[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車用動(dòng)力型錳酸鋰電池中錳和鋰的回收方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110298498.0 | 申請日： | 2011-10-08 |
| 公開（公告）號： | CN102347521A | 公開（公告）日： | 2012-02-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李長東;歐彥楠;余海軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 佛山市邦普循環(huán)科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M10/54 | 分類號： | H01M10/54;C22B7/00;C22B26/10;C22B47/00 |
| 代理公司： | 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205 | 代理人： | 譚英強(qiáng) |
| 地址： | 528000 廣東省*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 電動(dòng)汽車 動(dòng)力 型錳酸 鋰電池 回收 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車用動(dòng)力型錳酸鋰電池中錳和鋰的回收方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、快速充電、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、攝像機(jī)、筆記本電腦等便攜式數(shù)碼產(chǎn)品，其中動(dòng)力型錳酸鋰電池，更是目前電動(dòng)汽車首選的動(dòng)力能源之一。
鋰離子電池在生產(chǎn)過程中組裝不好，或者在使用過程中充放電一定次數(shù)后，會(huì)發(fā)生電極膨脹，容量下降，最終報(bào)廢。隨著鋰離子電池的使用量每年不斷增長，報(bào)廢的鋰離子電池逐年大幅度地增長，尤其是在電動(dòng)汽車漸漸起步發(fā)展的今天，報(bào)廢的動(dòng)力型鋰離子電池也勢必快速增加。市場上以錳酸鋰為正極材料的鋰離子電池比較多，其正極材料主要由作為集流體的純鋁箔、錳酸鋰活性材料、乙炔黑導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成。
動(dòng)力型錳酸鋰電池，與常規(guī)錳酸鋰電池不同，為了改良電池的放電能力、循環(huán)壽命和振實(shí)密度等性能，其錳酸鋰正極材料常常進(jìn)行改性處理，如摻雜進(jìn)鎂、鋁、鉻元素。這使得回收錳酸鋰增加了困難。重金屬錳對環(huán)境造成嚴(yán)重危害，因此，對廢舊鋰離子電池或生產(chǎn)廢料進(jìn)行回收，不僅可以消除有害物質(zhì)對環(huán)境的污染，還可以循環(huán)利用資源，在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)方面具有重要意義。
目前有關(guān)錳酸鋰的鋰離子電池的回收方法主要有：
楊則恒等人的“一種自廢舊錳酸鋰電池正極材料中回收MnO2的方法及其應(yīng)用”（CN101538655A），提出用水熱法制備不同晶型的MnO2，可用于超級電容器電極材料等不同用途。但是該專利采用在反應(yīng)釜中高溫高壓進(jìn)行制備，需要控制的條件苛刻，不適用于大批量回收制備，而且該專利沒有提出回收鋰元素的方案。
劉志遠(yuǎn)的“一種自廢舊錳酸鋰電池中回收有價(jià)金屬的方法”（CN101831548A），提出加入NaOH?生成Mn(OH)2沉淀，過濾分離出錳離子和鋰離子，然后對濾渣Mn(OH)2高溫煅燒得到MnO2，在含鋰離子的濾液中加入Na2CO3得到LiCO3。該專利為得到MnO2，需要對Mn(OH)2高溫煅燒，不僅增加了成本，而且加熱產(chǎn)生了廢氣，造成環(huán)境的二次污染。
劉志遠(yuǎn)的“一種制備高電壓正極材料鋰鎳錳氧的方法”（CN102157726），提出回收獲得鎳錳酸鋰正極材料后，不經(jīng)過分離，通過補(bǔ)充鎳、錳、鋰化合物，調(diào)節(jié)元素比例，再制備成新的鎳錳酸鋰正極材料。該專利不分離各個(gè)元素，不能分別對各個(gè)元素進(jìn)行單獨(dú)循環(huán)利用；每次制備都需要測定并嚴(yán)格控制元素比例，容易引起誤差，導(dǎo)致難于保證每個(gè)批次的品質(zhì)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)汽車用動(dòng)力型錳酸鋰電池中錳和鋰的回收方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
一種電動(dòng)汽車用動(dòng)力型錳酸鋰電池中錳和鋰的回收方法，包括以下步驟：
1）將廢舊鋰離子電池放電后，拆解去掉外殼，得到正極部分；
2）除去正極部分的有機(jī)粘合劑，得到動(dòng)力型錳酸鋰正極材料；
3）在上步得到的錳酸鋰正極材料中加入酸和還原劑，使其溶解并過濾除去不溶物乙炔黑，得濾液；
4）以上步得到的濾液為電解液，鈦片為工作電極，石墨棒為對電極，控制恒電流密度300-800?A/m2，溫度為60-80℃，進(jìn)行電化學(xué)沉積5-8?h，得到二氧化錳固體；
5）調(diào)節(jié)上步余液的pH為9-10，過濾得到沉淀物和濾液；
6）在上步得到的濾液中加入濃度為30-40wt%的碳酸鈉溶液，直至沉淀完全，過濾，洗滌，干燥，得到碳酸鋰固體。
步驟2）中，除去正極部分的有機(jī)粘合劑的方法為：將正極部分在300-500?℃下加熱30-60分鐘，或者用有機(jī)溶劑浸泡1-2小時(shí)。
所述的有機(jī)溶劑為N,?N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃中的至少一種。
步驟3）中，所述的酸為2-5mol/L的鹽酸、2-5mol/L的硝酸、1-3mol/L的硫酸中的至少一種，所述的還原劑為雙氧水、亞硫酸鈉或硫代硫酸鈉中的一種。
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