以回收电解液溶剂；及尾气处理装置，其进口连接所述冷凝组件，至少用于使用光催化手段处理未冷凝的尾气。本发明可解决现有相关技术中存在的回收手段匮乏、回收效率低等问题。技术研发人员：吴亮,方辉旺,朱江,王佳炜,康选峰受保护的技术使用者：上海羿清环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29