一种石墨负极材料修复再生系统的控制方法及系统与流程

    专利查询2026-02-24  12


    本技术涉及电池处理技术的领域,尤其是涉及一种石墨负极材料修复再生系统的控制方法及系统。


    背景技术:

    1、锂电池在生产的过程中,负极材料使用最普遍的是石墨,随着电池充放电次数的增多,电池材料的容量会逐渐衰减,直至失效,目前锂电池的理论寿命为循环次数为800次左右,寿命结束后即为失效。锂电子负极中含有大量的铜和负极活性材料,负极活性材料含有高达97%的石墨等碳材料,而废旧锂电池中负极材料石墨的结构并没有发生变化,而是杂质离子阻碍了锂离子扩散通道,除杂后石墨仍能恢复优良的电化学性能,因此对负极材料中的石墨和导电剂进行分离回收和再利用是非常有意义的。

    2、相关技术中,为了实现负极材料石墨的回收利用,设置有对应的修复再生系统,该系统包括以下模块:碳化回收模块、提纯模块、烘干模块以及包覆造粒模块,其中提纯模块即用于将去除有机官能团的石墨废料依次进行多级酸洗和多级水洗,以去除金属杂质,得到初步提纯的石墨。而进行酸洗操作前,一般情况下会根据需求以准备多种不同酸度的溶液并置于不同的容器中,以使得酸洗操作时能将石墨废料浸入至溶液中以实现酸洗处理。

    3、上述的相关技术中,由于所需处理的石墨废料数量不固定,因此所需的酸洗溶液量也无法确定,而目前为了保证石墨废料上的金属杂质能够有效去除,会设置较为过量且固定的酸洗溶液进行使用,而过量虽然能保证金属杂质进行有效去除,但增加了酸洗溶液的使用成本以及后续的废水处理成本,因此大大提高了石墨负极材料的整体再生成本,尚有改进空间。


    技术实现思路

    1、为了降低石墨负极材料修复再生过程中的整体成本,本技术提供一种石墨负极材料修复再生系统的控制方法及系统。

    2、第一方面,本技术提供一种石墨负极材料修复再生系统的控制方法,采用如下的技术方案:

    3、一种石墨负极材料修复再生系统的控制方法,包括:

    4、获取碳化回收模块处理后的石墨废料的需求处理质量;

    5、于预设的时间轴上建立以当前时间点为后端点且宽度为预设的检测时长的检测区间,并于检测区间中获取碳化回收模块处理后各石墨废料相对应的初始废料质量以及经各级酸洗溶液处理后的剩余废料质量;

    6、根据预设的提纯处理顺序以将相对应的初始废料质量以及各剩余废料质量进行排序,并于排序完成后根据相邻的数值进行差值计算以确定酸性溶解质量;

    7、根据酸性溶解质量以及初始废料质量进行计算以确定相对应的级数的酸洗溶液的溶解金属占比;

    8、根据所有的处于同一级数的酸洗溶液的溶解金属占比进行计算以确定理论溶解占比,并根据理论溶解占比以及需求处理质量进行计算以确定理论金属质量;

    9、根据预设的溶液匹配关系以确定相对应的级数的酸洗溶液于理论金属质量下相对应的需求酸洗容量,并控制需求酸洗容量的酸洗溶液倒入至相对应的酸洗容器中。

    10、可选的,于检测区间确定后,石墨负极材料修复再生系统的控制方法还包括:

    11、获取原始废料型号以及各原始废料型号相对应的原始废料数量;

    12、根据原始废料型号以及相对应的原始废料数量构成原始废料组合;

    13、于检测区间中获取确定各处理时间点下的原始废料组合,并将检测区间中的原始废料组合定义为比较废料组合;

    14、根据当前的原始废料组合以及比较废料组合进行比对以确定组合相似程度值;

    15、将组合相似程度值大于预设的基准相似程度值的比较废料组合相对应的处理时间点定义为有效时间点,并于有效时间点下获取初始废料质量以及经各级酸洗溶液处理后的剩余废料质量。

    16、可选的,根据当前的原始废料组合以及比较废料组合进行比对以确定组合相似程度值的步骤包括:

    17、将当前的原始废料组合与比较废料组合进行比对以定义相同比对特征以及多余比对特征;

    18、于当前的原始废料组合以及比较废料组合中根据相同比对特征以及多余比对特征进行差值计算以确定特征占比差值;

    19、根据预设的参数匹配关系以确定相同比对特征以及多余比对特征相对应的固定计算参数,其中相同比对特征相对应的固定计算参数大于多余比对特征相对应的固定计算参数;

    20、根据固定计算参数以及特征占比差值进行计算以确定组合相似程度值。

    21、可选的,于有效时间点确定后,石墨负极材料修复再生系统的控制方法还包括:

    22、根据有效时间点进行计数以确定有效数量;

    23、判断有效数量是否大于预设的基准需求数量;

    24、若有效数量大于基准需求数量,则根据有效时间点获取相对应的初始废料质量以及剩余废料质量;

    25、若有效数量不大于基准需求数量,则于比较废料组合中根据相同比对特征以及多余比对特征划分相同特征组合以及多余特征组合;

    26、根据当前的原始废料组合以及相同特征组合进行比对分析以确定局部相似程度值,并将局部相似程度值大于预设的近似程度值时相对应的多余特征组合定义为去除特征组合,且将相对应的比较废料组合定义为第一需求组合;

    27、于比较废料组合中根据去除特征组合确定去除相似程度值,且将去除相似程度值大于近似程度值时相对应的比较废料组合定义为第二需求组合;

    28、根据第一需求组合以及第二需求组合获取初始废料质量以及剩余废料质量,且根据第一需求组合以及第二需求组合生成模拟需求组合,并根据模拟需求组合下相对应的初始废料质量以及剩余废料质量进行溶解金属占比确定。

    29、可选的,根据所有的处于同一级数的酸洗溶液的溶解金属占比进行计算以确定理论溶解占比的步骤包括:

    30、于所有的处于同一级数的酸洗溶液的溶解金属占比中随机选取一个溶解金属占比作为分析金属占比,且将其余的溶解金属占比定义为比对金属占比;

    31、根据分析金属占比以及所有的比对金属占比进行差值计算以确定数据相隔值;

    32、根据预设的排序规则以确定数值最小的数据相隔值,且将该数据相隔值相对应的分析金属占比定义为基准金属占比;

    33、根据基准金属占比以及预设的相近占比进行计算以确定占比相近区间,且将处于占比相近区间中数值最大的溶解金属占比确定为理论溶解占比。

    34、可选的,于需求酸洗容量确定后,石墨负极材料修复再生系统的控制方法还包括:

    35、实时获取各酸洗容器的容器承载质量;

    36、于容器承载质量大于预设的基准承载质量时控制预设于酸洗容器上方的测距设备沿预设的检测路径移动以实时获取障碍相隔距离;

    37、根据障碍相隔距离以及预设的固定相隔距离进行差值计算以确定废料局部高度,且将数值最大的废料局部高度定义为废料上限高度;

    38、根据需求酸洗容量以及相对应的酸洗容器确定溶液放置高度;

    39、判断废料上限高度是否大于溶液放置高度;

    40、若废料上限高度不大于溶液放置高度,则控制需求酸洗容量的酸洗溶液倒入至相对应的酸洗容器中;

    41、若废料上限高度大于溶液放置高度,则输出无法浸入信号,并控制预设的晃动装置对酸洗容器进行晃动操作,且于晃动操作完成后再次进行废料上限高度确定。

    42、可选的,于无法浸入信号输出后,石墨负极材料修复再生系统的控制方法还包括:

    43、根据无法浸入信号控制预设的初始为零的晃动次数进行加一处理;

    44、判断晃动次数是否大于预设的上限次数;

    45、若晃动次数不大于上限次数,则控制晃动装置对酸洗容器进行晃动操作;

    46、若晃动次数大于上限次数,则根据当前的废料上限高度确定上限需求容量,并控制上限需求容量的酸洗溶液倒入至相对应的酸洗容器中。

    47、第二方面,本技术提供一种石墨负极材料修复再生系统的控制系统,采用如下的技术方案:

    48、一种石墨负极材料修复再生系统的控制系统,包括:

    49、获取模块,用于获取碳化回收模块处理后的石墨废料的需求处理质量;

    50、处理模块,与获取模块连接,用于信息的存储和处理;

    51、处理模块于预设的时间轴上建立以当前时间点为后端点且宽度为预设的检测时长的检测区间,并使获取模块于检测区间中获取碳化回收模块处理后各石墨废料相对应的初始废料质量以及经各级酸洗溶液处理后的剩余废料质量;

    52、处理模块根据预设的提纯处理顺序以将相对应的初始废料质量以及各剩余废料质量进行排序,并于排序完成后根据相邻的数值进行差值计算以确定酸性溶解质量;

    53、处理模块根据酸性溶解质量以及初始废料质量进行计算以确定相对应的级数的酸洗溶液的溶解金属占比;

    54、处理模块根据所有的处于同一级数的酸洗溶液的溶解金属占比进行计算以确定理论溶解占比,并根据理论溶解占比以及需求处理质量进行计算以确定理论金属质量;

    55、处理模块根据预设的溶液匹配关系以确定相对应的级数的酸洗溶液于理论金属质量下相对应的需求酸洗容量,并控制需求酸洗容量的酸洗溶液倒入至相对应的酸洗容器中。

    56、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

    57、1、在进行石墨负极材料回收处理提纯时,可根据所需处理的石墨废料量以匹配对应合适量的酸洗溶液,从而使得金属杂质能够有效去除的同时减少整体回收成本;

    58、2、可对历史情况下所处理的电池情况进行分析,以确定较为相似的情况进行数据比对分析,提高数据分析的准确性;

    59、3、可根据石墨废料放置于酸洗容器中的具体情况以添加合适量的酸洗溶液,从而提高整体酸洗效果。


    技术特征:

    1.一种石墨负极材料修复再生系统的控制方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的石墨负极材料修复再生系统的控制方法,其特征在于,于检测区间确定后,石墨负极材料修复再生系统的控制方法还包括:

    3.根据权利要求2所述的石墨负极材料修复再生系统的控制方法,其特征在于,根据当前的原始废料组合以及比较废料组合进行比对以确定组合相似程度值的步骤包括:

    4.根据权利要求3所述的石墨负极材料修复再生系统的控制方法,其特征在于,于有效时间点确定后,石墨负极材料修复再生系统的控制方法还包括:

    5.根据权利要求1所述的石墨负极材料修复再生系统的控制方法,其特征在于,根据所有的处于同一级数的酸洗溶液的溶解金属占比进行计算以确定理论溶解占比的步骤包括:

    6.根据权利要求1所述的石墨负极材料修复再生系统的控制方法,其特征在于,于需求酸洗容量确定后,石墨负极材料修复再生系统的控制方法还包括:

    7.根据权利要求6所述的石墨负极材料修复再生系统的控制方法,其特征在于,于无法浸入信号输出后,石墨负极材料修复再生系统的控制方法还包括:

    8.一种石墨负极材料修复再生系统的控制系统,其特征在于,包括:


    技术总结
    本申请涉及一种石墨负极材料修复再生系统的控制方法及系统,涉及电池处理技术的领域,该方法包括获取需求处理质量;建立检测区间并于初始废料质量以及剩余废料质量;根据预设的提纯处理顺序以将相邻的数值进行差值计算以确定酸性溶解质量;根据酸性溶解质量以及初始废料质量确定溶解金属占比;根据所有的处于同一级数的酸洗溶液的溶解金属占比确定理论溶解占比,并根据理论溶解占比以及需求处理质量进行计算以确定理论金属质量;根据预设的溶液匹配关系以确定相对应的级数的酸洗溶液于理论金属质量下相对应的需求酸洗容量,并控制需求酸洗容量的酸洗溶液倒入至相对应的酸洗容器中。本申请具有降低石墨负极材料修复再生过程中的整体成本的效果。

    技术研发人员:周晓亮,金飞伟,郑基能
    受保护的技术使用者:安徽清能碳再生科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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