随着新能源产业的快速发展,动力电池退役潮日益临近,废旧锂电池的高效、环保回收已成为资源循环利用的关键环节。针对正负极片中活性材料与金属集流体的分离难题,一种集破碎、筛分、研磨、分选于一体的智能化回收系统应运而生。该系统以高回收率、高纯度、低能耗和环保安全为核心目标,为电池回收行业提供了一套成熟、可靠的解决方案。
一、系统目标与适用范围
本系统专为处理废旧锂电池正负极片而设计,适用于磷酸铁锂、三元材料(NCM/NCA)等正极材料以及石墨负极片的资源化回收,具备以下核心能力:
实现正极黑粉(含锂化合物)与铝箔、负极石墨与铜箔的高效解离;
黑粉回收率≥99%,铝回收率≥99%,铜回收率≥99.5%;
产品纯度高:黑粉纯度≥99%,铝料纯度≥85%,铜料纯度≥96%;
满足连续化生产需求,处理能力达1.5~2吨/小时;
全程密闭运行,粉尘排放≤10mg/m³,噪音≤75dB(距设备6米),符合环保标准。
二、工艺流程与核心模块
系统采用“破碎—筛分—研磨—分选—收集”五段式协同工艺,实现全自动、连续化作业,确保资源更大化提取。
1. 初级破碎模块
双轴撕碎机:将成卷极片预破碎至3~5cm,采用H13高强度合金刀盘,具备过载保护功能,运行稳定;
锤式破碎机:进行二次冲击破碎,物料粒度降至5~8mm,锤头采用HarDox耐磨材质,显著延长使用寿命。
2. 多级筛分与分流
滚筒筛:配备双层304不锈钢编织网(100~120目),实现两级筛分:
一级筛分提取40%~50%的粗颗粒黑粉(含铝≤0.3%);
二级筛分回收45%~55%的细粒黑粉(含铝≤0.8%);
筛网模块化设计,便于快速更换与维护。
3. 精细研磨与超声筛分
涡轮研磨机:将未完全解离的物料研磨至30目(约0.6mm),主轴采用42CrMo高强度合金钢,刀片为HarDox耐磨钢,耐磨性优异;
超声波圆振筛:配置双层筛网(上层10目粗筛,下层160目精筛),在高频振动下实现黑粉与金属颗粒的彻底分离。
4. 分选与收集系统
磁选装置:有效去除铁质杂质,提升铝、铜产品的纯度;
旋风集料器+脉冲除尘系统:组合式收料结构,过滤面积达325㎡,采用覆膜涤纶滤袋,收粉效率≥99%;
负压输送系统:通过高压风机形成密闭气流,实现物料无尘输送,杜绝粉尘外溢。
三、关键性能参数
处理能力 ≥1.5~2吨/小时(按正极片计)
年运行时间 7200小时
总装机功率 333.8kW
回收率 黑粉≥99%,铝≥99%,铜≥99.5%
产品纯度 黑粉≥99%,铝料≥85%,铜料≥96%
噪音水平 ≤75dB(空载),≤85dB(负载)
粉尘排放 ≤10mg/m³(远优于国家标准)
系统核心配置亮点:
控制系统:采用工业级PLC(S71200系列)与触摸屏人机界面,支持远程监控、数据记录与故障自诊断;
传动系统:配备高精度减速机与SKF轴承,运行平稳,振动小;
安全设计:整机接地电阻<0.1Ω,所有运动部件设有防护罩,急停按钮分布合理,符合工业安全标准。
四、环保与资源价值
系统在设计中充分融入绿色制造理念:
低排放:全封闭负压运行,配合高效除尘系统,车间无可见粉尘,满足职业健康与环保要求;
资源高效利用:每处理1吨正极片,可回收约0.99吨黑粉和0.85吨铝,显著降低对原生矿产的依赖;
减废降碳:年减少固废上千吨,有效降低重金属污染风险,助力“双碳”目标实现。
五、安装与运行保障
安装条件:电源:三相五线制 AC380V±10%,频率50Hz;
该系统不仅适用于各类锂电池正负极片的回收,还可拓展至3C电池、储能电池等回收场景,模块化设计支持多线并联,可灵活适配不同规模的回收产线,是构建“城市矿山”、实现锂电闭环循环的关键装备。锂电池正负极片智能回收系统不仅是资源再生的“加工线”,更是连接“退役电池”与“再生材料”的绿色桥梁。它以高效、洁净、智能为核心,推动电池回收从“处理”向“资源化”跃迁。在政策引导与市场需求双轮驱动下,该技术正成为新能源产业链可持续发展的核心支撑,为绿色未来注入强劲动力。