權(quán)利要求

1.用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置，其特征在于，包括：

殼體，設(shè)有超聲振動(dòng)腔及與所述超聲振動(dòng)腔連通的進(jìn)料口、進(jìn)水口及出料口，所述進(jìn)料口供通入含鋰的鋰電池粉料;

落料網(wǎng)組件，設(shè)在所述超聲振動(dòng)腔內(nèi)，且表面形成有壓電層，所述壓電層在水及鋰電池粉料摩擦作用及超聲波空化作用下形成促進(jìn)鋰離子析出的電荷運(yùn)動(dòng);以及

超聲振動(dòng)組件，與所述落料網(wǎng)組件相連，用于輸出超聲波驅(qū)動(dòng)所述落料網(wǎng)組件振動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置，其特征在于，所述落料網(wǎng)組件包括：多級(jí)網(wǎng)層，每級(jí)所述網(wǎng)層上均形成有所述壓電層，多級(jí)所述網(wǎng)層沿由所述進(jìn)料口至所述出料口的落料方向間隔設(shè)置，且沿所述落料方向，多級(jí)所述網(wǎng)層的網(wǎng)孔的面積依次減小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置，其特征在于，所述落料網(wǎng)組件包括多級(jí)網(wǎng)層，多級(jí)所述網(wǎng)層包括：

一級(jí)網(wǎng)層，設(shè)有圓形網(wǎng)孔，且上表面形成所述壓電層;

二級(jí)網(wǎng)層，沿落料方向間隔設(shè)在所述一級(jí)網(wǎng)層下游，且上表面形成有所述壓電層，并設(shè)有面積小于所述圓形網(wǎng)孔的非圓形孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置，其特征在于，還包括：三級(jí)網(wǎng)層，沿落料方向間隔設(shè)在所述二級(jí)網(wǎng)層下游，且設(shè)有面積小于所述非圓形孔的第三網(wǎng)孔，且所述第三網(wǎng)孔與所述非圓形孔形狀不同。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置，其特征在于，所述三級(jí)網(wǎng)層編織形成，且編織絲線外周面包覆有所述壓電層。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置，其特征在于，所述殼體設(shè)有位于所述落料網(wǎng)組件上方的返料口;

所述超聲振動(dòng)裝置還包括循環(huán)組件，所述循環(huán)組件包括多個(gè)循環(huán)管道和循環(huán)驅(qū)動(dòng)件，多個(gè)所述循環(huán)管道的一端對(duì)應(yīng)連通在多級(jí)所述網(wǎng)層的上游，另一端均與所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)件的進(jìn)口連通，且所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)件的出口連通于所述返料口，用于驅(qū)動(dòng)多級(jí)所述網(wǎng)層攔截的多層物料返回至所述返料口。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置，其特征在于，所述殼體內(nèi)還形成儲(chǔ)水腔，所述儲(chǔ)水腔連通在所述進(jìn)水口上方;

所述超聲振動(dòng)裝置還包括：進(jìn)水管，設(shè)在所述進(jìn)水口處，且一端與所述儲(chǔ)水腔連通，另一端與所述超聲振動(dòng)腔連通，并設(shè)有進(jìn)水閥。

8.鋰電池提鋰設(shè)備，其特征在于，包括：

如權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的超聲振動(dòng)裝置;以及

分離裝置，設(shè)在所述超聲振動(dòng)裝置后級(jí)，用于分離出鋰液和粉料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰電池提鋰設(shè)備，其特征在于，所述鋰電池粉料包括鋰電極粉料、銅鋁粉料和無(wú)鋰電極粉料;所述分離裝置包括：

第一離心器，具有第一排料出口，且連通在所述超聲振動(dòng)裝置后級(jí);

第二離心器，連通在所述第一離心器后級(jí)，且離心力小于所述第一離心器，并具有用于排出鋰液的排液出口和用于排出無(wú)鋰電極粉料的第二排料出口。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰電池提鋰設(shè)備，其特征在于，包括：

碎料裝置，設(shè)在所述超聲振動(dòng)裝置前級(jí)，用于破碎廢舊鋰電池形成鋰電池碎料，所述鋰電池碎料還包括銅鋁碎料、隔膜碎料、無(wú)鋰電極碎料和易揮發(fā)性有機(jī)物;

集料分料裝置，設(shè)在所述碎料裝置和所述超聲振動(dòng)裝置之間，用于分離出所述隔膜碎料和所述易揮發(fā)性有機(jī)物;

研磨裝置，連通在所述集料分料裝置和所述超聲振動(dòng)裝置之間，用于在超聲振動(dòng)之前研磨分料后碎料以形成粉料。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本公開(kāi)涉及鋰電池提鋰技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置及鋰電池提鋰設(shè)備。

背景技術(shù)

[0002]鋰電池尤其是磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，廣泛應(yīng)用的鋰電池廢舊后產(chǎn)生大量的廢舊鋰電池。鋰是重要的稀有金屬，在全球范圍內(nèi)儲(chǔ)量有限且分布不均，因此鋰電池正極片中鋰的回收對(duì)于保障鋰資源的可持續(xù)供應(yīng)具有至關(guān)重要的意義。但傳統(tǒng)的鋰回收方法往往會(huì)采用昂貴的酸堿等化學(xué)試劑，并經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工藝流程后令化學(xué)反應(yīng)后的鋰被提取出來(lái)，上述方式易造成環(huán)境污染，但若單純依靠鋰提取液例如水的溶解性能去提取鋰電池中的鋰元素，提取的鋰液中鋰濃度較低，鋰回收率一般。

發(fā)明內(nèi)容

[0003]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本公開(kāi)的目的在于提供用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置及鋰電池提鋰設(shè)備，有利于提高鋰回收率，且對(duì)環(huán)境友好。

[0004]本公開(kāi)提供用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置，包括：殼體，設(shè)有超聲振動(dòng)腔及與所述超聲振動(dòng)腔連通的進(jìn)料口、進(jìn)水口及出料口，所述進(jìn)料口供通入含鋰的鋰電池粉料;落料網(wǎng)組件，設(shè)在所述超聲振動(dòng)腔內(nèi)，且表面形成有壓電層，所述壓電層在水及鋰電池粉料摩擦作用及超聲波空化作用下形成促進(jìn)鋰離子析出的電荷運(yùn)動(dòng);以及超聲振動(dòng)組件，與所述落料網(wǎng)組件相連，用于輸出超聲波驅(qū)動(dòng)所述落料網(wǎng)組件振動(dòng)。

[0005]根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，所述落料網(wǎng)組件包括：多級(jí)網(wǎng)層，每級(jí)所述網(wǎng)層上均形成有所述壓電層，多級(jí)所述網(wǎng)層沿由所述進(jìn)料口至所述出料口的落料方向間隔設(shè)置，且沿所述落料方向，多級(jí)所述網(wǎng)層的網(wǎng)孔的面積依次減小。

[0006]根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，所述落料網(wǎng)組件包括多級(jí)網(wǎng)層，多級(jí)所述網(wǎng)層包括：一級(jí)網(wǎng)層，設(shè)有圓形網(wǎng)孔，且上表面形成所述壓電層;二級(jí)網(wǎng)層，沿落料方向間隔設(shè)在所述一級(jí)網(wǎng)層下游，且上表面形成有所述壓電層，并設(shè)有面積小于所述圓形網(wǎng)孔的非圓形孔。

[0007]根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，還包括：三級(jí)網(wǎng)層，沿落料方向間隔設(shè)在所述二級(jí)網(wǎng)層下游，且設(shè)有面積小于所述非圓形孔的第三網(wǎng)孔，且所述第三網(wǎng)孔與所述非圓形孔形狀不同。

[0008]根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，所述三級(jí)網(wǎng)層編織形成，且編織絲線外周面包覆有所述壓電層。

[0009]根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，所述殼體設(shè)有位于所述落料網(wǎng)組件上方的返料口;

[0010]所述超聲振動(dòng)裝置還包括循環(huán)組件，所述循環(huán)組件包括多個(gè)循環(huán)管道和循環(huán)驅(qū)動(dòng)件，多個(gè)所述循環(huán)管道的一端對(duì)應(yīng)連通在多級(jí)所述網(wǎng)層的上游，另一端均與所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)件的進(jìn)口連通，且所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)件的出口連通于所述返料口，用于驅(qū)動(dòng)多級(jí)所述網(wǎng)層攔截的多層物料返回至所述返料口。

[0011]根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，所述殼體內(nèi)還形成儲(chǔ)水腔，所述儲(chǔ)水腔連通在所述進(jìn)水口上方;

[0012]所述超聲振動(dòng)裝置還包括：進(jìn)水管，設(shè)在所述進(jìn)水口處，且一端與所述儲(chǔ)水腔連通，另一端與所述超聲振動(dòng)腔連通，并設(shè)有進(jìn)水閥。

[0013]本公開(kāi)還提供鋰電池提鋰設(shè)備，包括：如上所述的超聲振動(dòng)裝置;以及分離裝置，設(shè)在所述超聲振動(dòng)裝置后級(jí)，用于分離出鋰液和粉料。

[0014]根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，所述鋰電池粉料包括鋰電極粉料、銅鋁粉料和無(wú)鋰電極粉料;所述分離裝置包括：

[0015]第一離心器，具有第一排料出口，且連通在所述超聲振動(dòng)裝置后級(jí);

[0016]第二離心器，連通在所述第一離心器后級(jí)，且離心力小于所述第一離心器，并具有用于排出鋰液的排液出口和用于排出無(wú)鋰電極粉料的第二排料出口。

[0017]根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，包括：碎料裝置，設(shè)在所述超聲振動(dòng)裝置前級(jí)，用于破碎廢舊鋰電池形成鋰電池碎料，所述鋰電池碎料還包括銅鋁碎料、隔膜碎料、無(wú)鋰電極碎料和易揮發(fā)性有機(jī)物;集料分料裝置，設(shè)在所述碎料裝置和所述超聲振動(dòng)裝置之間，用于分離出所述隔膜碎料和所述易揮發(fā)性有機(jī)物;以及研磨裝置，連通在所述集料分料裝置和所述超聲振動(dòng)裝置之間，用于在超聲振動(dòng)之前研磨分料后碎料以形成粉料。

[0018]有益效果：

[0019](1)本公開(kāi)的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置及鋰電池提鋰設(shè)備，有利于提高鋰回收率，且對(duì)環(huán)境友好。

[0020](2)本公開(kāi)的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置及鋰電池提鋰設(shè)備，一級(jí)網(wǎng)層上表面的壓電層能促進(jìn)鋰電池粉料中的鋰元素溶于水，且圓形網(wǎng)孔有利于鋰電池粉料順利向下流動(dòng)。

[0021](3)本公開(kāi)的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置及鋰電池提鋰設(shè)備，二級(jí)網(wǎng)層上的非圓形孔能對(duì)粉料進(jìn)一步粉碎，并令鋰電池粉料及水與壓電層能夠較長(zhǎng)時(shí)間地充分摩擦接觸，能充分促進(jìn)鋰元素溶于水。

[0022](4)本公開(kāi)的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置及鋰電池提鋰設(shè)備，三級(jí)網(wǎng)層上編織形成非圓形的第三網(wǎng)孔，能令鋰電池粉料及水與壓電層能有較大的接觸面積和較長(zhǎng)的振動(dòng)摩擦?xí)r間，能充分促進(jìn)鋰元素溶于水。

附圖說(shuō)明

[0023]圖1是本公開(kāi)實(shí)施例的超聲振動(dòng)裝置的示意圖。

[0024]圖2是本公開(kāi)實(shí)施例的一級(jí)網(wǎng)層的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0025]圖3是本公開(kāi)實(shí)施例的二級(jí)網(wǎng)層的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0026]圖4是本公開(kāi)實(shí)施例的三級(jí)網(wǎng)層的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0027]圖5是本公開(kāi)實(shí)施例的編織絲線的剖視圖。

[0028]圖6是本公開(kāi)實(shí)施例的鋰電池提鋰設(shè)備的布置示意圖。

[0029]附圖標(biāo)記：

超聲振動(dòng)裝置10;

殼體11;超聲振動(dòng)腔1101;進(jìn)料口1102;進(jìn)水口1103;返料口1104;儲(chǔ)水腔1105;卸料口1106;出料口1107;

落料網(wǎng)組件12;一級(jí)網(wǎng)層121;圓形網(wǎng)孔12101;二級(jí)網(wǎng)層122;非圓形孔12201;三級(jí)網(wǎng)層123;第三網(wǎng)孔12301;內(nèi)絲1231;外包裹層1232;

超聲振動(dòng)組件13;第一超聲換能器131;第二超聲換能器132;第三超聲換能器133;

循環(huán)組件14;第一循環(huán)管道141;第二循環(huán)管道142;第三循環(huán)管道143;循環(huán)驅(qū)動(dòng)件144;

進(jìn)水管15;進(jìn)水閥151;霧化噴頭152;

第一離心器81;第一排料出口8101;第二離心器82;排液出口8201;第二排料出口8202;卸料輸送裝置83;卸料輸入端831;卸料輸出端832;銅鋁容器84;鋰液容器85;無(wú)鋰極粉容器86;極粉輸送裝置87;極粉輸入端871;極粉輸出端872;

碎料裝置91;撕碎機(jī)911;粉碎機(jī)912;集料分料裝置92;研磨裝置93;鋰電池輸送裝置94;碎料輸送裝置95。

具體實(shí)施方式

[0030]以下通過(guò)特定的具體示例說(shuō)明本公開(kāi)的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本公開(kāi)所揭露的消息輕易地了解本公開(kāi)的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本公開(kāi)還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用模塊，本公開(kāi)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以根據(jù)不同觀點(diǎn)與應(yīng)用模塊，在沒(méi)有背離本公開(kāi)的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本公開(kāi)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

[0031]下面以附圖為參考，針對(duì)本公開(kāi)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以便本公開(kāi)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地實(shí)施。本公開(kāi)可以以多種不同形態(tài)體現(xiàn)，并不限定于此處說(shuō)明的實(shí)施例。

[0032]在本公開(kāi)的表示中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的表示意指結(jié)合該實(shí)施例或示例表示的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包括于本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。而且，表示的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或一組實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本公開(kāi)中表示的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

[0033]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于表示目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本公開(kāi)的表示中，“一組”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

[0034]為了明確說(shuō)明本公開(kāi)，省略與說(shuō)明無(wú)關(guān)的器件，對(duì)于通篇說(shuō)明書(shū)中相同或類(lèi)似的構(gòu)成要素，賦予了相同的參照符號(hào)。

[0035]在通篇說(shuō)明書(shū)中，當(dāng)說(shuō)某器件與另一器件“連接”時(shí)，這不僅包括“直接連接”的情形，也包括在其中間把其它元件置于其間而“間接連接”的情形。另外，當(dāng)說(shuō)某種器件“包括”某種構(gòu)成要素時(shí)，只要沒(méi)有特別相反的記載，則并非將其它構(gòu)成要素排除在外，而是意味著可以還包括其它構(gòu)成要素。

[0036]雖然在一些示例中術(shù)語(yǔ)第一、第二等在本文中用來(lái)表示各種元件，但是這些元件不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將一個(gè)元件與另一個(gè)元件進(jìn)行區(qū)分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中有相反的指示。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步驟、操作、元件、模塊、項(xiàng)目、種類(lèi)、和/或組，但不排除一個(gè)或一組其他特征、步驟、操作、元件、模塊、項(xiàng)目、種類(lèi)、和/或組的存在、出現(xiàn)或添加。此處使用的術(shù)語(yǔ)“或”和“和/或”被解釋為包括性的，或意味著任一個(gè)或任何組合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味著“以下任一個(gè)：A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C”。僅當(dāng)元件、功能、步驟或操作的組合在某些方式下內(nèi)在地互相排斥時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)該定義的例外。

[0037]此處使用的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)只用于言及特定實(shí)施例，并非意在限定本公開(kāi)。此處使用的單數(shù)形態(tài)，只要語(yǔ)句未明確表示出與之相反的意義，那么還包括復(fù)數(shù)形態(tài)。在說(shuō)明書(shū)中使用的“包括”的意義是把特定特性、區(qū)域、整數(shù)、步驟、作業(yè)、要素及/或成分具體化，并非排除其它特性、區(qū)域、整數(shù)、步驟、作業(yè)、要素及/或成分的存在或附加。

[0038]雖然未不同地定義，但包括此處使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)及科學(xué)術(shù)語(yǔ)，所有術(shù)語(yǔ)均具有與本公開(kāi)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員一般理解的意義相同的意義。普通使用的字典中定義的術(shù)語(yǔ)追加解釋為具有與相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)和當(dāng)前提示的消息相符的意義，只要未進(jìn)行定義，不得過(guò)度解釋為理想的或非常公式性的意義。

[0039]相關(guān)技術(shù)中，傳統(tǒng)的鋰回收方法往往會(huì)采用昂貴的酸堿等化學(xué)試劑，并經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工藝流程后令化學(xué)反應(yīng)后的鋰被提取出來(lái)，上述方式易造成環(huán)境污染，但若單純依靠鋰提取液例如水的溶解性能去提取鋰電池粉料中的鋰元素，提取的鋰液中鋰濃度較低，鋰回收率一般。

[0040]鑒于此，本公開(kāi)提供用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置，有利于提高鋰回收率，且對(duì)環(huán)境友好。

[0041]圖1是本公開(kāi)實(shí)施例的超聲振動(dòng)裝置的示意圖。參閱圖1，本公開(kāi)的用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置10包括殼體11、落料網(wǎng)組件12和超聲振動(dòng)組件13。

[0042]所述殼體11設(shè)有超聲振動(dòng)腔1101及與所述超聲振動(dòng)腔1101連通的進(jìn)料口1102、進(jìn)水口1103和出料口1107，所述進(jìn)料口1102供通入含鋰的鋰電池粉料?？梢岳斫獾氖?，鋰電池具有含鋰正電極，鋰電池包括磷酸鐵鋰電池、鎳鈷鋁酸鋰電池(三元鋰電池)、鈷酸鋰電池?和錳酸鋰電池?中的一種或多種。從所述鋰電池粉料中提鋰時(shí)，所述鋰電池粉料從所述進(jìn)料口1102通入所述超聲振動(dòng)腔1101內(nèi)，溶劑水從所述進(jìn)水口1103通入所述超聲振動(dòng)腔1101內(nèi)。

[0043]所述落料網(wǎng)組件12設(shè)在所述超聲振動(dòng)腔1101內(nèi)，且表面形成有壓電層，所述壓電層在水及鋰電池粉料摩擦作用及超聲波空化作用下形成促進(jìn)鋰離子析出的電荷運(yùn)動(dòng)。所述壓電層可以為壓電材料制作的壓電涂層。所述壓電材料受到壓力作用時(shí)會(huì)在兩端面間形成電壓及電荷。所述壓電材料包括鐵酸鉍、聚四氟乙烯(PTFE)、石英、鈦酸鋇、鉛鋯鈦酸鹽(PZT)、聚偏氟乙烯(PVDF)、鈮酸鋰、鋯酸鉛、鈣鈦礦型材料、聚丙烯酸鈉、聚乳酸(PLA)中的一種或者幾種。所述壓電層可以采用磁控濺射法、沉淀法、刷涂法、熱塑法和粘膠法制作成型。且為了避免長(zhǎng)期使用導(dǎo)致的涂層脫落，所述落料網(wǎng)組件12也可通過(guò)上述壓電材料中的一種或者幾種壓鑄而成，此時(shí)，所述壓電層為所述落料網(wǎng)組件12的外表層。

[0044]由此，當(dāng)含鋰的鋰電池粉料和水經(jīng)由所述落料網(wǎng)組件12，并在超聲波環(huán)境下，在所述落料網(wǎng)組件12上超聲振動(dòng)時(shí)，所述壓電層會(huì)由于超聲振動(dòng)而與水及鋰電池粉料之間發(fā)生振動(dòng)摩擦，所述壓電層被摩擦?xí)r形成的壓電勢(shì)及電荷運(yùn)動(dòng)促進(jìn)鋰離子溶于水，同時(shí)，值得一提的是，超聲波在水和鋰電池粉料中傳播時(shí)，超聲波會(huì)產(chǎn)生空化作用，使得水中的微小氣泡(例如氧氣)在超聲波的作用下振動(dòng)、生長(zhǎng)，并在達(dá)到一定能量閾值時(shí)急劇崩潰，形成空化氣泡，空化氣泡瞬間爆破，會(huì)破壞材料的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，令水和鋰電池粉料具有更高的活性，同時(shí)，空化氣泡爆破在所述壓電層會(huì)對(duì)所述壓電層形成沖擊力，相比于其它振動(dòng)方式，超聲波振動(dòng)下的所述壓電層能形成更大的壓電勢(shì)和更多的電荷運(yùn)動(dòng)，有利于進(jìn)一步促進(jìn)鋰離子的析出。

[0045]示例地，將流量為0.025kg/min~3kg/min的磷酸鐵鋰電池粉料和流量為0.25-1L/min的水分別通入進(jìn)料口1102和進(jìn)水口1103，并在500W~2000W的超聲功率下反應(yīng)2min~20min后，通過(guò)電感耦合等離子體光譜(ICP-OES)測(cè)定濾液(即浸出液)中鋰含量和鐵含量，并換算浸出率后，鋰浸出率可達(dá)79.90%~99.45%，具體對(duì)應(yīng)元素的浸出率如下表1。

[0046]

[0047]綜上，在超聲振動(dòng)環(huán)境下，本公開(kāi)的所述壓電層能夠極大的促進(jìn)鋰離子溶于水，使得鋰離子溶于水效率高及能有更多的離子溶于水，有利于提高鋰回收率，且難以產(chǎn)生污染，對(duì)環(huán)境友好。

[0048]可選地，參閱圖1，所述落料網(wǎng)組件12包括多級(jí)網(wǎng)層。每級(jí)所述網(wǎng)層上均形成有所述壓電層，多級(jí)所述網(wǎng)層沿由所述進(jìn)料口1102至所述出料口1107的落料方向間隔設(shè)置，且沿所述落料方向，多級(jí)所述網(wǎng)層的網(wǎng)孔的面積依次減小。

[0049]可以理解的是，多級(jí)網(wǎng)層是指兩級(jí)或兩級(jí)以上所述網(wǎng)層，所述多級(jí)網(wǎng)層有利于增大所述鋰電池粉料及水與所述壓電層的接觸面積，且由于多級(jí)所述網(wǎng)層的網(wǎng)孔面積依次減小，因此鋰電池粉料經(jīng)由多級(jí)所述網(wǎng)層時(shí)，鋰電池粉料的停留時(shí)間依次增長(zhǎng)，即越接近所述出料口1107的網(wǎng)層，所述鋰電池粉料的停留時(shí)間越長(zhǎng)，鋰電池粉料及水與所述網(wǎng)層的摩擦接觸時(shí)間越長(zhǎng)，由此，鋰電池粉料及水與所述壓電層的接觸面積大，且接觸時(shí)間長(zhǎng)，有利于充分促進(jìn)鋰元素溶于水。

[0050]可選地，多級(jí)網(wǎng)層包括一級(jí)網(wǎng)層121和二級(jí)網(wǎng)層122。圖2是本公開(kāi)實(shí)施例的一級(jí)網(wǎng)層121的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本公開(kāi)實(shí)施例的二級(jí)網(wǎng)層122的結(jié)構(gòu)示意圖。參閱圖2和圖3，所述一級(jí)網(wǎng)層121設(shè)有圓形網(wǎng)孔12101，且所述一級(jí)網(wǎng)層121上表面形成有所述壓電層。所述二級(jí)網(wǎng)層122沿落料方向間隔設(shè)在所述一級(jí)網(wǎng)層121的下游，且所述二級(jí)網(wǎng)層122上表面形成有所述壓電層，并設(shè)有面積小于所述圓形網(wǎng)孔12101的非圓形孔12201。

[0051]可選地，所述落料方向?yàn)樯舷路较?，方便物料在振?dòng)和重力作用下落料。

[0052]可選地，所述非圓形孔12201呈長(zhǎng)孔狀，具有短邊和長(zhǎng)度大于短邊的長(zhǎng)邊，例如所述非圓形孔12201為長(zhǎng)方形孔等，由此，當(dāng)所述鋰電池粉料經(jīng)由所述非圓形孔12201時(shí)，所述長(zhǎng)方形孔會(huì)令所述鋰電池粉料停留時(shí)間相對(duì)增長(zhǎng)，有利于令所述二級(jí)網(wǎng)層122的所述壓電層充分與鋰電池粉料和水充分摩擦，且能促進(jìn)所述鋰電池粉料進(jìn)一步破碎后繼續(xù)向下流動(dòng)。

[0053]由此，所述鋰電池粉料在振動(dòng)作用和重力作用下能夠先經(jīng)由所述一級(jí)網(wǎng)層121，再經(jīng)由所述二級(jí)網(wǎng)層122，且由于所述非圓形孔12201的面積小于所述圓形網(wǎng)孔12101且為非圓形，因此相比于所述圓形網(wǎng)孔12101，所述鋰電池粉料通過(guò)所述非圓形孔12201的難度更高，所述鋰電池粉料在所述二級(jí)網(wǎng)層122的停留時(shí)間也更長(zhǎng)，所述二級(jí)網(wǎng)層122上表面的所述壓電層與所述鋰電池粉料及水的接觸時(shí)間更長(zhǎng)，有利于令所述壓電層充分與鋰電池粉料和水摩擦，從而充分地促進(jìn)鋰元素溶于水。

[0054]可選地，所述多級(jí)網(wǎng)層還包括三級(jí)網(wǎng)層123。圖4是本公開(kāi)實(shí)施例的三級(jí)網(wǎng)層123的結(jié)構(gòu)示意圖。參閱圖1和圖4，沿所述落料方向，所述三級(jí)網(wǎng)層123間隔設(shè)在所述二級(jí)網(wǎng)層122下游，且設(shè)有面積小于所述非圓形孔12201的所述第三網(wǎng)孔12301，且所述第三網(wǎng)孔12301形狀不同于所述非圓形孔12201。由此，相比于所述非圓形孔12201，由于第三網(wǎng)孔12301的面積小，且所述第三網(wǎng)孔12301與所述非圓形孔12201的形狀不同，從所述非圓形孔12201處以預(yù)定姿態(tài)漏出的物料難以再以相同的姿態(tài)再?gòu)乃龅谌W(wǎng)孔12301處直接漏出，因此鋰電池粉料通過(guò)所述三級(jí)網(wǎng)層123的難度更高，使得所述鋰電池粉料在所述三級(jí)網(wǎng)層123的停留時(shí)間更長(zhǎng)，所述二級(jí)網(wǎng)層122上表面的所述壓電層與所述鋰電池粉料及水的接觸時(shí)間更長(zhǎng)，有利于令所述三級(jí)網(wǎng)層123的所述壓電層充分與鋰電池粉料和水摩擦，從而充分地促進(jìn)鋰元素溶于水。

[0055]可選地，參閱圖4，所述第三網(wǎng)孔12301為非圓形孔，例如菱形孔或矩形孔等，非圓形孔有利于進(jìn)一步加大鋰電池粉料通過(guò)所述三級(jí)網(wǎng)層123的難度，有利于所述鋰電池粉料及水與所述三級(jí)網(wǎng)層123上的壓電材料的充分摩擦接觸。

[0056]可選地，所述三級(jí)網(wǎng)層123編織形成，且編織絲線外側(cè)包覆有壓電層。圖5是本公開(kāi)實(shí)施例的編織絲線的剖視圖。參閱圖4和圖5，所述編織絲線的內(nèi)絲1231可以為金屬絲，方便編織，強(qiáng)度高，韌性好，接受并振動(dòng)摩擦水及鋰電池粉料時(shí)難以發(fā)生斷裂，所述編織絲線的外包裹層1232為所述壓電層，由壓電材料制成。由此，所述三級(jí)網(wǎng)層123的外表面和孔洞內(nèi)周面均覆蓋有壓電層，有利于增大所述鋰電池粉料及水與壓電材料的接觸面積，令水及鋰電池粉料與壓電材料充分摩擦，從而充分地促進(jìn)鋰元素溶于水。

[0057]可選地，參閱圖1，所述超聲振動(dòng)組件13包括第一超聲換能器131、第二超聲換能器132和第三超聲換能器133。所述第一超聲換能器131對(duì)應(yīng)設(shè)在所述一級(jí)網(wǎng)層121下方，用于輸出超聲波驅(qū)動(dòng)所述一級(jí)網(wǎng)層121沿落料方向例如上下方向振動(dòng)。所述第二超聲換能器132對(duì)應(yīng)設(shè)在所述二級(jí)網(wǎng)層122下方，用于輸出超聲波驅(qū)動(dòng)所述二級(jí)網(wǎng)層122沿落料方向例如上下方向振動(dòng)。所述第三超聲換能器133對(duì)應(yīng)設(shè)在所述三級(jí)網(wǎng)層123下方，用于輸出超聲波驅(qū)動(dòng)所述三級(jí)網(wǎng)層123沿落料方向例如上下方向振動(dòng)。在實(shí)際的振動(dòng)過(guò)程中，所述第一超聲換能器131、所述第二超聲換能器132和所述第三超聲換能器133可以輸出相同頻率、相同強(qiáng)度的超聲波，也可以輸出不同頻率、不同強(qiáng)度的超聲波，可適應(yīng)性調(diào)節(jié)。

[0058]可選地，參閱圖1，所述殼體11設(shè)有位于所述落料網(wǎng)組件12上方的返料口1104。所述用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置10還包括循環(huán)組件14。所述循環(huán)組件14包括多個(gè)循環(huán)管道和循環(huán)驅(qū)動(dòng)件144(驅(qū)動(dòng)泵)。多個(gè)所述循環(huán)管道的一端對(duì)應(yīng)連通在多級(jí)所述網(wǎng)層的上游，另一端均與所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)件144的進(jìn)口連通，且所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)件144的出口連通于所述返料口1104，用于驅(qū)動(dòng)多級(jí)所述網(wǎng)層攔截的多層物料返回至所述返料口1104。由此，所述循環(huán)組件14能夠?qū)⒈粩r截在所述落料網(wǎng)組件12上方的尺寸較大的物料重新循環(huán)至所述落料網(wǎng)組件12上方，并與水再次混合接觸，進(jìn)而令所述落料網(wǎng)組件12對(duì)含鋰的鋰電池粉料重復(fù)振動(dòng)落料，令含鋰的鋰電池粉料能夠與多級(jí)所述網(wǎng)層上的多層所述壓電層充分摩擦接觸，從而令鋰元素充分溶于水。

[0059]另外，可以理解的是，所述含鋰的鋰電池粉料可以是僅包括鋰電極粉料，由此，當(dāng)鋰電極粉料經(jīng)由所述落料網(wǎng)組件時(shí)，所述鋰電極粉料經(jīng)重復(fù)振動(dòng)落料后充分落料且在篩分落料過(guò)程中鋰元素充分溶于水。

[0060]所述含鋰的鋰電池粉料也可以是包括鋰電極粉料和尺寸大于所述鋰電極粉料的銅鋁粉料，由此，當(dāng)鋰電池粉料經(jīng)由所述落料網(wǎng)組件時(shí)，所述鋰電極粉料經(jīng)重復(fù)振動(dòng)落料后充分落料且在篩分落料過(guò)程中鋰元素充分溶于水，尺寸稍大的所述銅鋁粉料可以至少部分被篩分出來(lái)。

[0061]可選地，參閱圖1，所述多個(gè)循環(huán)管道包括第一循環(huán)管道141、第二循環(huán)管道142和第三循環(huán)管道143。所述第一循環(huán)管道141對(duì)應(yīng)所述一級(jí)網(wǎng)層121設(shè)置，用于接收所述一級(jí)網(wǎng)層121攔截的物料。所述第二循環(huán)管道142對(duì)應(yīng)所述二級(jí)網(wǎng)層122設(shè)置，用于接收所述二級(jí)網(wǎng)層122攔截的物料。所述第三循環(huán)管道143對(duì)應(yīng)所述三級(jí)網(wǎng)層123設(shè)置，用于接收所述三級(jí)網(wǎng)層123攔截的物料。示例地，被攔截物料在第一循環(huán)管道141處、第二循環(huán)管道142處及第三循環(huán)管道143處的流動(dòng)方向分別如第一循環(huán)管道141處、第二循環(huán)管道142處及第三循環(huán)管道143處的虛線箭頭所示。所述循環(huán)驅(qū)動(dòng)件144的進(jìn)口與所述第一循環(huán)管道141、所述第二循環(huán)管道142和所述第三循環(huán)管道143連通，出口與所述返料口1104連通，從而驅(qū)動(dòng)多層被攔截物料向所述返料口1104流動(dòng)以返料。

[0062]可選地，所述殼體11內(nèi)還形成儲(chǔ)水腔1105，所述儲(chǔ)水腔1105連通在所述進(jìn)水口1103上方。所述用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置10還包括進(jìn)水管15。所述進(jìn)水管15設(shè)在所述進(jìn)水口1103處，且一端與所述儲(chǔ)水腔1105連通，另一端與所述超聲振動(dòng)腔1101連通，并設(shè)有進(jìn)水閥151。由此，當(dāng)所述進(jìn)水閥151打開(kāi)時(shí)，所述儲(chǔ)水腔1105內(nèi)的水能夠在重力作用下由所述儲(chǔ)水腔1105流向所述超聲振動(dòng)腔1101，從而與進(jìn)入所述超聲振動(dòng)腔1101內(nèi)的鋰電池粉料充分混合接觸。

[0063]可選地，所述用于鋰電池提鋰的超聲振動(dòng)裝置10還包括霧化噴頭152。所述霧化噴頭152設(shè)在所述進(jìn)水管15另一端。由此，水以水霧形式輸入所述超聲振動(dòng)腔1101內(nèi)部能夠令所述鋰電池粉料與水充分均勻地接觸，水霧狀態(tài)的水更容易被活化，水中組分更容易與所述壓電層表面的電荷結(jié)合形成氧化性組分，有利于促進(jìn)鋰離子進(jìn)一步溶于水。

[0064]圖6是本公開(kāi)實(shí)施例的鋰電池提鋰設(shè)備的布置示意圖。參閱圖6，本公開(kāi)的鋰電池提鋰設(shè)備還包括如上所述的超聲振動(dòng)裝置10和分離裝置。所述分離裝置設(shè)在所述超聲振動(dòng)裝置10后級(jí)，用于分離出鋰液和粉料。

[0065]可選地，所述含鋰的鋰電池粉料包括鋰電極粉料、無(wú)鋰電極粉料(鋰電池負(fù)電極的石墨粉料及鋰電極粉料提鋰后生成的固態(tài)雜質(zhì))和尺寸大于所述無(wú)鋰電極粉料的銅鋁粉料時(shí)，所述分離裝置包括第一離心器81和第二離心器82。所述第一離心器81具有第一排料出口8101，且連通在所述超聲振動(dòng)裝置10后級(jí)。所述第二離心器82連通在所述第一離心器81后級(jí)，且離心力小于所述第一離心器81，并具有排液出口8201和第二排料出口8202。

[0066]由此，超聲振動(dòng)后的鋰電池粉料進(jìn)入所述第一離心器81以后，所述第一離心器81能夠利用離心力將所述鋰電池粉料中的銅鋁粉料分離出來(lái)，并通過(guò)所述第一排料出口8101排出，而其余粉料則輸入所述第二離心器82，所述第二離心器82將鋰液和無(wú)鋰電極粉料相分離，鋰液通過(guò)所述排液出口8201排出，無(wú)鋰電極粉料則通過(guò)所述第二排料出口8202排出。

[0067]可選地，所述鋰電池提鋰設(shè)備還包括卸料輸送裝置83(例如卸料管道)。所述卸料輸送裝置83具有卸料輸入端831和卸料輸出端832。所述卸料輸入端831設(shè)在所述超聲振動(dòng)裝置10的卸料口1106下方，用于接收含鋰的漿料。所述卸料輸出端832高度高于所述卸料輸入端831且連通于所述第一離心器81，用于向所述第一離心器81輸出含鋰的漿料。

[0068]可選地，所述鋰電池提鋰設(shè)備還包括銅鋁容器84。所述銅鋁容器84連通在所述第一排料出口8101下方，以統(tǒng)一收集銅鋁粉料。

[0069]可選地，所述鋰電池提鋰設(shè)備還包括第二鋰液容器85。所述第二鋰液容器85連通于所述排液出口8201，以統(tǒng)一收集鋰液。

[0070]可選地，所述鋰電池提鋰設(shè)備還包括無(wú)鋰極粉容器86。所述無(wú)鋰極粉容器86對(duì)應(yīng)所述第二排料出口8202設(shè)置，以統(tǒng)一收集無(wú)鋰電極粉料。

[0071]可選地，所述鋰電池提鋰設(shè)備還包括極粉輸送裝置87。所述極粉輸送裝置87具有極粉輸入端871和極粉輸出端872。所述極粉輸入端871設(shè)在所述第二排料出口8202下方，用于接收無(wú)鋰電極粉料。所述極粉輸出端872高度高于所述極粉輸入端871且鄰近所述無(wú)鋰極粉容器86設(shè)置，用于向所述無(wú)鋰極粉容器86輸出無(wú)鋰電極粉料。同時(shí)，在所述無(wú)鋰電極粉料被所述極粉輸送裝置87輸送的過(guò)程中，所述無(wú)鋰電極粉料可以被曬干，從而降低無(wú)鋰電極粉料的含水率，以方便所述無(wú)鋰電極粉料后續(xù)的循環(huán)再利用。

[0072]可選地，所述鋰電池提鋰設(shè)備還包括碎料裝置91、集料分料裝置92和研磨裝置93。其中，所述碎料裝置91設(shè)在所述超聲振動(dòng)裝置10前級(jí)，用于破碎廢舊鋰電池形成鋰電池粉料。

[0073]同時(shí)，可以理解的是，由于廢舊鋰電池還包括鋰電池外殼(鋁外殼)、石墨負(fù)電極、位于鋰正電極和石墨負(fù)電極之間的隔膜和電解質(zhì)(易揮發(fā)有機(jī)溶劑和電解鹽等)、被鋰正電極材料涂覆的鋁箔及被石墨負(fù)極材料涂覆的銅箔。因此，破碎后的所述鋰電池碎料還包括銅鋁碎料、隔膜碎料、無(wú)鋰電極碎料和易揮發(fā)性有機(jī)物，且所述撕碎機(jī)911撕碎后，柔性的所述隔膜撕碎形成的隔膜碎料的尺寸較大，剛性的鋁外殼及銅箔和鋁箔撕碎形成的銅鋁粉料的尺寸中等，鋰電極和石墨電極撕碎形成的電極碎料尺寸最小。

[0074]所述集料分料裝置92設(shè)在所述碎料裝置91和所述超聲振動(dòng)裝置10之間，用于分離出所述隔膜碎料和所述易揮發(fā)性有機(jī)物，用于篩分分離出尺寸較大的所述隔膜碎料，及吸附出所述易揮發(fā)性有機(jī)物，從而令分料后碎料主要包括銅鋁碎料和電極碎料。

[0075]示例地，所述碎料裝置91包括撕碎機(jī)911。所述撕碎機(jī)911用于將廢舊鋰電池撕碎形成鋰電極碎料。

[0076]所述碎料裝置91還包括粉碎機(jī)912。所述粉碎機(jī)912設(shè)在所述撕碎機(jī)911后級(jí)，用于將所述鋰電極碎料進(jìn)一步粉碎。

[0077]所述研磨裝置93(例如研磨機(jī))連通在所述集料分料裝置92和所述超聲振動(dòng)裝置10之間，用于在超聲振動(dòng)之前研磨分料后碎料。由此，粉碎后的所述銅鋁碎料和所述電極碎料經(jīng)所述研磨裝置93研磨細(xì)化后再輸送至所述超聲振動(dòng)裝置10，以提供給所述超聲振動(dòng)裝置10鋰電極粉料和銅鋁粉料，即所述含鋰的鋰電池粉料。

[0078]可選地，所述鋰電池提鋰設(shè)備還包括鋰電池輸送裝置94(例如輸送帶裝置)。所述鋰電池輸送裝置94設(shè)在所述碎料裝置91前級(jí)，用于輸送廢舊鋰電池至所述碎料裝置91，以供所述碎料裝置91破碎，且輸送平穩(wěn)順利。

[0079]可選地，所述鋰電池提鋰設(shè)備還包括碎料輸送裝置95(例如輸送帶裝置或螺旋式輸送機(jī))。所述碎料輸送裝置95設(shè)在所述撕碎機(jī)911和所述粉碎機(jī)912之間，用于撕碎后鋰電池碎料輸送至所述粉碎機(jī)912。

[0080]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本公開(kāi)的原理及其功效，而非用于限制本公開(kāi)。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本公開(kāi)的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本公開(kāi)所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本公開(kāi)的保護(hù)范圍所涵蓋。

說(shuō)明書(shū)附圖(6)