锂电池的主要构成材料包括电解液、隔膜材料、正负极材料等。锂电池当中的正、负极材料尤其重要,随着我国经济的快速发展,电子数码领域与新能源汽车领域对锂电池新材料需求的不断增加,这都将为锂电池材料带来新机遇。也为退役的报废锂电池正负极资源回收带来商机。
锂电池正极材料 正极主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元锂材料(镍钴锰酸锂、镍酸锂)等,目前国内主流的锂电池正极材料主要是磷酸铁锂和三元材料这两种。正极材料占锂离子电池成本30%--40%,直接影响锂电池包的能量密度和性能。 锂电池负极材料 负极是锂电池的主要组成部分,它是由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。
锂离子电池正极片主要由三部分组成:作为集流体的铝箔,涂覆于铝箔表面的正极活性材料(如磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂或三元材料)及聚偏氟乙烯、炭黑等添加剂。对废旧锂离子电池拆解后发现铝箔表面紧密粘结有粉体,且难以分离,导致铝箔回收困难。现有技术中,回收正极片中的铝箔需要将铝箔完全溶解于酸/碱溶液中,工艺复杂、效率低且分离成本高。
对回收废旧锂离子电池材料的经济性及工艺技术进行对析,旨在寻求回收利用废旧锂离子电池材料的新方法,提升锂电池中高附加值的正负极材料、电解液、隔膜等的回收技术,通过锂电池正负极片破碎回收设备工艺处理,得到正极粉料和铝粒,负极材料和铜粒,其中所分离出的铜铝粒颗粒可控制大小。
报废正极片进入粉碎机进行粉碎,粉碎后物料进入分析机中进行初次分选,其中的金属和很 粉混合物进入直线筛进行筛分,上层出金属铝,下层出正极粉,中层出金属铝和正极粉的混合物,混合物进入研磨机中进行研磨,研磨后物料进入集料器出料到旋振筛中进行筛分。
锂电池回收处理设备通过锤式破碎装置以敲打的形式破碎物料,防止以切削的方式摩擦破碎引起物料的发热起火,降低了安全隐患;并且,刀的磨损程度比切削的形式磨损小。本发明通过敲打破碎物料,之后再对物料筛分处理,只要人工投料和人工处理破碎后的物料即可,自动化程度较高,操作简单,并且,整个工艺流程中的设备较少,相应地,电流的消耗也会少,降低了能耗,从而降低了处理成本,提高经济效益。
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