[發明專利]一種廢鋰離子電池極片的回收方法

在審

• 申請號: 201811292138.8
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111129631A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王勝強
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明專利涉及廢舊電池回收領域，具體涉及的是一種廢鋰離子電池極片的回收方法。本發明公開了一種廢鋰離子電池極片的回收方法。其過程如下：將廢鋰離子電池放電、去殼后，將正、負極片分離，將負極極片加入水、醇類配制的混合溶液中，超聲后，固液分離得到銅箔和含碳材料；將正極極片加入到水、醇類、堿類配制的混合溶液，超聲后，固液分離得到鋁箔和含鈷、鋰元素的固體物質。兩種溶液均可循環使用。得到的正極材料可經過加熱處理，得到新的正極活性物質，負極碳材料可燃燒處理。本發明可快速處理廢鋰電池的極片，得到高純度鋁、銅，含鈷和鋰元素的正極材料，解決了傳統分離回收時間長，污染重，材料分離不徹底的問題，具有顯著的經濟效益。

技術領域：

本發明專利涉及廢電池回收領域，具體涉及的是一種廢鋰離子電池極片的回收方法。

背景技術：

隨著手機，移動電器和新能源汽車的大量普及和使用，鋰離子電池由于具有輕便，電容量大的優點，得到了廣泛的應用。但是鋰電池本身具有一定的使用壽命，隨著時間的推移，大量鋰離子電池會逐漸報廢。因為鋰電池使用了鈷、鋰、鋁、銅等價格較高的金屬，而中國這部分礦藏不是很豐富，因此回收鋰電池有用組分，并將其循環利用和使用是十分必要的。鋰電池回收的一個重要環節就是電池極片和負載材料的徹底和快速分離。廢鋰電池資源化方法包括濕法冶金、火法冶金及機械物理法。相比于濕法及火法，常用的是機械物理法，其采用錘振破碎、振動篩分與氣流分選組合工藝對廢鋰電池極片組成材料進行分離，基于顆粒間尺寸差和形狀差的振動過篩可使電極金屬箔片與負載粉料物質得以初步分離，可實現對廢鋰電池極片材料中金屬與負載的粉料物質的資源化利用。機械物理法的缺點是分離效率不是很高，存在極片和負載的粉料物質分離不徹底的問題。因此，廢鋰電池極片的金屬箔片和所負載粉料物質需要一種快速和徹底的分離方法。

發明內容：

本發明專利的目的在于提供一種廢鋰離子電池極片上金屬箔片和其所負載粉料物質的快速分離和回收方法。

本發明專利解決其技術問題所采用的技術方案如下：

將廢鋰離子電池放電去殼后，將正、負極片和隔膜分離，將負極極片加入水、醇類配制的混合溶液，室溫下短時間超聲后，固液分離得到銅箔和含碳材料；將正極極片加入到水、醇類和堿類配制的混合溶液短時間超聲后，固液過濾分離分別得到鋁箔和含鈷、鋰元素的固體物質和溶液。處理正、負極片的混合溶液可以分別循環使用。真空干燥到的正極固體材料可以經過凈化處理，得到新的正極活性物質，負極碳材料可以干燥后燃燒處理。本發明可以快速分離處理廢鋰離子電池的正、負極片，得到高純度鋁、銅，和含有鈷和鋰的正極材料，混合溶液均可以循環使用，解決了傳統分離回收方法時間長，能耗高，有色金屬與極片負載材料分離不徹底的缺點，具有廣泛的應用前景和顯著的經濟效益。

具體實施方式：

實施例1

將廢鋰離子電池放電、去殼后，將正、負極片分離，將負極極片加入水、乙醇配制的混合溶液中，水和乙醇的質量比為10∶1，20℃超聲1分鐘后，固液分離得到銅箔和含碳材料；將正極極片加入到水、乙醇、氫氧化鈉配制的混合溶液，水和乙醇的質量比為10∶1，水和氫氧化鈉的質量比為50∶1，20℃超聲1分鐘后，固液分離得到鋁箔和含鈷、鋰元素的固體物質。兩種溶液均可循環使用。

實施例2

將廢鋰離子電池放電、去殼后，將正、負極片分離，將負極極片加入水、甲醇配制的混合溶液中，水和甲醇的質量比為2∶1，15℃超聲2分鐘后，固液分離得到銅箔和含碳材料；將正極極片加入到水、甲醇、氫氧化鉀配制的混合溶液，水和乙醇的質量比為2∶1，水和氫氧化鉀的質量比為100∶1，15℃超聲2分鐘后，固液分離得到鋁箔和含鈷、鋰元素的固體物質。兩種溶液均可循環使用。

實施例3