本發明專利技術公開了一種電芯組合熱處理成套裝置，包括保溫殼體，保溫殼體內設有干化爐殼、碳化爐殼和焚燒爐殼，干化爐殼內設有干化內殼，干化內殼上設有進料口，碳化爐殼內設有集料殼，集料殼內設有篩分機構，干化內殼與篩分機構連通，集料殼與焚燒爐殼連通，焚燒爐殼上設有正極材料出口。本發明專利技術的有益效果：低溫區熱處理及攪拌使得電解質全部分解，分解后的電解質被石灰乳吸收，電解液達到無害化；中間區域無氧碳化環境，使得粘結劑失效，讓電極材料從載流體有效剝離，同時裂解產生的裂解氣進入高溫區助燃；高溫區富氧煅燒，使得正極材料中石墨、導電乙炔及其他碳化物轉化成二氧化碳，獲得相對純凈的正極材料。得相對純凈的正極材料。得相對純凈的正極材料。
【技術實現步驟摘要】
一種電芯組合熱處理成套裝置
[0001]本專利技術屬于電芯的回收
，具體為一種電芯組合熱處理成套裝置。
技術介紹
[0002]鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。鋰離子電池由正極、負極、隔膜、電解液和殼體組成。在工業上，廠家主要使用鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰三元材料和磷酸亞鐵鋰等作為鋰離子電池的正極材料，以天然石墨和人造石墨作為負極活性物質。聚偏氟己稀(PVDF)是一種廣泛使用的正極粘結劑，粘度大，具有良好的化學穩定性和物理性能。工業生產的鋰離子電池主要采用電解質六氟磷酸鋰(LiPF6)和有機溶劑配置的溶液作為電解液，利用有機膜，如多孔狀的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚合物作為電池的隔膜。鋰離子電池被普遍認為是環保無污染的綠色電池，但鋰離子電池的回收不當同樣會產生污染。鋰離子電池雖然不含汞、鎘、鉛等有毒重金屬，但電池的正負極材料、電解液等對環境和人體的影響仍然較大。
[0003]如果采用普通處理方法處理鋰離子電池(填埋、焚燒、堆肥)，電池中的鈷、鎳、鋰、錳等金屬，以及各類有機、無機化合物將造成金屬污染、有機物污染、粉塵污染、酸堿污染。鋰離子電解質機器轉化物，如LiPF6、六氟合砷酸鋰(LiAsF6)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3)、氫氟酸(HF)等，溶劑和水解產物如乙二醇二甲醚(DME)、甲醇、甲酸等都是有毒物質。因此，廢舊鋰離子電池需要經過回收處理，減少對自然環境和人類身體健康的危害。
[0004]目前市場常用的廢鋰電池前處理多采用破碎方式，粉碎機的出料端連接有分析機，分析機的極片顆粒出料端連接有搖擺篩，分析機的粉料出口連接有二除塵裝置；搖擺篩的中部出口連接有研磨機，研磨機的出料口連接有研磨集料器，研磨集料器的頂端粉料出口連接有三除塵裝置，研磨集料器的底端開口連接有旋振篩。搖擺篩包括三個出料口，頂部出料口用于篩出大顆粒銅鋁顆粒，底部出料口用于篩出黑粉，中部出料口篩出通過比重分離不開的物料。
[0005]但是該種處理方式存在諸多弊端：
[0006](1)粉碎過程造成電解液的逸散，遇水生成氫氟酸，環境毒性極大；
[0007](2)粗劣的破碎和篩分形式獲得黑粉含有大量的粒徑極小的金屬碎屑，后續黑粉利用過程含有大量的雜質，極大的降低了黑粉的利用價值。
技術實現思路
[0008]本專利技術的目的在于：本專利技術提供了一種電芯組合熱處理成套裝置，解決了電解液的有效處置、載流體相對潔凈的回收、獲得相對純凈的正極材料的問題。
[0009]本專利技術目的通過下述技術方案來實現：
[0010]一種電芯組合熱處理成套裝置，包括保溫殼體，保溫殼體內由上至下設有干化爐殼、碳化爐殼和焚燒爐殼，干化爐殼內設有干化內殼，干化內殼上設有進料口，碳化爐殼內設有集料殼，集料殼內設有篩分機構，干化內殼通過第一下料通道與篩分機構連通，集料殼
通過第二下料通道與焚燒爐殼連通，焚燒爐殼上設有正極材料出口。
[0011]進一步的，所述的焚燒爐殼通過第二煙氣通道與碳化爐殼連通，碳化爐殼通過第一煙氣通道與干化爐殼連通，干化爐殼上設有煙氣排放口。
[0012]進一步的，所述的篩分機構通過裂解氣通道與焚燒爐殼連通。
[0013]進一步的，所述的干化內殼上設有蒸汽出口。
[0014]進一步的，所述的干化內殼內設有旋轉的第一攪拌耙。
[0015]進一步的，所述的篩分機構為滾筒篩，滾筒篩旋轉設在集料殼內。
[0016]進一步的，所述的滾筒篩的側部設有箔料出口。
[0017]進一步的，所述的焚燒爐殼內設有火焰噴射器，火焰噴射器與天然氣進口連通。
[0018]進一步的，所述的焚燒爐殼內設有旋轉的第二攪拌耙。
[0019]進一步的，所述的干化爐殼的內部形成150～220℃的低溫區，碳化爐殼的內部形成500～600℃的中溫區，焚燒爐殼的內部形成900～1000℃的高溫區。
[0020]本專利技術的創造點：
[0021]1、組合熱處理裝置設有低溫、中溫、高溫區三個區域；
[0022]2、高溫區設有火焰燃燒器和空氣入口，物料直接在高溫環境下富氧燃燒，將物料中的有機部分全部焚盡。
[0023]3、高溫區產生的煙氣階梯進入中溫區、低溫區的殼層，利用高溫煙氣的載熱為中溫區和低溫區加熱。
[0024]4、中溫和低溫區同時配殼層同時配有溫度檢測和冷風接口，可以精確控制溫度。
[0025]5、物料進入低溫區后，在攪拌槳的攪拌作用下，不斷被殼體傳熱，造成電解液的不算分解，分解后的電解液通過出口被石灰乳吸收，形成無害化。
[0026]6、之后物料進入中溫區，中溫區設有轉動的篩分裝置，通過不斷的正傳、反轉及內部構件的碰撞，造成電極材料從載流體上有效剝離，同時被篩分出去。
[0027]7、被剝離的載流體進入出料區被排出系統，降溫后排出裝置，實現回收。
[0028]8、篩分后的正極材料進入高溫區，實現富氧燃燒，有機物焚盡后，獲得相對清潔的正極材料。
[0029]本專利技術的有益效果：
[0030]1、低溫區熱處理及攪拌使得電解質全部分解，分解后的電解質被石灰乳吸收，電解液達到無害化。
[0031]2、中間區域無氧碳化環境，使得粘結劑失效，讓電極材料從載流體有效剝離，同時裂解產生的裂解氣進入高溫區助燃。
[0032]3、高溫區富氧煅燒，使得正極材料中石墨、導電乙炔及其他碳化物轉化成二氧化碳，獲得相對純凈的正極材料。
[0033]4、熱能的分級利用，利用高溫煅燒產生的熱能，階梯傳遞，形成不同的區域。
[0034]前述本專利技術主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本專利技術可采用并要求保護的方案；且本專利技術，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領域技術人員在了解本專利技術方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本專利技術所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
附圖說明
[0035]圖1是本專利技術的結構立體圖。
[0036]圖2是本專利技術的正面剖視圖。
[0037]圖3是本專利技術的結構側視圖。
[0038]圖4是本專利技術的側面剖視圖。
[0039]圖5是本專利技術的溫度分布圖。
[0040]圖中：1
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保溫殼體，2
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干化爐殼，3
?
干化內殼，4
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第一下料通道，5
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碳化爐殼，6
?
集料殼，7
?
滾筒篩，8
?
第二下料通道，10
?
焚燒爐殼，11
?
裂解氣通道，12
?
第二煙氣通道，13
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第一煙氣通道，14
?
進料口，15
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蒸汽出口，16
?
煙氣排放口，17
?
第一攪拌耙，18...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種電芯組合熱處理成套裝置，包括保溫殼體(1)，其特征在于：所述的保溫殼體(1)內由上至下設有干化爐殼(2)、碳化爐殼(5)和焚燒爐殼(10)，干化爐殼(2)內設有干化內殼(3)，干化內殼(3)上設有進料口(14)，碳化爐殼(5)內設有集料殼(6)，集料殼(6)內設有篩分機構，干化內殼(3)通過第一下料通道(4)與篩分機構連通，集料殼(6)通過第二下料通道(8)與焚燒爐殼(10)連通，焚燒爐殼(10)上設有正極材料出口(20)。2.根據權利要求1所述的電芯組合熱處理成套裝置，其特征在于：所述的焚燒爐殼(10)通過第二煙氣通道(12)與碳化爐殼(5)連通，碳化爐殼(5)通過第一煙氣通道(13)與干化爐殼(2)連通，干化爐殼(2)上設有煙氣排放口(16)。3.根據權利要求1或2所述的電芯組合熱處理成套裝置，其特征在于：所述的篩分機構通過裂解氣通道(11)與焚燒爐殼(10)連通。4.根據權利要求1所述的電芯組合熱處理成套裝置，其特征在于：所述的干化內殼(3)上設...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孟祥雷，唐睿，楊晨星，蘇岳鋒，陳來，黃擎，王敬，吳鋒，
申請(專利權)人：北京理工大學重慶創新中心，
類型：發明
國別省市：
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