[发明专利]一种锂电池回收工艺

说明书

本发明涉及一种锂电池回收工艺，包括：将锂电池拆解并取出正极片，将其破碎成片状物；将片状正极片与NaOH溶液混合，再于常温搅拌反应15‑20min后分离获得涂层物、铝箔；将干燥后涂层物与NMP混合，并于100‑105℃下搅拌溶解30‑40min，抽滤，抽滤获得的固态物经洗涤、干燥得活性物质；将活性物质与酸浸液混合，并于60‑65℃下反应30‑40min，过滤，过滤获得的滤液中加入NaOH溶液至Fe³⁺沉淀完全，过滤，分离获得的沉淀物经洗涤干燥得Fe(OH)₃沉淀，分离获得的滤液中加入Na₂CO₃固体至Li⁺沉淀完全，分离得Li₂CO₃固体。本发明提供的回收工艺工艺能耗低，且可以实现半连续化生产。

技术领域

本发明涉及一种回收工艺，尤其涉及一种锂电池回收工艺。

背景技术

锂离子电池作为绿色环保能源已经广泛应用于各种领域，尤其在汽车上的使用可以减小人类对化石能源的依赖，降低温室气体的排放。预计到2020年，新能源汽车的销售数量将要突破五百万大关，这就标志着我国的新能源行业突破顶峰，超越世界大多数国家。同时，超高的新能源汽车的销售量也就预示着大量的废旧的锂离子电池的产生和与之带来的各种难题。越来越多的锂离子电池的使用使他们的回收成为一个迫切的要求。随着电动汽车行业的飞速迅猛的发展，对其原材料磷酸铁锂的研究与发展有重要影响，生产量将会飞速猛增，所以未来5-10年内会产生大量废旧磷酸铁锂电池。因此巨大的锂离子电池消耗可能导致相关金属资源稀缺且更昂贵，同时废弃锂离子电池产生的危险废物可能会污染环境。此外，这些生命末期电池通常含有一定数量的重金属和有毒有机物，这可能对生态系统和人类健康造成潜在威胁。

当前所生产的动力锂电池中，只有磷酸铁锂电池正极材料没有贵金属元素，仅仅由Al、Li、Fe、P和C元素组成。正是由于这个原因，企业对磷酸铁锂电池的分解以及回收再利用并没有足够的关注。有针对性的对磷酸铁锂电池回收研发技术也比较少。

发明内容

针对现有磷酸铁锂电池回收中存在的上述问题，现提供一种锂电池回收工艺，旨在有效实现磷酸铁锂电池中有用组分的回收。

具体技术方案如下：

一种锂电池回收工艺，具有这样的特征，包括如下步骤：

1)、将锂电池拆解并取出正极片，将其破碎成大小为2-3cm²的片状物；

2)、将步骤1)中获得的片状正极片与NaOH溶液混合，再于27-30℃常温搅拌反应15-20min至正极片上涂层物与铝箔完全分离,分离获得涂层物、铝箔，将涂层物干燥备用；

3)、将步骤2)中获得的涂层物与N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合，并于100-105℃下搅拌溶解30-40min，抽滤，抽滤获得的固态物经洗涤、干燥得正极活性物质；

4)、将步骤3)中获得的活性物质与酸浸液混合，并于60-65℃下反应30-40min，过滤，向过滤获得的滤液中加入NaOH溶液至Fe³⁺沉淀完全，过滤，分离获得的沉淀物经洗涤、干燥得Fe(OH)₃沉淀，向分离获得的滤液中加入Na₂CO₃固体至Li⁺沉淀完全，分离得Li₂CO₃固体。

上述的锂电池回收工艺，还具有这样的特征，步骤2)中NaOH溶液与正极片的体积质量比以mL/g计为10-11:1，NaOH溶液浓度为0.5mol/L。

本发明中经步骤1)处理后可使得涂层物与铝箔完全分离且避免铝箔溶解于NaOH溶液中。