[發明專利]一種廢舊鋰動力電池活性物質與集流體的分離方法

在審

• 申請號: 201810164912.0
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108400402A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 常麗娟;房瑞曉;盧勇;陳思竹;丁睿謙;朱冬
• 申請（專利權）人: 四川省有色冶金研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M4/505;H01M4/525;B09B3/00
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 薛波

本發明公開了種廢舊鋰動力電池活性物質與集流體的分離方法，包括以下步驟：(1)拆解放電后的動力電池，獲得電極；(2)將所述電極浸沒于溶劑中，加熱攪拌3?4h；(3)過濾，用洗滌劑沖洗濾渣3?5次，以除去溶劑，將洗滌后的濾渣在80?100℃下干燥，得集流體；(4)將所述濾液離心，得固體沉淀物，用去離子水清洗所述固體沉淀物5?6次，在80?120℃下干燥4?6h；將干燥后的所述固體沉淀物破碎、篩分，得活性物質；所述溶劑為酰胺化合物、亞砜化合物和吡咯烷酮化合物中的一種或多種。本發明中的溶劑對粘結劑PVDF的溶解能力強，在分離集流體和活性物質后，回收集流體與活性物質的回收率高。

技術領域

本發明屬于鋰電池技術領域，具體涉及一種鋰電池集流體與活性物質的分離方法。

背景技術

全球主要能源煤、石油、天然氣等化石燃料的消耗殆盡、環境的嚴重污染對人類的生存構成嚴重威脅，這就促使人類尋找潔凈的可再生新能源。電能作為經濟發展、科技進步的主要動力，被廣泛應用于動力、照明、冶金、化學、紡織、通信、廣播等各個領域，而電池作為電能的載體，需求量也日益劇增，但隨之產生的電池報廢量讓人觸目驚心。在我國，每年約產生100億只廢舊電池，重量約30萬噸，其中電動汽車動力電池累計報廢量約12萬噸，占比較大；如果采用填埋的方式處理動力電池，將造成40億m3的水體遭受污染，1500km3的土壤喪失使用功能，將對人類的生態環境產生極大的威脅。廢舊鋰離子電池中含有鈷、鎳、鐵、鋁、銅等高價值金屬，而我國屬于資源比較稀缺型國家，尤其是鈷資源，以進口的方式平衡國內不斷增長的需求，而金屬鎳和錳均為不可再生資源。采取一定的處理方法對廢舊動力電池回收再利用，可降低對環境的污染，并實現資源的循環利用，對社會發展具有重要的戰略意義和經濟價值。

專利CN201110314470.1公開了一種從廢舊鋰電池回收有價金屬的方法。該方法采用焙燒膨脹熱分離法，去除PVDF等有機粘接劑，從而分離集流體和活性材料，但該方法反應條件劇烈，能耗高，回收效率低，造成空氣污染。

專利CN201510677096.X公開了一種在陰離子型表面活性劑與酸性環境的協同作用下，通過加熱攪拌的方式使集流體與活性物質分離的方法，實現集流體和活性材料的分離和再利用。該法在處理過程中需加入鹽酸，將產成一定量的廢液，并無法循環利用，廢液需進行處理以避免對環境的二次污染，廢水處理成本高。

發明內容

本發明的目的在于：解決上述現有技術中的不足，提供一種能耗小、對環境無污染的集流體與活性物質分離的方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種廢舊鋰動力電池活性物質與集流體的分離方法，包括以下步驟：

(1)拆解放電后的鋰動力電池，獲得電極；

(2)將所述電極浸沒于溶劑中，加熱攪拌3-4h；

(3)過濾，用洗滌劑沖洗濾渣3-5次，以除去溶劑，將洗滌后的濾渣在80-100℃下干燥，得集流體；

(4)將所述濾液離心，得固體沉淀物，用去離子水清洗所述固體沉淀物5-6次，在80-120℃下干燥4-6h；將干燥后的所述固體沉淀物破碎、篩分，得活性物質；

所述溶劑為酰胺化合物、亞砜化合物和吡咯烷酮化合物中的一種或多種。

進一步的，所述溶劑的濃度為5-10mol/L。

進一步的，所述洗滌劑為蒸餾水或無水乙醇或乙醇水溶液。

進一步的，在所述步驟(4)中，所述離心過程中的離心轉速為3000轉/min—5000轉/min。

進一步的，所述篩分過程中使用的篩的孔徑為800-1250目。

由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：