[发明专利]一种磷酸铁锂/三元-钛酸锂电池的回收处理方法

说明书

本发明属于电池回收领域，具体地说是一种磷酸铁锂/三元‑钛酸锂电池的回收处理方法，包括以下步骤：拆解、放电、粉碎、分离粉体、分离隔膜、分离塑料、分离金属，以及若正极材料为磷酸铁锂，则分离钛酸锂、分离碳酸锂和磷酸铁，或者若正极材料为三元材料时，则分离二氧化钛、分离氢氧化锰氢氧化镍氢氧化钴、分离碳酸锂；本发明同现有技术相比，在全放电后基于各种有价值物料的物理特性和化学性质的不同，实现了分别回收，其优势在于将磷酸铁锂/三元‑钛酸锂电池从系统级别到电芯级别，全部可以实现所有有价值元素的回收；此外，本发明所述方法基于简单的物理特性和酸碱沉淀等化学反应，该方法简单，易于实现，适用于工业化生产。

[技术领域]

本发明属于电池回收领域，具体地说是一种磷酸铁锂/三元-钛酸锂电池的回收处理方法。

[背景技术]

钛酸锂电池的特性在于低容量、高倍率、长寿命，正是由于这几大特征，使得钛酸锂电池非常适用于高功率应用场合，包括公交大巴等公路用车，以及港口吊车、矿用车以及挖掘机等非公路用车，调频调峰、削峰填谷等电力储能领域。钛酸锂电池会随着应用面的扩大，使用量也会越来越大。这就需要关注到钛酸锂在性能衰减后的后处理，包括梯次利用和回收再处理。

回收处理钛酸锂电池算是一个新的课题，因此钛酸锂电池的兴起也只是在 2015年以后才开始广受重视。

专利201110233096.2是酸碱浸出、化学沉淀的形式得到偏钛酸和碳酸锂，然后通过二次高温固相烧结得到钛酸锂。专利201611245696.X以得到分离好的钛酸锂废料开始处理，通过加酸加碱等工艺，分别获得含锂沉淀和偏钛酸，偏钛酸再经过热处理得到二氧化钛。本类专利将重新获得的锂源或钛源重新用于制备钛酸锂，回收再利用的局限性大。

专利201610665778.3是除去杂质的极片在高温下处理以便分离铝箔和钛酸锂，仅仅做到了铝箔与活性物质层之间的分离，而无法获得纯净的钛酸锂材料。

专利201710226858.3通过拆解得到钛酸锂负极极片，然后将其置于有机溶剂中使活性物质脱离集流体，然后固液分离后高温处理除去导电剂，进而进一步制备钛酸锂纳米负极材料。本方法使用故而简单有效，但是很难制备出理想的锂电负极材料，因此，原钛酸锂材料中含有的一些微量杂质尚未除干净，包括一些死锂等。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种磷酸铁锂/三元-钛酸锂电池的回收处理方法，通过该方法不仅可以将负极部分有用物质得以回收，同时还能将正极部分有用物质得以回收，避免了因正极活性物质的差异而造成的回收困难。

为实现上述目的设计一种磷酸铁锂/三元-钛酸锂电池的回收处理方法，包括以下步骤：

1)拆解：将废旧钛酸锂电池系统机械拆解；

2)放电：将拆解后的钛酸锂电池浸没于3.5％NaCl水溶液中，直至完全放电；

3)粉碎：将拆解并放电后的钛酸锂电池置于破碎机中，破碎至0-5cm级别的颗粒/细块，再置于粉碎机中粉碎至0-3mm级别的细粉；

4)分离粉体：将步骤3)所得物置于20-100目振动筛分机中，将粉体与隔膜、金属、塑料颗粒分离，得到粉体，同时得到隔膜、金属、塑料颗粒的混合物；

5)分离隔膜：将步骤4)所得的隔膜、金属、塑料颗粒的混合物置于水中，分离出隔膜；

6)分离塑料：将经步骤5)分离出隔膜后的金属、塑料混合物置于静电分离器中，分离塑料和金属；

7)分离金属：将步骤6)所得的金属置于铜铝分选设备中，分离出铜和铝；

8)对步骤4)所得的粉体进行分离，若钛酸锂电池的正极材料为磷酸铁锂，则分离钛酸锂、碳酸锂和磷酸铁；若钛酸锂电池的正极材料为三元材料，则分离二氧化钛、碳酸锂以及分离氢氧化锰、氢氧化镍、氢氧化钴。