[發(fā)明專利]一種磷酸鐵鋰/三元-鈦酸鋰電池的回收處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810247938.1
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108390119B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張全生;閔凡奇;黨國舉;張紹乙;張紹凡;周敦凡
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

1.一種磷酸鐵鋰/三元-鈦酸鋰電池的回收處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)拆解：將廢舊鈦酸鋰電池系統(tǒng)機械拆解；

2)放電：將拆解后的鈦酸鋰電池浸沒于3.5％NaCl水溶液中，直至完全放電；

3)粉碎：將拆解并放電后的鈦酸鋰電池置于破碎機中，破碎至0-5cm級別的顆粒/細塊，再置于粉碎機中粉碎至0-3mm級別的細粉；

4)分離粉體：將步驟3)所得物置于20-100目振動篩分機中，將粉體與隔膜、金屬、塑料顆粒分離，得到粉體，同時得到隔膜、金屬、塑料顆粒的混合物；

5)分離隔膜：將步驟4)所得的隔膜、金屬、塑料顆粒的混合物置于水中，分離出隔膜；

6)分離塑料：將經(jīng)步驟5)分離出隔膜后的金屬、塑料混合物置于靜電分離器中，分離塑料和金屬；

7)分離金屬：將步驟6)所得的金屬置于銅鋁分選設(shè)備中，分離出銅和鋁；

8)對步驟4)所得的粉體進行分離，若鈦酸鋰電池的正極材料為磷酸鐵鋰，則分離鈦酸鋰、碳酸鋰和磷酸鐵；若鈦酸鋰電池的正極材料為三元材料，則分離二氧化鈦、碳酸鋰以及分離氫氧化錳、氫氧化鎳、氫氧化鈷；

步驟8)中，所述正極材料為磷酸鐵鋰時，其分離步驟如下：

(1)分離鈦酸鋰：將步驟4)所得的粉體置于強堿溶液中，將未溶物過濾后收集；然后將收集的未溶物置于500-650℃的惰性氣氛下熱處理1-2h，并在惰性氣氛下冷卻至室溫后研磨，即得鈦酸鋰；

(2)分離碳酸鋰：在步驟(1)溶液中加入碳酸鈉，生成碳酸鋰沉淀；

(3)分離磷酸鐵：在步驟(2)剩余溶液中加入硝酸和雙氧水混合溶液，生成磷酸鐵沉淀；

步驟8)中，所述正極材料為三元材料時，其分離步驟如下：

(1)將步驟4)所得的粉體置于強酸和雙氧水混合溶液中，得到含Li⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、[TiO(H₂O₂)]²⁺的溶液；

(2)在溶液中加入強堿和氨水，調(diào)節(jié)pH值至中性，使得[TiO(H₂O₂)]²⁺水解而得到二氧化鈦；

(3)繼續(xù)加強堿，使得氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化錳三者同時沉淀；

(4)最后，加碳酸鈉，得碳酸鋰沉淀。

2.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰/三元-鈦酸鋰電池的回收處理方法，其特征在于：步驟1)中，所述拆解是將廢舊鈦酸鋰電池系統(tǒng)機械拆解為外殼體、BMS板、電氣線路、螺絲螺帽、傳感器、風冷/液冷系統(tǒng)及其他金屬件和塑料件，并分類整理歸倉。

3.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰/三元-鈦酸鋰電池的回收處理方法，其特征在于：步驟2)中，所述拆解后的鈦酸鋰電池為機械拆解時拆解不到的鈦酸鋰電池模組/單體級別。