上海企科废旧三元锂电池回收中试线工艺技术方案(初稿)

 

 

一、废旧三元锂电池回收中试线项目技术要求：

 

1、干法加湿法工艺产线，设计产能24小时运行年处理100吨废旧三元锂电池所产生的黑粉/年；

2、电池级碳酸锂生产线，设计产能是24小时运行生产5吨电池级碳酸锂/年；

3、三元前驱体生产线，设计产能是24小时运行生产5吨三元前驱体/年；

4、配套的废水处理系统，设计产能是24小时运行，年处理100吨废旧三元锂电池回收所产生的废水。

5、主产品为电池级硫酸镍、电池级硫酸钴、电池级硫酸锰、电池级碳酸锂、三元前驱体。

6、回收率

1）锂的总回收率大于72%。

2）镍、钴元素的湿法回收率均不低于95%。

3）锰元素的湿法回收率应不低于92%。

 

二、锂电池电池组(包)拆解设备工艺介绍

 

1、方案概述：

 

1）本方案主要针对于锂电池模组拆解布局，布局用于电池组(包）梯次利用。

2）本方案以某款电池组(包)为设计篮本,最终拆解成：

单体模组——待测试，直接梯次利用；

单体电芯——待测试，重组梯次利用；

报废电芯——破碎回收。

3）方案布局采用模块化流水线布局，采用半自动与人工协作的模式完成整个拆解、梯次利 用动作。

 

2、产品介绍：

 

3、方案路线：

 

4、设备流程：

 

5、设备布局：

 

6、流程说明：

1）拆解预处理流程说明：

（1）安全检测：电池组(包)上线前须经过除尘、排冷却液等前期工作，然后通过人工辅助检测待拆电池组(包)的外观安全性及绝缘性。

（2）放电：经过安全检测后的待拆电池组(包)经由吊装工具上线，然后通过放电设备将电池组(包)进行放电至安全电压 。

（3）然后进行后续电池组(包)的拆解工序。

2）电池组(包)拆解流程说明：

（1）扫码记录：待拆解电池组(包)通过吊装工具上线后进行扫码记录。

（2）拆解分类：通过人工辅助和机械设备相结合的方式将电池组(包)组件进行拆解分类；

（3）其中包括：

*拆导电铜排：人工拆卸导电铜排螺丝， 并将导电铜排拆卸下来；

*拆液冷管：拆卸液冷管连接件；

*拆固定螺丝：通过机器人拆除螺丝；

*人工拆除：人工分离模组(断开胶水的粘接)、人工分离模组与液冷管的粘接；吊装模组：人工将电池模组吊装至模组拆解线；

*电池组(包)拆解流程：

(4)成品处理：拆解的电池模组，进行模组分选，将OK/NG模组进行区分(以是否拆解模组为依据)。

*OK模组：直接进行梯次利用;

*NG模组：进入模组拆解线，将模组拆解成单体电芯再次处理;

(5)电池组(包)拆解示意图：

 

3)模组拆解流程说明：

(1)拆解分类：待拆解的电池模组通过行吊上线，通过人工辅助加机器相结合将电池模组进行拆解分类,其中包括：

*人工对每个模组进行测试分选：将电池模组分为可拆解模组、报废模组;

*剪FPC:人工剪开 FPC;

*拆解侧板、端板：人工拆解侧板、端板；

*拆解电芯：人工拆卸电芯的面垫，人工辅助将模组连接片剪开；

*模组拆解分类流程：

 

 

 

4)梯次利用流程说明：

 

 

(1)分容：模组拆解后的单体电芯经过测试合格后进行统一分组收集，通过分容柜将每组电芯达到平衡电压后便于后续梯次利用。

(2)切割组装：通过人工辅助和机器工具将单体电芯进行组装，达到梯次利用的目的；其中包括：

*电芯极柱铣削：通过专用设备将电芯极柱进行铣削处理，保证电芯高度尺寸一致，并对电芯外观进行清洁，确保电芯外表面无金属屑等异物；

*人工对单体电芯进行叠装、粘接固定；

*人工安装极耳、导电排；

序号	参数要求	详情	备注
1	设备场地	a.设备占地尺寸：42m*7m*5.5m(长*宽*高) b.地面要求：平整地面 c.  对地面承重载荷要求:地面称重要求.1000(kg/㎡)	a.设备可按现场实际条件布局 b.尺寸为单套设备占地尺寸，不包含设备生产中原料与成品等占地尺。
2	设备现场环境	*环境温度：-15℃—42℃ *相对湿度： 20%—80% HR
3	电力要求	a.设备功率：220kw左右； b.AC380V、AC220V，电压波动小于 10%; c.接地要求：车间接地良好	设备电压可按照不同国 家和地区进行定制。
4	压缩空气	压力 0.4—0.6Mpa，耗量 、流量：800L/min
5	照明	生产现场照明

*人工加机器辅助进行焊接；

*人工将模组 、辅助定位材料等装入电池箱壳体，进行封箱、标签扫码绑定；

*最终检测 、包装入库。

 

7、设备设计参数及要求：

8、设备设计依据及特点：

1）设计依据：本套设备以块状电池组(包)为设计依据，根据其构造特点进行设计，同时也可根据客户要求进行定制化设计。

2）设计特点：本套设备为整备。

3）通过人工与机器的合理配置，线设计，工艺及要求考虑全面，采用模块化流水线布局，功能性与实用性兼最大限度的减少人工的投入及作业强度，同时也加快了工 作效率。

9、设备配置清单：

 

 

 

(末完、待续)