本发明涉及一种锂离子电池的回收利用技术领域,特别是一种梯次利用储能锂离子电池回收工艺。
背景技术:
锂离子电池作为一种绿色环保电池,具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点,因此在便携式电子设备、电动汽车等新能源储能方面显示出优越的前景。按照国家标准规定,动力电池的容量下降到额定容量的80%就意味着其寿命的终结,如果直接将电池淘汰将造成资源的严重浪费;因此当动力电池不宜在现有车辆上继续使用时,可对其进行梯次利用将其回收再利用于电池储能系统中,进行电力系统中的削峰填谷,从而提高太阳能等可再生能源的稳定输出,并提高光伏发电的电能质量,不仅可以节约资源还可以降低成本,能取一定的经济效益。
现有技术中尚未公开专业的锂离子电池回收利用设备,由于国内的锂离子电池型号和品种繁多,大多采用人工作业的方式手工拆解锂离子电池,上述拆解方法不仅对于材料的回收利用率低且工作效率低;此外,作业人员手工拆解锂离子电池的过程中可能会接触到电池废液,从而会危害作业人员的健康;再次,废旧的锂离子电池仍有较高的化学活性,在接触空气或氧化性的气体后活泼的金属可能引发爆炸,从而会危害操作人员的人身安全。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种梯次利用储能锂离子电池回收工艺,能够自动完成锂离子电池的逐渐送料和拆解作业,使电解液与正极极片、负极极片、高分子微孔隔膜和电池外壳等固体组件相分离。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种梯次利用储能锂离子电池回收工艺,包括以下步骤:
步骤一、构建密闭的拆解作业空间,且拆解作业空间包括相互连通的用于持续提供锂离子电池以便进行拆解作业的电池加料仓、以及用于对所述电池加料仓提供的锂离子电池进行拆解作业的电池拆解仓;
步骤二、打开电池加料仓,将需要进行拆解作业的锂离子电池堆放在电池加料仓中,然后封闭拆解作业空间,且使电池加料仓连通电池拆解仓,对拆解作业空间进行抽真空;
步骤三、在电池拆解仓中,通过两个挤压辊的挤压作用对锂离子电池进行破裂拆解,使锂离子电池内部的电解液从锂离子电池的固体外壳中流出,两个挤压辊轴向水平且相互平行设置,两个挤压辊相向转动且两个挤压辊相向位置处的辊面均向下转动,电池加料仓匀速地将锂离子电池沿两个挤压辊的轴向,从两个挤压辊相向位置处的上方投入;
步骤四、当电池加料仓中的锂离子电池全部进入到电池拆解仓中,则切断电池加料仓和电池拆解仓的连通,保持电池拆解仓的真空密闭性,然后打开电池加料仓并补充锂离子电池,然后对电池加料仓抽真空,再连通电池加料仓和电池拆解仓进行匀速给料;
步骤五、经过步骤三挤压破裂后的锂离子电池堆积在电池拆解仓底部,通过在电池拆解仓的底部接一根排液管即可将液体回收物引出,最后拆解作业完毕后打开电池拆解仓将电池拆解仓内的固体回收物取出。
作为上述技术方案的进一步改进,所述电池加料仓包括底部的两个对称设置的倾斜底壁,两个倾斜底壁与两个挤压辊的轴向平行,两个倾斜底壁的上方设置有若干个电池姿态调整挡板,若干个电池姿态调整挡板均竖直设置,且相邻电池姿态调整挡板之间的间距与需要拆解的锂离子电池的直径相同,每个电池姿态调整挡板的底部与其正下方的倾斜底壁的距离等于需要拆解的锂离子电池的直径。
作为上述技术方案的进一步改进,两个挤压辊结构相同均包括驱动圆筒辊和设置于驱动圆筒辊的辊面上的圆环形切割定位片,每个驱动圆筒辊上等间距设置有若干个圆环形切割定位片;两个挤压辊上的圆环形切割定位片相互错位设置。
作为上述技术方案的进一步改进,每个圆环形切割定位片的外侧边缘上均匀分布设置有若干个切割定位半圆槽,每个切割定位半圆槽的半径均与需要拆解的锂离子电池的半径相同,每个圆环形切割定位片上相邻的切割定位半圆槽之间设置有定位切割凸起;每个驱动圆筒辊上的圆环形切割定位片在垂直于轴向的平面上的投影结构重叠。
作为上述技术方案的进一步改进,两个挤压辊的转动速度相同,且每当其中一个挤压辊上的切割定位半圆槽运动至最高点时,另一个挤压辊的定位切割凸起也运动至最高点。
与现有技术相比较,本发明的有益效果是:
本发明所提供的一种梯次利用储能锂离子电池回收工艺,能够自动调节锂离子电池的位置状态,为拆解作业进行逐渐地送料作业,使电解液与正极极片、负极极片、高分子微孔隔膜和电池外壳等固体组件相分离,自动化程度高能够保障作业人员的健康,避免锂离子电池接触空气或氧化性的气体,以保障操作人员的人身安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述的一种梯次利用储能锂离子电池回收工艺的设备结构示意图。
具体实施方式
参照图1,本实施例提供的一种梯次利用储能锂离子电池回收工艺,包括以下步骤:
步骤一、构建密闭的拆解作业空间,且拆解作业空间包括相互连通的用于持续提供锂离子电池以便进行拆解作业的电池加料仓、以及用于对所述电池加料仓提供的锂离子电池进行拆解作业的电池拆解仓;电池加料仓包括底部的两个对称设置的倾斜底壁30,两个倾斜底壁30与两个挤压辊的轴向平行,两个倾斜底壁30的上方设置有若干个电池姿态调整挡板,若干个电池姿态调整挡板40均竖直设置,且相邻电池姿态调整挡板40之间的间距与需要拆解的锂离子电池的直径相同,每个电池姿态调整挡板40的底部与其正下方的倾斜底壁30的距离等于需要拆解的锂离子电池的直径。
步骤二、打开电池加料仓,将需要进行拆解作业的锂离子电池堆放在电池加料仓中,然后封闭拆解作业空间,且使电池加料仓连通电池拆解仓,对拆解作业空间进行抽真空。
步骤三、在电池拆解仓中,通过两个挤压辊的挤压作用对锂离子电池进行破裂拆解,使锂离子电池内部的电解液从锂离子电池的固体外壳中流出,两个挤压辊轴向水平且相互平行设置,两个挤压辊相向转动且两个挤压辊相向位置处的辊面均向下转动,电池加料仓匀速地将锂离子电池沿两个挤压辊的轴向,从两个挤压辊相向位置处的上方投入;两个挤压辊结构相同均包括驱动圆筒辊10和设置于驱动圆筒辊10的辊面上的圆环形切割定位片20,每个驱动圆筒辊10上等间距设置有若干个圆环形切割定位片20;两个挤压辊上的圆环形切割定位片20相互错位设置。每个圆环形切割定位片20的外侧边缘上均匀分布设置有若干个切割定位半圆槽21,每个切割定位半圆槽21的半径均与需要拆解的锂离子电池的半径相同,每个圆环形切割定位片20上相邻的切割定位半圆槽21之间设置有定位切割凸起22;每个驱动圆筒辊10上的圆环形切割定位片20在垂直于轴向的平面上的投影结构重叠。两个挤压辊的转动速度相同,且每当其中一个挤压辊上的切割定位半圆槽21运动至最高点时,另一个挤压辊的定位切割凸起22也运动至最高点。
步骤四、当电池加料仓中的锂离子电池全部进入到电池拆解仓中,则切断电池加料仓和电池拆解仓的连通,保持电池拆解仓的真空密闭性,然后打开电池加料仓并补充锂离子电池,然后对电池加料仓抽真空,再连通电池加料仓和电池拆解仓进行匀速给料。
步骤五、经过步骤三挤压破裂后的锂离子电池堆积在电池拆解仓底部,通过在电池拆解仓的底部接一根排液管即可将液体回收物引出,最后拆解作业完毕后打开电池拆解仓将电池拆解仓内的固体回收物取出。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明,当然,本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动,都应该属于本发明的保护范围内。