[发明专利]一种废旧锂离子电池的无害化回收处理方法

说明书

本发明提供了一种废旧锂离子电池的无害化回收处理方法，所述的无害化回收处理方法包括：对废旧锂离子电池依次进行破碎和裂解脱粉后得到混料，所述混料筛分后筛出粉料，其余未筛出的混料经磁选得到外壳，对筛分和磁选过程产生的废气进行除尘吸附后排放。本发明采用破碎结合裂解脱粉的方式实现了对电解液和隔膜的同步去除，该工艺方法操作简单，工艺流程短，易于工业化推广，实现了电池回收过程中的无害化和高质量的资源化。

技术领域

本发明属于废旧锂电池回收技术领域，涉及一种废旧锂离子电池的无害化回收处理方法。

背景技术

锂离子电池破碎后电极材料中有机物杂质主要是在电池制作过程中添加的电解液、粘结剂以及隔膜。电池电解液的作用是实现离子导电，常见的电解液为DMC(二甲基碳酸盐)+LiPF₆(六氟磷酸锂)。粘结剂的添加是为了保证物质制浆时的均匀性和安全性，对活性物质颗粒间起到粘结作用，将活性物质粘结在集流体上，有利于在碳材料表面上形成SEI膜；常用的粘结剂有：聚乙烯醇(PVA)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纤维素钠(CMC)以及聚烯烃类等。目前，商品化的锂离子电池隔膜材料主要由单层聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)微孔薄膜和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三层微孔复合膜。

废旧锂离子电池中的电解液回收难度大、成本高，工业上无回收价值，如何无污化处理是工业上必须要解决的问题同时，由于添加的粘结剂具有较强的粘性，破碎后的电极材料粘结在集流体上，若不对粘结剂进行处理，不利于后期物料的分选回收。纤维隔膜的掺杂也会对后期分选、浸出、萃取等工艺产生影响，因此需要开发出一种高效环保的设备除去破碎后碎料中的有机物。

CN106941198A公开了一种利用热裂解回收锂离子电池废弃物的方法，所述方法是使所述的锂离子电池废弃物在真空或气体保护下进行加热，通过加热作用使粘接正极材料与正极集流体的粘接剂或/和使粘接负极材料与负集流体的粘接剂或/和隔膜分解，从而使正极材料与正极集流体分离或/和使负极材料与负极集流体分离或/和使隔膜上粘附的正极材料和负极材料与隔膜相分离。

CN109103534A公开了一种废旧锂离子电池的回收方法，包括以下步骤：(1)废旧锂离子电池的放电，将废旧锂离子电池掩埋在固体导电粉末中；(2)将废旧锂离子电池粉碎，然后将粉碎的废旧锂离子电池在400～600摄氏度的温度下无氧煅烧；(3)分离；(4)将振动筛筛出的粉末进行收集待用；(5)将步骤(4)的粉末加入到过量的NaOH中；(6)将步骤(5)得到的滤渣加入到硫酸和HO的混合溶液中，过滤得到溶液；(7)在步骤(6)的溶液中加入过量的碳酸钠，将得到的沉淀洗涤烘干。

CN102637921A公开了一种新型高效废旧锂离子电池资源化综合利用方法，分为三个工序，预处理工序、分选工序和真空热处理工序；所述的预处理工序，将废旧锂离子电池在水介质中利用剪切式破碎机将废旧锂离子电池破碎，并使正负极材料从极板剥落下来；所述的分选工序，利用废旧锂离子电池各组分密度的不同，将浮在水面的聚乙烯膜或聚丙烯膜及塑料外壳等分离回收，过滤后滤液处理后循环使用；所述的真空热处理工序是将分选工序所得非导体废旧锂离子电池正负极材料钴酸锂和乙炔黑置于料舟或直接置于炉膛内进行真空热处理。

传统的做法是通过裂解等方式首先去除物料中的有机物和PVDF，然后通过粉碎的方式，使粉料从铜铝集流体上脱出，此工艺存在工艺流程长，物料冷却后集流体脆化，粉料脱离利低，粉料中杂质铜铝含量高，同时物料转运易泄露，分离效率低等缺点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种废旧锂离子电池的无害化回收处理方法，本发明采用破碎结合裂解脱粉的方式实现了对电解液和隔膜的同步去除，该工艺方法操作简单，工艺流程短，易于工业化推广，实现了电池回收过程中的无害化和高质量的资源化

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种废旧锂离子电池的无害化回收处理方法，所述的无害化回收处理方法包括：