[发明专利]一种废旧动力锂电池回收的前处理方法

说明书

本发明涉及电池回收的技术领域，具体涉及一种废旧动力锂电池回收的前处理方法。包括：将已完全释放电解液的废旧动力锂电池进行穿孔放电；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；将正负极材料进行低温热处理，破坏粘结剂PVDF的粘结作用；对经过低温热处理后的正负极材料进行剪切式破碎；对初解离材料中的铝箔与铜箔进行超声波清洗，得到与磷酸铁锂粉末涂层、碳粉粉末涂层解离完全的铝箔、铜箔，解离率达到90％～95％。本发明的废旧动力锂电池回收的前处理方法，提高锂电池正负极材料铜箔与碳粉粉末涂层、铝箔与磷酸铁锂粉末涂层的解离率，缩短了废旧动力锂电池回收前处理的时间，进而提高了废旧动力锂电池回收效率。

技术领域

本发明涉及电池回收的技术领域，具体涉及一种废旧动力锂电池回收的前处理方法。

背景技术

21世纪以来，世界各国都将新能源汽车的开发作为一项极为重要的工作。纯电动汽车在市场的大量推广，使得其核心零件动力电池的生产商业越来越多，截止2018年，我国废旧动力锂电池生产产能已进入世界前三位，而且各企业仍在计划大规模扩大产能。虽然现在废旧动力锂电池还没进入大规模报废阶段，但近几年其产销量的大幅度提升，未来几年必将会产生大量的报废废旧动力锂电池。据估计，我国仅由纯电动与混合动力乘用车产生的废旧动力锂电池报废量在2020年左右将累计有12～17万吨的规模。这么多淘汰下来的报废废旧动力锂电池将何去何从，成为亟待解决的重要问题。然而我国报废动力锂电池的回收率却不足2％，相比于迅猛增长的电动汽车及配套产业，对报废动力锂电池回收再利用的研究进程却严重滞后。可见，在未来一段时间内，报废动力锂电池的回收利用问题将会成为重要的关注点。

动力锂电池主要是由外壳、内芯材料、电解液以及辅助元件构成。外壳主要为不锈钢、镀镍钢或铝制外壳。而动力锂电池内芯主要是由正极极片、有机隔膜、负极极片和有机隔膜依序排列成四层，然后经卷绕压制制成电池内芯。废旧动力锂电池的电解液通常是含锂化合物的有机溶液，常用的材料是六氟磷酸锂。

废旧动力锂电池机械式回收过程主要分为预处理阶段和风选筛分两个阶段，其中传统的预处理阶段经历放电处理、整体破碎、超声波清洗三个流程，放电处理是释放废旧动力锂电池的剩余电量；整体破碎是把废旧动力锂电池的外壳与内芯进行分离以及内芯材料的进一步分离，传统的整体破碎方法多采用挤压冲击破碎，破碎比小，为70％左右；超声波清洗是对分离出的破碎废旧动力锂电池产物清洗得到能够回收利用的铜箔和铝箔。风选阶段是针对预处理阶段破碎清洗出的不同质量和形状系数的铜箔和铝箔，利用不同质量的铜箔和铝箔具有不同的空气动力学特性，在风力作用下铜箔和铝箔漂移距离不同从而实现分类。但是目前传统的预处理阶段中仅仅依靠超声波清洗放电过后的破碎废旧动力锂电池内芯，废旧锂电池负极材料铜箔与碳粉粉末涂层，正极材料铝箔与磷酸铁锂粉末涂层很难解离完全，解离率在70％以下，为了提高铜箔与碳粉粉末涂层、铝箔与磷酸铁锂粉末涂层的解离率一般会增加超声波清洗时间，但是清洗时间过长会导致铜箔和铝箔碎掉，这将直接影响废旧动力锂电池机械回收过程中后处理阶段的风选筛分环节，严重降低了风选筛分效率以及分选率，使得整体回收效率降低。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种废旧动力锂电池回收的前处理方法，提高锂电池正负极材料铜箔与碳粉粉末涂层、铝箔与磷酸铁锂粉末涂层的解离率，缩短了废旧动力锂电池回收前处理的时间，进而提高了废旧动力锂电池回收效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：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；