CN114024054B - 利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料 - Google Patents
利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114024054B CN114024054B CN202111298190.6A CN202111298190A CN114024054B CN 114024054 B CN114024054 B CN 114024054B CN 202111298190 A CN202111298190 A CN 202111298190A CN 114024054 B CN114024054 B CN 114024054B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stripping
- iron phosphate
- lithium iron
- free radical
- pole piece
- 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.)
- Active
Links
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 54
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 title claims abstract description 29
- 239000010405 anode material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 13
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 13
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 13
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 8
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- -1 superoxide radicals Chemical class 0.000 claims description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 claims description 4
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims description 3
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004277 Ferrous carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229960003280 cupric chloride Drugs 0.000 claims description 2
- RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L ferrous carbonate Chemical compound [Fe+2].[O-]C([O-])=O RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229960004652 ferrous carbonate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000019268 ferrous carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229940062993 ferrous oxalate Drugs 0.000 claims description 2
- 229940116007 ferrous phosphate Drugs 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L iron(2+);oxalate Chemical compound [Fe+2].[O-]C(=O)C([O-])=O OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 229910000015 iron(II) carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000155 iron(II) phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SDEKDNPYZOERBP-UHFFFAOYSA-H iron(ii) phosphate Chemical compound [Fe+2].[Fe+2].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O SDEKDNPYZOERBP-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 229960003742 phenol Drugs 0.000 claims description 2
- SATVIFGJTRRDQU-UHFFFAOYSA-N potassium hypochlorite Chemical compound [K+].Cl[O-] SATVIFGJTRRDQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 11
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 10
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N potassium superoxide Chemical compound [K+].[K+].[O-][O-] XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000012826 global research Methods 0.000 description 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
本发明提供一种废旧磷酸铁锂正极材料绿色高效的剥离方法。其特征是：以自由基供体和引发剂配置成剥离液，将拆解后得到的正极片放入剥离液中，通过调控不同反应参数达到磷酸铁锂正极材料完全剥离。整个剥离过程不使用强酸、强碱等腐蚀性物质，从而保证回收正极材料和铝箔的完整性。本发明流程简单、易于操作、剥离效率高、回收过程中对铝箔的伤害性小、不产生任何其他废物、经济环保、实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种废旧磷酸铁锂电池正极材料的剥离回收方法，属于环境保护与资源综合利用领域的固体废弃物处理新技术，适用于废旧磷酸铁锂电池正极材料清洁高效的剥离回收。
背景技术
随着新能源行业的快速发展，交通系统逐渐由内燃机汽车时代进入电动汽车时代。随之而来的是大量锂离子电池的使用和淘汰。目前，废旧锂离子电池元素回收已成为全球研究的热点问题，但是在实际生产中仍然存在着许多问题，废旧锂离子电池正极材料与铝箔的剥离就是其中一项严峻的挑战。分离正极材料和集流体最常用的方法包括有机溶剂溶解PVDF，高温煅烧分解PVDF，破碎筛分，碱溶液溶解铝箔，熔融盐处理等方法，超声波也常常作为辅助手段一起被应用。在目前的研究中，虽然正极材料和集流体的分离方法各样，但是在实际应用中仍存在着，能耗高，污染环境，价格高昂等问题。因此，为了应对大量废旧锂电池的回收利用，急需开发出一条绿色、经济的剥离工艺，来实现正极材料与铝箔集流体的分离。为了解决废旧锂离子电池绿色经济的剥离问题，本发明针对废旧磷酸铁锂电池正极材料，采用自由基供体和引发剂组成的混合溶液为剥离液，确立了一种绿色经济磷酸铁锂正极材料的剥离方法。本发明流程简单、易于操作、剥离效率高、经济环保、实用性强，是剥离磷酸铁锂正极材料的理想工艺。
发明内容
本发明针对废旧磷酸铁锂电池回收中缺乏绿色经济剥离方法的实际问题，提供了一种废旧磷酸铁锂电池正极材料绿色高效的剥离方法，该方法以自由基供体和引发剂组成的混合溶液为剥离液，通过调控不同反应参数达到磷酸铁锂正极材料的完全剥离，从而回收磷酸铁锂正极材料和铝箔。
本发明具体实施方法包括以下步骤：
1、将废旧磷酸铁锂电池包拆解、放电，分离得到正极极片、负极极片、外壳和隔膜等；
2、将步骤1拆分得到的正极材料放入自由基供体和引发剂配置而成的剥离液中进行搅拌剥离；
3、捞出铝箔，固液分离，滤液补充自由基供体和引发剂配置成新的剥离液继续用于剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
4、所述的利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料，作为一种优选实施方式，步骤2中提到的自由基供体为在一定条件下能产生超氧自由基、羟基自由基、硫酸根自由基的物质，例如有高锰酸钾、过氧化钠、过氧化钾、过氧化氢、羟基苯、过硫酸钠、过硫酸钾、次氯酸钠、次氯酸钾、硝酸铁、硫酸铁、氯化铁等。
5、所述的利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料，作为一种优选实施方式，步骤2中提到的引发剂为能够在一定条件下诱导自由基供体产生自由基的物质，例如有氯化亚铁、硫酸亚铁、磷酸铁锂、碳酸亚铁、硝酸亚铁、草酸亚铁、磷酸亚铁、氯化铜、硫酸铜、硝酸铜等。
6、所述的利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料，作为一种优选实施方式，步骤2中提到的剥离液中自由基供体浓度为0.1％-35％(比如0.2％、0.5％、1％、2％、5％、8％、10％、12％、15％、17％、20％、25％、30％等)。优选地，引发剂浓度为0％-5％(比如0％、0.2％、0.5％、1％、2％、2.5％、4％等)。
5、所述的利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料，其特征是，步骤3中提到的搅拌转速为100-600r/min，剥离时间为2-30min。
本方法通过添加自由基供体和自由基引发剂配置成剥离液，自由基供体与磷酸铁锂电极片产生的自由基和剥离液中的自由基不但会氧化部分PVDF粘结剂，削弱PVDF的粘结力，此外自由基还会攻击磷酸铁锂正极材料和铝箔集流体之间的界面，降低其结合能，使之更容易剥离。本方法具备以下特点：
1、流程简单、易于操作；
2、剥离效率高、回收过程中铝箔的损失小；
3、剥离过程诱发磷酸铁锂参与自由基反应，剥离速度快，物料消耗少；
4、剥离过程经济环保、实用性强。
附图说明
为进一步了解本发明，下面以附图描述本发明的工艺流程和剥离效果：
图1是剥离磷酸铁锂工艺流程
图2是剥离回收磷酸铁锂正极材料的图片
图3是剥离回收磷酸铁锂正极材料的XRD图
图4是回收铝箔的照片及微观形貌图
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
实施例1：
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳和隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入由1％的过氧化钠和0.25％的氯化亚铁组成的剥离液中，以600r/min的转速搅拌10min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
实施例2
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入5％的过硫酸钾和0.25％的硫酸亚铁组成的剥离液中，以100r/min的转速搅拌20min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
实施例3
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入0.5％的过硫酸钾、3％的过硫酸钠、1％的硫酸亚铁组成的剥离液中，以300r/min的转速搅拌20min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
实施例4
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入0.5％的过氧化氢的剥离液中，以400r/min的转速搅拌10min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料，其中剥离后正极材料的图片和XRD如图2和图3所示，表明剥离后的正极材料结构完整，没有受到破坏。
实施例5
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入2％的过氧化氢和0.25％的硫酸亚铁组成的剥离液中，以400r/min的转速搅拌5min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
实施例6
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入1％的过氧化氢、1％的过氧化钠、0.5％的硫酸亚铁组成的剥离液中，以600r/min的转速搅拌2min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
实施例7
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入10％的次氯酸钠、5％硝酸钾和1％的硫酸亚铁组成的剥离液中，以600r/min的转速搅拌20min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
实施例8
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入35％的硝酸钠、5％过氧化氢组成的剥离液中，以400r/min的转速搅拌12min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
实施例9
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入5％的过氧化氢和5％的氯化亚铁组成的剥离液中，以300r/min的转速搅拌10min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
实施例10
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入4％的高锰酸钾、1％的过氧化钠、2％的硝酸铜组成的剥离液中，以500r/min的转速搅拌4min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
实施例11
将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆分，分别得到正极极片、负极极片、外壳、隔膜等。
将拆分得到的正极极片剪开后放入0.2％的过硫酸钾、0.5％的过氧化钠、0.5％过氧化氢、0.1％的硫酸亚铁组成的剥离液中，以500r/min的转速搅拌10min，剥离效率达到100％。然后捞出铝箔烘干，将剥离液进行固液分离，滤液添加剥离液继续剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料。
该剥离方法适用于各类磷酸铁锂电池，本发明不限于上述实施例，所述内容均可实施，并具有良好的效果。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将废旧磷酸铁锂电池包拆解、单体放电、拆分得到正极极片、负极极片、外壳和隔膜等；
(2)将步骤(1)拆分得到的正极极片放入自由基供体和引发剂配置而成的剥离液中进行搅拌剥离；
(3)剥离后捞出铝箔，固液分离，滤液补充自由基供体和引发剂配置成新的剥离液继续用于剥离，滤饼即为剥离后的磷酸铁锂正极材料；
所述步骤(2)中提到的自由基供体为能产生超氧自由基、硫酸根自由基的一种物质或两种的混合物，所述的自由基供体包括高锰酸钾、羟基苯、过硫酸钠、过硫酸钾、次氯酸钠、次氯酸钾、硝酸铁、硫酸铁、氯化铁等中的一种及两种以上的混合物；
所述步骤(2)中提到的引发剂为能够诱导自由基供体产生自由基的一种物质或两种以上的混合物，所述的引发剂包括氯化亚铁、硫酸亚铁、磷酸铁锂、碳酸亚铁、硝酸亚铁、草酸亚铁、磷酸亚铁、氯化铜、硫酸铜、硝酸铜等中的一种或两种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料的方法，其特征是，步骤(2)中提到的剥离液中自由基供体浓度为0.1-35％，引发剂浓度为0-5％。
3.根据权利要求1所述的利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料的方法，其特征是，步骤(3)中提到的搅拌的转速为100-600r/min，剥离的时间为2-30min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111298190.6A CN114024054B (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111298190.6A CN114024054B (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114024054A CN114024054A (zh) | 2022-02-08 |
| CN114024054B true CN114024054B (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=80060571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111298190.6A Active CN114024054B (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114024054B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013041698A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 水系正極材ペースト中の有価金属回収方法 |
| CN107317064A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-03 | 中南大学 | 一种废旧锂电池的回收方法 |
| CN107978814A (zh) * | 2017-07-04 | 2018-05-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种从废旧锂离子电池正极材料中选择性分离锂的方法 |
| CN108199105A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 同济大学 | 废锂电池电极组成材料的超声水热分离工艺 |
| CN108666645A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-10-16 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种废旧锂离子动力电池电极材料的绿色剥离方法 |
| CN108987839A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-11 | 同济大学 | 一种对锂电池正极失效钴酸锂结构重整修复的方法 |
| CN112952230A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-11 | 芜湖天弋能源科技有限公司 | 一种废弃锂离子电池的回收方法 |
-
2021
- 2021-11-04 CN CN202111298190.6A patent/CN114024054B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013041698A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 水系正極材ペースト中の有価金属回収方法 |
| CN107317064A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-03 | 中南大学 | 一种废旧锂电池的回收方法 |
| CN107978814A (zh) * | 2017-07-04 | 2018-05-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种从废旧锂离子电池正极材料中选择性分离锂的方法 |
| CN108199105A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 同济大学 | 废锂电池电极组成材料的超声水热分离工艺 |
| CN108666645A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-10-16 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种废旧锂离子动力电池电极材料的绿色剥离方法 |
| CN108987839A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-11 | 同济大学 | 一种对锂电池正极失效钴酸锂结构重整修复的方法 |
| CN112952230A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-11 | 芜湖天弋能源科技有限公司 | 一种废弃锂离子电池的回收方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李淑珍.废旧锂电池正极材料原位修复及有价金属电化学分离研究.废旧锂电池正极材料原位修复及有价金属电化学分离研究.2021,(2021年第09期),B027-482. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114024054A (zh) | 2022-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110783658B (zh) | 一种退役动力三元锂电池回收示范工艺方法 | |
| CN109536713B (zh) | 一种利用离子液体分离废旧锂离子电池正极活性物质与铝箔的方法 | |
| CN108281729A (zh) | 一种废旧锂离子电池电解液回收工艺 | |
| CN108285977A (zh) | 一种废旧锂离子电池正极材料回收的方法 | |
| CN1953269A (zh) | 一种废旧锂离子电池的回收方法 | |
| CN109704300A (zh) | 一种磷酸铁锂电池正极材料回收再利用的方法 | |
| CN106654437B (zh) | 从含锂电池中回收锂的方法 | |
| CN111778401B (zh) | 基于电解硫酸钠的废旧三元动力锂离子电池绿色回收方法 | |
| CN114188626B (zh) | 一种综合分离回收退役电池中材料的方法 | |
| GB2621776A (en) | Method for wet recovery of valuable metals in lithium battery | |
| CN101499547A (zh) | 一种废锂离子电池正极材料的回收方法 | |
| WO2019205984A1 (en) | Method for recycling of positive electrode plates from lithium-ion battery | |
| CN105355996A (zh) | 一种从废锂电池负极材料中分离锂和石墨并资源化利用的方法 | |
| CN105098280A (zh) | 一种从废旧锂离子电池中回收集流体的方法 | |
| CN112707447A (zh) | 一种从废旧钴酸锂电池中回收再生正极材料的方法 | |
| CN115058598A (zh) | 一种废旧钠离子电池的回收方法 | |
| CN114024054B (zh) | 利用自由基体系绿色剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料 | |
| CN112201872B (zh) | 一种退役电池的安全放电方法及湿法物理分选方法 | |
| CN114039119B (zh) | 电解法剥离废旧磷酸铁锂电池正极材料 | |
| CN107293814B (zh) | 一种超声分离锂离子电池的电极集流体与电极材料的方法 | |
| CN105964264B (zh) | 一种用废旧锂离子电池制备有机染料废水净化剂的方法 | |
| CN115149140B (zh) | 一种从废旧磷酸铁锂电池中回收铁和锂的方法 | |
| CN116425150A (zh) | 一种微波处理废旧石墨制备石墨烯的方法 | |
| CN116315214A (zh) | 一种废旧锂电池极片热解与还原协同处理的方法 | |
| CN112103588B (zh) | 一种锂离子电池回收处理方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |