[發(fā)明專利]一種回收廢舊鈦酸鋰系鋰離子電池負(fù)極片中鋰的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810940687.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN109037722A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏群軒;顏群湘;肖紹輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南金凱循環(huán)科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M6/52
• 分類號(hào): H01M6/52;H01M10/54;C22B7/00;C22B21/00;C22B26/12;C22B34/12
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一種回收廢舊鈦酸鋰系鋰離子電池負(fù)極片中鋰的方法，包括以下步驟：步驟一、將廢舊鈦酸鋰系鋰離子電池充滿電；步驟二、把充滿電的電池拆解，得負(fù)極片、正極片、隔膜和電池殼；步驟三、將負(fù)極片置于150?550℃的溫度下進(jìn)行熱處理；步驟四、向熱處理后的負(fù)極片按照1:10?1:3的固液比加入水，攪拌0.5?4h后得到固液混合物；步驟五、用20?80目的震動(dòng)篩對(duì)步驟四所得固液混合物進(jìn)行過濾，得金屬鋁、含鈦酸鋰粉的水溶液；步驟六、向步驟五所得的含鈦酸鋰粉的水溶液中加入硫酸或鹽酸并不斷攪拌，調(diào)節(jié)溶液的pH值至1.0?2.0，然后過濾即得含鈦的濾渣和含鋰化合物的溶液，所述鋰化合物為硫酸鋰和氯化鋰。該方法的回收率較高，可大規(guī)模生產(chǎn)，具有極為廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰回收領(lǐng)域，特別涉及到一種回收廢舊鈦酸鋰系鋰離子電池負(fù)極片中鋰的方法。

背景技術(shù)

鈦酸鋰系鋰電池是利用儲(chǔ)存在正極材料中的鋰離子以及電子在充電放電過程中反向移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)正常工作的，其正極材料一般采用鋰合金金屬氧化物，例如鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸錳鋰等，負(fù)極材料采用鈦酸鋰。鈦酸鋰系鋰離子電池在使用過程中容易發(fā)生鋰沒有及時(shí)脫出而在負(fù)極片上沉積的現(xiàn)象，尤其是對(duì)于梯次利用后容量剩余不足一半的廢舊鋰離子電池。此外，在高低溫、過充過放或者其它特殊工況下濫用后，鋰在負(fù)極片上的沉積也十分嚴(yán)重。通過拆解可以發(fā)現(xiàn)，負(fù)極片表面有大量的黃色金屬鋰單質(zhì)，并且在空氣中迅速發(fā)生氧化。如果不能采用合理的方法回收負(fù)極片上沉積的鋰，不僅是對(duì)鋰資源的浪費(fèi)，還可能造成環(huán)境的污染。

公開號(hào)為CN107394298A的中國(guó)專利公開了一種廢舊鋰離子電池負(fù)極片上鋰資源回收方法，其包括以下步驟：首先將負(fù)極片表面的塊狀粉料制成精細(xì)粉料，并與稀鹽酸反應(yīng)過程中輔以超聲攪拌，從而實(shí)現(xiàn)鋰資源的浸出。該方法雖然可以得到純度較高的碳酸鋰粉末，但是浸出率并不高，從而導(dǎo)致鋰的回收率偏低。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中還未發(fā)現(xiàn)有一種可以有效避免鋰資源浪費(fèi)的回收廢舊鈦酸鋰系鋰離子電池負(fù)極片中鋰的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種回收廢舊鈦酸鋰系鋰離子電池負(fù)極片中鋰的方法，使用該方法對(duì)廢舊鈦酸鋰系鋰離子電池進(jìn)行回收可以有效避免鋰資源的浪費(fèi)。

為了解決上述問題，采用以下技術(shù)方案：一種回收廢舊鈦酸鋰系鋰離子電池負(fù)極片中鋰的方法，包括以下步驟：

步驟一、將廢舊鈦酸鋰系鋰離子電池充滿電；

步驟二、把步驟一所得充滿電的電池拆解，得負(fù)極片、正極片、隔膜和電池殼；

步驟三、將步驟二所得負(fù)極片置于150-550℃的溫度下進(jìn)行熱處理；

步驟四、向步驟三熱處理后的負(fù)極片按照1:10-1:3的固液比加入水，攪拌0.5-4h后得到固液混合物；

步驟五、用20-80目的震動(dòng)篩對(duì)步驟四所得固液混合物進(jìn)行過濾，得金屬鋁、含鈦酸鋰粉的水溶液；

步驟六、向步驟五所得的含鈦酸鋰粉的水溶液中加入硫酸或鹽酸并不斷攪拌，調(diào)節(jié)溶液的pH值至1.0-2.0，然后過濾即得含鈦的濾渣和含鋰化合物的溶液，所述鋰化合物為硫酸鋰和氯化鋰。

優(yōu)選地，步驟四中所述固液比為1:3.5。

優(yōu)選地，步驟六中所述硫酸或鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。

優(yōu)選地，步驟六得到含鋰化合物的溶液后，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH為10，然后過濾，將過濾得到的濾液與碳酸鈉充分反應(yīng)并蒸發(fā)濃縮即得碳酸鋰。