[發(fā)明專利]一種廢舊LiCoO2電池綠色拆解分離回收方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410460074.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN104183887A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋大衛(wèi);許龍;宋繼順;張聯(lián)齊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/54
• 分類號(hào): H01M10/54
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司12002
• 代理人: 侯力

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于廢電池回收處理技術(shù)，特別是一種廢舊LiCoO₂電池綠色拆解分離回收方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)鋰離子電池的用量急劇增加，未來將面臨著大量廢舊電池需要處理的問題，這些廢舊電池如果不處理或處理不好，不但會(huì)污染環(huán)境，而且還會(huì)造成資源浪費(fèi)。

目前我國(guó)現(xiàn)有的廢舊鋰離子電池回收技術(shù)雖然較多，但這些設(shè)備及工藝只適用于含有Co等稀貴金屬的數(shù)碼鋰離子電池LiCoO₂型（三元型），即先將正極材料酸溶形成Co²⁺、Li⁺等，再用萃取法、化學(xué)沉淀法或電解法回收CoSO₄、Li₂CO₃、CoC₂O₄、Co(OH)₂、金屬Co等。但這些方法使用大量的有機(jī)試劑包括酸、萃取劑，對(duì)環(huán)境會(huì)造成二次污染；工藝復(fù)雜，對(duì)設(shè)備的要求高；附加值低，成本高。由于上述原因使得對(duì)LiCoO₂電池的回收并不理想，本發(fā)明使得對(duì)LiCoO₂電池的回收更加綠色高效，改性后的材料符合工業(yè)級(jí)的要求，實(shí)現(xiàn)了材料的循環(huán)利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在問題，提供一種廢舊LiCoO₂電池綠色拆解分離回收方法，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，該方法工藝簡(jiǎn)單、效率高、成本低、回收全面、綠色環(huán)保、改性后的電極材料符合工業(yè)級(jí)的要求。

一種廢舊LiCoO₂電池綠色拆解分離回收方法，包括以下步驟：

1）將廢舊電池放入盛有水和金屬粉的桶中攪拌，對(duì)廢舊LiCoO₂電池進(jìn)行短路放電處理；

2）在密封箱內(nèi)，將放電后的電池拆開，放入離心桶甩出電解液并收集，人工分離得到正極片、負(fù)極片、隔膜、外殼并分別清洗，清洗后的正極片、負(fù)極片、隔膜、外殼轉(zhuǎn)移到箱外烘干，箱內(nèi)氣體凈化后排放；

3）分別將正極片和負(fù)極片機(jī)械粉碎，粉碎的負(fù)極片浸在去離子水?dāng)嚢琛⑶逑础⑦^濾、烘干，分別得到負(fù)極材料與干凈的銅箔片；粉碎后的正極片在馬弗爐中350-450℃煅燒1-2h以除去粘結(jié)劑,然后過50目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到含有少量正極材料的鋁箔片、含有少量鋁屑的正極粗粉料a，將含有少量正極材料的鋁箔片進(jìn)行清洗、過濾、烘干，得到干凈的鋁箔和含有少量鋁屑的正極粗粉料b；

4）將上述得到的兩部分含有少量鋁屑的正極粗粉料a、b混合一起進(jìn)行球磨、過400目標(biāo)準(zhǔn)篩以除去含有的鋁屑，將剩余粉料在馬弗爐中650-800℃煅燒2-3h以除去導(dǎo)電劑，得到正極材料細(xì)粉料；

5）將上述正極材料細(xì)粉料通過ICP測(cè)出Li和Co的含量，按Li和Co的摩爾比1.05的比例補(bǔ)加碳酸鋰在馬弗爐中800-950℃煅燒12h，球磨過400目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到改性的LiCoO₂。

所述金屬粉為鐵粉、鋅粉、鋁粉或銅粉。

所述步驟1）、2）均在密封在箱體內(nèi)進(jìn)行，操作人員通過手套在箱體外操作，箱體內(nèi)的廢氣通過管道引導(dǎo)依次通過N-甲基吡咯烷酮（NMP）廢液、稀堿液、水三級(jí)凈化處理后再排入大氣，飽和的NMP廢液、稀堿液、水均進(jìn)入電池企業(yè)的NMP整體回收系統(tǒng)。

本發(fā)明方法的有益效果是：該方法實(shí)現(xiàn)了廢舊鋰離子電池的綠色拆解分離回收，不產(chǎn)生二次污染；對(duì)回收的LiCoO₂實(shí)現(xiàn)了有效改性，改性的LiCoO₂正極材料符合工業(yè)級(jí)的要求；鋁箔、銅箔、極耳等有價(jià)材料也實(shí)現(xiàn)了回收分離，有效了解決了鋰離子電池對(duì)環(huán)境的危害和資源的短缺問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖。

圖2是900℃12h改性的LiCoO₂的XRD。

圖3是900℃12h改性的LiCoO₂的循環(huán)性能曲線。?

圖4是950℃12h改性的LiCoO₂的XRD。

圖5是950℃12h改性的LiCoO₂的循環(huán)性能曲線。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：

一種廢舊LiCoO₂電池綠色拆解分離回收方法，如圖1所示，包括以下步驟：