[發明專利]一種鋰電池回收拆解過程中的鋰電池放電方法

有效

• 申請號: 202011076234.6
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112331947B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 王濤;王升高;張雪梅;王簫;徐念
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學;蘇州香榭軒表面工程技術咨詢有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 向亞蘭

本發明公開了一種鋰電池回收拆解過程中的鋰電池放電方法，其包括：采用等離子體放電方法生成等離子體并形成放電導通通道，通過所述放電導通通道導通鋰電池的正極和負極，實現鋰電池放電；該方法可以實現將鋰電池存儲的能量充分安全釋放，達到綠色工業化批量生產的要求，其不僅具有技術先進，智能化水平高，污染少，能耗小等諸多優點；而且符合國家現在綠水青山的環保政策，符合目前的鋰電池發展的趨勢，也符合整體社會發展智能化的發展需求。

技術領域

本發明屬于鋰電池回收技術領域，尤其涉及等離子體放電技術與鋰電池回收相結合，具體涉及一種鋰電池回收拆解過程中的鋰電池放電方法。

背景技術

自上世紀80年代以來，鋰電池技術逐步發展并完善。自2000年以來，電動汽車逐步發展起來，其中鋰電池由于其高比能量，循環壽命長等諸多優點，成為汽車動力電池的主要的能源存儲形式；目前每年鋰電池的產量50-100萬噸，而鋰電池循環壽命800-1000次左右，總體使用壽命僅為3-5年，鋰電池的制備材料有鋰、鈷、氟等，不但為稀有材料比較昂貴，同時也是有劇毒的性質，為環保、資源的循環利用等問題，因此鋰電池的回收是不得不面對的問題。

鋰電池回收拆解首先需要面對的問題為放電；鋰電池有相應的保護系統，鋰電池的最低截止電壓為不低于2.5V，剩余3-5％的電量，且每塊回收電池肯定不是放電終止的電池，都帶有一定的電量。在拆解過程中，若不小心，即可能引起正負極短路，造成相應的燃燒，爆炸等安全隱患。

目前市場上對此有四種處理方式：一種采用直接煅燒的處理方式，即將鋰電池直接放入窯爐煅燒，但這樣處理造成了電解液、隔膜、鋁膜、碳粉等都不能收集，能耗大，窯爐內的爆燒等風險仍然存在，此種方案主要在日本等國家流行，主要的回收目的為鋼鐵冶煉；二為液氮冷凍的方式，即將鋰電池直接放入液氮冷凍粉碎，冷凍粉碎后，再將相應的物料加熱分離；此方案主要在美國等國家采用，特點為安全，但是能耗及設備要求較高；三為電阻放電法，即人工將正負電極間串聯電阻，通過電阻放電；此方案的主要問題為，各種電芯規格型號不同，容量及大小均不同，人工勞動量較大，批量性工業生產不易；四為5-10％氯化鈉溶液浸泡放電，此方案工藝簡單，且同時可以起到冷卻電池的作用，安全性及工業化都不存在問題，此方案為中國國內鋰電池回收處理的主要方案，但其主要問題為鋰電池在鹽水浸泡放電過程中不可避免的氟、有機物及重金屬鈷、鎳等污染鹽水，且放電后的鋰電池要經過清洗，干燥步驟；最后回收的鋰電池正負極材料及鋁、銅粉中含有一定的氯化鈉，對后續循環利用工藝有不良影響。

綜上所述，雖然鋰電池的回收與綜合利用已經展開，但是在回收拆解鋰電池放電，目前的工藝還有諸多不足與缺陷。迫切需要新的放電技術的引進。讓鋰電池的拆解回收工作更安全、更經濟、更環保、更智能。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種新的鋰電池回收拆解過程中的鋰電池放電方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種鋰電池回收拆解過程中的鋰電池放電方法，所述鋰電池放電方法包括：采用等離子體放電方法生成等離子體并形成放電導通通道，通過所述放電導通通道導通鋰電池的正極和負極?？梢詫崿F將鋰電池存儲的能量充分安全釋放，達到綠色工業化批量生產的要求。

根據本發明的一些優選方面，所述鋰電池為裸露出部分或全部的所述正極和所述負極的電芯。

根據本發明的一些優選且具體的方面，通過將所述電芯浸沒在所述等離子體中以使所述正極和所述負極之間形成由所述等離子體構成的所述放電導通通道。

根據本發明的一些優選且具體的方面，所述等離子放電方法采用的等離子體技術為低壓、低溫等離子體。

根據本發明的一些優選方面，所述鋰電池放電方法還包括：使所述等離子體放電、所述鋰電池的放電分別在真空條件下進行。

根據本發明的一些優選且具體的方面，所述真空條件的真空度為0.0001-100kpa。