[发明专利]一种废旧LiCoO2电池绿色拆解分离回收方法

说明书

技术领域

 本发明属于废电池回收处理技术，特别是一种废旧LiCoO₂电池绿色拆解分离回收方法。

背景技术

随着我国锂离子电池的用量急剧增加，未来将面临着大量废旧电池需要处理的问题，这些废旧电池如果不处理或处理不好，不但会污染环境，而且还会造成资源浪费。

目前我国现有的废旧锂离子电池回收技术虽然较多，但这些设备及工艺只适用于含有Co等稀贵金属的数码锂离子电池LiCoO₂型（三元型），即先将正极材料酸溶形成Co²⁺、Li⁺等，再用萃取法、化学沉淀法或电解法回收CoSO₄、Li₂CO₃、CoC₂O₄、Co(OH)₂、金属Co等。但这些方法使用大量的有机试剂包括酸、萃取剂，对环境会造成二次污染；工艺复杂，对设备的要求高；附加值低，成本高。由于上述原因使得对LiCoO₂电池的回收并不理想，本发明使得对LiCoO₂电池的回收更加绿色高效，改性后的材料符合工业级的要求，实现了材料的循环利用。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题，提供一种废旧LiCoO₂电池绿色拆解分离回收方法，相对于现有技术，该方法工艺简单、效率高、成本低、回收全面、绿色环保、改性后的电极材料符合工业级的要求。

一种废旧LiCoO₂电池绿色拆解分离回收方法，包括以下步骤：

1）将废旧电池放入盛有水和金属粉的桶中搅拌，对废旧LiCoO₂电池进行短路放电处理；

2）在密封箱内，将放电后的电池拆开，放入离心桶甩出电解液并收集，人工分离得到正极片、负极片、隔膜、外壳并分别清洗，清洗后的正极片、负极片、隔膜、外壳转移到箱外烘干，箱内气体净化后排放；

3）分别将正极片和负极片机械粉碎，粉碎的负极片浸在去离子水搅拌、清洗、过滤、烘干，分别得到负极材料与干净的铜箔片；粉碎后的正极片在马弗炉中350-450℃煅烧1-2h以除去粘结剂,然后过50目标准筛，得到含有少量正极材料的铝箔片、含有少量铝屑的正极粗粉料a，将含有少量正极材料的铝箔片进行清洗、过滤、烘干，得到干净的铝箔和含有少量铝屑的正极粗粉料b；

4）将上述得到的两部分含有少量铝屑的正极粗粉料a、b混合一起进行球磨、过400目标准筛以除去含有的铝屑，将剩余粉料在马弗炉中650-800℃煅烧2-3h以除去导电剂，得到正极材料细粉料；

5）将上述正极材料细粉料通过ICP测出Li和Co的含量，按Li和Co的摩尔比1.05的比例补加碳酸锂在马弗炉中800-950℃煅烧12h，球磨过400目标准筛，得到改性的LiCoO₂。

所述金属粉为铁粉、锌粉、铝粉或铜粉。

所述步骤1）、2）均在密封在箱体内进行，操作人员通过手套在箱体外操作，箱体内的废气通过管道引导依次通过N-甲基吡咯烷酮（NMP）废液、稀碱液、水三级净化处理后再排入大气，饱和的NMP废液、稀碱液、水均进入电池企业的NMP整体回收系统。

本发明方法的有益效果是：该方法实现了废旧锂离子电池的绿色拆解分离回收，不产生二次污染；对回收的LiCoO₂实现了有效改性，改性的LiCoO₂正极材料符合工业级的要求；铝箔、铜箔、极耳等有价材料也实现了回收分离，有效了解决了锂离子电池对环境的危害和资源的短缺问题。

附图说明

图1是本发明工艺流程示意图。

图2是900℃12h改性的LiCoO₂的XRD。

图3是900℃12h改性的LiCoO₂的循环性能曲线。 

图4是950℃12h改性的LiCoO₂的XRD。

图5是950℃12h改性的LiCoO₂的循环性能曲线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1：

一种废旧LiCoO₂电池绿色拆解分离回收方法，如图1所示，包括以下步骤：