CN109216819A - 一种废旧锂离子电池回收方法 - Google Patents

一种废旧锂离子电池回收方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109216819A
CN109216819A CN201810928777.2A CN201810928777A CN109216819A CN 109216819 A CN109216819 A CN 109216819A CN 201810928777 A CN201810928777 A CN 201810928777A CN 109216819 A CN109216819 A CN 109216819A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium ion
battery
waste
ion battery
fragment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810928777.2A
Other languages
English (en)
Inventor
曹利娜
王晨旭
程本阳
刘京生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gotion High Tech Co Ltd
Original Assignee
Gotion High Tech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gotion High Tech Co Ltd filed Critical Gotion High Tech Co Ltd
Priority to CN201810928777.2A priority Critical patent/CN109216819A/zh
Publication of CN109216819A publication Critical patent/CN109216819A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种废旧锂离子电池回收方法,包括以下步骤:废旧锂离子电池→放电→撕碎、破碎→碳酸脂类有机溶剂除电解液→电池碎片→风选除隔膜塑料→加水机械搅拌→剥离电极材料和铜、铝集流体→筛网过滤得铜、铝金属/压滤得电极材料;本发明的方法安全可靠,无需使用大量的化学试剂,工序简单,能耗低,对设备要求低,回收成本低,且对环境不会产生污染,适合工业化作业;本发明能对废旧锂离子电池中的隔膜塑料、电解液、电极材料、铜、铝金属分别进行回收,即可实现锂离子电池的全组分回收。

Description

一种废旧锂离子电池回收方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,特别是一种废旧锂离子电池回收方法。
背景技术
尽管锂离子电池中不含汞、铅等毒害较大的重金属元素,但如果处理不当,也会对环境和人类健康造成危害;此外,锂离子电池中还含有贵重和稀缺金属比如钴、镍、锂等,因此,对废旧锂离子电池进行无害化处理、实现资源循环利用具有重要的意义。
目前,为了实现锂离子电池内部各成分的合理化处置,通常采用的方法是:将废旧锂离子电池直接破碎后得到的混合物,再通过湿法冶金的方法把镍、钴、锰、锂、铜、铝等金属元素进行分别提取。此方法虽然可以实现电池中各成分的回收,但是需要消耗大量的酸、碱等化学试剂,且工序繁杂,对回收设备的耐腐蚀性能要求严格,投入成本大,且会产生大量的废水,污染环境。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种废旧锂离子电池回收方法,实现对废旧锂离子电池中的全组分回收。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
一种废旧锂离子电池回收方法,包括以下步骤:
S1、将废旧锂离子电池放电,使得单体电芯的电压满足安全破碎要求;
S2、对放电后的单体电芯进行撕碎、破碎处理,得到电池碎片;
S3、将电池碎片浸入碳酸酯类有机溶剂中,去除电池碎片中所含的电解液;
S4、过滤S3所得的混合物,得到的除去电解液的电池碎片,待电池碎片中的碳酸酯类有机溶剂完全挥发后,通过风选去除电池碎片中的隔膜塑料,隔膜塑料集中回收;
S5、将除去隔膜塑料的电池碎片浸入水中,在机械搅拌下,电池碎片中的电极材料完全剥离铜、铝集流体;
S6、过滤S5所得的混合物,得到铜、铝金属混合物以及电极材料与水的混合物,将铜、铝金属混合物干燥后回收;
S7、压滤电极材料与水的混合物得到电极材料,电极材料干燥后回收。
进一步,所述S1中放电后的单体电芯的电压小于等于1V。
进一步,所述S2中电池碎片的长度小于等于2cm。
进一步,所述碳酸酯类有机溶剂为碳酸甲酯;作为电解液成分的碳酸甲酯,相较于其他化学试剂,具有低毒环保的优势。
进一步,所述S6中通过100-150目筛网进行过滤。
进一步,所述S7中压滤后的水循环使用。
本发明的有益效果如下:本发明的方法安全可靠,无需使用大量的化学试剂,工序简单,能耗低,对设备要求低,回收成本低,且对环境不会产生污染,适合工业化作业;本发明能对废旧锂离子电池中的隔膜塑料、电解液、电极材料、铜、铝金属分别进行回收,即可实现锂离子电池的全组分回收。
附图说明
图1是本发明的工艺流程框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明:
实施例1
将废旧磷酸铁锂电池(575g)进行放电,使单体电芯电压小于1V,然后将放电后的电芯在密闭撕碎机及破碎机系统中进行撕碎、破碎处理,最终得到长度不小于等于2cm的电池碎片片状物(575g)。
再将电池碎片浸入碳酸甲酯中,去除极片中所含的电解液,待过滤后得到的除去电解液的电池碎片,电解液溶于碳酸甲酯回收。
待电池碎片中的碳酸甲酯挥发干后,通过风选把电池碎片中的隔膜塑料去除,集中收集隔膜塑料(21g),再将除去隔膜塑料的电池碎片(438g)浸入水中,在机械搅拌条件下,电池碎片中的电极材料(267g)与铜、铝金属(171g)完全剥离。
再将得到的混合物通过100-150目筛网过滤,得到电极材料和水的混合物以及铜、铝金属混合物,其中铜、铝金属混合物(171g)晾干后压块打包回收;电极材料和水的混合物通过压滤得到电极材料(267g),干燥后,用吨包袋打包回收,压滤后的水可以循环使用。
实施例2
将废旧三元电池(840g)进行放电,使单体电芯电压小于1V,然后将放电后的电芯在密闭撕碎机及破碎机系统中进行撕碎、破碎处理,最终得到长度小于等于2cm的电池碎片片状物(840g)。
再将电池碎片浸入碳酸甲酯中,去除极片中所含的电解液,待过滤后得到的除去电解液的电池碎片,电解液溶于碳酸甲酯回收。
待电池碎片中的碳酸甲酯挥发干后,通过风选把电池碎片中的隔膜塑料去除,集中收集隔膜塑料(33g),再将除去隔膜塑料的电池碎片(662g)浸入水中,在机械搅拌条件下,电池碎片中的电极材料(449g)与铜铝金属(213g)完全剥离。
再将得到的混合物通过100-150目筛网过滤,得到电极材料和水的混合物以及铜、铝金属混合物,其中铜、铝金属混合物(213g)晾干后压块打包回收;电极材料和水的混合物通过压滤得到电极材料(449g),干燥后,用吨包袋打包回收,压滤后的水可以循环使用。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种废旧锂离子电池回收方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将废旧锂离子电池放电,使得单体电芯的电压满足安全破碎要求;
S2、对放电后的单体电芯进行撕碎、破碎处理,得到电池碎片;
S3、将电池碎片浸入碳酸酯类有机溶剂中,去除电池碎片中所含的电解液;
S4、过滤S3所得的混合物,得到的除去电解液的电池碎片,待电池碎片中的碳酸酯类有机溶剂完全挥发后,通过风选去除电池碎片中的隔膜塑料,隔膜塑料集中回收;
S5、将除去隔膜塑料的电池碎片浸入水中,在机械搅拌下,电池碎片中的电极材料完全剥离铜、铝集流体;
S6、过滤S5所得的混合物,得到铜、铝金属混合物以及电极材料与水的混合物,将铜、铝金属混合物干燥后回收;
S7、压滤电极材料与水的混合物得到电极材料,电极材料干燥后回收。
2.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池回收方法,其特征在于,所述S1中放电后的单体电芯的电压小于等于1V。
3.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池回收方法,其特征在于,所述S2中电池碎片的长度小于等于2cm。
4.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池回收方法,其特征在于,所述碳酸酯类有机溶剂为碳酸甲酯。
5.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池回收方法,其特征在于,所述S6中通过100-150目筛网进行过滤。
6.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池回收方法,其特征在于,所述S7中压滤后的水循环使用。
CN201810928777.2A 2018-08-15 2018-08-15 一种废旧锂离子电池回收方法 Pending CN109216819A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810928777.2A CN109216819A (zh) 2018-08-15 2018-08-15 一种废旧锂离子电池回收方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810928777.2A CN109216819A (zh) 2018-08-15 2018-08-15 一种废旧锂离子电池回收方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109216819A true CN109216819A (zh) 2019-01-15

Family

ID=64988116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810928777.2A Pending CN109216819A (zh) 2018-08-15 2018-08-15 一种废旧锂离子电池回收方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109216819A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110694771A (zh) * 2019-10-12 2020-01-17 福建常青新能源科技有限公司 一种废旧三元锂电池柔性气流脱粉方法
CN111430832A (zh) * 2020-03-11 2020-07-17 中南大学 一种废旧三元锂离子电池无需放电预处理的全资源回收方法
EP3696889A1 (de) * 2019-02-12 2020-08-19 Sporer PCS GmbH parts cleaning solutions Verfahren und vorrichtung zum entschichten von beschichteten folien
CN113363610A (zh) * 2021-06-18 2021-09-07 郑州中科新兴产业技术研究院 一种退役锂离子电池电解液的无害化处理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011187428A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Makoto Yamazaki リチウムイオン二次電池のリサイクル装置
JP2013004299A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Mitsubishi Materials Corp リチウムイオン二次電池のリサイクル方法
CN105024106A (zh) * 2015-07-31 2015-11-04 合肥国轩高科动力能源股份公司 一种从废旧锂离子电池及报废正极片中回收磷酸铁的方法
CN108110356A (zh) * 2017-12-08 2018-06-01 天齐锂业股份有限公司 一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011187428A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Makoto Yamazaki リチウムイオン二次電池のリサイクル装置
JP2013004299A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Mitsubishi Materials Corp リチウムイオン二次電池のリサイクル方法
CN105024106A (zh) * 2015-07-31 2015-11-04 合肥国轩高科动力能源股份公司 一种从废旧锂离子电池及报废正极片中回收磷酸铁的方法
CN108110356A (zh) * 2017-12-08 2018-06-01 天齐锂业股份有限公司 一种全自动废旧锂离子电池回收工艺及系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3696889A1 (de) * 2019-02-12 2020-08-19 Sporer PCS GmbH parts cleaning solutions Verfahren und vorrichtung zum entschichten von beschichteten folien
CN110694771A (zh) * 2019-10-12 2020-01-17 福建常青新能源科技有限公司 一种废旧三元锂电池柔性气流脱粉方法
CN110694771B (zh) * 2019-10-12 2021-08-31 福建常青新能源科技有限公司 一种废旧三元锂电池柔性气流脱粉方法
CN111430832A (zh) * 2020-03-11 2020-07-17 中南大学 一种废旧三元锂离子电池无需放电预处理的全资源回收方法
CN113363610A (zh) * 2021-06-18 2021-09-07 郑州中科新兴产业技术研究院 一种退役锂离子电池电解液的无害化处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103943911B (zh) 废旧锂离子电池综合回收利用的方法
CN105024106B (zh) 一种从废旧锂离子电池及报废正极片中回收磷酸铁的方法
CN109216819A (zh) 一种废旧锂离子电池回收方法
CN104577249B (zh) 一种废旧钴酸锂锂离子电池资源化的处理方法
CN105811040B (zh) 一种锂电池破碎拆解回收方法
CN1204650C (zh) 废旧手机电池综合回收处理工艺
KR101275849B1 (ko) 리튬이온전지의 재생공정을 위한 전처리방법
CN101599563B (zh) 一种高效回收废旧锂电池中正极活性材料的方法
CN109193064A (zh) 一种废旧动力锂电池有价成分分选回收的方法
CN107275700A (zh) 一种基于湿式破碎的废旧锂离子电池回收处理方法
CN107293817A (zh) 一种废旧锂离子电池各组分高效解离与分类回收方法
CN109786882A (zh) 一种废旧锂离子电池的干式破碎回收方法
CN108550942A (zh) 一种废旧锂离子电池全组分无害化回收处理方法
CN103050745B (zh) 一种废铅酸蓄电池铅膏的预处理方法
CN103045870A (zh) 一种从废弃锂离子电池中资源化综合回收有价金属的方法
CN108461855A (zh) 一种废旧锂电池的拆解回收系统及拆解回收方法
CN107069078B (zh) 一种锂离子电池极片材料的回收方法
JP2023525095A (ja) 使用済みリチウムイオン電池の解体分離方法
CN107317048A (zh) 从废旧锂离子电池负极材料中回收铜箔和石墨的方法
CN105870533A (zh) 回收锂离子电池正极边角料的方法
CN101673829A (zh) 废旧锌锰电池的回收处理方法
EP4199184A1 (en) Method for processing waste lithium battery separator paper
CN103985919A (zh) 从报废锂离子电池负极片上回收石墨与铜箔的方法
CN108711651A (zh) 一种废旧电池的资源化回收利用工艺和系统
CN107946686A (zh) 一种废旧锂离子电池回收方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190115