[發明專利]一種廢舊鋰離子電池的處理方法

在審

• 申請號: 201810024478.6
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108134153A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 萬艷鵬;張永祥
• 申請（專利權）人: 深圳市泰力廢舊電池回收技術有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;B01D36/00;B01D46/02;B01D53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于廢物回收利用技術領域，具體涉及一種廢舊鋰離子電池的處理方法；本發明包括鹽水放電、噴堿液破碎、電解液溶解、過濾，過濾所得濾液框板壓濾處理，過濾所得濾渣進行烘干、比重分選。本發明直接在堿液噴淋的條件下進行破碎，不但節約了分類拆卸的時間和能耗，而且最終能同時分選出高純度的多種金屬，純度可達98%，每小時處理量1.0噸；適合工業化批量處理。

技術領域

本發明屬于廢物回收利用技術領域，具體涉及一種廢舊鋰離子電池的處理方法。

背景技術

鋰離子電池具有重量輕、容量大、無記憶效應等優點，因而得到了普遍應用。據統計，鋰離子的壽命一般為3年，循環周期為500次。隨著鋰離子電池的廣泛應用，其使用量逐年增大。廢舊鋰離子電池的量也日益增大，隨之而來的環境污染和能源浪費也成為關注的焦點問題。市場上使用的鋰離子電池主要是鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰等，這些材料中含有寶貴的稀有金屬；在鋰離子日益消耗與日俱增的同時，不可再生的金屬資源消耗也非常龐大，因此對廢舊鋰離子電池進行處理回收非常有必要。

由于鋰離子電池的結構比較特殊，不僅包含了金屬外殼，而且內部為卷式結構，負極是碳粉與銅箔集流體，正極是鈷酸鋰與鋁箔集流體，正負極之間還有塑料隔膜，電解液一般是LiPF₆溶于EC和DMC或DEC等有機溶劑中。電池中含有大量的鈷、銅、鎳、鋰、鋁等金屬。鋰離子的回收利用主要是對廢舊電池進行一系列處理，最后提取出有用成分加以循環利用，目前，鋰離子的回收方法大都是有目的地針對某一種金屬（比如鋰、鈷）進行回收處理，而忽略其他金屬。一般都是先進行拆卸，將外殼、正負極等拆分開來分別進行相應的處理，不僅工序復雜、回收率低，而且產業化處理效果不佳。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供工一種廢舊鋰離子電池的處理方法，該方法不僅序簡單、回收率高，而且對環境友好，適合產業化。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種廢舊鋰離子電池的處理方法，處理工序依次包括：鹽水放電、噴堿液破碎、電解液溶解、過濾，過濾所得濾液框板壓濾處理，過濾所得濾渣進行烘干、比重分選。本發明在破碎的同時噴淋堿液，不僅可以及時處理掉電池電解液中的六氟磷酸和水反應生成的氟化氫，而且及時降低破碎產生的粉塵、有機氣體的量，進一步減低對環境的污染，同時澆滅破碎過程中可能產生的爆炸。

較佳地，所述鹽水放電為將廢舊鋰電池放置在濃度為8-15%的鹽水中浸泡45-50小時。廢舊鋰電池帶有一定的殘余電量，帶電破碎容易發生爆炸危險，處理前必須進行放電處理。本項發明使用濃度為8-15%的鹽水中浸泡45-50小時，可以保證鋰電池的殘留電量全部放電完畢。鹽水濃度太大浪費，濃度過小不能很好處理殘余電量。本發明放電所用鹽水可以反復使用，每周更換一次，每次浸泡水量約為鋰電池重量的1.5倍。

所述噴堿液破碎為：將鹽水放電后的鋰電池送入密閉的立式高速旋式破碎機進行破碎，破碎后的鋰電池碎料的粒徑在10-15mm；所述破碎機內的四壁裝有噴淋頭，在破碎的同時從噴淋頭噴灑出氫氧化鈉溶液。破碎過程中會產生一些粉塵、有機氣體和少量的HF，經集氣罩收集后輸送到袋式除塵器和活性炭吸附廢氣處理系統處理。

較佳地，所述氫氧化鈉溶液濃度為50-70g/L，噴淋速度為0.5-1m2/H。所述收集所述氫氧化鈉溶液重復利用。每天破碎作業時間為4小時，防止電池電解液中的六氟磷酸和水反應生成氟化氫。破碎后的鋰電池碎料的粒徑在10-12mm左右。堿液重復利用，每周排放一次。

所述電解液溶解為：將破碎后的碎料送入清洗機以15-25rpm的速度攪拌反應1-2h，所述清洗液為堿液；清洗液的量為鋰電池重量的2倍。