CN115353086A - 一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法 - Google Patents
一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115353086A CN115353086A CN202211262887.2A CN202211262887A CN115353086A CN 115353086 A CN115353086 A CN 115353086A CN 202211262887 A CN202211262887 A CN 202211262887A CN 115353086 A CN115353086 A CN 115353086A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iron phosphate
- lithium iron
- current collector
- waste lithium
- powder
- 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
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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 title description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 6
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010926 waste battery Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/45—Phosphates containing plural metal, or metal and ammonium
-
- 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
-
- 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- 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)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，包括以下步骤：1）将磷酸铁锂废旧极片放入高速破碎设备中，将极粉和集流体一起破碎，得到颗粒较小的极粉和集流体混合体。2）将极粉和集流体混合体放入高温烘箱中加热，去除电解液和部分PVDF，然后振动过筛将极粉和集流体分离。3）对步骤2）中得到的极粉进行高温焙烧，去除PVDF并使磷酸铁锂充分氧化焙烧得到焙砂。4）对步骤3）中得到的焙砂通过火法回收工艺得到磷酸铁锂正极材料。本发明更加高效和节能，并能增加其经济实用价值，对环境更加友好。
Description
技术领域
本发明设计一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，特别涉及以废旧磷酸铁锂极片为原料，通过机械破碎，烘干过筛和高温焙烧等预处理的火法回收方法。
背景技术
锂离子电池作为一种环保的二次电源，因其高容量、高能量密度、高工作电压、低自放电、好循环性能，几十年来广泛的应用于储能、动力汽车等领域。在众多的正极材料中，磷酸铁(LiFePO4)的理论容量为170 mAh/g，理论能量密度为550 Wh/kg，其高速放电，良好的循环性能，稳定的结构和安全性能等优异表现已经成为电动汽车和其他储能器件的首选。
随着全球范围内的巨额投资和政策支持，电动汽车市场将在未来几十年里出现井喷式发展。因此，电动汽车市场的推出将相应地带来电力电池的爆炸性增长。当电动汽车的行驶里程明显减少时，电池此时就不再适合在电动汽车上使用了。因此，动力电池的使用越多，必然会导致更多的LiFePO4电池被丢弃。随着LiFePO4电池应用规模的扩大和不可再生矿产资源的枯竭，回收再利用LiFePO4有着巨大的经济价值。在湿法回收和火法回收中，预处理的目的是为了正极材料和集流体分离，并除去多电解液和PVDF，是影响回收质量的一个重要步骤。
专利CN202110978151.4（一种回收废旧磷酸铁锂电池的方法）通过拆解得到的磷酸铁锂电池正极材料在连续氮气气氛下充分焙烧，将材料表面的疏水性物质去掉然后得到磷酸铁锂极粉，再通过湿法浸出分别回收锂、铁和磷等元素。专利CN201910092079.8（一种废弃磷酸铁锂正极材料的处理方法）将废弃磷酸铁锂正极材料经过粉碎后过筛，筛下物在氮气还原炉内还原得到磷酸铁锂黑粉，再经过回收得到碳酸锂。
专利 CN202011474414.X（一种废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺）通过将拆分得到的正极片破碎成不规则碎片，将破碎后的正极片放入高温烘箱内并在保护性气氛中进行焙烧得到正极片粉体，粉体在氧气气氛下高温焙烧得到焙砂，再使用固相回收法得到磷酸铁锂正极材料。专利CN202011515533.5（一种将废电池正极片加工为LiFePO4成品的方法）将正极片在氮气的保护下400℃下保温2h，以除去电解液、PVDF等杂质。正极粉在高温炉中煅烧得到焙砂，再投入氧气和Ti氧化物催化煅烧等方式得到磷酸铁锂正极材料。
以上专利在废旧磷酸铁锂回收上都涉及了预处理过程，且都是通过氮气气氛下进行焙烧分离除杂得到正极粉，火法回收中还需要再通过氧气气氛下高温焙烧得到焙砂，过程复杂且能耗较高。因此开发一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法十分必要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的现有的磷酸铁锂正极材料预处理方法的不足，开发一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，包括以下步骤：
A1、机械破碎：将磷酸铁锂废旧极片放入高速破碎设备中，将极粉和集流体一起破碎，得到颗粒较小的极粉和集流体混合体。
A2、烘干过筛∶对步骤A1中得到的极粉和集流体混合体，在高温烘箱中加热，去除其电解液和部分PVDF，然后在振动筛中加入锆球振动过筛将极粉和集流体分离。
A3、高温焙烧：对步骤A2中得到的极粉在马弗炉中通入氧气高温焙烧，并多次翻转，去除所有PVDF并使磷酸铁锂充分氧化焙烧得到焙砂。
A4、火法回收工艺：对步骤A3中得到的焙砂通过火法回收工艺得到磷酸铁锂正极材料。
作为对本发明的进一步改进，所述步骤A1中的高速破碎设备包括但不限单层和多层刀片打粉设备，转速为1500-3000r/min，时间为20-60秒。
作为对本发明的进一步改进，所述步骤A2中，烘箱温度为80-180℃，加热时间为30-240min，振动筛中过筛目数为40-120目。
作为对本发明的进一步改进，所述步骤A3中的焙烧温度为400-700℃，时间为2-6h。
作为对本发明的进一步改进，所述步骤A4中的火法回收工艺包括但不限于球磨配料、细磨、喷雾和烧结工序。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过高速破碎设备先将废旧磷酸铁锂极片破碎至颗粒较小的混合体，粘接剂部分裂解使极粉先大部分脱落，然后通过中低温加热的方式去除混合体中的电解液和部分PVDF，再利用锆球振动将所有极粉从集流体上脱离，过筛后得到磷酸铁锂正极粉。
2、本发明通过将磷酸铁锂正极粉通过氧气气氛下高温煅烧，脱除PVDF的同时，将二价铁氧化成三价铁，为火法回收的工艺提供原料焙砂。此方法不同于传统的高温氮气除杂再高温焙烧的预处理，只需要将极片破碎后在中低温加热和过筛即可进入焙烧炉中煅烧，经过后续的火法回收工艺同样能得到修复效果较好的磷酸铁锂正极材料。所以此方法更加高效和节能，并能增加其经济实用价值，对环境更加友好。
附图说明
图1为实施例1产品的倍率性能图。
图2为实施例1产品的循环性能图。
图3为实施例1产品的XRD图。
图4为实施例1产品的SEM图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，本发明包含其技术思想范围内的其它实施方式和及其变形。
本发明实施例提供了一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
（1）机械破碎：将磷酸铁锂废旧极片放入高速破碎设备中，在2000r/min的转速下进行破碎，时间为30秒，得到颗粒较小的极粉和集流体混合体。
（2）烘干过筛∶对步骤（1）中得到的极粉和集流体混合体，在高温烘箱中100℃加热2h，去除其电解液和部分PVDF，然后在振动筛60目筛网中加入锆球振动过筛将极粉和集流体分离。
（3）高温焙烧：对步骤（2）中得到的极粉在马弗炉中通入氧气在500℃高温下焙烧，时间为3h，并多次翻转，去除所有PVDF并使磷酸铁锂充分氧化焙烧得到焙砂。
（4）火法回收工艺：对步骤（3）中得到的焙砂通过固定火法回收工艺，球磨配料、细磨、喷雾和烧结工序，得到修复样产品磷酸铁锂正极材料。
图1为实施例1修复后的磷酸铁锂正极材料的倍率性能图，从图中可以看出其充放电性能稳定，1C比容量高，说明此方法修复后的产品有着较好电化学性能；图2为实施例1修复后的磷酸铁锂正极材料的循环性能图；图3为实施例1修复后的磷酸铁锂正极材料的XRD图；图4为实施例1修复后的磷酸铁锂正极材料的SEM图，从图可以看出，修复后的磷酸铁锂正极材料团聚成较为规整的球形，碳包覆更加均匀。
实施例2
（1）机械破碎：将磷酸铁锂废旧极片放入高速破碎设备中，在2000r/min的转速下进行破碎，时间为30秒，得到颗粒较小的极粉和集流体混合体。
（2）烘干过筛∶对步骤（1）中得到的极粉和集流体混合体，在高温烘箱中120℃加热4h，去除其电解液和部分PVDF，然后在振动筛60目筛网中加入锆球振动过筛将极粉和集流体分离。
（3）高温焙烧：对步骤（2）中得到的极粉在马弗炉中通入氧气在500℃高温下焙烧，时间为3h，并多次翻转，去除所有PVDF并使磷酸铁锂充分氧化焙烧得到焙砂。
（4）火法回收工艺：对步骤（3）中得到的焙砂通过固定火法回收工艺，球磨配料、细磨、喷雾和烧结工序，得到修复样产品磷酸铁锂正极材料。
实施例3
（1）机械破碎：将磷酸铁锂废旧极片放入高速破碎设备中，在2000r/min的转速下进行破碎，时间为40秒，得到颗粒较小的极粉和集流体混合体。
（2）烘干过筛∶对步骤（1）中得到的极粉和集流体混合体，在高温烘箱中120℃加热2h，然后在振动筛60目筛网中加入锆球振动过筛将极粉和集流体分离。
（3）高温焙烧：对步骤（2）中得到的极粉在马弗炉中通入氧气在600℃高温下焙烧，时间为4h，并多次翻转，使其充分氧化焙烧得到焙砂。
（4）火法回收工艺：对步骤（3）中得到的焙砂通过固定火法回收工艺，球磨配料、细磨、喷雾和烧结工序，得到修复样产品磷酸铁锂正极材料。
实施例4
（1）机械破碎：将磷酸铁锂废旧极片放入高速破碎设备中，在2000r/min的转速下进行破碎，时间为40秒，得到颗粒较小的极粉和集流体混合体。
（2）烘干过筛∶对步骤（1）中得到的极粉和集流体混合体，在高温烘箱中120℃加热4h，然后在振动筛60目筛网中加入锆球振动过筛将极粉和集流体分离。
（3）高温焙烧：对步骤（2）中得到的极粉在马弗炉中通入氧气在600℃高温下焙烧，时间为3h，并多次翻转，去除所有PVDF并使磷酸铁锂充分氧化焙烧得到焙砂。
（4）火法回收工艺：对步骤（3）中得到的焙砂通过固定火法回收工艺，球磨配料、细磨、喷雾和烧结工序，得到修复样产品磷酸铁锂正极材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）机械破碎：将磷酸铁锂废旧极片放入高速破碎设备进行破碎，得到极粉和集流体混合体；
（2）烘干过筛∶对步骤（1）中得到的极粉和集流体混合体，在高温烘箱中加热，去除电解液和PVDF，然后在振动筛中加入锆球振动过筛将极粉和集流体分离；
（3）高温焙烧：对步骤（2）中得到的极粉在马弗炉中通入氧气高温焙烧，并多次翻转，去除所有PVDF并使磷酸铁锂充分氧化焙烧得到焙砂；
（4）火法回收工艺：对步骤（3）中得到的焙砂通过火法回收工艺得到磷酸铁锂正极材料。
2.根据权利要求1所述一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，其特征在于：所述步骤(1)中，高速破碎设备包括但不限单层和多层刀片打粉设备，转速为1500-3000r/min，时间为20-60秒。
3.根据权利要求1所述一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，其特征在于：所述步骤(2)中，烘箱温度为80-180℃，加热时间为30-240min，此温度能将电解液全部去除，并且去除部分PVDF，振动筛中过筛目数为40-120目，将极粉和集流体分离。
4.根据权利要求1所述一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，其特征在于：所述步骤(3)中焙烧温度为400-700℃，时间为2-6h，翻转次数不少于5次，去除所有PVDF并使其充分氧化焙烧得到焙砂。
5.根据权利要求1所述一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，其特征在于：所述步骤(4)中火法回收工艺包括但不限于球磨配料、细磨、喷雾和烧结工序。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211262887.2A CN115353086A (zh) | 2022-10-15 | 2022-10-15 | 一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211262887.2A CN115353086A (zh) | 2022-10-15 | 2022-10-15 | 一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115353086A true CN115353086A (zh) | 2022-11-18 |
Family
ID=84007997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211262887.2A Pending CN115353086A (zh) | 2022-10-15 | 2022-10-15 | 一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115353086A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118017064A (zh) * | 2024-04-08 | 2024-05-10 | 江苏杰成新能源科技有限公司 | 磷酸铁锂正极极片材料修复方法 |
| CN118017064B (zh) * | 2024-04-08 | 2024-06-11 | 江苏杰成新能源科技有限公司 | 磷酸铁锂正极极片材料修复方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101383441A (zh) * | 2007-09-06 | 2009-03-11 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种磷酸铁锂电池正极废片的综合回收方法 |
| JP2018078024A (ja) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | Ｄｏｗａエコシステム株式会社 | リチウムイオン二次電池からの有価物の回収方法 |
| CN109256595A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-22 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种磷酸铁锂废粉火法直接修复制备电池级磷酸铁锂的方法 |
| CN110085939A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-02 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种废旧磷酸铁锂电池正极片的分离回收方法 |
| WO2020134773A1 (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种回收制备磷酸铁锂正极材料的方法 |
| CN111370800A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-07-03 | 湖南雅城新材料有限公司 | 一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法 |
| CN114566727A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-31 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种磷酸铁锂正极材料火法直接修复再生的改性方法 |
| CN114695995A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-07-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 废旧锂电池正极材料与集流体的高效解离方法 |
-
2022
- 2022-10-15 CN CN202211262887.2A patent/CN115353086A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101383441A (zh) * | 2007-09-06 | 2009-03-11 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种磷酸铁锂电池正极废片的综合回收方法 |
| JP2018078024A (ja) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | Ｄｏｗａエコシステム株式会社 | リチウムイオン二次電池からの有価物の回収方法 |
| CN109256595A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-22 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种磷酸铁锂废粉火法直接修复制备电池级磷酸铁锂的方法 |
| WO2020134773A1 (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种回收制备磷酸铁锂正极材料的方法 |
| CN110085939A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-02 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种废旧磷酸铁锂电池正极片的分离回收方法 |
| CN111370800A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-07-03 | 湖南雅城新材料有限公司 | 一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法 |
| CN114566727A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-31 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种磷酸铁锂正极材料火法直接修复再生的改性方法 |
| CN114695995A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-07-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 废旧锂电池正极材料与集流体的高效解离方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118017064A (zh) * | 2024-04-08 | 2024-05-10 | 江苏杰成新能源科技有限公司 | 磷酸铁锂正极极片材料修复方法 |
| CN118017064B (zh) * | 2024-04-08 | 2024-06-11 | 江苏杰成新能源科技有限公司 | 磷酸铁锂正极极片材料修复方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101383441B (zh) | 一种磷酸铁锂电池正极废片的综合回收方法 | |
| CN110364748B (zh) | 废旧锂离子电池正极材料的再生方法 | |
| CN111430832B (zh) | 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 | |
| CN113072052B (zh) | 一种废磷酸铁锂补锂修复方法和应用 | |
| WO2020206884A1 (zh) | 正极材料的回收方法、得到的正极材料及其用途 | |
| CN102709620A (zh) | 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料的再生利用的方法 | |
| CN109256595B (zh) | 一种磷酸铁锂废粉火法直接修复制备电池级磷酸铁锂的方法 | |
| CN110759341B (zh) | 基于铝-石墨双离子电池回收再利用石墨材料的方法 | |
| CN109167028B (zh) | 一种磷酸铁锂/碳复合材料的再生制备方法 | |
| CN110828888A (zh) | 锂离子电池正极材料的全干法提纯方法及提纯得到的锂离子电池正极材料 | |
| CN114044503B (zh) | 一种磷酸铁锂废极片分离并脱杂再生的方法 | |
| JP7357799B2 (ja) | 正極スクラップを用いた活物質の再使用方法 | |
| WO2021177005A1 (ja) | 廃電池からの有価金属回収方法 | |
| CN110808430A (zh) | 锂离子电池正极材料的分离提纯方法及得到的锂离子电池正极材料 | |
| CN112225191A (zh) | 降解废旧磷酸铁锂电池正极中pvdf的方法 | |
| CN114709504A (zh) | 一种废旧磷酸铁锂正极材料的清洁回收方法 | |
| JP7451683B2 (ja) | 正極スクラップを用いた活物質の再使用方法 | |
| CN112658000B (zh) | 一种磷酸铁锂电池正极片边角料的回收再生方法 | |
| JP7348405B2 (ja) | 正極スクラップを用いた活物質の再使用方法 | |
| CN112758963A (zh) | 一种分步焙烧回收废旧锂电池制取阴极活性材料的方法 | |
| CN117096486A (zh) | 一种废旧锂离子电池正极材料的修复再生方法 | |
| CN114420921B (zh) | 一种微波再生锂离子电池正极材料的方法 | |
| CN115353086A (zh) | 一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法 | |
| CN111392706B (zh) | 废旧磷酸铁锂正极材料的回收再生方法 | |
| CN112777648B (zh) | 简易固相回收法再生高性能正极材料及制备方法 |
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 |