CN111129631A - 一种废锂离子电池极片的回收方法 - Google Patents

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王胜强
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Abstract

本发明专利涉及废旧电池回收领域，具体涉及的是一种废锂离子电池极片的回收方法。本发明公开了一种废锂离子电池极片的回收方法。其过程如下：将废锂离子电池放电、去壳后，将正、负极片分离，将负极极片加入水、醇类配制的混合溶液中，超声后，固液分离得到铜箔和含碳材料；将正极极片加入到水、醇类、碱类配制的混合溶液，超声后，固液分离得到铝箔和含钴、锂元素的固体物质。两种溶液均可循环使用。得到的正极材料可经过加热处理，得到新的正极活性物质，负极碳材料可燃烧处理。本发明可快速处理废锂电池的极片，得到高纯度铝、铜，含钴和锂元素的正极材料，解决了传统分离回收时间长，污染重，材料分离不彻底的问题，具有显著的经济效益。

Description

一种废锂离子电池极片的回收方法
技术领域：
本发明专利涉及废电池回收领域，具体涉及的是一种废锂离子电池极片的回收方法。
背景技术：
随着手机，移动电器和新能源汽车的大量普及和使用，锂离子电池由于具有轻便，电容量大的优点，得到了广泛的应用。但是锂电池本身具有一定的使用寿命，随着时间的推移，大量锂离子电池会逐渐报废。因为锂电池使用了钴、锂、铝、铜等价格较高的金属，而中国这部分矿藏不是很丰富，因此回收锂电池有用组分，并将其循环利用和使用是十分必要的。锂电池回收的一个重要环节就是电池极片和负载材料的彻底和快速分离。废锂电池资源化方法包括湿法冶金、火法冶金及机械物理法。相比于湿法及火法，常用的是机械物理法，其采用锤振破碎、振动筛分与气流分选组合工艺对废锂电池极片组成材料进行分离，基于颗粒间尺寸差和形状差的振动过筛可使电极金属箔片与负载粉料物质得以初步分离，可实现对废锂电池极片材料中金属与负载的粉料物质的资源化利用。机械物理法的缺点是分离效率不是很高，存在极片和负载的粉料物质分离不彻底的问题。因此，废锂电池极片的金属箔片和所负载粉料物质需要一种快速和彻底的分离方法。
发明内容：
本发明专利的目的在于提供一种废锂离子电池极片上金属箔片和其所负载粉料物质的快速分离和回收方法。
本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案如下：
将废锂离子电池放电去壳后，将正、负极片和隔膜分离，将负极极片加入水、醇类配制的混合溶液，室温下短时间超声后，固液分离得到铜箔和含碳材料；将正极极片加入到水、醇类和碱类配制的混合溶液短时间超声后，固液过滤分离分别得到铝箔和含钴、锂元素的固体物质和溶液。处理正、负极片的混合溶液可以分别循环使用。真空干燥到的正极固体材料可以经过净化处理，得到新的正极活性物质，负极碳材料可以干燥后燃烧处理。本发明可以快速分离处理废锂离子电池的正、负极片，得到高纯度铝、铜，和含有钴和锂的正极材料，混合溶液均可以循环使用，解决了传统分离回收方法时间长，能耗高，有色金属与极片负载材料分离不彻底的缺点，具有广泛的应用前景和显著的经济效益。
具体实施方式：
实施例1
将废锂离子电池放电、去壳后，将正、负极片分离，将负极极片加入水、乙醇配制的混合溶液中，水和乙醇的质量比为10∶1，20℃超声1分钟后，固液分离得到铜箔和含碳材料；将正极极片加入到水、乙醇、氢氧化钠配制的混合溶液，水和乙醇的质量比为10∶1，水和氢氧化钠的质量比为50∶1，20℃超声1分钟后，固液分离得到铝箔和含钴、锂元素的固体物质。两种溶液均可循环使用。
实施例2
将废锂离子电池放电、去壳后，将正、负极片分离，将负极极片加入水、甲醇配制的混合溶液中，水和甲醇的质量比为2∶1，15℃超声2分钟后，固液分离得到铜箔和含碳材料；将正极极片加入到水、甲醇、氢氧化钾配制的混合溶液，水和乙醇的质量比为2∶1，水和氢氧化钾的质量比为100∶1，15℃超声2分钟后，固液分离得到铝箔和含钴、锂元素的固体物质。两种溶液均可循环使用。
实施例3
将废锂离子电池放电、去壳后，将正、负极片分离，将负极极片加入水、丙醇配制的混合溶液中，水和丙醇的质量比为5∶1，25℃超声5分钟后，固液分离得到铜箔和含碳材料；将正极极片加入到水、丙醇、碳酸钠配制的混合溶液，水和丙醇的质量比为5∶1，水和碳酸钠的质量比为500∶1，25℃超声5分钟后，固液分离得到铝箔和含钴、锂元素的固体物质。两种溶液均可循环使用。
实施例4
将废锂离子电池放电、去壳后，将正、负极片分离，将负极极片加入水、丁醇配制的混合溶液中，水和丁醇的质量比为8∶1，35℃超声20分钟后，固液分离得到铜箔和含碳材料；将正极极片加入到水、丁醇、碳酸钾配制的混合溶液，水和丁醇的质量比为8∶1，水和碳酸钾的质量比为1000∶1，35℃超声20分钟后，固液分离得到铝箔和含钴、锂元素的固体物质。两种溶液均可循环使用。

Claims (6)

1.一种废锂离子电池极片的回收方法。其过程如下：将废锂离子电池放电、去壳后，将正、负极片分离，将负极极片加入水、醇类配制的混合溶液中，超声后，固液分离得到铜箔和含碳材料；将正极极片加入到水、醇类、碱类配制的混合溶液，超声后，固液分离得到铝箔和含钴、锂元素的固体物质。两种溶液均可循环使用。得到的正极材料可经过加热处理，得到新的正极活性物质，负极碳材料可燃烧处理。
2.根据权利要求1所述的一种废锂离子电池极片的回收方法，其特征在于，处理正、负极片的醇类为甲醇、乙醇、丙醇和丁醇。
3.根据权利要求1所述的一种废锂离子电池极片的回收方法，其特征在于，处理正极极片的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾。
4.根据权利要求1所述的一种废锂离子电池极片的回收方法，其特征在于，处理正极片的水和碱的质量比为50∶1～1000∶1。
5.根据权利要求1所述的一种废锂离子电池极片的回收方法，其特征在于，处理正、负极片的水和醇的质量比为2∶1～10∶1。
6.根据权利要求1所述的一种废锂离子电池极片的回收方法，其特征在于，超声时间为1～20分钟。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021240113A1 (fr) * 2020-05-29 2021-12-02 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de separation selective d'un materiau carbone d'un melange d'electrodes positives et d'electrodes negatives

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WO2021240113A1 (fr) * 2020-05-29 2021-12-02 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de separation selective d'un materiau carbone d'un melange d'electrodes positives et d'electrodes negatives
FR3111020A1 (fr) * 2020-05-29 2021-12-03 Cea Et Aux Energies Alternatives Procede de separation selective d’un materiau carbone d’un melange d’electrodes positives et d’electrodes negatives

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