破碎手機電池的機器?2.4.4? 破碎產物的XRD 分析 為了進一步探明粒度低于? 0.250? mm? 的物質組成 含量，分別對粒度為? 0.125~0.250，0.075~0.125? 和低 于0.075?mm 3個級別的破碎產物進行XRD物相分析。 從圖? 3? 可以看出：廢棄鋰離子電池的彎曲應力??應變曲線存在2?次屈服斷裂：第1?次屈服是外層塑料 的屈服斷裂；第2 次屈服是鋰離子電池內芯的屈服斷 圖2? 鋰離子電池抗拉應力σFig.2? Relationship?between?tensile?strength?stress?and?strain?for?lithium-ion?batteries?圖3? 鋰離子電池的抗彎應力σFig.3? Relationship?between?bending-strength?stress?and?strain?for?lithium-ion?batteries?裂。這顯 示了試樣的塑性材料特征，并且很軟，因而單一的擠 壓作用能改變鋰離子電池的形狀，將其壓扁，但無法 產生破裂有效解離， 因而不能選取此種擠壓破碎方式。?2.2.3? 抗彎實驗進行條件 試樣抗彎實驗的強度?σ?為?36.32? MPa，應變?ε?為?20.13%，彈性模量E 為66.67?MPa，其應力?應變曲線 如圖3 所示。而廢棄手機鋰離子電池的電極材 料為極細的粉末物質，在攪拌過程中會產生粉塵，造 成污染的同時也不利于電極材料的回收；而其中含有 的有機物質容易在高溫條件下分解甚燃燒爆炸；破 碎產物若不能夠及時從破碎腔出料，則不僅降低了破 碎效率，而且會產生過粉碎現象，不利于后續分選作 業。 圖1? 鋰離子電池抗壓應力σ?應變ε 曲線圖?Fig.1? Relationship?between?compressive?strength?stress?and?strain?for?lithium-ion?batteries?從圖?1?可以看出：在鋰離子電池受壓過程中，沒 有出現屈服點；壓力只能將材料壓扁，高度降低，斷 面擴大，不會造成破壞；當應變ε 達到28.90%時，應 力僅為3.92?MPa，而固體廢棄物一般以抗壓強度為標 準，抗壓強度小于?40? MPa?的為軟固體廢棄物。

破碎手機電池的機器破碎時間為20~60?s，用水量為400~600?L/h， 破碎量為1~4 只。 使用? MX320*620? 型沖擊破碎機將廢棄手機鋰離 子電池在不同的破碎時間、用水量和破碎量條件下進 行破碎。 選擇以水為介質的濕法沖擊式破碎機對其進行破碎研究。?2.2.5? 沖擊試驗 抗沖擊實驗結果如表2?所示。?2.4? 破碎效果?2.4.1? 破碎產物的粒度分布 廢棄鋰離子電池采取濕法沖擊破碎后的漿料依次 通過粒度為2.000，? 1.000，? 0.500，? 0.250，? 0.125 和0.075?mm? 的篩子，烘干后稱質量，得到破碎產物的粒度分 布如圖5 所示。在此過程中，水流作用主要有以下幾個方 面：(1)? 防止產生粉塵并抑制其擴散；(2)? 避免鋰離子 電池破碎過程中產生局部高溫， 產生燃燒爆炸的危險；?(3)? 將破碎產物及時沖刷出破碎腔，加快破碎效率。

 從圖?2?可以看出：當應力增大到峰值后，鋰離子 電池外殼塑料出現斷裂；此后，外殼與內芯之間會產 生滑動，施加較小的力能產生較大的位移。破碎開始后，廢棄鋰離子電 池從給料斗進入破碎腔，在高速運動的刀片沖擊作用 下，鋰離子電池被破碎解離，在水流作用下經過破碎 腔底部篩孔從出料口流出，其中破碎腔底部篩孔為?2.2? mm。破碎手機電池的機器觀察分析破碎 產物發現：廢棄手機鋰離子電池在濕法沖擊破碎下選 擇性破碎效果顯著。并且對廢棄鋰 離子電池的資源化處理研究主要集中于正極活性物質 的回收利用?[8?10]?，還有大量的有用物質并未得到回收。 沖擊破碎根據是否引入水可分為干法破碎、濕法 破碎和半濕法破碎。經測試 發現：剪切力可以有效地將鋰離子電池外殼剪碎，使 其內含物充分暴露，因而，選擇破碎方式時，應考慮中南大學學報(自然科學版)? 第?43?卷? 3358?圖4? 鋰離子電池的抗剪應力σ?應變ε 曲線圖?Fig.4? Relationship?between?shearing-strength?stress?and?strain?for?lithium-ion?batteries?帶剪切破碎作用的破碎方式。

破碎手機電池的機器 表2? 鋰離子電池抗沖擊力學實驗結果?Table?2? Experimental?results?of?impact?resistance?test?編號 橫截面面積/cm?沖擊功/J? 沖擊強度/(kJ?m?HKC? 2.68? 6.78? 25.3?2.3? 破碎方法 力學性能測試結果表明：廢棄手機鋰離子電池的 外殼為脆性材料，而其內芯為韌性材料，整體表現出 軟的韌性材料特點。各物質基本上實現了單體解離；其中活性物 質成分受黏合劑的作用明顯，活性物質顆粒被黏附在 一起，顆粒間排列緊密，并且有小部分黏合劑失效， 顆粒脫落松散。從下一步深化處理的角度看，這有利 于降低成本，簡化工藝，如圖?7 所示。?3? 結論?(1)? 廢棄手機鋰離子電池的抗壓、抗拉、抗彎和 抗剪的力學性能曲線符合塑料的應力?應變曲線特 征，抗沖擊負荷較小，屬韌而軟的塑性材料。各部分質量組成(質量分數)見表1。第?9?期 張濤，等：廢棄手機鋰離子電池機械破碎的基礎研究? 3357?2.2? 力學性能及破碎方法的選擇?2.2.1? 抗壓實驗 試樣抗壓實驗的強度? σ? 為? 3.92? MPa，應變? ε? 為?28.90%，彈性模量E 為28.34?MPa，其應力?應變曲線 如圖1 所示。

?2.4.2? 破碎產物的解離 粗粒級產物如圖?6?所示。其中的各個組成部分彼此分離，完成了單體解 離，有利于后續物理分選。基于破碎解離、分選富 集和加工成品的技術路線，是有效實現廢棄鋰離子電 池的破碎解離的重要基礎。本公司回收原則：1、高價收購、長期合作 2、以現金結算 3、生意以誠信為基礎歡迎有廢料廢舊物資單位及個人來電洽談！聯系電話： 手機： 聯系人：張先生。破碎手機電池的機器 為了保證實驗安全，防止鋰離子電池在力學實驗 過程中因為結構破壞和內部材料外漏引起污染和爆 炸，實驗前將廢棄鋰離子電池放入質量分數為? 5%的?NaCl?溶液中進行浸泡處理，充分放電約?24? h?后，將 鋰離子電池撈出，用清水沖洗干凈，自然風干。 目前還缺乏對預處理技術的專門研究。

?2? 結果與討論?2.1? 電池結構及結合方式 對廢棄手機鋰離子電池的拆解發現：電池外層 是鑲嵌包裹的塑料外殼，內芯由鋁制金屬外殼保護， 其內部為卷式結構，主要由鈷酸鋰鋁箔正極、聚乙烯 隔膜、碳素材料銅箔負極、有機電解液組成，此外還 有部分電路組件。 廢棄鋰離子電池放電處理后，置于給料斗中，水 流從進水口進入破碎腔。同時，?XRD? 分析結果也再次證實了廢棄鋰離子電池經濕法 沖擊破碎后，鈷酸鋰和碳素等物質能有效富集在粒度 低于? 0.250? mm? 的物料中，而銅箔和鋁箔等物質難以 通過破碎進入細粒級中，選擇性破碎效果非常顯著。 究其原因，主要是廢棄鋰離子電池回收組分的獲取大 都利用手工拆解的方式，效率低，成本高，缺乏有效 的預處理分選手段。破碎手機電池的機器我們以信譽經營，用誠信辦事，望能與您建立友好合作關系。?2.2.2? 抗拉實驗 試樣抗拉實驗的強度? σ? 為? 5.07? MPa，應變? ε? 為?12.17%，彈性模量? E? 為? 47.47? MPa，斷裂伸長率為?1.27%，其應力?應變曲線如圖2 所示。

?1.2.2? 破碎及產物分析 在研究廢棄鋰離子電池的組成結構以及力學性能 的基礎上，針對其特點選擇適當的破碎設備和破碎方 法對其進行破碎實驗，對破碎產物進行分析，考察該 破碎方法的有效性。?1? 材料與方法?1.1? 實驗材料 實驗材料為某品牌手機配套的鋰離子電池，平均 質量16.85? g，其長×寬×高為55.57? mm×41.36? mm?×6.54?mm，是典型的常見手機鋰離子電池。破碎手機電池的機器鋰離子電池外殼表現出脆性材料的特征，而整體 保持塑性材料特性。我公司可以派工作人員上門到工廠看貨定價，以實事求是、相互信任原則。針對以上特點，選擇濕法沖擊破碎。從表4 可見：這3?種破碎產物中都主要由Al，Cu，C，Co，O，Ca，Fe?和? Si? 等元素組成。