[發明專利]一種廢舊三元聚合物動力鋰電池資源化的方法

有效

• 申請號: 201310123337.7
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103219562B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 王慶生;楊哲龍;周生剛
• 申請（專利權）人: 山東威高新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;B09B3/00
• 代理公司: 威?？菩菍＠聞账?37202
• 代理人: 于濤

本發明涉及廢舊電池的回收技術領域，其特征在于包括：步驟一、先對廢舊三元聚合物動力鋰電池進行放電；步驟二、然后拆解電池獲得電池單元片并用0.5?2mol/l的NaOH溶液浸泡電池單元片1?3h；步驟三、再采用乙酸（HAc）處理單元片，并將正負極相互剝開；步驟四、將剝離的正極片加入到丙酮中，在40?70℃恒溫0.5?2h，然后用抽濾漏斗進行抽濾，100℃烘干后用紗篩篩選出三元正極材料；步驟五、將剝離的負極片進行粉碎后過40?160目篩，再加入到丙酮中在40?70℃恒溫0.5?2h，然后用抽濾漏斗進行抽濾，100℃烘干，得到碳負極材料。本發明具有經濟合理、回收效率高且環境友好等優點，為廢舊三元聚合物動力鋰電池資源化提供了一條新的途徑，從而實現廢舊三元聚合物動力鋰電池資源化。

技術領域

本發明涉及廢舊電池的回收技術領域，具體地說是一種操作方便、工藝簡單、環保節能的廢舊三元聚合物動力鋰電池資源化的方法。

背景技術

眾所周知，鋰離子電池與其他電池相比，具有能量密度高、循環壽命長、自放電率小、無記憶效應和綠色環保等突出優勢，目前主要用于手機、筆記本電腦、電動工具、電子產品等方面，但隨著新能源汽車上升至國家戰略，電池產量在電動汽車領域呈現爆發式增長。由于三元聚合物動力鋰電池在比能量、低溫特性以及一致性方面具有磷酸鐵鋰電池無法比擬的優勢，在電動汽車和電動工具領域已開始綻露頭角。相應地，對于廢舊的三元聚合物動力鋰電池的回收利用也已經得到人們的廣泛關注。

目前，國內外研究者對鋰電池中電池材料資源化工藝研究有很多，并取得了一定的成效。LI Jin-hui 等人（LI Jin-hui, SHI Pi-xing, WANG Ze-feng, CHEN Yao,CHANGChein-chi. [J]. Chemosphere, 2009, 77(8): 1132 1136）采用超聲清洗將活性物質與集流體分離，然后用鹽酸浸出鈷元素，沉淀回收鈷。此工藝存在活性物質與集流體分離能耗大，鹽酸浸出鈷對設備要求高等缺點，制約了工業化方面的應用。Wang Rong-chi等人（WANG Rong-chi, LIN Yu-chuan, WU She-huang [J]. Hydrometallurgy, 2009,99(3/4): 194 201）針對三元鋰電池，首先用高濃度鹽酸浸出有價金屬，然后采用高錳酸鉀氧化沉錳，丁二酮肟萃取鎳，氫氧化鈉沉淀回收鈷。該方法不但采用的化學試劑昂貴，而且工藝流程太長，不具備經濟可行性，很難實現工業化。因此尋找一種經濟合理、回收效率高且環境友好的廢舊鋰電池資源化方法是十分必要的。

發明內容

本發明的目的是提出一種操作方便、工藝簡單、經濟合理、回收效率高且環境友好的廢舊三元聚合物動力鋰電池資源化的方法。

本發明可以通過如下措施達到：

一種廢舊三元聚合物動力鋰電池資源化的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、先用動力電池測試系統對廢舊三元聚合物動力鋰電池放電至 2.75V，以保證拆解過程中的安全；

步驟二、然后拆解電池獲得電池單元片并用濃度為 0.5-2mol/l 的 NaOH 溶液浸泡電池單元片 1-3h，NaOH 溶液與單元片的重量比為 1:8-15，NaOH 溶液不但能消除大部分電解液，而且破壞銅集流體與負極材料的接觸面，剝離銅集流體；

步驟三、再采用HAc 溶液處理電池單元片，將單元片加入到濃度為 2-5mol/lHAc溶液中加熱到60-100℃，單元片與HAc溶液的重量比為1:1-3，處理0.5-1h后，單元片的正極片和負極片分開；

步驟四、將剝離的正極片加入到丙酮液中，在 40-70℃恒溫 0.5-2h，然后用抽濾漏斗進行抽濾，100℃烘干后用紗篩篩選出三元正極材料；

步驟五、將剝離的負極片進行粉碎過 40-160 目篩，再加入到丙酮中，在 40-70℃恒溫0.5-2h，然后用抽濾漏斗進行抽濾，100℃烘干得到碳負極材料。