[發明專利]一種廢舊磷酸鐵鋰動力電池綠色回收處理的方法

在審

• 申請號: 202210855671.0
• 申請日: 2022-07-20
• 公開（公告）號: CN115193889A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 宋大衛;張洪周;張聯齊
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: B09B3/35
• 分類號: B09B3/35;B09B3/70;B09B3/30;B09B3/38;B09B3/40;H01M10/54;C22B7/00;B09B101/16
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一種廢舊磷酸鐵鋰動力電池綠色回收處理方法，包括以下步驟：將廢舊電池放電、切割拆解后用稀堿液浸泡后直接回收鋁塑膜和極耳；浸泡后的電芯采用機械分離，得到正極片、負極片、隔膜，隔膜直接回收；分別將正極片和負極片機械粉碎并置于稀堿液中浸泡、洗滌、烘干；分別將干燥后的正極物料、負極物料機械攪拌粉碎，篩分后將鋁箔片和銅箔片分離后回收，將正極粗粉料和負極粗粉料分別進行球磨、篩分；將篩分后的正極粉料、負極粉料分別進行熱處理，最后回收正、負極粉料。本發明的優點是：本方法回收工藝簡單，回收的正極粉料和負極粉料具有較好的充放電性能，可再次利用；鋁箔片、銅箔片、鋁塑膜、極耳、隔膜可同時回收且具有較高的純度。

技術領域

本發明屬于廢電池回收處理技術領域，更具體地說，是涉及一種廢舊磷酸鐵鋰動力電池綠色回收處現方法。

背景技術

隨著我國電動汽車、電動自行車的示范運營及推廣速度加快，對動力電池尤其是以LiFePO₄、LiMn₂O₄型為代表的鋰離子動力電池的用量急劇增加，未來將面臨著大量廢舊動力電池處理問題。對于使用后的動力電池首先應該考慮梯次利用，用作儲能電池，這樣可以大幅降低動力電池和儲能電池的使用成本，加快電動汽車的推廣普及速度。對于報廢的或已經梯次利用過的廢舊動力電池，已不具有使用價值，這些電池如果不處理或處理不好，不但會污染環境，而且還會造成資源浪費。

目前我國現有的廢舊鋰離子電池回收技術雖然較多，但這些設備及工藝只適用于含有Co、Ni等稀貴金屬的數碼鋰離子電池(LiCoO₂型、三元型)，即先將正極材料酸溶形成等，再用萃取法或化學沉淀法或電解法回收CoSO₄、Li₂CO₃、CoC₂O₄、Co(OH)₂、金屬Co等。但這些方法存在的問題包括：1)大量使用有機溶劑如有機酸、萃取劑等，對環境會造成二次污染；2)工藝復雜，對設備的要求高；3)附加值低、成本高。因此，使得這些技術不適用于回收處理不含稀貴金屬的廢舊鋰離子動力電池如iFePO₄型、LiMn₂O₄型等。因此開發專門針對鋰離子動力電池的回收技術尤為必要。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題，提供一種廢舊磷酸鐵鋰動力電池綠色回收處理方法，相對于現有技術，用該方法回收處理廢舊磷酸鐵鋰動力電池工藝簡單、綠色環保、效率高、成本低、回收全面、回收的電極粉料可以再次使用。

本發明的技術方案：

一種廢舊磷酸鐵鋰動力電池綠色回收處理方法，包括以下步驟：

1)將廢舊電池放電、切割拆解后用稀堿液浸泡15-30min，浸泡后的鋁塑膜和極耳直接回收；

2)浸泡后的電芯采用機械分離，得到正極片、負極片、隔膜，隔膜直接回收；

3)分別將正極片和負極片機械粉碎，并置于稀堿液中浸泡攪拌2-3小時，洗滌過濾后將所得物料分別于真空度70-90mPa下烘干；

4)分別將干燥后的正極物料、負極物料機械攪拌粉碎，篩分后分別得到鋁箔片、包含少量鋁屑的正極粗粉料和銅箔片、包含少量銅屑的負極粗粉料，將鋁箔片和銅箔片分離后回收，將正極粗粉料和負極粗粉料分別進行球磨、篩分；

5)將篩分后的正極粉料在惰性或還原氣氛下進行熱處理，負極粉料在空氣氣氛下進行熱處理，最后回收正、負極粉料。

所述步驟1)和步驟3)中的稀堿液為NaOH水溶液，稀堿液的濃度為0.0001-0.1mol/L；將廢堿液中的雜質除去，經過烘干處理后循環利用。

所述步驟1)-4)均在密封在箱體內進行，操作人員通過手套在箱體外操作，箱體內的廢氣通過管道引導通入凈化塔，淋洗凈化處理后排入大氣。