[發明專利]一種廢舊鋰電池處理方法及設備

在審

• 申請號: 201811114053.0
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109193058A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 許開華;黃冬波;王守榮;韓小云;廖永虎;李智專
• 申請（專利權）人: 荊門市格林美新材料有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 吳楚

本發明涉及一種廢舊鋰電池處理方法，包括熱解過程：先將拆解出來的廢舊鋰電池電芯整體進行低溫預熱；對預熱過的電芯進行升溫熱解；降溫，使電芯冷卻；將熱解過程中排出的煙氣進行回收處理；上述過程均在負壓無氧條件下進行，壓力為?0.05～?0.15KPa。本發明將電池進行整體熱解可通過鋁殼保護內部的正極片鋁箔不被氧化，減少后端破碎工序過程中鋁進入到含鈷鎳粉料中，增加鋁的回收率；采用負壓無氧環境進行低溫熱解和冷卻，減少鋁正極片和銅負極片的氧化，保證鋁和銅的金屬延展性，有利于正負極片與正負極活性材料的分離，通過控制熱解溫度和熱解時間，可以實現電解液、隔膜紙的熱解率不低于99％。

技術領域

本發明涉及廢舊鋰電池回收技術領域，具體涉及一種廢舊鋰電池低溫熱解及尾氣回收處理方法和設備。

背景技術

廢舊鋰離子電池內含有大量的重金屬以及廢酸、廢堿等電解質溶液，如果隨意丟棄，會對土地、水源等造成嚴重的傷害。廢舊電池的回收再利用，一來可以防止污染，二來可以對其中有用的成分進行再利用，節約資源。

鋰離子電池中整體結構緊密，尤其正負極活性物質還是由粘結劑粘結在電極片上，粉狀附著在正負極的金屬極片上，通過機械力很難分離。公開號為CN103730704A的專利公開了一種對廢舊二次電池進行焚燒處理以去除二次電池中的有機物的方法，該方法雖然可以將電池中的有機物和無機物較好的分離，但是在焚燒過程中，二次電池中的金屬如鋁、銅等也會發生一定程度的氧化，使分離得到的正負極活性物質中混入鋁的氧化物粉末，在后續濕法浸出工序中造成安全隱患。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供一種分離效果好，且分離得到的電極粉中鋁含量少的廢舊鋰電池處理方法和設備。

本發明解決上述技術問題所采用的方案是：

一種廢舊鋰電池處理方法，包括熱解過程，所述熱解過程包括如下步驟：

(1)將拆解出來的廢舊鋰電池電芯整體進行低溫預熱，預熱溫度150～250℃；

(2)對預熱過的電芯進行升溫熱解，熱解溫度為250～500℃；

(3)降溫，使電芯冷卻到不超過100℃；

(4)將熱解過程中排出的煙氣進行回收處理；

上述過程均在負壓無氧條件下進行，壓力為-0.05～-0.15KPa。

優選地，步驟(1)預熱時間為0.5-1小時、步驟(2)熱解時間為0.5～0.8小時、步驟(3)冷卻時間為0.3～0.6小時。

優選地，所述熱解過程中排出的煙氣中氧濃度不超過2％。

優選地，步驟(4)的煙氣回收過程包括：

(1)通過負壓將熱解產生的煙氣進行收集，并進行二次燃燒；

(2)對燃燒后的煙氣采用急冷處理，使煙氣溫度降到不超過250℃；

(3)將急冷后的煙氣采用碳酸氫鈉霧化除酸；

(4)向除酸后的煙氣中噴入超細活性炭，最后通過布袋除塵器對粉塵進行收集，除塵后的煙氣直接排放。

優選地，步驟(1)中二次燃燒的溫度不低于900℃，燃燒時間不低于3秒。

本發明還提供了用于上述處理方法的設備，包括隧道窯窯體，和用于裝載運輸廢舊鋰電池電芯的窯車，所述隧道窯窯體采用耐火材料砌筑，分為依次連通的預熱區、熱解區和冷卻區，所述隧道窯窯體兩側分布有燃燒器，所述隧道窯窯體的進料口和出料口采用雙閘門控制，所述隧道窯上部設置有煙氣出口，所述煙氣出口通過管道依次連接二次燃燒室、急冷室、除酸裝置和布袋除塵器，所述管道內連接有用于提供煙氣流動動力的負壓裝置，所述布袋除塵器連接有活性炭噴射裝置。