[发明专利]回收锂二次电池的活性金属的方法

说明书

在回收锂二次电池的活性金属的方法中，准备从锂二次电池的废正极中获得的正极活性物质混合物。使正极活性物质混合物在流化床反应器中反应，以形成初步前体混合物。从初步前体混合物中选择性地回收锂前体。通过使用流化床反应器，可以提高锂前体的回收率和选择比。

技术领域

本发明涉及一种回收锂二次电池的活性金属的方法。更详细地，涉及一种从锂二次电池的废正极中回收活性金属的方法。

背景技术

二次电池是可以反复充电和放电的电池，随着信息通信和显示工业的发展，二次电池广泛应用于如便携式摄像机、移动电话、便携式电脑(PC)等便携式电子通讯设备。二次电池可以列举例如锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池等，其中，锂二次电池具有高的工作电压和每单位重量的能量密度，并且有利于充电速度和轻量化，在这些方面，对锂二次电池进行了积极的开发和应用。

锂二次电池可以包括电极组件和浸渍所述电极组件的电解液，所述电极组件包括正极、负极和隔膜(分离膜)。所述锂二次电池还可以包括容纳所述电极组件和电解液的外装材料，例如袋状的外装材料。

所述锂二次电池的用于正极的活性物质可以使用锂金属氧化物。所述锂金属氧化物可以进一步含有诸如镍、钴、锰的过渡金属。

由于所述用于正极的活性物质中使用上述高成本的有价金属，因此制造正极材料需要制造成本的20％以上。此外，由于近年来环境保护问题日渐突出，正在研究用于正极的活性物质的回收利用方法。

例如，正在研究通过使用诸如硫酸的强酸浸出废正极活性物质来依次回收有价金属的方法。但是，在所述湿法工艺的情况下，需要水洗工艺，并且在再生选择性、再生时间等方面可能会不利。

例如，韩国授权专利第10-0709268号公开了一种废锰电池和碱性电池的回收利用装置和方法，但没有提出足以以高选择性和低成本再生有价金属的方法。

发明内容

要解决的技术问题

本发明要解决的一个技术问题是提供一种以高效率和高纯度回收锂二次电池的活性金属的方法。

技术方案

本发明的实施方案的回收锂二次电池的活性金属的方法中，准备从锂二次电池的废正极中获得的正极活性物质混合物。使所述正极活性物质混合物在流化床反应器中反应，以形成初步前体混合物。从所述初步前体混合物中选择性地回收锂前体。

在示例性实施方案中，所述初步前体混合物可以包含初步锂前体颗粒和含有过渡金属的颗粒。

在示例性实施方案中，所述初步锂前体颗粒可以包含氢氧化锂、锂氧化物或碳酸锂中的至少一种。

在示例性实施方案中，所述含有过渡金属的颗粒可以包含镍、钴、锰或它们的氧化物。

在示例性实施方案中，在形成所述初步前体混合物时，可以将还原性反应气体注入所述流化床反应器中。

在示例性实施方案中，所述还原性反应气体可以包含氢气。

在示例性实施方案中，所述还原性反应气体的注入流速可以为形成气泡的流化速度以上。

在示例性实施方案中，所述还原性反应气体的注入流速可以为10cm/秒以上。

在示例性实施方案中，所述还原性反应气体的注入流速可以为所述正极活性物质混合物的终端速度以下。

在示例性实施方案中，所述流化床反应器可以包括反应器主体和反应器上部，所述反应器上部可以具有大于所述反应器主体的截面积或宽度，上升至所述反应器上部的所述正极活性物质混合物或所述初步前体混合物的流速降低，并可以下降到所述反应器主体中。