[发明专利]一种废旧锂离子电池前处理绿色回收处理方法及其设备

说明书

本发明公开了一种废旧锂离子电池前处理绿色回收处理方法及其设备，所述处理方法为：S1:将废旧锂离子电池放入NaCl溶液中浸泡进行充分放电，后清水清洗，风干；S2：破碎前，将吸附剂承载板卡在锥形箱体内侧活动卡槽内，将S1中得到的废旧锂离子电池置于破碎机中进行干法冲击破碎，同时开启抽气机，控制抽气机功率，使破碎过程中产生的污染性气体与吸附剂进行充分接触并被吸附剂吸附；S3：S2中未被吸附的污染性气体可经导气管排入吸收液。其设备包括锥形箱体（1）、吸附剂承载板（2）、抽气机（3）、导气管（4）、气体检测仪（5）和吸收液容器（6）。该处理方法具有工艺简单且高效、回收成本低、环保的优点。

技术领域

本发明涉及锂离子电池绿色回收、再生资源的回收与利用，特别涉及一种废旧锂离子电池前处理绿色回收处理方法及其设备。

背景技术

我国是世界上锂离子电池生产和消费大国，仅2016年锂离子电池的产量即达到78.4 亿只。锂离子电池的寿命一般是3 年左右，废旧锂离子电池的产生给环境造成了巨大的压力和严重污染。锂离子电池主要由外壳、正极、负极、电解液和隔膜几部分组成。废旧锂离子电池的正极由正极活性物质(含稀有金属锂、贵重金属钴、镍、锰等)涂布于铝箔集流体组成，废旧锂离子电池的负极由负极活性物质(含锂、石墨等)铜箔流体组成。电解液一般由高纯度的有机溶剂(碳酸酯等)、电解质锂盐(六氟磷酸锂等)、必要的添加剂等原料组成。这些物质若不经过处理会对大气、水、土壤造成严重的污染并对生态系统产生危害。现有的技术主要针对废旧锂离子电池的有效成分(正极活性物质、负极活性物质、铝、铜等金属)进行回收，而忽略了回收过程中产生的二次污染。锂离子电池电解液成分中六氟磷酸锂占40%左右，六氟磷酸锂热稳定性差，易分解生成氟化锂(LiF)和五氟化磷(PF₅)，同时其易水解，在潮湿的空气中便会水解生成对人体骨骼有极强腐蚀作用的氟化氢(HF)和难以降解的三氟氧磷(POF₃)。并且有机溶剂在拆解的过程中也会挥发，释放的挥发性气体对环境造成污染，同时会对操作人员的健康造成严重伤害。

现有的废旧锂离子电池前处理方法有手工拆解、湿法冲击破碎和干法冲击破碎。手工拆解效率低，难以实现工业化。湿法冲击破碎和干法冲击破碎均可以对废旧锂离子电池进行选择性破碎，易实现工业化。中国发明专利申请文件CN 102637921 A公开了一种新型高效废旧锂离子电池资源化综合利用方法，其采用的预处理工序是将废旧锂离子电池在水介质中利用剪切式破碎机将废旧锂离子电池破碎，使正负极材料从极板剥落下来。该专利能使废旧锂离子电池的电解液充分与水解质接触反应，但是未考虑破碎过程产生的HF气体和挥发性有机溶剂的逸出对环境的影响，且电解质和高分子隔膜均为难降解材料，若混入废水中会增加废水的处理难度。实用新型专利CN 204817211 U公开了一种废旧锂电池破碎分选一体化装置，该专利详细阐述了装置包括自动上料装置、粗破分选装置和细破分选装置，但是未考虑到破碎过程中的二次污染问题。干法冲击破碎相对湿法冲击破碎能使活性材料更易脱离集流体，使得破碎的产物杂质含量减少，且更易于后续材料的分离以及循环再利用。因此，开发一种废旧锂离子电池干法冲击破碎过程中污染性气体绿色回收再利用设备，对回收过程中前处理产生的二次污染进行控制和转化具有可观的环境、经济和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单且高效、回收成本低、环保的废旧锂离子电池前处理绿色回收处理方法及其设备。

为实现上述目的， 本发明提供了一种废旧锂离子电池前处理绿色回收处理方法，其特征在于，所述处理方法为：

S1:将废旧锂离子电池放入NaCl溶液中浸泡进行充分放电，后清水清洗，风干；

S2：破碎前，将吸附剂承载板卡在锥形箱体内侧活动卡槽内，将S1中得到的废旧锂离子电池置于破碎机中进行干法冲击破碎，同时开启抽气机，使破碎过程中产生的污染性气体与吸附剂进行充分接触并被吸附剂吸附；

S3：S2中未被吸附的污染性气体可经导气管排入吸收液。