CN109004308B - 废旧锂离子电池放电方法 - Google Patents

Abstract

一种废旧锂离子电池放电方法，将废旧锂离子电池放置在绝缘浸篮中的废旧锂离子电池放置区中，沉入至放电浸泡池内，并向与放电浸泡池连通的碱液储存罐内的碱液中投入有机酸根盐缓冲溶液得到废旧锂离子电池放电冲刷液，再将其抽入至放电浸泡池内浸没绝缘浸篮，对废旧锂离子电池进行放电，控制分别与放电浸泡池与碱液储存罐连通的循环泵使得碱液循环冲刷废旧锂离子电池，待其剩余电量等于或小于预设电量时关闭循环泵，并使废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至碱液储存罐内，将绝缘浸篮提出至放电浸泡池外，即完成放电。如此，能够使得废旧锂离子电池更加彻底的放电，且放电过程安全性能更好，还能够保持电池完整和不被腐蚀，利于后续进一步回收利用。

Description

废旧锂离子电池放电方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池回收领域，特别是涉及一种废旧锂离子电池放电方法。

背景技术

如今，大多数电子设备例如智能手机、平板电脑、可穿戴设备、电动汽车都使用的是可循环充电的锂离子电池。可是，这些锂离子电池使用两到三年时间，功能和效率就会退化，甚至寿命结束。一旦废旧锂离子电池的电解液流入到土壤或者泄漏在环境中，会有极大的污染，因此，废旧锂离子电池回收利用具有非常重要的意义。

而废旧锂离子电池回收首先要进行放电，因为如果带电进行拆解或切割操作，很容易起火甚至爆炸。目前，对废旧锂离子电池的放电多采用盐水，例如氯化钠、氯化钾或硫酸钠溶液浸泡放电，但使用盐水放电，会对电池的电极造成严重腐蚀，电解液泄露，最终导致后续无法进行锂离子电池的环保、安全回收；也有人采用固体粉末导电介质，例如石墨粉、金属粉对废旧锂离子电池进行放电，但这种方法会导致电池过热甚至爆炸，而且采用该方法进行放电不彻底；也有人采用对锂离子电池直接钻孔的方式贯穿正负极，直接短路放电，这种方法放电迅速，但安全性较差；也有人采用冷冻法，将锂离子电池放入液氮当中进行放电，这种方法放电彻底、安全性好，但成本过高，不适合大规模的废旧锂离子电池放电处理。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种安全性能更好且能够保持废旧锂离子电池完整和不被腐蚀的废旧锂离子电池放电方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种废旧锂离子电池放电方法，包括以下步骤：

提供绝缘浸篮，所述绝缘浸篮设置有多个相互隔离的废旧锂离子电池放置区；

将多个废旧锂离子电池顺序放置在所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池放置区中，接着，将所述绝缘浸篮沉入至放电浸泡池内；

向与所述放电浸泡池连通的碱液储存罐内的碱液中投入有机酸根盐缓冲溶液，并进行混合操作，得到废旧锂离子电池放电冲刷液；

控制所述碱液储存罐内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽入至所述放电浸泡池内，并浸没所述绝缘浸篮，待所述废旧锂离子电池放电冲刷液与所述废旧锂离子电池接触时，则进行放电操作；

控制分别与放电浸泡池与所述碱液储存罐连通的循环泵进行工作，使得所述废旧锂离子电池放电冲刷液循环冲刷所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池；

待所述废旧锂离子电池的剩余电量等于或小于预设电量时，则关闭循环泵，并使所述放电浸泡池内的所述废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至所述碱液储存罐内，接着，将所述绝缘浸篮提出至所述放电浸泡池外，完成放电操作。

在其中一个实施例中，在将废旧锂离子电池放置在所述绝缘浸篮内的操作之前，还包括如下步骤：采用电池充放电设备对所述废旧锂离子电池进行预放电操作。

在其中一个实施例中，在进行放电操作的过程中，还控制与所述放电浸泡池顶部连通的抽风设备工作，将所述放电浸泡池内的气体持续抽出。

在其中一个实施例中，在进行放电操作的过程中，还实时监控所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值，当所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值大于预设危险温度值时，则向所述放电浸泡池内投入二氧化硅粉体。

在其中一个实施例中，在投入所述二氧化硅粉体时，还控制所述放电浸泡池底部的搅拌设备进行搅拌操作。

在其中一个实施例中，在进行放电操作的过程中，还实时监控所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前pH值，当所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前pH值大于预设pH值时，则向所述放电浸泡池内通入冷却剂。

在其中一个实施例中，在通入所述冷却剂操作的过程中，还将所述绝缘浸篮提出至所述放电浸泡池外，并使所述冷却剂冲刷所述绝缘浸篮。

在其中一个实施例中，所述有机酸根盐缓冲溶液包括柠檬酸钠缓冲溶液和抗坏血酸钠缓冲溶液中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述碱液储存罐内的碱液为氢氧化锂溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述碱液储存罐内的碱液的氢氧根的摩尔浓度为0.5mol/L～3.0mol/L。

上述废旧锂离子电池放电方法，通过将废旧锂离子电池放置在绝缘浸篮中的废旧锂离子电池放置区中，接着沉入至放电浸泡池内，并向与放电浸泡池连通的碱液储存罐内的碱液中投入有机酸根盐缓冲溶液进行混合操作，得到废旧锂离子电池放电冲刷液，再将其抽入至放电浸泡池内，并浸没绝缘浸篮对废旧锂离子电池进行放电，控制分别与放电浸泡池与碱液储存罐连通的循环泵使得碱液循环冲刷废旧锂离子电池，待其剩余电量等于或小于预设电量时，则关闭循环泵，并使废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至碱液储存罐内，接着将绝缘浸篮提出至放电浸泡池外，完成放电操作。如此，能够使得废旧锂离子电池更加彻底的放电，且放电过程安全性能更好，还能够保持电池完整和不被腐蚀，利于后续进一步回收利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的废旧锂离子电池放电方法的步骤流程图；

图2为本发明一实施方式的废旧锂离子电池放电系统的功能模块图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请一并参阅图1和图2，一实施方式的废旧锂离子电池放电方法，包括以下步骤：

S110、提供绝缘浸篮，所述绝缘浸篮设置有多个相互隔离的废旧锂离子电池放置区。

为了避免废旧锂离子电池由于堆放在一起，在放电过程中有大电流释放，而过大的电流容易导致电池内部发热，进而可能引发爆炸等危险情况，一实施方式中，通过提供绝缘浸篮，并且所述绝缘浸篮设置有多个相互隔离的废旧锂离子电池放置区，如此，将废旧锂离子电池放置在所述绝缘浸篮中，放电时不会相互导电，并且相互隔离，避免了大电流的同时释放，引发快速升温，进而导致爆炸或火灾事故等危险情况的发生。

S120、将多个废旧锂离子电池顺序放置在所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池放置区中，接着，将所述绝缘浸篮沉入至放电浸泡池内。

通过将多个废旧锂离子电池顺序放置在所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池放置区中，接着，将所述绝缘浸篮沉入至放电浸泡池内，能够避免多个废旧锂离子电池堆放在一起，引发大量电流同时释放而导致危险情况的发生，使得放电过程的安全性能更高；同时，在沉入至放电浸泡池内后，后续也能够与放电溶液进行充分的接触，使得每个废旧锂离子电池都能够充分的进行放电，更利于后续进行拆解回收有价金属等物质。

随着锂离子电池的在各个领域的广泛应用，锂离子电池的种类也多用多样，可是，这些锂离子电池使用两到三年时间后，功能和效率就会退化，甚至寿命结束，然后成为废旧锂离子电池，为了避免废旧锂离子电池的电解液流入到土壤或者暴漏在环境中，对环境造成极大的污染，需要进行回收处理，例如，所述废旧锂离子电池为废旧磷酸铁锂电池、废旧三元锂离子电池、废旧钴酸锂电池和废旧锰酸锂电池中的至少一种。

在其中一个实施例中，在将废旧锂离子电池放置在所述绝缘浸篮内的操作之前，还包括如下步骤：采用电池充放电设备对所述废旧锂离子电池进行预放电操作。

可以理解，在将废旧锂离子电池放置在所述绝缘浸篮内的操作之前，若采用电池充放电设备对所述废旧锂离子电池进行预放电操作，能够将废旧锂离子电池内的一部分电量先进行释放，然后再经过放置在所述绝缘浸篮内的进一步放电操作，如此，能够使得锂离子电池进行充分且更彻底的放电；为了提高锂离子电池的预放电效果，例如，采用60V、100A的锂电池充放电测试仪对所述废旧锂离子电池进行预放电操作，如此，能够将废旧锂离子电池先行放掉一部分电量，利于后续进一步放电。

S130、向与所述放电浸泡池连通的碱液储存罐内的碱液中投入有机酸根盐缓冲溶液，并进行混合操作，得到废旧锂离子电池放电冲刷液。

可以理解，锂离子电池已广泛应用于移动电话、计算机、摄像机、照相机等的电源，并且在电动汽车技术、大型发电厂的储能电池、UPS电源、医疗仪器电源等领域具有重要作用。随着电子消费品的日益繁荣，市场对锂离子电池的需求增长迅猛，同时对锂离子电池的性能要求越来越高，长循环寿命、高能量密度、稳定性好，高容量等。对于高容量的废旧锂离子电池，若是直接采用碱液进行浸泡放电，有可能因为放电过于剧烈或者释放较高的温度而导致爆炸等危险情况，如此，通过向与所述放电浸泡池连通的碱液储存罐内的碱液中投入有机酸根盐缓冲溶液，并进行混合操作，得到废旧锂离子电池放电冲刷液，能够使得废旧锂离子电池在所述废旧锂离子电池放电冲刷液中的放电过程中更加稳定和缓和，避免废旧锂离子电池放电初期由于放电速度过快而导致碱液温度升高，甚至发生爆炸等情况，这是由于所述有机酸根盐缓冲溶液为弱酸，在碱性条件下能够提供氢离子，并且碱液中的氢氧根离子越多，所述有机酸根盐缓冲溶液生成的氢离子则越多，如此，在碱液中的氢氧根离子被消耗的越来越多，溶液的碱性越来越强时，所述有机酸根盐缓冲溶液能够提供氢离子中和一部分氢氧根离子，这样，能够避免溶液的碱性过强，同时能够避免废旧锂离子电池放电过程过于剧烈。

在其中一个实施例中，所述有机酸根盐缓冲溶液包括柠檬酸钠缓冲溶液和抗坏血酸钠缓冲溶液中的至少一种。

可以理解，柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水，柠檬酸还是一种较强的有机酸，有三个氢氧根离子可以电离，例如，所述有机酸根盐缓冲溶液为柠檬酸钠缓冲溶液，如此，能够电解产生一定量的氢离子，与碱液中的氢氧根离子进行中和反应，消耗掉过量的氢氧根离子，这样，能够使得废旧锂离子电池放电冲刷液在使得废旧离子电池放电的同时，避免过于剧烈，能够起到一定的缓冲作用。又如，所述有机酸根盐缓冲溶液为抗坏血酸钠缓冲溶液，可以理解，抗坏血酸也是常用的一种有机酸，抗坏血酸钠缓冲溶液能够在溶液中电离产生氢离子，中和掉碱液中的部分氢氧根离子，如此，能够起到缓冲作用，提高废旧锂离子电池放电冲刷液后续对废旧锂离子电池进行放电时的安全性能。

在其中一个实施例中，所述碱液储存罐内的碱液为氢氧化锂溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液中的至少一种。

可以理解，采用碱液对废旧锂离子电池进行浸泡放电，能够在废旧锂离子电池的负极产生氢气，在废旧锂离子电池的正极产生氧气，相当于电解水反应，如此，在实现废旧锂离子电池进行充分放电的同时，还不会对废旧锂离子电池的电极造成腐蚀，能够使得废旧锂离子电池放电的安全性能更好且能够保持锂离子电池完整和不被腐蚀，例如，所述碱液储存罐内的碱液为氢氧化锂溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液中的至少一种，可以理解，氢氧化锂溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液均为强碱，能够电解产生氢氧根离子，结合电子后能够生成氧气和水，如此，能够使得废旧锂离子电池进行充分放电，利于后续进一步回收利用。例如，所述碱液储存罐内的碱液为氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠溶液的浓度为2.5wt.％～7.5wt.％，如此，使能够使得废旧锂离子电池更充分彻底的放电，且不会被腐蚀损坏。

在其中一个实施例中，所述碱液储存罐内的碱液的氢氧根的摩尔浓度为0.5mol/L～3.0mol/L。

可以理解，所述碱液储存罐内的碱液的氢氧根的摩尔浓度大小对废旧锂离子电池的放电效率是有一定影响的，所述碱液储存罐内的碱液的氢氧根的摩尔浓度过小，则会使得废旧锂离子电池的放电效率过小甚至不彻底，而若，所述碱液储存罐内的碱液的氢氧根的摩尔浓度太大，一来会导致溶剂的浪费，二来有可能会使得废旧锂离子电池放电时过于剧烈，产生大量的热量，甚至发生爆炸等危险情况，例如，所述碱液储存罐内的碱液的氢氧根的摩尔浓度为0.5mol/L～3.0mol/L，如此，能够保证废旧锂离子电池即安全又彻底的进行放电。

S140、控制所述碱液储存罐内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽入至所述放电浸泡池内，并浸没所述绝缘浸篮，待所述废旧锂离子电池放电冲刷液与所述废旧锂离子电池接触时，则进行放电操作。

通过控制所述碱液储存罐内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽入至所述放电浸泡池内，并浸没所述绝缘浸篮，能够使得废旧锂离子电池放电冲刷液完全浸没所述绝缘浸篮内废旧锂离子电池放置区中的废旧锂离子电池，待所述废旧锂离子电池放电冲刷液与所述废旧锂离子电池接触时，则进行放电操作。为了提高废旧锂离子电池放电冲刷液抽入至所述放电浸泡池内的效率，例如，采用抽液泵将所述碱液储存罐内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽入至所述放电浸泡池内，如此，能够更快将所述绝缘浸篮中的废旧锂离子电池进行浸没，提高放电效率。

为了使得废旧锂离子电池进行更充分彻底的放电，例如，将所述绝缘浸篮浸没在所述废旧锂离子电池放电冲刷液的时间为8h～30h，如此，能够使得废旧锂离子电池更彻底的放电，利于后续进一步回收利用。

在其中一个实施例中，在进行放电操作的过程中，还控制与所述放电浸泡池顶部连通的抽风设备工作，将所述放电浸泡池内的气体持续抽出。

可以理解，在进行放电操作的过程中，所述放电浸泡池内的废旧锂离子电池放电冲刷液中含有大量的氢氧根离子还有一部分氢离子会中和生成水，同时氢氧根离子结合了废旧锂离子电池中的电子也会生成水，包括溶液中的水在发生电解水的反应时，会产生氢气和氧气，可以理解，氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即在0℃时，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899g/L，氢气有易燃易爆性，容易发生爆炸，当空气中的体积分数为4％-75％时，遇到火源，可引起爆炸。而废旧锂离子电池在放电过程中若是产生过多的氢气，危险系数就比较高了，如此，在进行放电操作的过程中，还控制与所述放电浸泡池顶部连通的抽风设备工作，将所述放电浸泡池内的气体持续抽出，如此，能够减小所述放电浸泡池内的氢气的体积分数，使得废旧锂离子电池的放电过程安全性能更高。

在其中一个实施例中，在进行放电操作的过程中，还实时监控所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值，当所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值大于预设危险温度值时，则向所述放电浸泡池内投入二氧化硅粉体。

可以理解，在进行放电操作的过程中，废旧锂离子电池会放出热量，若浸泡废旧锂离子电池的所述废旧锂离子电池放电冲刷液的温度过高，说明废旧锂离子电池放电量过大，有可能发生爆炸等危险情况，例如，在进行放电操作的过程中，还实时监控所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值，当所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值大于预设危险温度值时，则向所述放电浸泡池内投入二氧化硅粉体，可以理解，二氧化硅为绝缘体，将二氧化硅粉体投入至所述放电浸泡池内，能够附着在废旧锂离子电池上，使得废旧锂离子电池放电的反应速率降低，表面因反应过于剧烈导致反应温度过高而发生危险情况；为了提高废旧锂离子电池的放电过程的安全性，例如，当废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值大于60℃，则向所述放电浸泡池内投入二氧化硅粉体，以控制废旧锂离子电池的放电速率，提高操作过程的安全性能。

在其中一个实施例中，在投入所述二氧化硅粉体时，还控制所述放电浸泡池底部的搅拌设备进行搅拌操作。

可以理解，在向所述放电浸泡池内投入二氧化硅粉体，为了使得二氧化硅粉体能够更加均匀的分布在所述放电浸泡池内，例如，在投入所述二氧化硅粉体时，还控制所述放电浸泡池底部的搅拌设备进行搅拌操作，如此，通过搅拌设备能够将二氧化硅粉体和所述放电浸泡池内的废旧锂离子电池放电冲刷液混合的更加均匀，与废旧锂离子电池也接触的更加充分，进而能够更好的控制放电过程的反应速率，提高安全性。

在其中一个实施例中，在进行放电操作的过程中，还实时监控所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前pH值，当所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前pH值大于预设pH值时，则向所述放电浸泡池内通入冷却剂。

可以理解，随着废旧锂离子电池放电过程的进行，所述废旧锂离子电池放电冲刷液内的水会不断被电离，水越来越少，氢氧根的浓度会不断升高，所述废旧锂离子电池放电冲刷液的pH值就会不断增大，当所述废旧锂离子电池放电冲刷液的pH值过大时，容易将废旧锂离子电池腐蚀掉，使得锂离子电池破损，电解液渗出，不利于后续的进一步回收操作，如此，在进行放电操作的过程中，还实时监控所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前pH值，例如，当所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前pH值大于13时，说明废旧锂离子电池的放电过程过于剧烈，所述放电浸泡池内的温度和酸碱度都较大，则向所述放电浸泡池内通入冷却剂，从而降低所述放电浸泡池内的温度，避免危险情况的发生，例如，所述冷却剂为冷却水，如此，能够降低所述放电浸泡池内的温度，同时，也能够稀释所述废旧锂离子电池放电冲刷液的浓度，降低放电过程的反应剧烈程度，提高废旧锂离子电池放电的安全性能。

在其中一个实施例中，在通入所述冷却剂操作的过程中，还将所述绝缘浸篮提出至所述放电浸泡池外，并使所述冷却剂冲刷所述绝缘浸篮。

可以理解，在通入所述冷却剂操作的过程中，还将所述绝缘浸篮提出至所述放电浸泡池外，并使所述冷却剂冲刷所述绝缘浸篮，如此，能够将所述绝缘浸篮内放置的废旧锂离子电池进行快速的降温，避免废旧锂离子电池放电时因温度过高而引发爆炸等危险情况，提高废旧锂离子电池放电的安全性能。

S150、控制分别与放电浸泡池与所述碱液储存罐连通的循环泵进行工作，使得所述废旧锂离子电池放电冲刷液循环冲刷所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池。

通过将废旧锂离子电池浸泡一定时间后，还控制分别与放电浸泡池与所述碱液储存罐连通的循环泵进行工作，使得所述废旧锂离子电池放电冲刷液循环冲刷所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池，如此，能够使得所述废旧锂离子电池放电冲刷液形成动态流体，将放电过程中产生的气泡带出，同时使得所述废旧锂离子电池放电冲刷液与所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池充分的接触，使得废旧锂离子电池进行更彻底的放电。

S160、待所述废旧锂离子电池的剩余电量等于或小于预设电量时，则关闭循环泵，并使所述放电浸泡池内的所述废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至所述碱液储存罐内，接着，将所述绝缘浸篮提出至所述放电浸泡池外，完成放电操作。

随着废旧锂离子电池不断放电，待所述废旧锂离子电池的剩余电量等于或小于预设电量时，则关闭循环泵，使得所述废旧锂离子电池放电冲刷液停止冲刷所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池，并使所述放电浸泡池内的所述废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至所述碱液储存罐内，利于后续再次利用，接着，将所述绝缘浸篮提出至所述放电浸泡池外，完成放电操作。为了提高废旧锂离子电池放电后进行拆解回收利用的安全性，例如，待所述废旧锂离子电池的剩余电量等于或小于1.4V时，则关闭循环泵，并使所述放电浸泡池内的所述废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至所述碱液储存罐内，接着，将所述绝缘浸篮提出至所述放电浸泡池外，完成放电操作。

上述废旧锂离子电池放电方法，能够使得废旧锂离子电池更加彻底的放电，且放电过程安全性能更好，还能够保持电池完整和不被腐蚀，利于后续进一步回收利用。

下面为具体实施例部分。

实施例1

提供绝缘浸篮，绝缘浸篮设置有100个相互隔离的废旧锂离子电池放置区；

采用60V、100A的锂电池充放电测试仪对100个废旧磷酸铁锂电池进行预放电，然后将预放电后的100个废旧磷酸铁锂电池顺序放置在绝缘浸篮内的各废旧锂离子电池放置区中，接着，将绝缘浸篮沉入至放电浸泡池内；

向与放电浸泡池连通的碱液储存罐内的氢氧化钠溶液中投入柠檬酸钠缓冲溶液，并进行混合操作，得到废旧锂离子电池放电冲刷液；

控制碱液储存罐内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽入至放电浸泡池内，并浸没绝缘浸篮，待废旧锂离子电池放电冲刷液与废旧锂离子电池接触时，则进行放电操作，同时还控制与放电浸泡池顶部连通的抽风设备将放电浸泡池内的气体持续抽出，并且还实时监控废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值，当温度值升高到60℃时，则向放电浸泡池内投入二氧化硅粉体，并且控制放电浸泡池底部的搅拌设备进行搅拌操作；

控制分别与放电浸泡池与碱液储存罐连通的循环泵进行工作，使得废旧锂离子电池放电冲刷液循环冲刷绝缘浸篮内的各废旧锂离子电池；

待废旧锂离子电池的剩余电量等于或小于1.4V时，则关闭循环泵，并使放电浸泡池内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至碱液储存罐内，接着，将绝缘浸篮提出至放电浸泡池外，完成放电操作。

实施例2

提供绝缘浸篮，绝缘浸篮设置有100个相互隔离的废旧锂离子电池放置区；

采用60V、100A的锂电池充放电测试仪对100个废旧三元锂离子电池进行预放电，然后将预放电后的100个废旧三元锂离子电池顺序放置在绝缘浸篮内的各废旧锂离子电池放置区中，接着，将绝缘浸篮沉入至放电浸泡池内；

向与放电浸泡池连通的碱液储存罐内的氢氧化锂溶液中投入柠檬酸钠缓冲溶液，并进行混合操作，得到废旧锂离子电池放电冲刷液；

控制碱液储存罐内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽入至放电浸泡池内，并浸没绝缘浸篮，待废旧锂离子电池放电冲刷液与废旧锂离子电池接触时，则进行放电操作，同时还控制与放电浸泡池顶部连通的抽风设备将放电浸泡池内的气体持续抽出，并且还实时监控废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值，当温度值升高到60℃时，则向放电浸泡池内投入二氧化硅粉体，并且控制放电浸泡池底部的搅拌设备进行搅拌操作；

控制分别与放电浸泡池与碱液储存罐连通的循环泵进行工作，使得废旧锂离子电池放电冲刷液循环冲刷绝缘浸篮内的各废旧锂离子电池；

待废旧锂离子电池的剩余电量等于或小于1.4V时，则关闭循环泵，并使放电浸泡池内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至碱液储存罐内，接着，将绝缘浸篮提出至放电浸泡池外，完成放电操作。

实施例3

提供绝缘浸篮，绝缘浸篮设置有100个相互隔离的废旧锂离子电池放置区；

采用60V、100A的锂电池充放电测试仪对100个废旧锰酸锂电池进行预放电，然后将预放电后的100个废旧锰酸锂电池顺序放置在绝缘浸篮内的各废旧锂离子电池放置区中，接着，将绝缘浸篮沉入至放电浸泡池内；

向与放电浸泡池连通的碱液储存罐内的氢氧化钾溶液中投入抗坏血酸钠缓冲溶液，并进行混合操作，得到废旧锂离子电池放电冲刷液；

控制碱液储存罐内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽入至放电浸泡池内，并浸没绝缘浸篮，待废旧锂离子电池放电冲刷液与废旧锂离子电池接触时，则进行放电操作，同时还控制与放电浸泡池顶部连通的抽风设备将放电浸泡池内的气体持续抽出，并且还实时监控废旧锂离子电池放电冲刷液的当前pH值，当pH值升高到13时，则向放电浸泡池内通入冷却水，并且绝缘浸篮提出至放电浸泡池外，使冷却水冲刷所述绝缘浸篮；

控制分别与放电浸泡池与碱液储存罐连通的循环泵进行工作，使得废旧锂离子电池放电冲刷液循环冲刷绝缘浸篮内的各废旧锂离子电池；

待废旧锂离子电池的剩余电量等于或小于1.4V时，则关闭循环泵，并使放电浸泡池内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至碱液储存罐内，接着，将绝缘浸篮提出至放电浸泡池外，完成放电操作。

实施例4

采用氢氧化锂溶液浸泡废旧三元锂离子电池，其中氢氧化锂溶液的浓度为2.5wt.％，废旧三元锂离子电池的电压随浸泡时间变化趋势如表1所示。

表1废旧三元锂离子电池在2.5wt.％氢氧化锂溶液中浸泡放电的电压变化表

根据表1可知，废旧三元锂离子电池刚放入2.5wt.％氢氧化锂溶液时，电极光亮，溶液清澈，电极表面小气泡逸出速度较快；浸泡2h后，电极仅出现轻微的腐蚀，溶液清澈，电极表面小气泡逸出速度较快。从电池放入溶液中至浸泡9h期间的现象相同。浸泡9h后，气泡逸出速度变慢，电压降至3.24V，继续浸泡至13h时，电压降至1.89V，气泡逸出的速度很慢，电压下降的速度也变慢。隔夜浸泡，浸泡时间延长至30h时，电压降至1.57V。

实施例5

采用浓度分别为2.5wt.％，5.0wt.％和7.5wt.％的氢氧化锂溶液对废旧三元锂离子电池进行浸泡，废旧三元锂离子电池的电压随浸泡时间变化趋势如表2所示。

表2废旧三元锂离子电池的电压随浸泡时间变化表

根据表2可知，废旧三元锂离子电池在2.5wt.％的氢氧化锂溶液浸泡30h后，可将原电压为4.05V的三元锂离子电池放电至1.57V。通过增加强碱浓度的方式，增加电池的放电深度。通过将废旧三元锂离子电池在5.0wt.％和7.5wt.％的氢氧化锂溶液中浸泡30h后，实验现象与2.5wt.％组现象相同，电极并未被腐蚀。放电30h时，在5.0wt.％氢氧化锂溶液浸泡的废旧三元锂离子电池的电压从4.05V降至1.53V；在7.5wt.％氢氧化锂溶液浸泡的废旧三元锂离子电池的电压从4.05V降至1.62V。

实施例6

采用氢氧化钠溶液浸泡废旧三元锂离子电池，其中氢氧化钠溶液的浓度为2.5wt.％，废旧三元锂离子电池的电压随浸泡时间变化趋势如表3所示。

表3废旧三元锂离子电池在2.5wt.％氢氧化钠溶液中浸泡放电的电压变化表

通过表3可知，随着浸泡时间的延长，废旧三元锂离子电池的电压在不算下降，在浸泡至28小时后，废旧三元锂离子电池的电压则不再发生变化，电压降为1.48V，放电完成。放电过程中的现象为有小气泡不断从电极上冒出，电极出现很轻微的腐蚀，废旧三元锂离子电池未被破坏。

对比例1

采用氯化钾溶液浸泡废旧三元锂离子电池，其中氯化钾溶液的浓度为2.5wt.％，废旧三元锂离子电池的电压随浸泡时间变化趋势如表1所示。

表4废旧三元锂离子电池在2.5wt.％氯化钾溶液中浸泡放电的电压变化表

浸泡时间/h	电压/V	现象
			0	3.63	刚放入时，电极被腐蚀发黑
2	3.15	电极被腐蚀，电解液泄露
			4	2.96	电极被严重腐蚀，电解液明显泄露
6	2.87	电池被彻底腐蚀，电解液大量泄露

根据表4可知，废旧三元锂离子电池刚放入2.5wt.％氯化钾溶液时，电极被腐蚀发黑，继续浸泡放电2h后，废旧电池的电压降至3.15V，但电极被严重腐蚀，电解液出现了明显的电解液泄露现象。放电6h后，废旧电池的电压降至2.87V，但电池的电极被彻底腐蚀坏，电解液大量泄露，烧杯底部出现了许多黑色沉淀物。

对比例2

采用硫酸锰溶液浸泡废旧三元锂离子电池，其中硫酸锰溶液的浓度为2.5wt.％，废旧三元锂离子电池的电压随浸泡时间变化趋势如表1所示。

表5废旧三元锂离子电池在2.5wt.％硫酸锰溶液中浸泡放电的电压变化表

浸泡时间/h	电压/V	现象
			0	3.63	刚放入时，电极被腐蚀发黑
2	3.30	电极被腐蚀，电解液泄露
			4	3.05	电极被严重腐蚀，电解液明显泄露
6	2.95	电池被彻底腐蚀，电解液大量泄露

根据表5可知，废旧三元锂离子电池刚放入2.5wt.％硫酸锰溶液时，电极被腐蚀发黑，继续浸泡放电2h后，废旧电池的电压降至3.30V，但电极被腐蚀，电解液也开始出现泄露现象。放电6h后，废旧电池的电压降至2.95V，电池的电极被严重腐蚀，电解液大量泄露，烧杯底部出现了许多黑色沉淀物。

对比例3

采用碳酸钠溶液浸泡废旧三元锂离子电池，其中碳酸钠溶液的浓度为5.0wt.％，废旧三元锂离子电池的电压随浸泡时间变化趋势如表1所示。

表6废旧三元锂离子电池在5.0wt.％碳酸钠溶液中浸泡放电的电压变化表

根据表6可知，废旧三元锂离子电池刚放入5.0wt.％碳酸钠溶液时，电极光亮，溶液清澈，电极表面小气泡温和、缓慢地逸出；浸泡放电2h后，废旧三元锂离子电池的电压降至3.99V，电极被轻微腐蚀，溶液清澈。放电4h后，废旧三元锂离子电池的电压降至3.97V，废旧三元锂离子电池的电极腐蚀程度和放电2h时相同，溶液清澈，放电缓慢。

通过实施例1-6及对比例1-3可知，采用氯盐和硫酸盐溶液浸泡废旧锂离子电池仅6h就会会腐蚀废旧锂离子电池，造成电解液泄露；采用弱碱性的碳酸钠溶液则放电缓慢，而采用强碱性的碱性溶液，例如氢氧化锂溶液和氢氧化钠溶液对废旧锂离子电池进行浸泡放电仅会对废旧锂离子电池的电极造成轻微腐蚀，放电效率更高且更彻底，其中，在浓度为2.5wt.％氢氧化钠溶液浸泡放电30h的废旧三元锂离子电池的电压从3.60V降至1.48V，在保证废旧锂离子电池完整仅被轻微腐蚀的情况放电效果显著，另外，碱性溶液的浓度对反应速率的影响并不大。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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 (10)

1.一种废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供绝缘浸篮，所述绝缘浸篮设置有多个相互隔离的废旧锂离子电池放置区；

将多个废旧锂离子电池顺序放置在所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池放置区中，接着，将所述绝缘浸篮沉入至放电浸泡池内；

向与所述放电浸泡池连通的碱液储存罐内的碱液中投入有机酸根盐缓冲溶液，并进行混合操作，得到废旧锂离子电池放电冲刷液；

控制所述碱液储存罐内的废旧锂离子电池放电冲刷液抽入至所述放电浸泡池内，并浸没所述绝缘浸篮，待所述废旧锂离子电池放电冲刷液与所述废旧锂离子电池接触时，则进行放电操作；

控制分别与放电浸泡池与所述碱液储存罐连通的循环泵进行工作，使得所述废旧锂离子电池放电冲刷液循环冲刷所述绝缘浸篮内的各所述废旧锂离子电池；

待所述废旧锂离子电池的剩余电量等于或小于预设电量时，则关闭循环泵，并使所述放电浸泡池内的所述废旧锂离子电池放电冲刷液抽回至所述碱液储存罐内，接着，将所述绝缘浸篮提出至所述放电浸泡池外，完成放电操作。

2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，在将废旧锂离子电池放置在所述绝缘浸篮内的操作之前，还包括如下步骤：采用电池充放电设备对所述废旧锂离子电池进行预放电操作。

3.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，在进行放电操作的过程中，还控制与所述放电浸泡池顶部连通的抽风设备工作，将所述放电浸泡池内的气体持续抽出。

4.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，在进行放电操作的过程中，还实时监控所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值，当所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前温度值大于预设危险温度值时，则向所述放电浸泡池内投入二氧化硅粉体。

5.根据权利要求4所述的废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，在投入所述二氧化硅粉体时，还控制所述放电浸泡池底部的搅拌设备进行搅拌操作。

6.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，在进行放电操作的过程中，还实时监控所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前pH值，当所述废旧锂离子电池放电冲刷液的当前pH值大于预设pH值时，则向所述放电浸泡池内通入冷却剂。

7.根据权利要求6所述的废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，在通入所述冷却剂操作的过程中，还将所述绝缘浸篮提出至所述放电浸泡池外，并使所述冷却剂冲刷所述绝缘浸篮。

8.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，所述有机酸根盐缓冲溶液包括柠檬酸钠缓冲溶液和抗坏血酸钠缓冲溶液中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，所述碱液储存罐内的碱液为氢氧化锂溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的废旧锂离子电池放电方法，其特征在于，所述碱液储存罐内的碱液的氢氧根的摩尔浓度为0.5mol/L～3.0mol/L。

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