[发明专利]一种可控爆炸破碎废旧动力电池的方法及装置

说明书

本发明公开一种可控爆炸破碎废旧动力电池的方法及装置，其中，方法包括：将废旧动力电池拆解成电池单体；将电池单体与辅助燃料放入爆炸罐中，并控制爆炸罐的气氛；通过加热引爆所述电池单体或通过引燃所述辅助燃料引起所述电池单体爆炸，得到破碎的固体混合物和爆炸尾气，完成废旧动力电池的爆炸破碎。本发明采用爆炸法对废旧动力电池进行破碎，不需要对废旧动力电池进行放电处理，直接带电破碎，简化了工艺流程，充分利用了电池的残余能量，节省了破碎所需要的能耗，并且一次爆炸得到的大量的固体产物可以直接用于分选，为后续的分选工艺提供了优质的原料；产生的爆炸尾气通过尾气吸收塔装置进行吸收净化，减少了破碎过程废气对环境的污染。

技术领域

本发明涉及废旧动力电池回收技术领域，特别涉及一种可控爆炸破碎废旧动力电池的方法及装置。

背景技术

由于锂离子电池具有能量高、体积小、质量轻、寿命长、污染小等优点，已被广泛应用于电动车、数码产品、航空航天等领域。近年来，随着电动汽车的爆发式增长，锂离子电池的需求量和报废量大幅增加。废旧动力电池中含有大量可利用的资源，例如镍、钴、锰、锂、铁、铜、铝等有价金属，以及电解液等有机溶剂。如果废旧动力电池回收处理不当，将会造成极大的环境污染和资源浪费。有效回收废旧动力电池中的有价组分，不仅在一定程度上能够缓解金属资源短缺，还可以减少废旧动力电池对环境造成的污染。

目前，国内外废旧动力电池回收的主流工艺可分为火法和湿法两种。火法回收工艺由于能耗高、产品附加值低、锂元素不能有效回收、产生二噁英烟尘污染环境等劣势，未被大规模采用。对比火法回收技术，湿法回收技术由于工艺灵活、能耗低、产品附加值高等优点，已被应用于工业生产。但湿法回收工艺需要预处理制备优质的废旧电极材料为原材料，才能实现废旧动力电池的高效回收利用。现有的预处理工艺包括放电、拆解、多级破碎和物理分选等多个步骤。目前放电技术以盐水放电为主，放电周期长、电解液易泄露造成水体污染。多级破碎过程也因电池易燃易爆存在安全隐患，电解液挥发造成环境污染，以及破碎设备对电池种类及尺寸适应性低、多级破碎导致能耗高。破碎效率直接影响物理分选过程，粘结剂的存在和各组分剥离不彻底导致分选精度低及铜铝回收效率低。预处理过程得到的正负极混合粉末品质直接影响后续湿法回收工艺的繁简程度和产品的附加值。

因此，亟需开发一种简单、高效、安全、经济环保的破碎方法，来简化整个动力电池的回收的工艺、降低生产成本、提高回收产品的附加值。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可控爆炸破碎废旧动力电池的方法及装置，旨在解决现有废旧动力电池破碎方法存在破碎效率低、安全系数低、电解液泄露污染环境、破碎设备对电池种类和尺寸适应性低以及破碎能耗高等难题。

本发明的技术方案如下：

一种可控爆炸破碎废旧动力电池的装置，其中，包括用于放置废旧动力电池和辅助燃料的爆炸罐，与所述爆炸罐通过管道连通的尾气吸收塔，以及位于所述爆炸罐下方且用于对所述爆炸罐进行加热的加热装置或位于所述爆炸罐下方且用于对所述爆炸罐进行引爆的引爆装置。

所述可控爆炸破碎废旧动力电池的装置，其中，所述爆炸罐包括爆炸罐壳体，设置在所述爆炸罐壳体上的爆炸罐盖；所述爆炸罐壳体上设置有进气口和排气口，所述爆炸罐体内还设置有温度传感器以及压力传感器。

所述可控爆炸破碎废旧动力电池的装置，其中，还包括控制装置，所述控制装置与所述加热装置电连接；所述控制装置分别与所述温度传感器以及压力传感器电连接。

所述可控爆炸破碎废旧动力电池的装置，其中，所述爆炸罐盖上设置有可视化窗口；所述排气口上设置有筛板。

一种可控爆炸破碎废旧动力电池的装置的可控爆炸破碎废旧动力电池的方法，其中，包括步骤：

将废旧动力电池拆解成电池单体；

将所述电池单体与辅助燃料放入爆炸罐中，并控制所述爆炸罐的气氛；