[發明專利]一種廢舊磷酸鐵鋰電池的工業分離方法

在審

• 申請號: 201710537562.3
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN109216818A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 馬輝;駱旭光;張彥杰;謝慧
• 申請（專利權）人: 河南合眾電力技術有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡云飛

本發明涉及一種廢舊磷酸鐵鋰電池的工業分離方法。該方法包括：1)將廢舊磷酸鐵鋰電池拆解，去除外殼、極耳、安全閥，分離隔膜、正極和負極；2)將正極、負極在有氧條件下加熱至380～400℃，保溫10～15min，得到待處理正極片、待處理負極片；3)將待處理正極片或待處理負極片置于水中浸泡，振蕩使活性物質從集流體上剝離，分離得到集流體和活性物質漿液。該方法通過簡單的加熱、水洗的方式實現各組分的有效分離，在提高各組分分離度的前提下，避免使用酸、堿、有機溶劑等物質，不會對環境造成二次污染，具有工藝簡單、成本低的特點，非常適用于廢舊磷酸鐵鋰電池的工業化回收利用。

技術領域

本發明屬于磷酸鐵鋰電池的回收處理技術領域，具體涉及一種廢舊磷酸鐵鋰電池的工業分離方法。

背景技術

隨著傳統能源的匱乏與環境容量的制約，新能源電動汽車獲得快速發展。動力鋰離子電池作為電動汽車產業鏈的重要組成部分，當達到使用壽命后，其回收方法及模式已經成為一個不可忽視的重大問題。鋰離子電池是一種具有易燃性、浸出毒性、腐蝕性等有毒有害性的電池。報廢鋰電池若被隨意拋棄在環境中，鋰電池中的重金屬、氟化物、有機物等就會進入土壤和水體造成污染，并可通過食物鏈最終進入人和動物體內，對人類和環境造成巨大傷害。

磷酸鐵鋰電池電池因其具有安全性與循環性能佳、電壓平穩、倍率性能好等優點而被廣泛用作動力電池。廢舊磷酸鐵鋰電池內的集流體、活性物質仍有較大的回收利用價值，如何對廢舊磷酸鐵鋰電池進行工業化分離，實現高效的分類回收利用具有重要的意義。

CN104282961A公開了一種廢舊磷酸鐵鋰動力電池的處理方法，包括以下步驟：(1)回收動力電池極耳；(2)在動力電池鋁塑膜上鉆孔，將電池在70～90℃的第一強堿溶液中恒溫浸泡3～12h后過濾得第一濾液；(3)分離鋁塑膜與電芯；(4)將電芯置于第二強堿溶液中浸泡，過濾第二強堿溶液的濾渣與第二濾液；(5)濾渣中加入稀鹽酸調節pH＝7后過濾，得過濾物和第三濾液；(6)將過濾物烘干后的固廢物，合并第一濾液、第二濾液、第三濾液的含堿溶液，在含堿溶液中加入強堿配置強堿溶液后返回步驟(1)循環使用。

廢舊磷酸鐵鋰電池的回收利用面臨以下主要問題：一是電解液的粘性較強，造成極片、隔膜分離不徹底，組分的分離度不高；二是極片上活性物質層與集流體結合緊密，難以實現有效剝離。現有技術通過有機溶劑、強酸、強堿溶液等處理電芯，即是為了克服電解液的粘性和活性物質層與集流體的結合力，提高組分的分離度。但采用上述處理方法一方面引入了含有機溶劑、酸、堿的廢水，增加了廢水后處理的壓力和成本，另一方面也不可避免地引入了其他雜質離子，使活性物質中磷酸鐵鋰的回收難度增大，甚至造成磷酸鐵鋰無法得到回收利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種廢舊磷酸鐵鋰電池的工業分離方法，從而解決現有技術中，廢舊磷酸鐵鋰電池的回收需使用有機溶劑、強酸或強堿溶液，后處理難度大，不適應工業化生產的問題。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：

一種廢舊磷酸鐵鋰電池的工業分離方法，包括以下步驟：

1)將廢舊磷酸鐵鋰電池拆解，去除外殼、極耳、安全閥，分離隔膜、正極和負極；

2)將正極、負極在有氧條件下加熱至380～400℃，保溫10～15min，得到待處理正極片、待處理負極片；

3)將待處理正極片或待處理負極片置于水中浸泡，振蕩使活性物質從集流體上剝離，分離得到集流體和活性物質漿液。