[发明专利]一种废旧18650钢壳锂离子电池的处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种废旧18650钢壳锂离子电池的处理方法及系统，方法包括：步骤1：对废旧18650钢壳锂离子电池高温热处理，过滤收集溢出的有机组分并高压储存；步骤2：对废旧18650钢壳锂离子电池进行恒温保温处理；步骤3：对得到的物料进行破碎与筛分，分别得到正极黑粉与第一混合物的钢壳、负极片与铝粒的混合物；步骤4：对第一混合物冷却后磁选处理，得到钢壳；步骤5：对步骤4剩余的第二混合物进行细碎脱粉处理，将负极片上的碳粉进行脱附得到碳粉与铜铝粒混合物，经筛分得到铜铝粒混合物和碳粉，对铜铝粒混合物通过分选直接分离得到铜与铝，即完成废旧18650钢壳锂离子电池的处理。该方法能高效、安全、清洁处理废旧18650钢壳锂离子电池。

技术领域

本发明属于废旧圆柱锂离子电池单体的资源化再生利用领域，具体而言，涉及一种处理废旧18650钢壳锂离子电池的方法及系统。

背景技术

随着经济社会的发展，电子产品更新速率越来越快。以新能源汽车为例，从2009年开始推广至今，在国家的大力支持下，近几年新能源汽车爆发式增长，据中国汽车工业协会数据统计，2016年中国新能源汽车销量达50.7万。动力电池的使用年限一般是5～8年，从2018年开始，我国动力电池将进入大规模的报废期。具有代表性的美国特斯拉电动汽车、比亚迪电动车、江淮汽车、云渡等使用18650钢壳锂离子电池作为汽车供电系统的基本单元。新能源汽车销量大幅增长，18650钢壳锂离子电池即将迎来一个报废高峰，这些废旧18650钢壳锂离子电池应该如何处置已成为一个不容忽视的问题。

目前，关于废旧锂电池的回收仍然处于起步阶段，体系很不完善。一方面锂电池中的六氟磷酸锂、有机溶剂、钴镍等重金属物质，若在回收利用或填埋、焚烧等处置过程中进入环境，会对环境造成严重污染，威胁人类身体健康。废旧圆柱锂电池主要依靠人工进行预处理，破碎后使用火法或湿法等措施回收正极流体上的Li、Co、Ni和Mn等有价金属元素。圆柱锂电池主要由正极、负极、电芯、外壳等部分组成，电芯位于电池外壳内部，若想回收其中的有价金属，必须进行拆解预处理。废旧圆柱锂电池人工拆解过程中存在电解液腐蚀人手或吸入有害气体、拆解过程中可能发生爆炸、效率低等问题，因此需要智能拆解预处理设备，减少拆解对环境的二次伤害，尽可能消除各种安全隐患。另一方面由于18650钢壳锂离子电池尺寸小，每个约45g左右，钢壳坚硬不易拆解。

因此发明人发现开发出安全、环保、高效的机械处理技术来提高回收效率，实现废旧电池资源化再生利用的是需要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种废旧18650钢壳锂离子电池的处理方法及系统，能实现高效处理、清洁生产，解决现有的废旧锂离子电池资源化再生利用环保以及效率低的问题。

本发明的技术方案为：

一种废旧18650钢壳锂离子电池的处理方法，包括如下步骤：

步骤1：对所处理的废旧18650钢壳锂离子电池进行高温热处理，处理后使有机组分完全溢出，并将溢出的有机组分过滤得到有机气体后收集并高压储存；

步骤2：对有机组分完全溢出后得到的废旧18650钢壳锂离子电池进行恒温保温处理；

步骤3：对步骤2恒温保温处理后得到的物料进行破碎与筛分，筛分后分别得到正极黑粉与第一混合物，直接收集正极黑粉，第一混合物为钢壳、负极片与铝粒的混合物，对第一混合物进行后续处理；

步骤4：对第一混合物冷却后进行磁选处理，通过磁选选出第一混合物中的钢壳，对剩余的负极片与铝粒的第二混合物进行后续处理；

步骤5：对步骤4的第二混合物进行细碎脱粉处理，将第二混合物中的负极片上的碳粉进行脱附得到碳粉与铜铝粒混合物，然后经筛分分别得到铜铝粒混合物和碳粉，对铜铝粒混合物通过分选直接分离得到铜与铝，即完成废旧18650钢壳锂离子电池的处理。