[发明专利]电芯拆解分类回收方法及使用该方法拆解回收电芯的装置

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电芯拆解分类回收方法及使用该方法拆解回收电芯的装置。

背景技术

锂离子动力电池是近年来迅速发展起来的一种新型储能电池，并由国家“十二五”计划中新能源项目的政策推动，锂离子动力电池的应用将在近5年之内迅速扩大，应用领域涉及纯电动汽车、混合动力车及风光储能等，由于锂离子动力电池的寿命有限，国内锂电池循环寿命最高不及3000次，因此就意味着5年后国内将面临大量的废旧电池处理问题。锂离子动力电池无法降解，电池内的电解液流入土地中会对环境造成严重污染，而且锂离子动力锂电池的电芯富含昂贵的单态铜和铝金属，以及正负极活性物质分别含锂元素与石墨，电芯材料具有回收价值，而且意义重大。

锂离子电池的回收与普通的电池不同，锂离子电池的结构比较特殊，外壳为镀镍钢壳或铝壳，内部电芯为卷绕式或叠片式结构，负极为碳粉与铜箔集流体，正极为钴酸锂与铝箔集流体，正负极片之间有塑料隔膜，电解液一般是LiPF₆，可溶于EC（乙烯碳酸酯）和DMC（二甲基碳酸酯）或DEC（二乙基碳酸酯）等有机溶剂中。

目前，国内外对锂离子动力电池回收的研究甚少，目前尚未有专门的机械装置进行对其进行分类回收。现在采用的方法有物理法和化学法，物理法是根据电池中各组分的物理特性，如密度差、溶解性、热稳定性等来对电池的各组分进行分离，但一般还需要进行后续的化学处理才能得到目标产物。针对手机锂离子电池的回收均采用压碎方式，但是该方法无法将电池的各部分分类回收，尤其是正负的极活性物质及集流体混合在一起，后续处理也无法将正负极活性物质分别提取出来。废旧电池经过多次充放电使用，其电芯的正、负极片粘附在隔膜上，偶尔会由于内短路而出现极片与隔膜粘连的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种可对锂离子动力电池的正、负极片和塑料隔膜进行分类回收的电芯拆解分类回收方法。还提供一种使用上述方法对电芯拆解回收的装置。

为解决上述问题，本发明中电芯拆解分类回收方法采用的技术方案是：

一种电芯拆解分类回收方法，包括以下步骤，

步骤一，将电芯上的塑料隔膜从本体中拉出，伸展拉起塑料隔膜的伸出端从挡板上设置的宽度可供塑料隔膜通过而使正、负极片受到阻挡并从塑料隔膜上剥落的狭缝穿出并将其黏贴卷绕在芯筒上；

步骤二，旋转芯筒，使其上黏贴的塑料隔膜连续卷绕在芯筒上，塑料隔膜上黏附的正、负极片被狭缝周围的挡板挡止剥落。

本发明中实施上述方法的装置采用的技术方案是：

一种电芯拆解分类回收装置，包括机架，在所述机架上设有可绕自身轴线转动用于卷绕塑料隔膜的芯筒，所述机架上设有挡板，所述挡板上设置有宽度可供塑料隔膜通过而使正、负极片受到阻挡并从塑料隔膜上剥落的狭缝。

所述挡板上设置有采用定刮板固定块固定在挡板上的定刮板和在调节装置控制下可沿垂直于芯筒轴线方向左右移动的动刮板，所述狭缝为所述定刮板和所述动刮板之间的缝隙，所述动刮板左右移动用以调节所述狭缝宽度。

所述挡板上前后并列设置有两个沿左右方向延伸的直线导轨，所述定刮板前后两侧通过分别与直线导轨导向移动连接的定刮板固定块固定在挡板上，所述动刮板前后两侧设有使其沿直线导轨移动的动刮板推块，所述动刮板推块固定在直线导轨的滑块座上，所述调节装置包括挡板上设置的位于两个直线导轨同一侧并平行于直线导轨的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠两端分别通过丝杠支持侧支承座和丝杠固定侧支承座支撑并轴向限位固定，所述丝杠支持侧支承座与所述丝杠固定侧支承座之间旋装有可沿滚珠丝杠左右移动而对所述狭缝的宽度进行调节的丝杠螺母，所述丝杠螺母背离定刮板一侧连接有丝杠螺帽支架，所述丝杠螺帽支架与临近的动刮板推块连接，所述丝杠一端还设有驱动丝杠转动的手轮和将丝杠锁死、防止其转动的丝杠防转动固定件。

所述丝杠螺母与所述定刮板固定块之间设置有微调结构，所述微调结构包括固定于挡板上的螺纹副固定座和与螺纹副固定座螺纹连接的锁紧螺栓。

所述挡板下方设有高度可调的升降台，所述升降台上于所述狭缝左右两边设有用于收集正、负极片的可随升降台上下移动的左收集盒和右收集盒。

在机架上位于所述挡板与所述升降台之间平行于所述芯筒沿上下方向设置有两个可绕自身轴线转动的上滚轴和下滚轴，两个滚轴的轴线在左右方向错开设置。

所述芯筒套装在气胀轴上。

所述狭缝宽度的调节范围为0～185mm。

所述狭缝沿左右位置的调节范围为±50mm。