基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备

allin2026-02-04  7


本技术涉及一种高效分离设备,特别是涉及一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备及方法,属于电池回收。


背景技术:

1、锂离子电池具有能量密度高、支持循环充放、自放电率低、无记忆效应等突出优势,是目前电动汽车最主要的动力电池类型,然而,锂离子电池一般仅能循环充放电500~1000次,服役寿命较短,随着电动汽车保有量的剧增,退役锂离子电池的数量也将出现指数级增长,而锂离子电池的大量退役将给其正极集流体的后续处理带来巨大压力,为此,部分学者提出采用各种物理化学方法来实现锂离子电池正极集流体的分离回收。

2、但是由于传统的有机溶剂法,碱液溶解法,热解法等存在缺陷,有学者提出采用脉冲放电的方式来实现锂离子电池正极集流体的分离回收,但目前脉冲放电处理锂离子电池正极集流体分离回收的设备存在缺陷,首先是锂离子电池正极集流体分离过程中会产生有毒气体,但目前装置无法回收有毒气体;

3、其次是,现有装置的单脉冲电源单次充放电无法完全实现锂离子电池正极集流体的分离,锂离子电池正极集流体的破碎回收效率不高,直接影响了退役锂离子电池的回收。

4、因此,亟需对锂离子电池的分离设备进行改进,以解决上述存在的问题。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,采用长脉冲加热-短脉冲振动分离的方式实现锂离子电池正极集流体的分离,长短脉冲时序作用,长脉冲使得锂离子电池正极集流体温度升高,变得容易脱落,在高重频短脉冲的作用下,锂离子电池产生振动作用于正极集流体,从而实现正极集流体的分离,提高了退役锂离子电池的回收效率。

2、为了达到上述目的,本实用新型采用的主要技术方案包括:

3、一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,包括绝缘分离箱,所述绝缘分离箱的内部固定设置有电池处理机构,所述电池处理机构包括正极连接件和负极连接件,所述正极连接件的外部电性连接有正极加热长脉冲源和正极振动短脉冲源,所述负极连接件的外部电性连接有负极加热长脉冲源和负极振动短脉冲源,所述正极连接件和所述负极连接件靠近的一端均连接有电池夹具;

4、所述电池夹具包括活动夹板和固定夹板,所述活动夹板与所述固定夹板均与所述正极连接件电性连接,所述活动夹板的一端固定连接有活动板连接件,所述活动板连接件通过螺纹连接有驱动螺栓,所述正极连接件和所述负极连接件的一端开设有与所述活动板连接件相对应的连接件仓,所述活动板连接件滑动设置在所述连接件仓的内部,所述驱动螺栓转动设置在所述连接件仓的内部,所述驱动螺栓用于竖向推动所述活动夹板。

5、优选的,所述活动夹板和所述固定夹板上均开设有夹紧仓,所述夹紧仓的内部转动设置有夹紧辊,所述夹紧辊的外侧面固定设置有若干个均匀分布的固定挤压刺。

6、优选的,所述正极加热长脉冲源和所述负极加热长脉冲源上电性连接有加热的长脉冲源电路,所述正极加热长脉冲源与所述长脉冲源电路的正极电性连接,所述负极加热长脉冲源与所述长脉冲源电路的负极电性连接。

7、优选的,所述正极振动短脉冲源和所述负极振动短脉冲源上电性连接有短脉冲源电路,所述正极振动短脉冲源与所述短脉冲源电路的正极电性连接,所述负极振动短脉冲源与所述短脉冲源电路的负极电性连接。

8、优选的,所述绝缘分离箱的上侧面固定设置有与所述绝缘分离箱内部相连通的尾气处理机构,所述尾气处理机构的上端通过导气管与所述绝缘分离箱的内部相连通;

9、所述尾气处理机构包括抽风箱和净化箱,所述抽风箱的内部固定设置有抽风机构,所述净化箱的内部固定设置有净化组件。

10、优选的,所述抽风机构包括抽风电机以及设置在所述抽风电机输出端上的抽风叶轮,所述抽风电机通过电机固定件固定设置在所述抽风箱的内部。

11、优选的,所述净化组件包括活性炭层、氢氧化钙层以及海绵层,所述尾气处理机构上开设有净化箱取料口,所述净化箱取料口的端口处固定设置有净化箱密封板。

12、优选的,所述绝缘分离箱的一侧开设有取料仓,所述取料仓的端口处开设有盖板槽,所述盖板槽的内部滑动设置有盖板;

13、所述盖板的上端连接有盖板拉手,所述盖板拉手上开设有盖板把手。

14、优选的,所述盖板上开设有盖板可视槽,所述盖板可视槽上固定设置有可视窗。

15、本实用新型至少具备以下有益效果:

16、1、采用长脉冲加热-短脉冲振动分离的方式实现锂离子电池正极集流体的分离,长短脉冲时序作用,长脉冲使得锂离子电池正极集流体温度升高,变得容易脱落,在高重频短脉冲的作用下,锂离子电池产生振动作用于正极集流体,从而实现正极集流体的分离,提高了退役锂离子电池的回收效率。

17、2、通过尾气处理机构抽取绝缘分离箱内部的有毒气体,然后将净化后的气体重新再排到绝缘分离箱的内部,因此能够达到净化空气的目的,能较好地处理脉冲电流实现锂离子电池正极集流体分离过程中产生的有毒气体,环保无污染。



技术特征:

1.一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,包括绝缘分离箱(1),其特征在于,所述绝缘分离箱(1)的内部固定设置有电池处理机构(10),所述电池处理机构(10)包括正极连接件(2)和负极连接件(3),所述正极连接件(2)的外部电性连接有正极加热长脉冲源(201)和正极振动短脉冲源(202),所述负极连接件(3)的外部电性连接有负极加热长脉冲源(301)和负极振动短脉冲源(302),所述正极连接件(2)和所述负极连接件(3)靠近的一端均连接有电池夹具(4);

2.根据权利要求1所述的一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,其特征在于:所述活动夹板(401)和所述固定夹板(402)上均开设有夹紧仓(405),所述夹紧仓(405)的内部转动设置有夹紧辊(406),所述夹紧辊(406)的外侧面固定设置有若干个均匀分布的固定挤压刺(407)。

3.根据权利要求1所述的一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,其特征在于:所述正极加热长脉冲源(201)和所述负极加热长脉冲源(301)上电性连接有加热的长脉冲源电路,所述正极加热长脉冲源(201)与所述长脉冲源电路的正极电性连接,所述负极加热长脉冲源(301)与所述长脉冲源电路的负极电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,其特征在于:所述正极振动短脉冲源(202)和所述负极振动短脉冲源(302)上电性连接有短脉冲源电路,所述正极振动短脉冲源(202)与所述短脉冲源电路的正极电性连接,所述负极振动短脉冲源(302)与所述短脉冲源电路的负极电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,其特征在于:所述绝缘分离箱(1)的上侧面固定设置有与所述绝缘分离箱(1)内部相连通的尾气处理机构(5),所述尾气处理机构(5)的上端通过导气管(8)与所述绝缘分离箱(1)的内部相连通;

6.根据权利要求5所述的一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,其特征在于:所述抽风机构(6)包括抽风电机(601)以及设置在所述抽风电机(601)输出端上的抽风叶轮(602),所述抽风电机(601)通过电机固定件(603)固定设置在所述抽风箱(501)的内部。

7.根据权利要求5所述的一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,其特征在于:所述净化组件(7)包括活性炭层(701)、氢氧化钙层(702)以及海绵层(703),所述尾气处理机构(5)上开设有净化箱取料口(503),所述净化箱取料口(503)的端口处固定设置有净化箱密封板(504)。

8.根据权利要求1所述的一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,其特征在于:所述绝缘分离箱(1)的一侧面开设有取料仓(101),所述取料仓(101)的端口处开设有盖板槽(102),所述盖板槽(102)的内部滑动设置有盖板(9);

9.根据权利要求8所述的一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,其特征在于:所述盖板(9)上开设有盖板可视槽(903),所述盖板可视槽(903)上固定设置有可视窗(11)。


技术总结
本技术涉及电池回收技术领域,具体为一种基于组合脉冲的退役锂离子电池高效分离设备,包括绝缘分离箱,绝缘分离箱的内部设置有电池处理机构,电池处理机构包括正极连接件和负极连接件,正极连接件和所述负极连接件靠近的一端均连接有电池夹具,电池夹具包括活动夹板和固定夹板,活动夹板与固定夹板均与正极连接件电性连接,活动夹板的一端连接有活动板连接件。本技术采用长脉冲加热‑短脉冲振动分离的方式实现锂离子电池正极集流体的分离,长短脉冲时序作用,长脉冲使得锂离子电池正极集流体温度升高,在高重频短脉冲的作用下,锂离子电池产生振动作用于正极集流体,从而实现正极集流体的分离,提高了退役锂离子电池的回收效率。

技术研发人员:李成祥,周言,陈丹,吴赵骁
受保护的技术使用者:重庆大学
技术研发日:20240328
技术公布日:2024/10/31
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