[發明專利]正極材料的循環利用方法

在審

• 申請號: 201711355282.7
• 申請日: 2017-12-16
• 公開（公告）號: CN108110359A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 張亞莉;楚瑋
• 申請（專利權）人: 淄博國利新電源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明涉及一種有價金屬循環利用方法，具體涉及一種正極材料的循環利用方法。對廢棄鋰離子動力電池的化學成分進行分析，按化學成分將廢棄鋰離子動力電池歸類處理；將廢舊的鋰離子電池拆解，正負極板分離，分離后將正極板置于堿液中浸泡，使正極材料從正極板上剝落，使鋁箔溶于堿液中，過濾得到正極材料，用去離子水洗滌，洗滌后的正極材料在保護性氣氛下焙燒，去除有機物。本發明通過拆分、正負極分離、堿液浸泡、焙燒等方法研究廢舊鋰離子電池中正極材料循環利用工藝，正極活性材料不必分離，從而實現資源綜合利用，短流程、低消耗，清潔，污染少。

技術領域

本發明涉及一種有價金屬循環利用方法，具體涉及一種正極材料的循環利用方法。

背景技術

21世紀以來，隨著能源危機和環境污染日益加劇，節能減排呼吁的日趨高漲，新能源汽車快速發展，電動汽車使用三到五年就可能報廢，到2018年，累計報廢量將超過17萬噸，車用動力電池退役后，如果不進行必要的回收和處理，不僅會造成資源浪費，也會對環境造成污染。由此帶來的新能源車產業發展與環境、資源之間矛盾將越來越突出。

在動力電池中，鋰離子動力電池正慢慢改變磷酸鐵鋰一家獨大的局面，2017年以來，三元電池裝機已經快速趕超磷酸鐵鋰電池。因此三元電池的回收技術尤為重要。

專利“一種廢舊鎳鈷錳三元鋰離子電池中有價金屬的回收方法201510967179.2)”公開了一種廢舊鎳鈷錳三元鋰離子電池的正極材料的回收方法。，該方法將正極材料加堿溶解，分離獲得溶解液I和不溶物；將不溶物酸解，得到溶解液II，調節pH值至堿性，形成沉淀，得到濾液I和沉淀物I；將沉淀物I酸解，得到溶解液III，向其中加入氨水進行絡合，調節pH值至堿性后，再加入可溶性碳酸鹽，過濾，獲得濾液II和沉淀物II；向濾液II中加入可溶性碳酸鹽，加熱，得到沉淀物III；再酸解后，調節pH值至3.0～3.5，再加入次氯酸鹽調節pH值至2.0～3.0，過濾，獲得濾液III和沉淀物Ⅳ。該專利采用濕法冶金方法，逐級回收三元電池中的金屬。

專利“一種廢舊鋰離子電池正極材料全組分資源化回收方法(201210230857.3)”公開了一種廢舊鋰離子電池正極材料全組分資源化回收方法。主要包括以下步驟：1)采用含氟有機酸水溶液分離廢舊鋰離子電池正極材料中的活性物質與鋁箔，液-固-固分離得到浸出液、含鋰活性物質和鋁箔；2)含鋰活性物質分別進行高溫焙燒、堿液除雜處理；3)浸出液分別進行加酸蒸餾回收含氟有機酸、加堿沉淀雜質離子、碳酸銨共沉淀制備鎳鈷錳碳酸鹽三元前驅體；4)將處理后的活性物質和鎳鈷錳碳酸鹽三元前驅體混合物組分調控，配入一定比例的碳酸鋰后高溫固相燒結再制備鎳鈷錳酸鋰三元復合正極材料。該方法是采用逐級回收金屬，再制備成三元前驅體。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種正極材料的循環利用方法，對整個正極材料的集中處理，實現正極材料的統一再利用，流程短，所用到的能耗和耗材少，清潔，污染少。

本發明所述的正極材料的循環利用方法，包括以下步驟：

(1)對廢棄鋰離子動力電池的化學成分進行分析，按化學成分將廢棄鋰離子動力電池歸類處理；

(2)將廢舊的鋰離子電池拆解，正負極板分離，分離后將正極板置于堿液中浸泡，使正極材料從正極板上剝落，使鋁箔溶于堿液中，過濾得到正極材料，用去離子水洗滌，洗滌后的正極材料在保護性氣氛下焙燒，去除有機物。

其中：

步驟(1)化學成分進行分析的手段為熒光分析。

按化學成分將廢棄鋰離子動力電池歸類處理為：將相同化學成分的鋰離子動力電池歸為一類一起處理，類別分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鋰或三元鋰電池。

堿液為NaOH溶液、KOH溶液或Ca(OH)2溶液，堿液的濃度為5w％-20w％。