[发明专利]废旧锂电池再资源化回收方法

说明书

本发明属于电池回收领域，具体公开了一种资源回收率高且绿色环保的废旧锂电池再资源化回收方法。该废旧锂电池再资源化回收方法，包括锂电池预处置步骤、破碎及干燥步骤、电池碎片分离步骤和分离物处理步骤。通过对破碎处理后的锂电池进行过滤回收电解液，并对干燥设备的排气进行冷凝收集电解液，提高了电解液的回收率，减少了污水和废气的处理量；同时，通过干燥设备干燥利于使电池碎片上的电解液充分分离出去；并对干燥后的电池碎片依次通过搅拌和筛分处理，利于分别回收锂电池中的电池极片集流体及贵重与稀缺金属等资源，且回收率较高，整个回收过程中造成的污染较小。

技术领域

本发明属于电池回收领域，具体涉及一种废旧锂电池再资源化回收方法。

背景技术

随着科技的发展，电子产品已经渗透到人们生活的每个角落。由于锂离子电池与镉镍电池、氢镍电池相比，具有体积小、质量轻、工作电压高、体积和质量比能量高、无记忆效应、自放电小、工作温度范围宽、寿命长等优点已经主导了小型便携式电子产品市场，例如：应用于便携式电话、摄像机、便携式笔记本等。随着社会不断发展，气候、能源和环境问题的出现，锂离子电池也已广泛应用于电动汽车领域。

2010年，我国锂离子电池的产量约为26.87亿只；2013年，我国锂离子电池产量达到47.68亿只；2016年，我国锂电池产量达到78.42亿只。我国锂电池产消呈现快速增长的趋势，预计未来锂离子电池产量会随着电动汽车的发展继续快速增加，而锂离子电池使用寿命一般为3～5年，因此在市场已经保有大量报废锂电池的情况下，未来会有更多废旧锂离子电池出现。

锂离子电池中含有的LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄等电解质和EC、EMC、DMC等有机溶剂，对环境和人体有较大危害，被国家定为危险废物。另一方面，由于锂离子电池正极材料多为过渡金属氧化物，如LiFePO₄、LiCoO₂、Li[NixCo1－2xMnx]O₂等，其中含有贵重和稀缺金属比如钴、镍、锂等；还有锂离子电池极片集流体如铜、铝箔材料资源等。因此，对废旧锂离子电池进行无害化处理及对其中的金属进行资源化回收再利用意义重大。

随着锂离子电池技术的快速发展，锂离子电池的产量和报废量都呈现快速增加的趋势，研究废旧锂离子电池再资源化的专利和报到也较多，主要有湿法回收和干法回收。比如申请号为201610314509.2的专利申请公开了一种废旧锂电池全组分物料分离收集装置及方法，其主要采用机械破碎、真空分离、震动筛分、比重分离、气流分离等简单干法手段，实现废旧锂电池中电极材料、集流体金属、塑料隔膜、电池外壳的分离收集；其电解液采用真空回收的方法，回收效率低，设备投资大。又如申请号201010262198.2的专利公开了一种从废旧锂电池回收有价金属的方法，采用将放电后的废旧锂电池机械粉碎，高温350℃-400℃煅烧，得到含钴、铜和铝的物料，再进行湿法处理；其优点是前期处理简单，缺点是烧结后废气处理困难、成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种资源回收率高且绿色环保的废旧锂电池再资源化回收方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：废旧锂电池再资源化回收方法，包括锂电池预处置步骤、破碎及干燥步骤、电池碎片分离步骤和分离物处理步骤；

锂电池预处置步骤：将锂电池投入放电池中放电2小时以上，放电后的锂电池经水洗后滤干完成预处置；

破碎及干燥步骤：采用破碎设备对滤干后的锂电池进行破碎处理，而后过滤得到电池碎片和电解液；将电池碎片送入干燥设备中干燥10～50分钟，干燥设备的排气经冷凝后收集电解液；

电池碎片分离步骤：将干燥后的电池碎片进行搅拌处理，使钴酸锂和碳粉从电极箔上脱离；对搅拌后的电池碎片进行筛分处理，分离出钴酸锂和碳粉混合物；