废旧锂电池回收及再生利用方法

1157 编辑：中冶有色技术网来源：四川普力科技有限公司

2023-12-21 15:31:33

权利要求书： 1.一种废旧锂电池回收及再生利用方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤S1，预处理：在废旧锂电池正负极连接电解装置，万用表测量电池剩余电量，拆解释放完剩余电量的电池包，回收正极材料；

步骤S2，分离正极活性物质：将所述正极材料进行焙烧，冷却到室温后取出进行破碎，筛选得到铝箔和正极活性粉末；

步骤S3，金属浸出：所述正极活性粉末用去离子水稍微湿润，以有机酸作浸取剂，与还原剂充分混合，在搅拌下微波辐射加热浸出，待冷却后通过得到金属浸出液；

步骤S4，再生利用：在所述金属浸出液中加入草酸，恒温搅拌充分反应后静置陈化，离心洗涤干燥得到草酸盐沉淀，所述沉淀与适量碳酸锂混合，升温煅烧得到镍钴锰三元正极材料。

2.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收及再生利用方法，其特征在于：所述步骤S1中电解装置的电解液浓度为1 8mol/L的氯化钠溶液。

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3.根据权利要求2所述的废旧锂电池回收及再生利用方法，其特征在于：所述步骤S1整个过程需在通风环境下进行。

4.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收及再生利用方法，其特征在于：所述步骤S2中所述焙烧为逐渐升温焙烧，所述铝箔为易回收的铝箔。

5.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收及再生利用方法，其特征在于：所述步骤S3中所述无机酸为苹果酸，所述还原剂为双氧水。

6.根据权利要求5所述的废旧锂电池回收及再生利用方法，其特征在于：所述步骤S3中所述苹果酸浓度为0.5 2.5mol/L，反应温度为30 80℃，反应时间为20 80min，所述双氧水~ ~ ~含量为0 6%。

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7.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收及再生利用方法，其特征在于：所述步骤S4中所述草酸浓度为0.1 0.5mol/L，反应温度为30 80℃，反应时间为15 60min。

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说明书：一种废旧锂电池回收及再生利用方法技术领域[0001] 本发明涉及锂电池领域，特别涉及一种废旧锂电池回收及再生利用方法。背景技术[0002] 锂电池的大量应用有效缓解了环境污染与能源短缺的问题，但退役下来的锂电池如果得不到妥善处理，将会造成更加严重的环境污染和资源浪费等问题。因此，锂电池的回收利用尤为重要，通过简单的焚烧或者填埋都会使电池中含有的有毒物质进入到自然界，危害人体健康、污染土壤水体大气；另一方面，制备锂电池所需要的锂和钴在全球的储量很少，且地区分布极不平衡，对锂和钴的价格产生了极大影响，对于锂电池的回收及再生利用迫在眉睫。发明内容[0003] 针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种废旧锂电池回收及再生利用方法。[0004] 为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：[0005] 一种废旧锂电池回收及再生利用方法，该方法包括如下步骤：[0006] 步骤S1，预处理：在废旧锂电池正负极连接电解装置，万用表测量电池剩余电量，拆解释放完剩余电量的电池包，回收正极材料；[0007] 步骤S2，分离正极活性物质：将所述正极材料进行焙烧，冷却到室温后取出进行破碎，筛选得到铝箔和正极活性粉末；[0008] 步骤S3，金属浸出：所述正极活性粉末用去离子水稍微湿润，以有机酸作浸取剂，与还原剂充分混合，在搅拌下微波辐射加热浸出，待冷却后通过得到金属浸出液；[0009] 步骤S4，再生利用：在所述金属浸出液中加入草酸，恒温搅拌充分反应后静置陈化，离心洗涤干燥得到草酸盐沉淀，所述沉淀与适量碳酸锂混合，升温煅烧得到镍钴锰三元正极材料。[0010] 在本申请公开的废旧锂电池回收及再生利用方法中，所述步骤S1中电解装置的电解液浓度为1 8mol/L的氯化钠溶液。~

[0011] 在本申请公开的废旧锂电池回收及再生利用方法中，所述步骤S1整个过程需在通风环境下进行。[0012] 在本申请公开的废旧锂电池回收及再生利用方法中，所述步骤S2中所述焙烧为逐渐升温焙烧，所述铝箔为易回收的铝箔。[0013] 在本申请公开的废旧锂电池回收及再生利用方法中，所述步骤S3中所述无机酸为苹果酸，所述还原剂为双氧水。[0014] 在本申请公开的废旧锂电池回收及再生利用方法中，所述步骤S3中所述苹果酸浓度为0.5 2.5mol/L，反应温度为30 80℃，反应时间为20 80min，所述双氧水含量为0 6%。~ ~ ~ ~

[0015] 在本申请公开的废旧锂电池回收及再生利用方法中，所述步骤S4中所述草酸浓度为0.1 0.5mol/L，反应温度为30 80℃，反应时间为15 60min。~ ~ ~

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过更加简单的方法处理废旧锂电池，让锂、钴、镍、铜金属实现较好的回收效率，所述锂电池回收方法具有流程简单、回收率高、资源最大化、减少环境污染的优点；同时锂电池回收方法得到的金属浸出液加入有机酸后通过水热法能实现高效再生正极材料，所得的再生材料具有优异的循环稳定性。附图说明[0017] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0018] 图1为废旧锂电池的回收及再生利用方法的流程示意图。具体实施方式[0019] 在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

[0020] 下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。[0021] 下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。[0022] 本发明实施例提供了一种废旧锂电池回收及再生利用方法，该方法包括如下步骤：[0023] 步骤S1，预处理：在废旧锂电池正负极连接电解装置，万用表测量电池剩余电量，拆解释放完剩余电量的电池包，回收正极材料；[0024] 步骤S2，分离正极活性物质：将所述正极材料进行焙烧，冷却到室温后取出进行破碎，筛选得到铝箔和正极活性粉末；[0025] 步骤S3，金属浸出：所述正极活性粉末用去离子水稍微湿润，以有机酸作浸取剂，与还原剂充分混合，在搅拌下微波辐射加热浸出，待冷却后通过得到金属浸出液；[0026] 步骤S4，再生利用：在所述金属浸出液中加入草酸，恒温搅拌充分反应后静置陈化，离心洗涤干燥得到草酸盐沉淀，所述沉淀与适量碳酸锂混合，升温煅烧得到镍钴锰三元正极材料。[0027] 优选地，所述步骤S1中电解装置的电解液浓度为1mol/L的氯化钠溶液。[0028] 优选地，所述步骤S1整个过程需在通风环境下进行。[0029] 优选地，所述步骤S2中所述焙烧为逐渐升温焙烧，焙烧温度为20℃/min，在200~400℃条件下焙烧10 120min。

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[0030] 优选地，所述步骤S3中所述无机酸为苹果酸，所述还原剂为双氧水。[0031] 优选地，所述步骤S3中所述苹果酸浓度为1.25mol/L，反应温度为60℃，反应时间为80min，所述双氧水含量为4%。[0032] 优选地，所述步骤S4中所述草酸浓度为0.25mol/L，反应温度为60℃，反应时间为30min。

[0033] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。