CN108808152A - 一种废旧锂电池的放电方法 - Google Patents

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张健
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Abstract

本发明公开了一种废旧锂电池的放电方法，将膏体涂在废旧电池上且通过膏体将废旧电池的正极和负极连接以形成回路，从而实现废旧电池放电，其中，所述膏体具备导电能力且其体积电阻率小于103Ω.cm。

Description

一种废旧锂电池的放电方法
技术领域
本发明涉及废旧电池的处理工艺的技术领域，尤其涉及一种废旧电池的放电方法及工艺。
背景技术
锂离子电池自20世纪90年代进入商业化以来，由于它具有重量轻、体积小、量密度高、循环寿命长等特点，日渐取代其他种类电池而广泛应用于便携式电子产品领域，包括移动电话、笔记本电脑、平板电脑、摄像机、数码相机、医疗器械等。
但是，随着锂离子电池用量急速增加，报废量也逐年大幅度增多。尽管锂离子电池被视为绿色电源，废旧锂离子电池也并未归类于危险性废弃物，但锂离子电池的回收显得日益重要，由于其本身含有易燃和有毒的元素及有机物，如LiPF6、Co(钴)、碳酸酯等，若采用简单的掩埋的方法处理，必将对生态环境造成危害，同时锂离子电池中含有多种有回收价值的金属，如钴、锰、锂、镍等。因此回收处理废旧锂离子既具有较大的经济价值，还有益于保护生态环境。
目前锂离子电池资源化利用与无害化处理已成为国内外关注的热点。但回收处理的第一步是进行废旧锂离子电池的放电，目的是防止在电池拆解过程中，发生短路引起火灾、爆炸事故的发生，常用的放电方法有物理放电和盐水放电；
物理放电一般采用导线和负载，将废旧电池和导线、负载串联成放电回路，物理放电适合于动力电池包、大容量电池等电池的放电，对于小型、单体电池放电的缺点是成本高、工作量大。
盐水放电适合于众多的小型电池，但在放电过程中发生电化学反应，溶解阳极产生大量的有害气体(如氯化氢等)和废水(电解液)，如果不处理，对环境污染很大，但是进行无害化处理，废气的捕捉和处理以及废水的净化处理难度大，成本高。
但是不管是物理放电还是盐水放电，在放电结束，放置一段时间后，部分电池的电能转换依然存在，电压又会上升，在电池后续的处理过程中依然有可能引发安全事故。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种废旧锂电池的放电方法，以解决小型电池的放电问题，减少污染，提高资源回收率，以及防止因废旧电池在放电后出现电压回升带来的安全隐患的发生。
为了实现上述目标，本发明采用的技术方案是：一种废旧锂电池的放电方法，将膏体涂在废旧电池上且通过膏体将废旧电池的正极和负极连接以形成回路，从而实现废旧电池放电，其中，所述膏体具备导电能力且其体积电阻率小于103Ω.cm。
进一步地，通过点胶机将膏体涂在废旧电池上。此方法可实现自动化点胶，从而达到废旧电池批量放电的目的。
进一步地，通过人工涂胶的方式将膏体涂在废旧电池上。此方法是一种涂胶的方法，虽然没有点胶机涂胶便利，但是也能够实现涂胶放电的目的。
进一步地，所述膏体采用填料型导电膏。目前市场上的导电膏体多数采用填料型导电膏，可填充不同的物料从而实现导电膏体的性能不同。
进一步地，所述膏体的组份为：导电膏100份-150份、阻燃剂25-30份和树脂20-30份，份数均为质量份数，混合搅拌均匀。
进一步地，所述膏体的组份为：导电膏100份-150份、阻燃剂25-40份、树脂20-30份和添加剂10-15份，份数均为质量份数，混合搅拌均匀。
与现有技术相比，本发明有益效果是：本方法用于废旧电池放电，没有产生任何污染，成本低廉，可以批量对电池放电，提高效率，电池在膏体的作用下，一直处于放电状态，可完全放电，不存在电压回升的问题，利用改进后的膏体进行放电，可以控制膏体的电阻以及粘结度，可以使得膏体牢固的涂在电池上且电池放电时，不会快速升温，而热胀爆炸。
附图说明
图1所示为本发明的流程图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚，下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件的表示和描述。
如图1所示，一种废旧锂电池的放电方法，将膏体涂在废旧电池上且通过膏体将废旧电池的正极和负极连接以形成回路，从而实现废旧电池放电，其中，所述膏体具备导电能力且其体积电阻率小于103Ω.cm。
涂膏的方式有两种，第一种：通过点胶机将膏体涂在废旧电池上。此方法可实现自动化点胶，从而达到废旧电池批量放电的目的。第二种：通过人工涂膏的方式将膏体涂在废旧电池上，虽然没有点胶机涂膏便利，但是也能够实现涂导电膏放电的目的。
优选地，所述膏体采用填料型导电膏。目前市场上的导电膏体多数采用填料型导电膏，可填充不同的物料从而实现导电膏体的性能不同，可选择市售JG1030型铜导电膏、市售JT6002型铜导电膏或者市售DAD-5型银导电膏。按照国标生产的市售的导电膏普遍体积电阻率较小，导电性能较好，通过研究，我们发现导电膏具有良好的导电性，能够将电池的正、负极连通形成电回路，但是导电膏的电阻非常小，使电池处于短路状态，电池内部升温太快，会引起燃烧或者爆炸变形，由于传统的处理方法是对放电后的废旧电池进行粉碎，因此电池燃烧或者变形均不影响后续对电池的处理，由于膏体一直在电池上，电池可完全放电，粉碎电池中，电压不会上升，不会发生安全事故。
为了使得废旧电池在放电时不发生热胀而变形或者发生爆炸，因此，本发明对现有的导电功能的膏体进行了改性，我们选择导电膏，加入适量的树脂、阻燃剂、添加剂等，调整其电阻值，控制其在放电过程中电池的放电电流，电池在放电过程中温升控制在安全范围内，解决了电池变形和燃烧等问题，所述树脂、阻燃剂和添加剂的种类不限。
所述膏体的组份为：导电膏100份-150份、阻燃剂25-30份和树脂20-30份，份数均为质量份数，混合搅拌均匀。
实施例一、采用市售JG1030型铜导电膏150份，加入氧化镁25份，加入氯腊树脂30份，混合搅拌均匀，分别对废旧的手机电池、圆柱形电池，进行点胶，24小时的残余电压如下表：
实施例二、采用市售JG1030型铜导电膏125份，加入氧化镁26份，加入氯腊树脂25份，混合搅拌均匀，分别对废旧的手机电池、圆柱形电池，进行点胶，24小时的残余电压如下表：
实施例三 采用市售DAD-91型银导电膏100份，加入硫酸钡30份，加入环氧树脂20份，混合搅拌均匀，环氧树脂牌号为E-51，南通星辰合成材料有限公司制造，分别对废旧的手机电池、圆柱形电池，进行点胶，24小时的残余电压如下表：
进一步地，所述膏体的组份为：导电膏100份-150份、阻燃剂25-40份、树脂20-30份和添加剂10-15份，份数均为质量份数，混合搅拌均匀。国标生产的市售的导电膏是在无电的条件下进行固化的，但对电池进行放电时，电池本身是有残留电量的，因此无法避免导电膏在固化前发生电化学反应，电化学反应的过程中会产生气体使导电膏产生气孔，膏体与电池的接触发生变化，从而使导电能力下降，不能确保电池放电的稳定性。我们加入适当的添加剂，控制放电时电化学反应程度，确保膏体与电池的良好接触，实现放电过程的稳定。
实施例四 采用市售JT6002型铜导电膏100份，加入氧化镁25份，加入环氧树脂20份，加入乙二胺10份，环氧树脂牌号为E-51，南通星辰合成材料有限公司制造，混合搅拌均匀，分别对废旧的手机电池、圆柱形电池，进行点胶，24小时的残余电压如下表：
实施例五 采用市售DAD-5型银导电膏150份，加入氧化镁30份，加入环氧树脂30份，加入咪唑15份，环氧树脂牌号为E-51，南通星辰合成材料有限公司制造，混合搅拌均匀，分别对废旧的手机电池、圆柱形电池，进行点胶，24小时的残余电压如下表：
实施例六 采用市售型号为JG1030镍导电膏150份，加入氧化镁40份，加入环氧树脂30份，加入间苯二胺10份，混合搅拌均匀，分别对废旧的手机电池、圆柱形电池，进行点胶，24小时的残余电压如下表：
本方法工艺流程短，投资小，污染排放大大减小，防止因废旧电池在放电后出现电压回升带来的安全隐患的发生。
在上述实施例中，由于电池正负极两端靠的非常近，膏体的使用量小，膏体的电阻与膏体的使用量影响比较小，膏体的电阻主要取决于膏体的体积电阻率，因此，上述实验数据都没有写出用量，但对实验数据的影响很小。
上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种废旧锂电池的放电方法，其特征在于，将膏体涂在废旧电池上且通过膏体将废旧电池的正极和负极连接以形成回路，从而实现废旧电池放电，其中，所述膏体具备导电能力且其体积电阻率小于103Ω.cm。
2.如权利要求1所述的一种废旧锂电池的放电方法，其特征在于，通过点胶机将膏体涂在废旧电池上。
3.如权利要求1所述的一种废旧锂电池的放电方法，其特征在于，通过人工涂胶的方式将膏体涂在废旧电池上。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种废旧锂电池的放电方法，其特征在于，所述膏体采用填料型导电膏。
5.如权利要求4所述的一种废旧锂电池的放电方法，其特征在于，所述膏体的组份为：导电膏100份-150份、阻燃剂25-30份和树脂20-30份，份数均为质量份数，混合搅拌均匀。
6.如权利要求4所述的一种废旧锂电池的放电方法，其特征在于，所述膏体的组份为：导电膏100份-150份、阻燃剂25-40份、树脂20-30份和添加剂10-15份，份数均为质量份数，混合搅拌均匀。
7.如权利要求5或者6所述的一种废旧锂电池的放电方法，其特征在于，所述阻燃剂采用氧化镁或者硫酸钡，所述树脂采用氯腊树脂或者环氧树脂。
8.如权利要求6所述的一种废旧锂电池的放电方法，其特征在于，所述添加剂采用乙二胺、咪唑或者间苯二胺。
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