[發明專利]廢舊磷酸鐵鋰電池的回收利用方法、磷酸錳鐵鋰及磷酸鐵鋰正極材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810822080.7
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108996484A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 孔令涌;黃少真
• 申請（專利權）人: 深圳市德方納米科技股份有限公司
• 主分類號: C01B25/37
• 分類號: C01B25/37;C01B25/45;C01B25/30;C01F7/34;H01M4/58;H01M10/54
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明提供了一種廢舊磷酸鐵鋰電池的回收利用方法，包括：將廢舊磷酸鐵鋰電池進行放電、拆解得到正極片；將正極片溶解在酸中，過濾后，得到濾液和濾渣；向濾液中加入氨水，同時攪拌，直至所得的溶液pH為1.0?1.6，得到含有硫酸鋰和硫酸鋁的混合溶液B和磷酸鐵沉淀；向混合溶液B中加入氨水，同時攪拌，直至所得的溶液pH為5.4?7.0，得到硫酸鋰濾液和氫氧化鋁沉淀；向硫酸鋰濾液中加入含磷化合物和堿，攪拌，直至所得溶液pH為9.0?14.0，過濾得到沉淀后干燥，得到磷酸鋰。本發明還提供了一種磷酸錳鐵鋰或磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，采用上述制得的磷酸鋰和磷酸鐵作為原料制得磷酸錳鐵鋰或磷酸鐵鋰正極材料。

技術領域

本發明涉及廢舊磷酸鐵鋰電池回收領域，具體涉及一種廢舊磷酸鐵鋰電池的回收利用方法、磷酸錳鐵鋰及磷酸鐵鋰正極材料的制備方法。

背景技術

目前，以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子二次電池由于成本低而且安全性能好等特點，已開始大量應用于電動工具以及電動車的動力電池。同時廢舊鋰離子電池的數量也將逐年增加。因此，為了回收再利用材料、節約成本并保護環境，回收磷酸鐵鋰廢料變得很有必要。

傳統的回收方法存在成本較高、回收不完全、回收率不佳，污染嚴重等問題，因此，有必要提供一種新的廢舊磷酸鐵鋰電池的回收利用方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種廢舊磷酸鐵鋰電池的回收利用方法，所述回收方法回收率較高，且對環境友好，回收成本較低。回收得到的物質可用于制備磷酸錳鐵鋰和磷酸鐵鋰等正極材料。

本發明第一方面提供了一種廢舊磷酸鐵鋰電池的回收利用方法，包括：

(1)將廢舊磷酸鐵鋰電池進行放電、拆解得到正極片；

(2)將所述正極片溶解在酸中得到混合溶液A，過濾后，得到濾液和濾渣；

(3)向所述濾液中加入氨水，同時攪拌，直至所得的溶液pH為1.0-1.6，過濾得到含有硫酸鋰和硫酸鋁的混合溶液B和磷酸鐵沉淀；將所述磷酸鐵沉淀干燥后得到磷酸鐵；

(4)向所述混合溶液B中加入氨水，同時攪拌，直至所得的溶液pH為5.4-7.0，過濾得到硫酸鋰濾液和氫氧化鋁沉淀；將所述氫氧化鋁沉淀干燥后得到氫氧化鋁；

(5)向所述硫酸鋰濾液中加入含磷化合物和堿，攪拌，直至所得溶液pH為9.0-14.0，過濾得到沉淀后進行干燥，得到磷酸鋰。

其中，所述酸包括硫酸、鹽酸和硝酸中的至少一種。

其中，所述含磷化合物包括磷酸、磷酸氫二銨和磷酸二氫銨中的至少一種。

其中，所述堿包括氨水、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種。

其中，所述步驟(3)、步驟(4)和步驟(5)的攪拌速度分別為100-400r/min。

其中，所述步驟(3)中，加入所述氨水直至所得的溶液pH為1.0-1.6后，繼續攪拌30-60min后過濾；所述步驟(4)中，加入所述氨水直至所得的溶液pH為5.4-7.0后，繼續攪拌30-60min后過濾。

本發明第一方面提供的廢舊磷酸鐵鋰電池的回收利用方法，可以回收磷酸鐵鋰電池中磷、鐵、鋰元素，回收率較高，其中磷、鐵、鋰的回收率均可以達到85％以上。同時，本發明方法對環境友好，提取磷、鐵、鋰的過程中并不產生對環境產生污染的廢液、廢渣。此外，所述方法操作簡單，成本較低。

本發明第二方面提供了一種磷酸錳鐵鋰正極材料的制備方法，包括：

(1)將廢舊磷酸鐵鋰電池進行放電、拆解得到正極片；

(2)將所述正極片溶解在酸中得到混合溶液A，過濾后，得到濾液和濾渣；