[发明专利]一种废旧动力锂电池的回收方法

说明书

一种废旧动力锂电池的回收方法，步骤如下：（1）定量上料；（2）破碎；（3）废气净化；（4）输送；（5）热解；（6）分选；（7）物料分离。本发明的优点是：1、本方案采用干式分离，没有化学处理过程，污染小，环保成本低；2、直接将锂电池进行破碎，生产效率高；3、通过热解机构对锂电池碎块进行处理，碳粉回收率高，物料干净。

技术领域

本发明涉及一种废旧动力锂电池的回收方法，具体涉及废旧锂电池中所包括的各种材料的回收方法。

背景技术

伴随锂电池在3C电器及电动车中的大量使用，在不久的将来将会产生大量的废旧锂电池，如果不回收利用，将会造成环境污染，而且浪费资源。

锂电池包括正极片、隔膜、电解质溶液、负极片、外包装材料、极耳。外包装材料和极耳可以直接回收利用，而正极片、电解质溶液和负极片的回收相对来说较为复杂。正极片包括正极材料、粘合剂和集流体铝箔，不同的锂电池具有不同的正极材料，例如Li(NixCoyMnz )1O2、Li( NixCoyAlz )1O2、LiFePO4、LiMn2O4、LiCoO2等，这些都是宝贵的资源，必须回收利用。电解质溶液含有LiPF6和碳酸酯，经回收可以得到Li及碳酸酯并减少污染。负极片包括负极材料、粘合剂和集流体铜箔，负极材料一般是炭材料、Li4Ti5O12等，回收这些材料可以有效地节约锂电池的制造成本。

目前有一些回收锂电池中锂的方法，大多采用N ,N-二甲基乙酰胺和/或N-甲基吡咯烷酮作为溶剂，溶解正极片或负极片中的粘合剂PVDF，把集流体与电极材料分离开，达到回收指定材料的目的，但是这些方法都采用化学制剂来提取出锂离子，很容易产生污染。

发明内容

为了更系统地，在无污染条件下分离回收电池中的各种材料，充分利用资源，我们在本发明中提出了一种系统化的分离工艺，用来分离回收锂电池中的各种材料。

一种废旧动力锂电池的回收方法，步骤如下：（1）定量上料：使用提升机将废旧锂电池逐个投料进破碎设备，确保进料速度稳定；

（2）破碎：在惰性气体氛围下，对废旧锂电池进行破碎，得到锂电池碎块，实时检测破碎仓中可燃气体的浓度，当浓度达到阈值时，向破碎仓中充入惰性气体；

（3）废气净化：将破碎设备破碎过程产生的废气，进行布袋除尘、焚烧和喷淋处理；

（4）输送：将锂电池碎块从破碎仓输送到热解设备，并用空气锁将破碎仓和热解设备隔离；

（5）热解：将锂电池碎块加热至400-500℃，对锂电池隔膜材料进行降解；

（6）分选：采用震动筛对热节后的锂电池碎块进行筛分，得到墨粉物料和外壳及结构材料；

（7）物料分离：对外壳及结构材料进行分选，得到铁、塑料和有色金属。

本发明的优点是：1、本方案采用干式分离，没有化学处理过程，污染小，环保成本低；

2、直接将锂电池进行破碎，生产效率高；

3、通过热解机构对锂电池碎块进行处理，碳粉回收率高，物料干净。

具体实施方式

一种废旧动力锂电池的回收方法，步骤如下：（1）定量上料：使用提升机将废旧锂电池逐个投料进破碎设备，确保进料速度稳定；（2）破碎：在惰性气体氛围下，对废旧锂电池进行破碎，得到锂电池碎块，同时实时检测破碎仓中可燃气体的浓度，当浓度达到阈值时，向破碎仓中充入惰性气体，以免发送爆炸；（3）废气净化：将破碎设备破碎过程产生的废气，先进行布袋除尘，然后在进行焚烧和喷淋处理，然后将净化后达标的尾气排入到大气中；（4）输送：将锂电池碎块从破碎仓输送到热解设备，并用空气锁将破碎仓和热解设备隔离，以免热解设备对破碎仓传递热量，产生爆炸；（5）热解：将锂电池碎块加热至400-500℃，对锂电池隔膜材料进行降解；（6）分选：采用震动筛对热节后的锂电池碎块进行筛分，得到墨粉物料和外壳及结构材料；（7）物料分离：对外壳及结构材料进行分选，得到铁、塑料和有色金属；步骤（6）中得到的墨粉物料通过再生处理，即可再次用于锂电池的生产中。