[发明专利]一种废旧动力锂电池回收的前处理方法在审
申请号: | 201810615088.6 | 申请日: | 2018-06-14 |
公开(公告)号: | CN108832216A | 公开(公告)日: | 2018-11-16 |
发明(设计)人: | 朱华炳;毕海军;祖磊;訾斌;高勇;高嵩;王玉琳;鲍宏 | 申请(专利权)人: | 合肥工业大学 |
主分类号: | H01M10/54 | 分类号: | H01M10/54;H01M10/0525 |
代理公司: | 合肥金安专利事务所(普通合伙企业) 34114 | 代理人: | 于俊 |
地址: | 230009 安*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 动力锂电池 前处理 解离 正负极材料 回收 铝箔 铜箔 磷酸铁锂粉末 低温热处理 碳粉粉末 放电 超声波清洗 剪切式破碎 电池回收 电池内芯 电池外壳 粘结作用 电解液 粘结剂 锂电池 穿孔 拆解 释放 | ||
1.一种废旧动力锂电池回收的前处理方法,包括以下步骤:
(1)将已完全释放电解液的废旧动力锂电池进行穿孔放电,释放废旧动力锂电池的剩余电量,得到放电完全的废旧动力锂电池;
(2)将放电完全的废旧动力锂电池进行拆解,得到电池外壳与电池内芯,所述的电池内芯包括正极材料、负极材料和设置于正负极材料之间的隔膜层,所述的正极材料包括铝箔与设置在铝箔上表面的磷酸铁锂涂层,所述的负极材料包括铜箔与设置在铜箔上表面的碳粉粉末涂层;所述的铝箔与磷酸铁锂涂层之间、铜箔与碳粉粉末涂层之间由粘结剂PVDF粘结在一起;
(3)将正负极材料进行低温热处理,破坏粘结剂PVDF的粘结作用,处理温度为210℃~330℃、处理时间为60min~150min;使得铝箔与磷酸铁锂涂层之间、铜箔与碳粉粉末涂层之间产生一些不均匀分布的凸起的鼓泡;
(4)对经过步骤(3)低温热处理后的正负极材料进行剪切式破碎,破碎比为85%~95%;使得铝箔与磷酸铁锂涂层之间、铜箔与碳粉粉末涂层之间发生初解离,初解离率为65%~75%,得到初解离材料;
(5)对初解离材料中的铝箔与铜箔进行超声波清洗,超声条件:超声频率40KHz、超声功率120w;清洗时间为5min~15min,静置时间为30min~40min;得到与磷酸铁锂粉末涂层、碳粉粉末涂层进一步解离完全的铝箔、铜箔,解离率为90%~95%。
2.根据权利要求1所述的一种废旧动力锂电池回收的前处理方法,其特征在于:步骤(1)将已完全释放电解液的废旧动力锂电池进行穿孔放电;所述的穿孔须穿过电池内芯,所述的穿孔的孔径为5~15mm,所述的放电时间为0.5h~1.5h,所述的穿孔的孔径大小与放电时间呈反比。
3.根据权利要求1所述的一种废旧动力锂电池回收的前处理方法,其特征在于:步骤(2)将放电完全的废旧动力锂电池进行拆解,拆解过程在报废动力电池拆解去芯装置上完成。
4.根据权利要求1所述的一种废旧动力锂电池回收的前处理方法,其特征在于:步骤(3)将正负极材料进行低温热处理,处理温度为300℃、处理时间为120min。
5.根据权利要求1所述的一种废旧动力锂电池回收的前处理方法,其特征在于:将步骤(4)得到的初解离材料通过方孔筛振动筛分,振动筛分条件:振幅5mm、振动频率50hz、振动时间为20min;得到铝箔、铜箔、磷酸铁锂粉末、碳粉粉末。
6.根据权利要求1所述的一种废旧动力锂电池回收的前处理方法,其特征在于:步骤(5)对初解离材料中的铝箔与铜箔进行超声波清洗,超声条件:超声频率40KHz、超声功率120w;清洗时间为10min,静置时间为35min;清洗液为去离子水。
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