CN105098284A - 电池的回收处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池的回收处理方法及设备。其中，该方法包括：控制待处理电池进行放电；如果检测到所述待处理电池的电压小于预设阈值，则控制抽取装置抽取所述待处理电池的电解液；控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯；控制电芯拆分装置将所述电芯的正极极片和负极极片分离；控制极片超声分离装置对所述正极极片和所述负极极片进行超声波处理，回收从所述正极极片和所述负极极片上分离出的活性粉料。本发明解决了由于无法实现废旧锂离子电池的回收造成的资源消耗过大的技术问题。

Description

电池的回收处理方法及设备

技术领域

本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种电池的回收处理方法及设备。

背景技术

动力锂离子电池成为电动汽车动力的首选，一旦电动车实现量产，无疑将会为锂离子电池产业带来极大的发展机会。随着锂离子电池在电动汽车上的应用，锂离子电池消耗量急剧增加，将导致世界锂资源的使用和消耗的大幅增长，对不可再生的金属资源的消耗也是相当大的。因此，对动力锂离子电池的环保回收和资源再利用，不仅可以大大节约锂资源，而且也有利于环境保护和经济社会的可持续发展，产生巨大的环境效益和显著的经济及社会效益。

针对上述的问题，目前尚未提出实现废旧锂离子电池的回收再利用的有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电池的回收处理方法及设备，以至少解决由于无法实现废旧锂离子电池的回收造成的资源消耗过大的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电池的回收处理方法，包括：控制待处理电池进行放电；如果检测到所述待处理电池的电压小于预设阈值，则控制抽取装置抽取所述待处理电池的电解液；控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯；控制电芯拆分装置将所述电芯的正极极片和负极极片分离；控制极片超声分离装置对所述正极极片和所述负极极片进行超声波处理，回收从所述正极极片和所述负极极片上分离出的活性粉料。

进一步地，所述抽取装置抽取所述待处理电池的电解液包括：所述抽取装置开启所述待处理电池的防爆阀；所述抽取装置真空抽取所述待处理电池内部的所述电解液；所述抽取装置将预先配置的置换液灌注至所述待处理电池内部；静置预设时间后，所述抽取装置抽取所述待处理电池内部的所述置换液。

进一步地，在所述抽取装置抽取所述待处理电池内部的所述置换液之后，所述方法还包括：控制电解液处理装置将抽取出的所述置换液和所述电解液的混合溶液加热至第一预设温度；如果检测到所述混合溶液的温度降低至预设温度区间范围内，控制所述电解液处理装置收集蒸发出的馏分，其中，所述馏分作为循环使用的置换液；如果检测到所述混合溶液的温度降低至第二预设温度，控制所述电解液处理装置向所述混合溶液中加入饱和氢氧化钙溶液；如果检测到已加入所述饱和氢氧化钙溶液的所述混合溶液的温度降低至第三预设温度，控制所述电解液处理装置过滤并排放所述混合溶液。

进一步地，在所述控制所述电解液处理装置收集蒸发出的馏分之后，所述方法还包括：控制所述电解液处理装置对所述馏分进行pH检测，判断所述馏分的pH值是否小于预设门限；若是，则控制所述电解液处理装置向所述馏分中加入预先配置的碱性溶液，直到所述馏分的pH值小于所述预设门限。

进一步地，所述控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯包括：控制所述拆解装置利用激光切割法、等离子切割法、水刀切割法以及电锯切割法中的一种或几种的组合，拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述电芯。

进一步地，所述控制电芯拆分装置将所述电芯的正极极片和负极极片分离包括：控制所述电芯拆分装置将所述电芯的卷芯拉开，通过切刀将所述卷芯分切成预定长度，分离出所述正极极片、所述负极极片和隔膜。

进一步地，所述控制极片超声分离装置对所述正极极片和所述负极极片进行超声波处理，回收从所述正极极片和所述负极极片上分离出的活性粉料包括：控制所述极片超声分离装置将所述正极极片和所述负极极片进行超声波振动，将所述活性粉料从所述正极极片和所述负极极片上剥离，得到铝箔、铜箔以及所述活性粉料，其中，所述铝箔由所述正极极片剥离所述活性粉料后所得，所述铜箔由所述负极极片剥离所述活性粉料后所得。

进一步地，在所述得到铝箔、铜箔以及所述活性粉料之后，所述方法还包括：控制回收再生装置将所述铝箔进行研磨，并在第四预设温度下煅烧第一预设时长，得到再生正极材料；以及，控制所述回收再生装置将所述铜箔进行研磨，并在第五预设温度下煅烧第二预设时长，得到再生负极材料。

进一步地，所述提取所述待处理电池的电芯包括：在密封的环境下提取所述电芯。

进一步地，所述置换液为无水乙醇。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种电池的回收处理装置，包括：第一控制单元，用于控制待处理电池进行放电；第二控制单元，用于如果检测到所述待处理电池的电压小于预设阈值，则控制抽取装置抽取所述待处理电池的电解液；第三控制单元，用于控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯；第四控制单元，用于控制电芯拆分装置将所述电芯的正极极片和负极极片分离；第五控制单元，用于控制极片超声分离装置对所述正极极片和所述负极极片进行超声波处理，回收从所述正极极片和所述负极极片上分离出的活性粉料。

进一步地，所述第三控制单元用于执行以下步骤控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯：控制所述拆解装置利用激光切割法、等离子切割法、水刀切割法以及电锯切割法中的一种或几种的组合，拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述电芯。

在本发明实施例中，采用控制待处理电池进行放电；如果检测到待处理电池的电压小于预设阈值，则控制抽取装置抽取待处理电池的电解液；控制拆解装置拆解已抽取电解液的待处理电池，并提取待处理电池的电芯；控制电芯拆分装置将电芯的正极极片和负极极片分离；控制极片超声分离装置对正极极片和负极极片进行超声波处理，回收从正极极片和负极极片上分离出的活性粉料的方式，达到了对待处理电池进行回收的目的，从而实现了大大节约金属资源，而且也有利于环境保护和经济社会的可持续发展的技术效果，进而解决了由于无法实现废旧锂离子电池的回收造成的资源消耗过大的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的电池的回收处理方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的另一种可选的电池的回收处理方法的流程示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的电池的回收处理设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种电池的回收处理方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的电池的回收处理方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，控制待处理电池进行放电。

其中，本发明实施例对待处理电池的回收处理方法，包括电池放电、电解液置换、电池拆解、电解液处理、正、负极极片分离、活性粉料分离等几个部分。

在对电池进行拆解前必须进行安全预处理，因此想要完全的进行电池放电，必须有一个合理的放电工艺来实现高效率完全放电。在进行放电工艺摸索时，首先对电池外观进行筛选，外观完好的电池可以直接进行放电处理，外观有破损的电池要进行评估后确认是否已经没电，还能否连接电路进行放电。我们将电池分为三类：1、外观完好，2、外观有变形无破损，3、外观破损、漏液的。针对这三类电池摸索了放电工艺。

对于60Ah的电池，放电工艺如下：

(1)4A电流放电至2.0V，静置10min；

(2)2A电流放电至1.0V，静置10min；

(3)0.5A电流放电至0.2V，静置10min；

(4)0.2A电流放电至0V。

因此针对不同容量的动力电池，规定如下的放电工艺：

(1)0.6C电流放电至2.0V，静置10min；

(2)0.3C电流放电至1.0V，静置10min；

(3)0.01C电流放电至0.2V，静置10min；

(4)0.003C电流放电至0V。

步骤S104，如果检测到待处理电池的电压小于预设阈值，则控制抽取装置抽取待处理电池的电解液。

其中，对于完全放电后的待处理电池，不可避免的有电压回升的现象，另外在实际操作过程中，电压检测可以避免因为电池误放而拆解满电电池导致危险。因此抽取装置抽取待处理电池的电解液之前可以进行电压检测。如果检测到待处理电池的电压小于预设阈值时，再控制抽取装置抽取待处理电池的电解液。

例如，电压检测低于1.5V的认为是可以拆解的电池，做好可以拆解的标识。电压较高的电池也要做好标识，单独挑出存放。电池标识如表1所示。

表1

本发明实施例中，抽取装置抽取待处理电池的电解液的过程中，由于待处理电池内部的电解液具有挥发性，对人体有害，需要进行处理达到无害化的目的，因此，本发明实施例通过在电池内部注入置换液，抽取出大部分电解液，避免电解液的危害。

步骤S106，控制拆解装置拆解已抽取电解液的待处理电池，并提取待处理电池的电芯。

其中，控制拆解装置拆解已抽取电解液的待处理电池，并提取待处理电池的电芯包括：控制拆解装置利用激光切割法、等离子切割法、水刀切割法以及电锯切割法中的一种或几种的组合，拆解已抽取电解液的待处理电池，并提取电芯。

以待处理电池为66Ah钢壳电池单体为例，将电池打开，才能进行后续的分类回收处理。本发明实施例可以采用不同的拆解方法，通过物理方法将电池单体的外壳打开又不损毁内部的卷芯。通过前期的拆解准备可以获知，电池的电芯与电池外壳的极柱大概间距为2cm，中间通过回流排焊接在一起，可以将电池沿电池顶部约1.5cm处切开，这样可以不损伤电芯，方便后续的分离处理，具体方法如下：

(1)激光切割法

激光切割属于热切割方法之一。激光切割与其他热切割方法相比较，总的特点是切割质量好，切割效率高，切割速度快，用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板，切割速度可达600cm/min；切割5mm厚的聚丙烯树脂板，切割速度可达1200cm/min。材料在激光切割时不需要装夹固定，既可节省工装夹具，又节省了上、下料的辅助时间。

(2)等离子切割法

等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化(和蒸发)，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5至6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。

(3)水刀切割法

水刀切割是利用超高压水射流进行冷态切割，水刀切割设备主要由高压泵、数控加工平台和喷射切割头组成。水刀的应用范围很广泛，从金属材料到非金属材料，从天然材料到人工材料，从食品到生活用品，基本上都能切割。切割时不产生热量和有害物质，材料无热效应(冷态切割)，方便灵活、用途广泛。水切割是目前适用性最强的切割工艺方法。它有以下优势：水刀是冷态切割，切割时不产生热效应、不变形、无挂渣、无烧蚀，不会改变材料的物理化学性质。切割面整齐平滑，割缝小，加上冷却切割的特性，可以提高材料利用率。

(4)电锯切割法

电锯切割是常见的切割金属等材料的工具，在切割电池上应用比较方便简单，设备成本低，不需要额外的水电气供应，但是相对电池体系的特殊性，这种切割方法应做好对操作人员的防护。

以水刀切割法，拆解装置为水刀切合设备为例，使用水刀切割设备，磨料选择80至100目的金刚砂或石榴石，切割水柱为0.3mm至0.6mm，切割速率为120mm/min，切割断面控制在1.5mm至2.0mm之间。

待处理电池在切割平台上固定好，沿距离电池顶部1.5cm处，平行于待处理电池顶部进行切割。切割过程中观察待处理电池断面，电芯是否被切割破损，可适当调整切割面，保证电芯材料完整性。电池切割后，从切口处将电芯取出。

提取待处理电池的电芯包括：在密封的环境下提取电芯。

步骤S108，控制电芯拆分装置将电芯的正极极片和负极极片分离。

其中，控制电芯拆分装置将电芯的正极极片和负极极片分离包括：控制电芯拆分装置将电芯的卷芯拉开，通过切刀将卷芯分切成预定长度，分离出正极极片、负极极片和隔膜。

步骤S110，控制极片超声分离装置对正极极片和负极极片进行超声波处理，回收从正极极片和负极极片上分离出的活性粉料。

其中，控制极片超声分离装置对正极极片和负极极片进行超声波处理，回收从正极极片和负极极片上分离出的活性粉料包括：控制极片超声分离装置将正极极片和负极极片进行超声波振动，将活性粉料从正极极片和负极极片上剥离，得到铝箔、铜箔以及活性粉料，其中，铝箔由正极极片剥离活性粉料后所得，铜箔由负极极片剥离活性粉料后所得。

可选地，在得到铝箔、铜箔以及活性粉料之后，电池的回收处理方法还包括：控制回收再生装置将铝箔进行研磨，并在第四预设温度下煅烧第一预设时长，得到再生正极材料；以及，控制回收再生装置将铜箔进行研磨，并在第五预设温度下煅烧第二预设时长，得到再生负极材料。

(1)再生正极材料

将回收烘干后的铝箔研磨成细小颗粒后分别在第四预设温度(例如，600、700、800、900℃)，H₂/Ar混合气氛或者高纯氮气氛下煅烧第一预设时长(例如，10个小时)，得到再生正极材料。

(2)再生负极材料

将回收烘干后的铜箔研磨成细小颗粒后分别在第五预设温度(例如，1100、1200℃)，N₂气氛下煅烧第二预设时长(例如，10个小时)，得到再生负极材料。

对于待处理电池，本发明实施例通过拆解回收的方式，使电芯变成正、负极粉末、隔膜、壳体等部分，电解液则通过化学方式进行无害化处理，使电芯变成初始状态。如果对正极材料进行再生、提纯等处理可再次利用，使废旧电池变废为宝。

通过上述步骤，可以实现废旧电池的回收，从而实现了大大节约金属资源，而且也有利于环境保护和经济社会的可持续发展的技术效果，进而解决了由于无法实现废旧锂离子电池的回收造成的资源消耗过大的技术问题。

可选地，抽取装置抽取待处理电池的电解液包括：

步骤S10，抽取装置开启待处理电池的防爆阀。

其中，为了有效的对电池内部电解液进行收集，并对电池电芯进行初期的处理来避免大量电解液挥发对人体的危害及环境的影响，本申请实施例通过打开防爆阀，对待处理电池进行抽取和加入液体的操作。

步骤S12，抽取装置真空抽取待处理电池内部的电解液。

步骤S14，抽取装置将预先配置的置换液灌注至待处理电池内部。

步骤S16，静置预设时间后，抽取装置抽取待处理电池内部的置换液。

其中，在防爆阀打开以后，抽取装置待处理电池内部抽真空，将待处理电池内部的电解液抽取出来，再将预先配置的置换液灌注进待处理电池内部，静置预设时间后，再将内部的置换液抽出收集。如此反复2-3次，来达到提高电解液的收集效率，消除电解液随意挥发造成的危害。

本发明实施例中，置换液可以为无水乙醇。

通过上述步骤S10至步骤S16，能把待处理电池内部大部分的以液态存在的电解液抽取出来，并灌注进去有机的置换液，对电解液及电解质进一步溶解，再抽取出待处理电池内部液体，重复2-3次从而达到对待处理电池内部电解液的置换，从而提供一个较为安全、环保清洁可拆解的待处理电池。

可选地，在抽取装置抽取待处理电池内部的置换液之后，方法还包括：

步骤S20，控制电解液处理装置将抽取出的置换液和电解液的混合溶液加热至第一预设温度。

以待处理电池为锂离子电池为例，锂离子电池的电解液是电池中离子传输的载体。电解液在锂离子电池正、负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。锂盐潮解性强；易溶于水、还溶于低浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有机溶剂。暴露空气中或加热时分解，由于水蒸气的作用而迅速分解，产生白色烟雾。在进行电池回收的过程中，电解液不可避免的要接触空气，这样就有可能产生危害身体健康和环境的气体，因此对电池进行必要的处理来避免或者降低电解液的危害。

步骤S22，如果检测到混合溶液的温度降低至预设温度区间范围内，控制电解液处理装置收集蒸发出的馏分，其中，馏分作为循环使用的置换液。

步骤S24，如果检测到混合溶液的温度降低至第二预设温度，控制电解液处理装置向混合溶液中加入饱和氢氧化钙溶液。

步骤S26，如果检测到已加入饱和氢氧化钙溶液的混合溶液的温度降低至第三预设温度，控制电解液处理装置过滤并排放混合溶液。

可选地，在控制电解液处理装置收集蒸发出的馏分之后，方法还包括：

步骤S30，控制电解液处理装置对馏分进行pH检测，判断馏分的pH值是否小于预设门限。

步骤S32，若是，则控制电解液处理装置向馏分中加入预先配置的碱性溶液，直到馏分的pH值小于预设门限。

为了方便表述，根据置换电解液的次序，将第一次注入置换液静置得到的液体称作一次置换液，第二次称为二次置换液(一次置换液、二次置换液等相当于上述抽取出的置换液)。根据抽出的次序分为：电解液原始电解液，直接从放电后的电池中抽取出来；一次置换液与二次置换液，向电池灌注置换液(乙醇或者碳酸二甲酯(DMC)或者N-甲基吡咯烷酮(NMP)等有机溶剂)后，从电池中抽出。从原始电解液到多次置换液，电解液的浓度降低，置换液含量升高。为了便于蒸馏乙醇，将抽出的电解液与置换液混合后统一进行蒸馏处理。

(1)将抽出的电解液与置换液混合后至于蒸馏器中，连接好蒸馏装置，尾气使用饱和氢氧化钙溶液吸收。开启搅拌、加热程序，使混合溶液温度上升到第一预设温度(例如，90℃)。

(2)收集预设温度区间范围(例如，75℃至80℃)蒸出的馏分，收集到的馏分可以用作置换液循环使用。

(3)没有馏分蒸出的时候，降低反应罐加热温度到第二预设温度(例如，60℃)，向反应罐中加入饱和氢氧化钙溶液，至混合溶液的pH呈弱碱性，形成氟化钙沉淀。

(4)降低反应罐温度，使反应混合溶液降低到第三预设温度(例如，常温)，从反应罐下部放出混合溶液，经过过滤后排放。

下面，如图2所示，对本实施例的电池的回收处理流程进行说明：

步骤a，电池模组拆解。

步骤b，待处理电池放电。

步骤c，电压检测。

其中，对于完全放电后的待处理电池，不可避免的有电压回升的现象，另外在实际操作过程中，电压检测可以避免因为电池误放而拆解满电电池导致危险。因此抽取装置抽取待处理电池的电解液之前可以进行电压检测。如果检测到待处理电池的电压小于预设阈值时，再控制抽取装置抽取待处理电池的电解液。

步骤d，判断电压是否小于1.5V。

其中，若是，则执行步骤e；若否则执行步骤b。

步骤e，刺破防爆阀。

其中，为了有效的对电池内部电解液进行收集，并对电池电芯进行初期的处理来避免大量电解液挥发对人体的危害及环境的影响，本申请实施例通过打开防爆阀，对待处理电池进行抽取和加入液体的操作。

步骤f，真空抽取电解液。

其中，在防爆阀打开以后，抽取装置待处理电池内部抽真空，将待处理电池内部的电解液抽取出来。

步骤g，灌注乙醇置换液。

其中，将待处理电池内部的电解液抽取出来之后，再将预先配置的置换液灌注进待处理电池内部。

步骤h，静置。

步骤i，抽取置换液。

其中，静置预设时间后，再将内部的置换液抽出收集。如此反复2-3次，来达到提高电解液的收集效率，消除电解液随意挥发造成的危害。

本实施例中，置换液处理执行步骤j至步骤p；继续拆解电池执行步骤q至步骤x。

步骤j，置换液收集。

其中，从原始电解液到多次置换液，电解液的浓度降低，置换液含量升高。为了便于蒸馏乙醇，将抽出的电解液与置换液混合后统一进行蒸馏处理。

步骤k，置换液蒸馏。

其中，蒸馏出的馏分处理执行步骤m。

步骤l，置换液处理。

步骤m，馏分pH值检测。

步骤n，判断pH值是否小于8。

若是，则执行步骤o，若否则执行步骤p。

步骤o，加入NaOH。

步骤p，继续使用。

其中，在控制电解液处理装置收集蒸发出的馏分之后，控制电解液处理装置对馏分进行pH检测，判断馏分的pH值是否小于预设门限。若是，则控制电解液处理装置向馏分中加入预先配置的碱性溶液，直到馏分的pH值小于预设门限。

步骤q，电池顶盖锯开。

步骤r，电芯取出。

其中，控制拆解装置拆解已抽取电解液的待处理电池，并提取待处理电池的电芯。具体地，控制拆解装置利用激光切割法、等离子切割法、水刀切割法以及电锯切割法中的一种或几种的组合，拆解已抽取电解液的待处理电池，并提取电芯。提取待处理电池的电芯包括：在密封的环境下提取电芯。

步骤s，电芯拆解。

步骤t，极片剪裁。

其中，控制电芯拆分装置将电芯的正极极片和负极极片分离。具体地，控制电芯拆分装置将电芯的卷芯拉开，通过切刀将卷芯分切成预定长度，分离出正极极片、负极极片和隔膜。

步骤u，超声分离。

其中，控制极片超声分离装置对正极极片和负极极片进行超声波处理，回收从正极极片和负极极片上分离出的活性粉料。具体地，控制极片超声分离装置将正极极片和负极极片进行超声波振动，将活性粉料从正极极片和负极极片上剥离，得到铝箔、铜箔以及活性粉料，其中，铝箔由正极极片剥离活性粉料后所得，铜箔由负极极片剥离活性粉料后所得。

步骤v，活性粉料收集。

步骤w，活性粉料干燥。

步骤x，活性粉料再生。

可选地，在得到铝箔、铜箔以及活性粉料之后，电池的回收处理方法还包括：控制回收再生装置将铝箔进行研磨，并在第四预设温度下煅烧第一预设时长，得到再生正极材料；以及，控制回收再生装置将铜箔进行研磨，并在第五预设温度下煅烧第二预设时长，得到再生负极材料。

(1)再生正极材料

将回收烘干后的铝箔研磨成细小颗粒后分别在第四预设温度(例如，600、700、800、900℃)，H₂/Ar混合气氛或者高纯氮气氛下煅烧第一预设时长(例如，10个小时)，得到再生正极材料。

(2)再生负极材料

将回收烘干后的铜箔研磨成细小颗粒后分别在第五预设温度(例如，1100、1200℃)，N₂气氛下煅烧第二预设时长(例如，10个小时)，得到再生负极材料。

对于待处理电池，本发明实施例通过拆解回收的方式，使电芯变成正、负极粉末、隔膜、壳体等部分，电解液则通过化学方式进行无害化处理，使电芯变成初始状态。如果对正极材料进行再生、提纯等处理可再次利用，使废旧电池变废为宝。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述电池的回收处理方法的电池的回收处理设备，如图3所示，该电池的回收处理设备包括：第一控制单元302、第二控制单元304、第三控制单元306、第四控制单元308以及第五控制单元310。

其中，第一控制单元302，用于控制待处理电池进行放电；第二控制单元304，用于如果检测到所述待处理电池的电压小于预设阈值，则控制抽取装置抽取所述待处理电池的电解液；第三控制单元306，用于控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯；第四控制单元308，用于控制电芯拆分装置将所述电芯的正极极片和负极极片分离；第五控制单元310，用于控制极片超声分离装置对所述正极极片和所述负极极片进行超声波处理，回收从所述正极极片和所述负极极片上分离出的活性粉料。

可选地，所述第三控制单元306用于执行以下步骤控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯：控制所述拆解装置利用激光切割法、等离子切割法、水刀切割法以及电锯切割法中的一种或几种的组合，拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述电芯。

在本发明实施例中，采用控制待处理电池进行放电；如果检测到待处理电池的电压小于预设阈值，则控制抽取装置抽取待处理电池的电解液；控制拆解装置拆解已抽取电解液的待处理电池，并提取待处理电池的电芯；控制电芯拆分装置将电芯的正极极片和负极极片分离；控制极片超声分离装置对正极极片和负极极片进行超声波处理，回收从正极极片和负极极片上分离出的活性粉料的方式，达到了对待处理电池进行回收的目的，从而实现了大大节约金属资源，而且也有利于环境保护和经济社会的可持续发展的技术效果，进而解决了由于无法实现废旧锂离子电池的回收造成的资源消耗过大的技术问题。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例1中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种电池的回收处理方法，其特征在于，包括：

控制待处理电池进行放电；

如果检测到所述待处理电池的电压小于预设阈值，则控制抽取装置抽取所述待处理电池的电解液；

控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯；

控制电芯拆分装置将所述电芯的正极极片和负极极片分离；

控制极片超声分离装置对所述正极极片和所述负极极片进行超声波处理，回收从所述正极极片和所述负极极片上分离出的活性粉料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抽取装置抽取所述待处理电池的电解液包括：

所述抽取装置开启所述待处理电池的防爆阀；

所述抽取装置真空抽取所述待处理电池内部的所述电解液；

所述抽取装置将预先配置的置换液灌注至所述待处理电池内部；

静置预设时间后，所述抽取装置抽取所述待处理电池内部的所述置换液。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述抽取装置抽取所述待处理电池内部的所述置换液之后，所述方法还包括：

控制电解液处理装置将抽取出的所述置换液和所述电解液的混合溶液加热至第一预设温度；

如果检测到所述混合溶液的温度降低至预设温度区间范围内，控制所述电解液处理装置收集蒸发出的馏分，其中，所述馏分作为循环使用的置换液；

如果检测到所述混合溶液的温度降低至第二预设温度，控制所述电解液处理装置向所述混合溶液中加入饱和氢氧化钙溶液；

如果检测到已加入所述饱和氢氧化钙溶液的所述混合溶液的温度降低至第三预设温度，控制所述电解液处理装置过滤并排放所述混合溶液。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述控制所述电解液处理装置收集蒸发出的馏分之后，所述方法还包括：

控制所述电解液处理装置对所述馏分进行pH检测，判断所述馏分的pH值是否小于预设门限；

若是，则控制所述电解液处理装置向所述馏分中加入预先配置的碱性溶液，直到所述馏分的pH值小于所述预设门限。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯包括：

控制所述拆解装置利用激光切割法、等离子切割法、水刀切割法以及电锯切割法中的一种或几种的组合，拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述电芯。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制电芯拆分装置将所述电芯的正极极片和负极极片分离包括：

控制所述电芯拆分装置将所述电芯的卷芯拉开，通过切刀将所述卷芯分切成预定长度，分离出所述正极极片、所述负极极片和隔膜。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制极片超声分离装置对所述正极极片和所述负极极片进行超声波处理，回收从所述正极极片和所述负极极片上分离出的活性粉料包括：

控制所述极片超声分离装置将所述正极极片和所述负极极片进行超声波振动，将所述活性粉料从所述正极极片和所述负极极片上剥离，得到铝箔、铜箔以及所述活性粉料，其中，所述铝箔由所述正极极片剥离所述活性粉料后所得，所述铜箔由所述负极极片剥离所述活性粉料后所得。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述得到铝箔、铜箔以及所述活性粉料之后，所述方法还包括：

控制回收再生装置将所述铝箔进行研磨，并在第四预设温度下煅烧第一预设时长，得到再生正极材料；以及，

控制所述回收再生装置将所述铜箔进行研磨，并在第五预设温度下煅烧第二预设时长，得到再生负极材料。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述提取所述待处理电池的电芯包括：

在密封的环境下提取所述电芯。

10.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述置换液为无水乙醇。

11.一种电池的回收处理设备，其特征在于，包括：

第一控制单元，用于控制待处理电池进行放电；

第二控制单元，用于如果检测到所述待处理电池的电压小于预设阈值，则控制抽取装置抽取所述待处理电池的电解液；

第三控制单元，用于控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯；

第四控制单元，用于控制电芯拆分装置将所述电芯的正极极片和负极极片分离；

第五控制单元，用于控制极片超声分离装置对所述正极极片和所述负极极片进行超声波处理，回收从所述正极极片和所述负极极片上分离出的活性粉料。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述第三控制单元用于执行以下步骤控制拆解装置拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述待处理电池的电芯：

控制所述拆解装置利用激光切割法、等离子切割法、水刀切割法以及电锯切割法中的一种或几种的组合，拆解已抽取所述电解液的所述待处理电池，并提取所述电芯。