[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)廢舊鋰離子電池?zé)o氧裂解的回收方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010181941.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113410532A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王武生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海廣謀能源技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/54
• 分類號(hào): H01M10/54;H01M10/0525
• 代理公司: 上海海頌知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)廢舊鋰離子電池?zé)o氧裂解的回收方法，包括廢舊鋰離子電池，所述的回收方法是將廢舊鋰離子電池浸沒(méi)于金屬或/和合金的熔融液中，通過(guò)在隔絕空氣的金屬或/和合金的熔融液的作用下進(jìn)行無(wú)氧裂解。本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)造性地使廢舊鋰離子電池在金屬或/和合金的熔融液中發(fā)生無(wú)氧裂解，不僅裂解效率高、污染少、能耗低，而且所需投資少、處理效率高，對(duì)實(shí)現(xiàn)廢舊鋰離子電池資源化利用具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值和深遠(yuǎn)社會(huì)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是涉及一種實(shí)現(xiàn)廢舊鋰離子電池?zé)o氧裂解的回收方法，屬于廢棄物資源化回收利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于鋰離子電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料成分多，特別是其中的粘接劑是非常穩(wěn)定的材料如聚偏四氟乙烯，所以現(xiàn)在難以回收利用。目前采用的方法是直接焚燒，然后通過(guò)堿、酸處理，焚燒的目的是使其中的粘接劑聚偏四氟乙烯與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，從而使粘接劑摻合料失效，正負(fù)極材料從正負(fù)極上脫落，同時(shí)其中的隔膜也會(huì)發(fā)生燃燒。但這種處理方法會(huì)造成污染，同時(shí)其它材料如鋁箔、鋰鹽等也會(huì)與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，回收率低，造成資源浪費(fèi)。

隨著電子產(chǎn)品的報(bào)廢越來(lái)越多，用于電子產(chǎn)品的鋰離子電池的報(bào)廢量也越來(lái)越大，如何環(huán)保回收鋰離子電池也越來(lái)越重要。因此，本領(lǐng)域急需研發(fā)一種既清潔環(huán)保，且能耗和成本低，資源利用率高，尤其可解決裂解釜內(nèi)易結(jié)垢、結(jié)焦這個(gè)世界性技術(shù)難題的有關(guān)廢舊鋰離子電池的回收方法，這將對(duì)廢舊鋰離子電池的資源化利用具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值和深遠(yuǎn)社會(huì)意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題和需求，本發(fā)明的目的是提供一種既清潔環(huán)保，且能耗和成本低，資源利用率高，尤其可解決裂解釜內(nèi)易結(jié)垢、結(jié)焦這個(gè)世界性技術(shù)難題的，能實(shí)現(xiàn)廢舊鋰離子電池?zé)o氧裂解的回收方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種實(shí)現(xiàn)廢舊鋰離子電池?zé)o氧裂解的回收方法，包括廢舊鋰離子電池，所述回收方法是將廢舊鋰離子電池浸沒(méi)在金屬或/和合金的熔融液中，通過(guò)在隔絕空氣的金屬或/和合金的熔融液的作用下進(jìn)行無(wú)氧裂解，從而可以將不同的材料進(jìn)行分離，如：將正負(fù)極與其中的隔膜分離。

由于在熔融液中沒(méi)有空氣，可達(dá)到隔絕空氣的效果。廢舊鋰離子電池通過(guò)在隔絕空氣的金屬或/和合金的熔融液的隔絕和加熱作用下進(jìn)行無(wú)氧裂解，其中的塑料外殼及隔膜等有機(jī)物可被裂解成油和氣體，電極材料與集流體之間的粘接劑在高溫作用下失去粘性而相互分離，廢舊鋰離子電池中的金屬銅箔和鋁箔由于沒(méi)有與空氣接觸也不會(huì)被氧化，仍然保持原狀，電極材料同樣保持原狀，因此，本發(fā)明方法，不僅裂解回收效率高，而且資源化利用程度高。

一種實(shí)施方案，所述金屬或/和合金的熔融液的溫度在300～700℃之間。在此溫度范圍內(nèi)，電池塑料外殼及隔膜均可完全裂解成油和氣體，且可使粘接劑失去粘性。

一種實(shí)施方案，所述的回收方法是先將廢舊鋰離子電池浸沒(méi)于300～450℃的金屬或/和合金的熔融液中，使粘結(jié)劑、隔膜、塑料件、橡膠件裂解完全，然后升溫至690～720℃，使其中的鋁金屬熔化。在300～450℃下，可使塑料及隔膜裂解成油的比例高，回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高；在690～720℃，可使其中的鋁箔熔化，實(shí)現(xiàn)對(duì)其中金屬鋁的回收。

一種實(shí)施方案，所述的回收方法是先將廢舊鋰離子電池浸沒(méi)于300～450℃的金屬或/和合金的熔融液中，使粘結(jié)劑、隔膜、塑料件、橡膠件裂解完全，然后將未裂解的剩余物移至690～720℃的金屬或/和合金的熔融液中，使其中的鋁金屬熔化。這種分離式加熱裂解方法可顯著提高裂解效率，分工協(xié)作。

一種實(shí)施方案，在鋁金屬熔化后，再降溫至350～660℃，使熔融的鋁金屬凝固成鋁塊。目前全世界在回收廢舊鋰離子電池時(shí)，都是通過(guò)酸或堿將鋁箔溶解成硫酸鋁或鋁酸鈉，這種處理方式不僅將寶貴的金屬鋁浪費(fèi)，還消耗大量的酸或堿，同時(shí)還產(chǎn)生新的廢水污染。本發(fā)明方法可將寶貴的鋁箔完全回收利用，并且可節(jié)省大量化學(xué)藥品，還杜絕了新污染。