[发明专利]一种废旧锂离子电池回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池回收技术领域，尤其涉及一种废旧锂离子电池回收方法。

背景技术

随着新能源汽车的推广，锂离子电池的销量也在不断增加，但是锂离子电池使用寿命一般5-8年，因此未来会有大量废旧锂离子电池出现。尽管锂离子电池中不含汞、铅等毒害较大的重金属元素，但锂离子电池作为废弃电器电子产品已被每个国家定为危险废品。如果处理不当，它会对环境和人类健康造成系列伤害。另外，由于锂离子电池正极材料多为过渡金属氧化物，如LiFePO4、LiCoO2、Li[NixCo1–2xMnx]O2等，其中含有贵重和稀缺金属比如钴、镍、锂等；还有锂离子电池极片集流体如铜、铝箔材资源等。因此，对废旧锂离子电池进行无害化处理及对其中的金属进行资源化回收意义重大。

目前，回收废旧锂离子电池主要有以下方法：火法冶金法，即直接采用高温处理破除金属外壳，后使用浮选、沉淀等方法得到金属化合物，此过程工艺较简单，但能耗高，产生大量废气；生物浸出法，即利用细菌的生物化学作用为有价金属的浸取提供有利条件(如浸取剂和氧化剂)的浸取过程，具有低的成本、少的工业需求、对环境友好等优点，但是此方法花费时间较长，细菌较难培养；机械分离法，把电池直接进行破碎，然后进行分选处理，具有效率高、耗能低等优点，但由于废旧电池成分复杂，其后续处理过程较复杂。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种废旧锂离子电池回收方法。

本发明提出的一种废旧锂离子电池回收方法，包括以下步骤：

S1、将废旧锂离子电池在惰性气体环境下进行拆解，获得电池壳体和内芯；

S2、将内芯在负压环境中进行干燥处理，获得除去电解液的干燥内芯，电解液经冷凝后统一回收；

S3、将干燥内芯进行粉碎，并对粉碎物进行分选，获得铜铝混合金属颗粒，还有电极粉料和隔膜碎片混合物；

S4、将粉料和隔膜混合物进行筛分，分别得到电极粉料和隔膜碎片；

S5、将铜铝混合金属颗粒按照粒径大小进行过筛分，得到不同粒径范围的铜铝混合金属颗粒；

S6、对不同粒径范围的铜铝混合金属颗粒分别进行色选，得到不同粒径范围的铜金属颗粒和铝金属颗粒。

优选地，步骤S1中，惰性气体为氩气或者氮气或者氩气和氮气的混合气体。

优选地，步骤S2中，负压环境中的压强为-100Pa～-150Pa。

优选地，步骤S2中，内芯的干燥温度为100～150℃。

优选地，步骤S4中，采用100～150目筛网将粉料和隔膜混合物进行筛分。

优选地，步骤S5中，采用多级筛目的筛网将铜铝混合金属颗粒按照粒径大小进行过筛分。

优选地，多级筛目的筛网分别为5目筛网，10目筛网和20目筛网。

本发明提出的一种废旧锂离子电池回收方法，首先在惰性气体环境下对电池进行拆解，可防止电池在拆解过程中发生反应造成危险。然后，通过干燥处理除去内芯中的电解液以获得干燥内芯，为后续内芯的分解奠定了基础。

本发明提出的一种废旧锂离子电池回收方法，通过拆解、干燥、粉碎、分筛、色选等步骤，最终可从废旧锂离子电池中回收得到：电池壳体、电极粉料、隔膜碎片、电解液、铜金属颗粒和铝金属颗粒。

本发明能耗低，对设备要求低，产生废气量少且易收集处理，适合工业化作业，能对废旧电池中的有价值资源分别进行回收，即可实现全组分的回收。

附图说明

图1为本发明提出的一种废旧锂离子电池回收方法流程图；

图2为本发明提出的一种废旧锂离子电池回收方法工序示意图。

具体实施方式

参照图1、图2，本发明提出的一种废旧锂离子电池回收方法，包括以下步骤。

S1、将废旧锂离子电池在惰性气体环境下进行拆解，获得电池壳体和内芯。惰性气体为氩气或者氮气或者氩气和氮气的混合气体。惰性气体可防止电池在拆解过程中发生反应造成危险。S2、将内芯在负压环境中进行干燥处理，获得除去电解液的干燥内芯，并将电解液经冷凝后统一回收。本步骤中，通过干燥除去内芯中的电解液以获得干燥内芯，为后续内芯的分解奠定了基础。负压环境中，电解液挥发速度快，有利于提高干燥效率，且有利于降低干燥所需温度，从而避免电解液在高温下发生反应。

本步骤中，负压环境中的压强为-100Pa～-150Pa，内芯的干燥温度为100～150℃。

S3、将干燥内芯进行粉碎，并对粉碎物进行分选，获得铜铝混合金属颗粒，还有电极粉料和隔膜碎片混合物。