锂电池切折 锂电池破碎分离方法,锂电池拆解回收分选步骤

小编 2025-01-20 资讯中心 23 0

锂电池破碎分离方法,锂电池拆解回收分选步骤

锂动力电池通常分为三种:圆柱型电池、方型电池和软包电池。由于锂电池单体的主要结构材料是由正极片(在铝箔两面涂布上正极材料制成)、塑料隔膜、负极片(在铜箔两面涂布上负极材料制成)叠合后卷绕或逐层叠加制成圆柱形或立方形的整包电芯,装入电池单体外壳(钢外壳或铝外壳或铝塑软包)中引出正、负极耳。

正是由于锂电池电芯这种不同材料逐层叠合并反复叠制成一个整体材料包的特殊结构造成了拆解回收分选的困难。废旧锂动力电池中含有大量可利用资源,例如铝、铜等有价金属以及石墨、正极材料等,还含有镍、钴、锰、锂等元素。倘若废旧电池不能得到有效处理,不仅会造成资源浪费,还会对环境造成严重污染。

目前锂电池拆解回收分选有以下几步:一、将破碎后的锂电池进行高温热处理;二、处理过的物料进行多次分选。以上方法有以下缺点:一、破碎后的锂电池中的塑料隔膜消失;二、热处理造成物料板结、影响回收率;三、分离效果不好;四、产生有毒物质,增大了污染物的排放量;五、需要的能耗较高。

锂电池破碎分离方法,锂电池拆解回收分选步骤

步骤一:破碎后的锂电池物料通过上料输送机的输送出料口进入气流分选机内,在振动和气流的作用下极片由轻物料出口收集,外壳和极柱由所述重物料出口收集,含有一些细小的极片的隔膜由所述气流分选机顶部吸入所述旋风分离器再进入振动筛内;

步骤二:在振动筛内隔膜在引风机作用下由振动筛上方的吸风口经过风管抽到隔膜收集箱内,细小的极片通过振动筛的筛网由振动筛出料口出来;

步骤三:进入隔膜收集箱的隔膜由隔膜出口进入隔膜出料绞龙进而排至外部。

锂电池回收处理设备其破碎分离方法实现了无害化分选,分离效果好且能耗低,提高了工作效率,减少了污染。废旧锂电池破碎后锂电池物料分离方法,破碎后的锂电池物料通过上料输送机进入气流分选机内在振动和气流的作用下分选出轻物料即极片并由轻物料出口收集,分选出重物料即外壳和极柱并由重物料出口收集,隔膜(含有一些细小的极片)由气流分选机顶部吸入旋风分离器再进入振动筛,隔膜被振动筛上方的吸风口抽到隔膜收集箱,细小的极片通过振动筛的筛网由振动筛出料口出来,进入隔膜收集箱的隔膜由隔膜出口进入隔膜出料绞龙进而排至外部,在分选的过程中隔膜出料绞龙连续自动出料,确保工作效率。

锂电池回收处理设备设备组合实现了破碎后的锂电池物料无害化分选,没有物质消失,分离效果好且能耗低,还可结合自动化控制单元进行控制,更加便于操作且实现自动化程度高,适合工业规模化生产,同时,在分选过程中有效地提高了工作效率,极大的降低了劳动强度,减少了污染,具有节能环保的优点。

锂电池的工艺结构之二叠片工艺

上文简述了锂电池的卷绕工艺,本文来看下锂电池的另外一种工艺结构锂电池的叠片工艺。

一、锂电池叠片工艺的简述

简单点讲电池叠片工艺是将电池隔离膜、正极片、负极片层叠而成。例如软包形电池,靠的是叠,如z字形叠片,先把正负极原料裁切成同样大小的矩形极片,再分别叠到隔膜上,隔膜Z字形穿行其间,隔开两极,最后包上铝塑包装。

叠片工艺与卷绕工艺

二、锂电池叠片的优缺点

叠片工艺电池的优点

1、应用领域广泛:无论是制成薄片电池还是超厚电池,各种尺寸高度都不是问题。叠片工艺都可以胜任。

2、尺寸结构容易控制且不会变形:锂电芯内部结构一致,电池各位置厚度也相同,因此很容易控制它的厚度。 值得一提的是内部结构均匀,化学反应速率比较一致。 即便是尺寸较厚的锂电芯也不容易变形。

弧形电池

3、叠片制造工艺灵活,可以定制各种规格尺寸:规格型号灵活,适用于聚合物电芯、异形电池、动力电池等,可根据电池规格型号设计制造各极片规格型号, 因此电池可以制作成多种形状,像弧形电池,U形或半圆形等非常规尺寸都可以采用叠片工艺来完成。

4、低内阻:相当于将几个小极片并联起来,降低了内阻

5、叠片工艺的聚合物电池放电容量大:多极片并联,更容易在短时间内进行大电流放电。因此高倍率放电的产品采用叠片工艺是完美的解决方案。像无人机电池、汽车启动电源,还有一些军工产品等。

无人机电池

6、容量相对密度高:电池仓内空间设计利用充分,因此与绕线工艺相比,体积比容量更高。如果电池仓空间有限,追求高密度,叠片工艺的锂电池也是首选。

7、能量密度高:放电服务平台和大小比容量都高于卷绕工艺电池

叠片工艺的锂电池有如此多的优点,那是不是没有缺点呢?回答是有的,下面我们看下叠片工艺电池的缺点。

卷绕工艺VS叠片工艺

叠片工艺电池的缺点

1、容易短路:锂电池采用叠片工艺结构内部短路风险大,加工时只需两个切边,不像卷绕工艺,容易控制毛刺和对齐。早期发生起火的产品,其使用的电池很多就是采用的叠片工艺,究其原因就是产品有毛刺,导致电池内部短路,从而引发产品的质量事故。现在叠片工艺相对会成熟很多。

2、叠片合格率低:折叠结构需要四个切边,不易控制,合格率相对较低。因此叠片电池的报废率有点高。

叠片电池工艺

3、成本高:叠片工艺需要高精度的半自动或全自动设备来控制切边,因此设备成本和输出成本较高。而且即使机器来折叠和卷绕,高速卷绕也比高速折叠更容易以低成本实现。

4、工艺复杂,效率低:叠片工艺机械强度差,密封工艺困难,组结构复杂(PACK能量密度难以提高)。与液态电解质电池电池相比,该工艺更适合未来的固态电池。

固态电池VS传统锂电池

小结:锂电池制造工艺不管是选择卷绕还是叠片工艺,没有一定说哪个好哪个差。整体来说工艺难度、成本、功率密度、能量密度、寿命、安全性之间的均衡性非常重要。实际选择的时候,可以根据终端产品的应用场景,放大其中的某一项特性来进行选择。

例如,电池制造过程中的涂布和辊压。如果产品要追求续航,则必须增加涂层厚度和压实密度;如果要快速充放电,提高电池功率,就不能压得太大,压实密度要低,这样才能为锂离子提供更快的移动通道。就像植保无人机,需要高倍率放电工作,就需要采用叠片工艺。还有穿戴类产品,像手表、智能眼镜、医疗用检测产品很多需求要用异形电池,这个时候主要考虑的就是电池产品的尺寸状况,因此也考虑用到叠片工艺。

无人机电池

未来展望:前些年,电动汽车没有发展起来前,数码产品和小动力的锂电池占据大部分市场份额,而近二年,电动汽车发展非常迅速,这就使绝大部分的头部厂商全部将重点转向了动力锂离子电池上来。目前国内主流大厂(BYD、力神、ATL等)都选用了金属壳卷绕的工艺,设备投资较大,但可以提高自动化程度,从而提高锂离子电池一致性。

宁德时代电池

相比卷绕工艺,叠片工艺也有自己的优势,可以更好地发挥大型锂电芯优势,在安全性、能量密度、工艺控制均比卷绕占据优势,因此关于动力锂离子电池领域而言,叠片工艺是软包电池长期发展的应用趋势毋庸置疑。

宁德时代电池

同样,对于电池的其他工艺,每个成熟的工艺都有自己的优缺点,因此需要大量的资金不断投入研究和改进,不断找到变化的完美平衡。就像目前在研究的固态锂电池,还有已经上市或即将上市的产品,像BYD推出的刀片电池、还有宁德时代推出的麒麟电池等。

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