[发明专利]一种退役镍钴锰酸锂电池正极材料的再生回收方法

说明书

本发明公开了一种退役镍钴锰酸锂电池正极材料的再生回收方法，包括如下步骤：(1)将退役锂离子电池放电、拆解，获得正极片；(2)将步骤(1)所得正极片放入煅烧炉中，煅烧、过筛，得到纯度较高的正极材料；(3)在步骤(2)得到的正极材料中加入锂盐进行球磨混合；(4)将步骤(3)球磨混合后的混合材料进行高温煅烧、水洗，得到修复的正极材料；(5)在步骤(4)所得正极材料中加入锂盐，球磨混合后，在800～850℃下，高温煅烧6～10h，得到再生镍钴锰酸锂电池正极材料。本申请通过直接再生修复的方法，完成对材料的修复再利用，避免了用酸、碱处理材料带来的成本增加及环境的污染。

技术领域

本发明涉及一种正极材料的再生回收方法，尤其是一种退役镍钴锰酸锂电池正极材料的再生回收方法。

背景技术

新能源汽车在国家政策的引导下呈现爆发式增长。2016年，中国新能源汽车销量达到50.7万辆，是全球最大的新能源车市场。新能源汽车有应对环境污染和能源短缺的优势，然而动力电池在其报废之后不能得到有效回收，会造成环境污染和资源浪费。根据权威机构的测算，对于三元材料动力电池来说，从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂、铁和铝等金属所创造的市场规模将会在2018年开始爆发，达到52亿元，2020年达到136亿元，2023年将超过300亿元。所以，废旧动力电池的回收是新能源汽车发展道路上必须解决的问题。

目前，商业化的锂离子电池正极材料包括钴酸锂(LiCoO₂)、锰酸锂(LiMn₂O₄)、磷酸铁锂(LiFePO₄)和镍钴锰酸锂等。其中，镍钴锰酸锂广泛应用于电动汽车和其他电动交通工具，依旧是最具有市场前景的锂离子电池正极材料，可以预见，镍钴锰酸锂材料的大幅增加的使用量和生产规模使得回收利用工作具有重要意义，既有利于保护环境，又利于资源可持续利用。目前，关于镍钴锰酸锂电极材料回收主要以湿法回收为主，采用湿法工艺往往需要通过碱浸和酸浸，又会产生大量的废液需要处理，工艺过程步骤较多，大大增加了生产成本以及环境成本。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种退役镍钴锰酸锂电池正极材料的再生回收方法，以解决现有技术中处理方法操作复杂、成本高，金属回收率低，污染环境的技术问题；本申请再生回收方法流程简单、回收率高，便于规模推广。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种退役镍钴锰酸锂电池正极材料的再生回收方法，包括如下步骤：

(1)将退役锂离子电池放电、拆解，获得正极片；

(2)将步骤(1)所得正极片放入煅烧炉中，煅烧、过筛，得到纯度较高的正极材料；

(3)在步骤(2)得到的正极材料中加入锂盐进行球磨混合；

(4)将步骤(3)球磨混合后的混合材料进行高温煅烧、水洗，得到修复的正极材料；

(5)将步骤(4)所得正极材料中加入锂盐，球磨混合后，在800～850℃下，高温煅烧6～10h，得到再生镍钴锰酸锂电池正极材料。

优选地，所述步骤(1)中，将退役锂离子电池放电3～5次。这样可以更好的降低电池的能量，降低拆解的风险。

优选地，所述步骤(2)中，在300～600℃煅烧0.5～6小时。

优选地，所述步骤(3)、步骤(5)中，所述锂盐为硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中的至少一种。步骤(3)中的锂盐可以更好的补充材料中的锂，步骤(5)加入过量的锂盐，可以更好的补充锂和防止因锂的挥发导致的锂缺失。

优选地，所述步骤(4)中，在300～600℃下高温煅烧4～6h。

优选地，所述步骤(4)中，水洗的次数为3～6次，以更好的洗去多余的锂盐。