[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于動(dòng)力電池箔片中特征元散列的物理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011293139.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112510280B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余海軍;戴宏亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/54
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/54;C22B21/00;C22B7/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 左恒峰

本發(fā)明屬于電池材料回收領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于動(dòng)力電池箔片中特征元散列的物理方法及其應(yīng)用，該物理方法包括如下步驟：取廢舊動(dòng)力電池正極片，加熱，冷卻；再轉(zhuǎn)移至保溫裝置中，加入二氧化碳，萃取有機(jī)物，過(guò)篩，得到正極材料粉和鋁箔；將正極材料粉進(jìn)行洗滌，取濾渣；將濾渣轉(zhuǎn)移至電解槽內(nèi)，加入鈉鹽溶液，以金屬鉑作為陽(yáng)極和陰極，施加電壓并控制壓強(qiáng)，超聲處理，泄壓靜置，排出固體物料，過(guò)濾，取濾渣，洗滌，烘干，即得電池級(jí)的正極材料。本發(fā)明利用電池極片中有機(jī)物料、無(wú)機(jī)物料、鋁箔等不同物料的熱膨脹系數(shù)的差異，通過(guò)高溫?液氮急冷，使不同物料之間產(chǎn)生散列，得到有機(jī)物料、無(wú)機(jī)物料、鋁箔的混合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池材料回收領(lǐng)域，具體涉及一種基于動(dòng)力電池箔片中特征元散列的物理方法。

背景技術(shù)

據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2019年，新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成124.2萬(wàn)輛和120.6萬(wàn)輛。其中，純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成102萬(wàn)輛和97.2萬(wàn)輛，在新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)下，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展。

新能源汽車(chē)的大量推廣帶動(dòng)動(dòng)力電池的大量使用，動(dòng)力電池通常壽命為5-8年，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的使用后，電池性能衰減，不滿(mǎn)足消費(fèi)者的使用需求，需要回收拆解處理。傳統(tǒng)回收處理方法是將動(dòng)力電池拆解，取其電芯依次進(jìn)行熱解、破碎、分選，得到正負(fù)極電極材料復(fù)合粉。傳統(tǒng)方法熱解使鋁箔中的金屬鋁氧化為氧化鋁，氧化鋁與正負(fù)極電極材料復(fù)合粉混合，后續(xù)除雜需要消耗大量的化學(xué)藥劑，環(huán)境污染較大。且由于鋁的氧化，難以以金屬的形態(tài)對(duì)鋁進(jìn)行回收，廢電池中有價(jià)物料的回收率降低，回收經(jīng)濟(jì)效益不樂(lè)觀。電解液中的六氟磷酸鋰在高溫?zé)峤獾臈l件下分解為五氟化磷和氟化鋰，氟化鋰夾雜在正負(fù)極電極材料復(fù)合粉中，所得產(chǎn)品雜質(zhì)種類(lèi)多、含量高，不能直接用作電池生產(chǎn)制造用原材料，局限性明顯。

散列是指通過(guò)采用一定的方式，將正極材料與有機(jī)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)快速?gòu)氐追蛛x。采用物理方法，在不破壞原有基材形態(tài)的條件下，將電池箔片中特征元(特征元指鋁箔、正極材料、粘結(jié)劑)散列，實(shí)現(xiàn)對(duì)特征元的針對(duì)性回收，是節(jié)能、環(huán)保、高效處理廢電池極片的新方向。

因此，亟需開(kāi)發(fā)一種基于動(dòng)力電池箔片中特征元散列的物理方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于動(dòng)力電池箔片中特征元散列的物理方法，該方法利用電池極片中有機(jī)物料、無(wú)機(jī)物料、鋁箔等不同物料的熱膨脹系數(shù)的差異，通過(guò)高溫-液氮急冷，使不同物料之間產(chǎn)生散列，得到有機(jī)物料、無(wú)機(jī)物料、鋁箔的混合物。

本發(fā)明所述的特征元散列是指采用一定的方式，將鋁箔、正極材料與有機(jī)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)快速?gòu)氐追蛛x。物理方法是相對(duì)化學(xué)方法而言，無(wú)需加入過(guò)多化學(xué)試劑。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于動(dòng)力電池箔片中特征元散列的物理方法，包括如下步驟：

(1)取廢舊動(dòng)力電池正極片，加熱，冷卻；

(2)將正極片轉(zhuǎn)移至保溫裝置中，加入二氧化碳，進(jìn)行減壓-加壓循環(huán)萃取有機(jī)物，再回收二氧化碳，過(guò)篩，得到正極材料粉和鋁箔；

(3)將正極材料粉進(jìn)行洗滌，得到濾渣；

(4)將濾渣轉(zhuǎn)移至電解槽內(nèi)，加入鈉鹽溶液，以金屬鉑作為陽(yáng)極和陰極，施加電壓并控制壓強(qiáng)和超聲處理，泄壓靜置，先排出固體物料，再排出漂浮物，過(guò)濾固體物料，取濾渣，洗滌，烘干，靜電分離，即得正極材料。

優(yōu)選地，步驟(1)中，所述廢舊動(dòng)力電池正極片中的正極材料為磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、錳酸鋰、鎳錳酸鋰或富鋰錳基正極材料中的一種。

優(yōu)選地，步驟(1)中，所述冷卻是將溫度急冷至-210～-190℃，冷卻的時(shí)間為2-30s。

優(yōu)選地，步驟(1)中，所述加熱的溫度為200℃-400℃，所述加熱的氣氛為惰性氣體。

更優(yōu)選地，所述惰性氣體為氮?dú)狻⒑狻鍤庵械囊环N。