[发明专利]一种废旧新能源汽车锂离子动力电池全组份回收与再利用方法

说明书

本发明废旧新能源汽车锂离子动力电池全组份回收与再利用方法为：先进行放电；放电后开启单体电池安全阀，切割开袋；采用高温加压蒸汽对电池进行热处理后自然冷却，切割去掉极柱和盖板；送入撕碎机破壳，经刀式切碎；进入弱磁性磁选机分离出铁物质，同时利用负压气流去除轻物质；余下的物料经涡电流分选出非导电性组分；再经强磁性磁选机将正极板和负极板的碎片分离开；然后经双辊机和干式摩擦机处理，剥离电极材料并经旋风分离和脉冲除尘器收集；收集的正极材料粉溶出锂离子；锂离子滤液沉淀除杂过滤后回收碳酸锂。本发明方法可实现新能源汽车锂离子动力电池产业化回收利用，提高了深度分类回收的效率、避免二次污染并降低回收成本。

技术领域

本发明属于锂离子动力电池回收利用技术领域，具体涉及一种废旧新能源汽车锂离子动力电池全组份回收与再利用方法。

背景技术

随着国家对电动汽车的大力推广，未来将面临大量动力锂电池退役报废的问题。锂离子动力电池属于化学体，在新能源车上使用报废后若不能得到合理的处理，其内部的含氟电解液、镍、钴、锰重金属渗出，对环境与土壤将会带来严重的污染。随着国家对环保的重视，在新能源汽车与动力锂电池产业发展的过程中，未来大量退役锂电池从新能源车上退出使用后若无合理的处置方式，将成为新能源汽车和动力电池发展的制约因素之一。新能源电动汽车跨越式增长促进了动力电池产业与技术的高速发展，受益于锂离子动力电池需求的暴涨及南美盐湖锂产能减产、国内锂资源开发供应不足等因素，国内电池级碳酸锂市场价格由2014起累计涨幅达到230％；因新能源汽车产业爆发对动力锂电池需求量快速增长，且因国内镍钴金属来源基本依靠进口，2017年初有色金属镍、钴市场交易价较2016年增长已超过200％，2017年底至2018年初仍处于持续小幅增长的形势。动力锂电池的主要构成金属锂、镍、钴在国内的资源开采技术难度大、原生矿纯度低于国外资源、在全球的资源占有比例不足10％(镍仅占4％)，而中国是新能源汽车及动力锂电池最大的需求市场。金属资源将是未来限制我国动力锂电池产业发展的方面之一。动力锂电池本身固有的金属资源锂、镍、钴、铜的回收与循环利用将是破解资源限制和电池原材料价格高而不下的最优途径。

目前国内外的电池回收处理工艺主要沿用消费类锂电池(18650和镍氢类)的回收处理工艺方法，依次经过盐水浸泡放电、破碎，然后分离出铜和铝的混合物、正极材料和负极材料的混合物，但随后将铜铝的混合物和正负极材料粉的混合物再分离就比较困难，且物料纯度无法保证，后续金属酸浸出需使用大量酸和碱溶液、因负极的存在造成金属离子损失程度较大；且大容量电池无法通过低导电率的盐水实现放电、且在浸泡过程中铝材质的正极极柱溶解，若电池破壳再浸泡则会对浸泡池产生较大污染；且该方法并不适用于磷酸铁锂体系电池，经济效益较低。另一种方法是采用手工拆解，将电池手工拆解分离出正极片和负极片，然后再进行破碎分离出活性材料和铜铝金属，该方法虽能解决正负极分离问题，但不能满足未来大规模处理的需求、且拆解环境恶劣不符合环保要求。

发明内容

针对目前废旧锂离子动力电池的规模化、高度机械化处理需求，本发明提出了一种废旧新能源汽车锂离子动力电池清洁环保型的全组份回收与再利用方法。

本发明的一种废旧新能源汽车锂离子动力电池全组份回收与再利用方法，具体包括以下步骤：

步骤(1)：采用充放电设备(包含单体充放电机和模组充放电机)对新能源汽车锂离子动力电池进行放电至OCV 2.5V；放电后开启单体电池安全阀，对于软包模组采用带锯切割开袋；