【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于廢舊鋰電池處理，尤其涉及一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、廢舊鋰電池的破碎處理是廢舊電池回收利用過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著新能源汽車和便攜式電子設(shè)備的快速發(fā)展，鋰電池的使用量急劇增加，隨之而來的是大量廢舊鋰電池的處理問題。這些電池如果得不到妥善處理，將對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)也浪費(fèi)了其中含有的有價(jià)金屬資源。因此，廢舊鋰電池的破碎處理技術(shù)對于實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。廢舊鋰電池的回收利用不僅能夠避免環(huán)境污染，還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，對動力電池行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有積極作用。例如，廢舊磷酸鐵鋰動力電池的回收利用可以創(chuàng)造出巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益，提高資源的利用率，并能夠緩解當(dāng)前鋰礦資源緊張局面。此外，廢舊鋰離子電池的拆解和重組等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)對于提高自動化水平和回收效率具有重要意義。廢舊鋰電池的破碎處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)廢舊電池資源化利用和環(huán)境保護(hù)的重要手段，需要不斷優(yōu)化和創(chuàng)新以適應(yīng)不斷增長的電池回收需求。
2、在對廢舊鋰電池進(jìn)行破碎熱解處理的過程中，對于其內(nèi)部的氧氣濃度具有要求，若氧氣含量過高會因正負(fù)極短路、電芯火花等因素而產(chǎn)生爆炸；因此，針對鋰電池破碎分選系統(tǒng)中處理系統(tǒng)的氧含量而設(shè)置氧含量在線監(jiān)測裝置，通過對管道內(nèi)的氣體進(jìn)行監(jiān)測而使得電池處理過程中的氧含量處于安全標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，從而避免出現(xiàn)產(chǎn)生爆炸等安全隱患。
3、氧含量在線監(jiān)測裝置在多個(gè)領(lǐng)域中都有著重要的應(yīng)用價(jià)值。在工業(yè)生產(chǎn)中，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測工廠、倉庫等場所的氧氣濃度，預(yù)防因缺氧或富氧而引起的安全事故；在醫(yī)療領(lǐng)域，它可以
4、氧含量在線監(jiān)測裝置采用的技術(shù)基礎(chǔ)包括電化學(xué)測量技術(shù)、光學(xué)測量技術(shù)、紅外線測量技術(shù)以及氣色譜測量技術(shù)等。其中，電化學(xué)測量技術(shù)因其高精度、高靈敏度和高穩(wěn)定性而得到廣泛應(yīng)用。而在現(xiàn)有的廢舊鋰電池處理技術(shù)中，由于氣體中存在固態(tài)粉塵、有機(jī)物、酸性氣體等其他成分，無法直接利用氧含量在線監(jiān)測裝置進(jìn)行處理，并且傳統(tǒng)測量的精度不夠，易產(chǎn)生誤差和污染，而采用精度高的如激光氣體分析裝置，要求進(jìn)入的氣體干燥且粉塵含量低，所以無法直接對破碎、熱解裝置的氣體進(jìn)行處理。
5、因此，亟需提供一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提供了一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理系統(tǒng)及方法，在對廢舊鋰電池破碎、熱解階段前后，通過氧含量監(jiān)測裝置對內(nèi)部氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，利用激光氧分析儀對氣體內(nèi)氧含量進(jìn)行監(jiān)測，能有效避免因氧氣含量過高導(dǎo)致電芯意外爆燃。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
3、一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，將廢舊鋰電池投入到回收線中，依次經(jīng)過破碎裝置、熱解裝置和分選裝置進(jìn)行處理，所述破碎裝置的入口和出口，熱解裝置的入口和出口，均設(shè)有氧含量監(jiān)測裝置，所述氧含量監(jiān)測裝置對流經(jīng)的氣體進(jìn)行氧含量監(jiān)測；包括以下步驟：
4、s1、將壓縮氮?dú)饨?jīng)空氣過濾器過濾后存儲至儲氣罐內(nèi)，所述儲氣罐內(nèi)的氮?dú)馔ㄟ^反吹管道進(jìn)入取樣探頭單元，對取樣探頭單元內(nèi)部進(jìn)行吹掃，且流出并進(jìn)入回收線內(nèi)；
5、s2、取樣探頭桿對流經(jīng)的氣體進(jìn)行取樣，并吸附到取樣探頭單元內(nèi)；取樣探頭單元內(nèi)設(shè)有探頭過濾器，所述探頭過濾器外設(shè)有探頭加熱器，探頭加熱器對取樣探頭單元進(jìn)行加熱；
6、s3、經(jīng)探頭過濾器過濾后的氣體進(jìn)入加熱式取樣管，所述加熱式取樣管對氣體進(jìn)行均勻加熱；
7、s4、氣體經(jīng)加熱式取樣管加熱后進(jìn)入冷卻器內(nèi)，通過冷卻器對氣體進(jìn)行降溫；對降溫后的氣體進(jìn)行過水處理，再由除濕器進(jìn)行除濕后，氣體進(jìn)入激光氧分析儀；
8、s5、激光氧分析儀對氣體進(jìn)行處理，由半導(dǎo)體激光器射出激光束穿過氣體，通過測量激光強(qiáng)度的衰減信息，獲得被測氣體的濃度，同時(shí)測量干凈氣體的濃度進(jìn)行補(bǔ)正，通過激光氧分析儀監(jiān)測并獲得氧含量數(shù)據(jù)。
9、激光氣體分析儀采用了tdlas技術(shù)。半導(dǎo)體激光器發(fā)射出特定波長的激光束穿過被測氣體時(shí)，根據(jù)比爾-蘭伯特定律，通過測量激光強(qiáng)度的衰減信息就可以分析獲得被測氣體的濃度。同時(shí)對背景氣體(干凈氣體)進(jìn)行測量，利用激光測量原理(儀器通過i區(qū)可以得到一個(gè)不被氣體吸收的信號，它與干凈氣體時(shí)的同區(qū)信號之比可以得到實(shí)時(shí)透過率，通過實(shí)時(shí)透過率可以補(bǔ)償ii區(qū)被氣體吸收的信號，從而消除粉塵的影響)中消除粉塵影響。
10、光源控制部分根據(jù)所檢測氣體不同發(fā)出不同波長段的激光光束，光束通過被測氣體，光能量被待測氣體吸收，接收光電二極管通過檢測光衰減信號進(jìn)行濃度檢測。發(fā)射單元進(jìn)行激光的調(diào)制發(fā)射，接收單元接收激光光線，檢測激光光強(qiáng)，發(fā)射單元通過檢測到的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和分析，其內(nèi)部有溫度和壓力自動補(bǔ)償功能，通過外部4-20ma溫度、壓力補(bǔ)償信號的采集進(jìn)行濃度的補(bǔ)償。
11、優(yōu)選的，所述取樣探頭單元包括第一取樣探頭單元和第二取樣探頭單元，第一取樣探頭單元和第二取樣探頭單元輪流對氣體進(jìn)行采樣；所述取樣探頭桿對氣體取樣，經(jīng)取樣探頭單元處理后，去除氣體中的固態(tài)粉塵。
12、具體的，雙取樣探頭單元，通過切換的方式，輪流的對氣體進(jìn)行不間斷采樣，保證測量的連續(xù)性。
13、優(yōu)選的，所述反吹管道與內(nèi)吹口和外吹口相連通，由外吹口進(jìn)入取樣探頭單元的氮?dú)饨?jīng)探頭過濾器外圍吹掃后流出至回收線內(nèi)；由內(nèi)吹口進(jìn)入取樣探頭單元的氮?dú)膺M(jìn)入探頭過濾器內(nèi)進(jìn)行吹掃，并穿過探頭過濾器流出至回收線內(nèi)。
14、具體的，由系統(tǒng)分配的壓縮氮?dú)膺M(jìn)入探頭過濾器，對黏附在復(fù)合膜上的黑粉、脂類、隔膜進(jìn)行內(nèi)、外脈沖式振動吹掃，去除90％的黑粉和隔膜的同時(shí)，確保復(fù)合膜不堵塞。反吹時(shí)間的初始設(shè)置為10秒/次，可自行調(diào)節(jié)。
15、探頭加熱器對取樣探頭單元進(jìn)行加熱，防止氣體中有機(jī)物，如脂類、苯類，冷凝黏附在復(fù)合膜上。
16、所述s3中的加熱式取樣管，采用恒溫伴熱方式，對加熱式取樣管內(nèi)部進(jìn)行均勻加熱，并且穩(wěn)定、加熱速度快，加熱溫度有顯示，加熱溫度可高達(dá)180℃，有效避免取樣的氣體冷凝堵塞管路；同時(shí)避免酸性氣體，如氟化氫溶解帶來的腐蝕和測量誤差，加熱式取樣管采用聚四氟乙烯(teflon)管，管道性能穩(wěn)定、耐腐蝕、耐高溫。長時(shí)間使用無須更換。
17、優(yōu)選的，所述冷卻器連接有冷凝管道，氣體中的有機(jī)物經(jīng)冷卻器降溫冷凝后，由冷凝管道排出。
18、具體的，氣體中的有機(jī)物，如脂類、苯系物冷凝后經(jīng)冷凝管道排出，黑粉可能因黏附而隨之排出。
19、優(yōu)選的，降溫后的氣體經(jīng)過過水處理，去除氣體中的酸性氣體。
20、具體的，經(jīng)過冷卻器后剩余的氣體過水將酸性氣體，如氟化氫，以及剩余黑粉留在水里，再由除濕器進(jìn)行除濕后，去除氣體中的水和粉塵。
21、本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，將廢舊鋰電池投入到回收線中，依次經(jīng)過破碎裝置、熱解裝置和分選裝置進(jìn)行處理，所述破碎裝置的入口和出口，熱解裝置的入口和出口，均設(shè)有氧含量監(jiān)測裝置，所述氧含量監(jiān)測裝置對流經(jīng)的氣體進(jìn)行氧含量監(jiān)測；其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，其特征在于，所述取樣探頭單元包括第一取樣探頭單元和第二取樣探頭單元，第一取樣探頭單元和第二取樣探頭單元輪流對氣體進(jìn)行采樣；所述取樣探頭桿對氣體取樣，經(jīng)取樣探頭單元處理后，去除氣體中的固態(tài)粉塵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，其特征在于，所述反吹管道與內(nèi)吹口和外吹口相連通，由外吹口進(jìn)入取樣探頭單元的氮?dú)饨?jīng)探頭過濾器外圍吹掃后流出至回收線內(nèi)；由內(nèi)吹口進(jìn)入取樣探頭單元的氮?dú)膺M(jìn)入探頭過濾器內(nèi)進(jìn)行吹掃，并穿過探頭過濾器流出至回收線內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，其特征在于，所述冷卻器連接有冷凝管道，氣體中的有機(jī)物經(jīng)冷卻器降溫冷凝后，由冷凝管道排出。
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6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，其特征在于，冷卻器失效時(shí)，取樣探頭桿停止對氣體進(jìn)行吸附取樣。
7.一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用了如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，包括插板閥、中間倉、破碎裝置、熱解裝置、分選裝置和氧含量監(jiān)測裝置；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一處理裝置為雙軸撕碎機(jī)，第二處理裝置為雙軸破碎機(jī)；或所述第一處理裝置、第二處理裝置均為雙軸撕碎機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理系統(tǒng)，所述取樣探頭單元包括取樣探頭桿、探頭加熱器、探頭過濾器；所述取樣探頭單元設(shè)有外吹口和內(nèi)吹口，內(nèi)吹口與探頭過濾器的內(nèi)部相連通，外吹口與探頭過濾器的外部相連通；所述反吹管道通過外吹口和內(nèi)吹口與取樣探頭單元相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理系統(tǒng)，其特征在于，所述分離裝置包括依次相連通的冷卻器、過水器、除濕器。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，將廢舊鋰電池投入到回收線中，依次經(jīng)過破碎裝置、熱解裝置和分選裝置進(jìn)行處理，所述破碎裝置的入口和出口，熱解裝置的入口和出口，均設(shè)有氧含量監(jiān)測裝置，所述氧含量監(jiān)測裝置對流經(jīng)的氣體進(jìn)行氧含量監(jiān)測；其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，其特征在于，所述取樣探頭單元包括第一取樣探頭單元和第二取樣探頭單元，第一取樣探頭單元和第二取樣探頭單元輪流對氣體進(jìn)行采樣；所述取樣探頭桿對氣體取樣，經(jīng)取樣探頭單元處理后，去除氣體中的固態(tài)粉塵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，其特征在于，所述反吹管道與內(nèi)吹口和外吹口相連通，由外吹口進(jìn)入取樣探頭單元的氮?dú)饨?jīng)探頭過濾器外圍吹掃后流出至回收線內(nèi)；由內(nèi)吹口進(jìn)入取樣探頭單元的氮?dú)膺M(jìn)入探頭過濾器內(nèi)進(jìn)行吹掃，并穿過探頭過濾器流出至回收線內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆處理方法，其特征在于，所述冷卻器連接有冷凝管道，氣體中的有機(jī)物經(jīng)冷卻器降溫冷凝后，由冷凝管道排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶氧含量監(jiān)測的帶電電芯防爆...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡郝，黃偉杰，龔智航，李可欣，黃展熙，
申請(專利權(quán))人：雋諾環(huán)保裝備科技肇慶有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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