[发明专利]一种处理废旧锂电池的方法

说明书

本发明涉及一种处理废旧锂电池的方法，所述方法包括如下步骤：对经过破碎后的废旧锂电池进行干燥，得到干燥电池料与第一有机气体；热解所得干燥电池料，以去除隔膜和粘结剂，得到第二有机气体与不含有机物的电池粉料；分选所得电池粉料，得到黑粉、铝、铜以及铁；所得第一有机气体部分升温后回用于所述干燥，其余部分经过净化后进行冷凝；所得第二有机气体进行冷凝；所述冷凝得到的有机液回用于所述热解，所述冷凝得到的不凝气经过尾气处理后外排。所述方法能够对废旧锂电池中的有机成分进行合理利用可降低能耗，且能够将有机成分与无机成分进行充分分离，处理过程中无二次污染风险，为一种绿色环保的处理方法。

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种处理废旧电池的方法，尤其涉及一种处理废旧锂电池的方法。

背景技术

锂离子电池因其成本低、安全性能好、寿命长、比能量高、无记忆效应、环境友好等显著优点，而被广泛的应用于电子、交通、储能与航天等领域，因此，预计在未来数年内，在锂离子电池使用寿命结束后将会产生大量的废旧电池。对于报废的或已经梯次利用的废旧动力电池，已不具有使用价值，但这些电池中还含有大量的电解液，以及有色金属(铝箔与铜箔等)和有价材料(正负极材料)，不如不出力或处理不好，不但会污染环境，而且还会造成资源浪费。

锂离子电池是一个复杂的化学体系，从废旧锂电池中直接回收正极材料、负极材料、电解液与隔膜等高附加值的中间品商品化难度很大。采用焚烧的方法去除电解液与粘结剂聚偏氟乙烯，会使废旧锂电池中的铝箔发生融化，包覆住活性材料，甚至生成铝酸锂，最终难以进行活性物质与铝箔的分离以及有价金属元素的提取；采用物理法处理废旧锂电池进行回收，即利用材料的磁性、密度等物理特性实现废旧锂电池材料的分离，无需使用化学试剂，且能耗更低，但旧锂离子电池的正、负极活性材料往往粘附在隔膜上，难以实现良好的拆分效果；对有价金属进行提取时，采用无机酸加还原剂浸出的方式进行提取时会消耗大量的无机酸和还原剂，后期中和溶液又需要消耗大量的碱液，造成不必要的浪费。

CN 109182732A公开了一种废旧三元锂电池分级式回收方法，所述废旧三元锂电池分级式回收方法通过对废旧三元锂电池进行碱浸放电、干燥和切割破碎操作后，使得电芯内部敞开空间及电解液露置于外部，经过加热使得有机杂质蒸发，在经震荡筛分得到过筛混合物，将过筛混合物与无机酸和水混合后加入还原剂并调整pH值，陈化后过滤得到富含锂离子、镍离子、钴离子和锰离子的第一滤液，再经过加入不同的物料和化学试剂，或控制pH值，对锰离子、钴离子、镍离子和锂离子进行分级式提取，分别将各有价金属元素进行提取回收。但该回收方法需要消耗无机酸与还原剂，不利于后期的废水处理。

CN 108172923A公开了一种废旧锂离子电池的处理系统，该系统包括破碎装置、低温气化裂解炉、燃烧装置、烟气净化装置、细碎筛分装置、金属回收装置、酸浸装置以及正极材料前驱体制备装置；所述破碎装置用于将废旧锂离子电池的电芯进行破碎；低温气化裂解炉用于将电芯碎料进行低温气化裂解，用于将电芯碎料进行低温气化裂解得到裂解气和固体剩余物；燃烧装置的进气口分别与裂解气出口和挥发有机物出口相连；烟气净化装置包括净化炉、石灰乳喷射装置和除尘器；金属回收装置用于回收金属片中的铁、铝及铜；酸浸装置，用于对粉体进行酸浸得到滤液；正极材料前驱体制备装置用于利用滤液制备前驱体材料。但所述处理系统存在难以分离电解液与粘结剂以及隔膜等有机成分的缺陷。

CN 111530884A公开了一种动力锂电池单体回收方法，包括：(1)将锂电池单体预处理，然后利用气流对预处理产生的重物料和轻物料进行初级分选；(2)将初级分选后的重物料进行精细化处理，从中分离得到Fe物料、厚塑料、Al外壳、Al粒、Cu粒、正负极粉末和隔膜；(3)将精处理过程中产生的气体及微细粉末进一步处理，其中干黑粉进行收集，气体经后处理后排出。但存在废旧锂离子电池的正、负极活性材料往往粘附在隔膜上，难以实现良好的拆分效果的缺陷。

对此，需要提供一种环境友好且能够对废旧锂电池中的成分进行成分分离的方法。

发明内容