[发明专利]一种废旧动力锂电池全组分清洁回收方法

说明书

本发明属于废旧电池回收技术领域，公开废旧动力锂电池全组分清洁回收方法。包括：（1）惰性气体保护、密闭状态下进行拆解、破碎得到电池碎料。（2）将废旧动力锂电池碎料采用强制萃取法分离回收电解液。（3）萃取回收粘结剂。（4）电池碎料烘干。（5）烘干的电池碎料通过分选、筛分，分离回收电极粉料及铜铝粒。有益效果：本发明通过萃取的方法，实现电极粉料与粘结剂及有机溶剂完全分离，高效回收废旧动力锂离子电池中的电解液、粘结剂、电极粉料。整个过程三废零排放，对环境友好。

技术领域

本发明涉及废旧锂离子电池回收领域，特别涉及一种废旧动力锂电池全组分清洁回收技术。

背景技术

近年来，我国大力推广、应用新能源汽车，带动动力电池市场的快速增长。动力蓄电池产销量逐年攀升，随之而来的是大量面临退役、报废的电池。按电池使用寿命8-10年计算，2018年后新能源汽车动力蓄电池开始进入规模化退役，预计到2020年累计将超过20万吨（24.6GWh），2025年报废量100万吨（100GWh），2030年报废量将达到300万吨（300GWh）。随着新能源汽车的进一步推广，电动汽车保有量将提升，动力蓄电池市场需求进一步释放。未来，动力电池回收市场规模扩大，行业前景广阔。

从报废动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂、铁和铝等金属所创造的回收市场规模在2020年将超过100亿元，2023年报废动力锂电池市场规模将达250亿元。目前对报废锂离子电池回收利用研究主要集中在废旧锂电池后续有价金属回收利用方面，但对其中的废旧锂电池预处理过程中电解液及有机物回收利用，全流程清洁回收方面研究较少，大规模生产时电解液会引发氟污染以及有机物污染问题。因此，如何环保的将废旧锂离子电池中的镍、钴、锰、锂金属元素进行高效回收，同时在废旧锂离子电池预处理破碎过程中实现电解液和有机物质的绿色清洁回收，真正实现环境保护和经济发展的双赢，使锂离子电池产业得到良性的可持续发展，成为废旧锂离子电池回收的重点与难点。因此，需加快废旧动力锂电池全组分清洁回收利用技术，全面实现废旧锂电池绿色清洁回收。

在废旧锂离子电池的回收技术中，有若干专利文献，如中国专利CN201210230857.3、CN201610872053.1、CN201410116605.7、CN201511029669.4。

中国专利CN201210230857.3公开了一种方法，1)采用含氟有机酸水溶液分离废旧锂离子电池正极材料中的活性物质与铝箔，液-固-固分离得到浸出液、含锂活性物质和铝箔；2)含锂活性物质分别进行高温焙烧、碱液除杂处理；3)浸出液分别进行加酸蒸馏回收含氟有机酸、加碱沉淀杂质离子、碳酸铵共沉淀制备镍钴锰碳酸盐三元前驱体；4)将处理后的活性物质和镍钴锰碳酸盐三元前驱体混合物组分调控，配入一定比例的碳酸锂后高温固相烧结再制备镍钴锰酸锂三元复合正极材料。该方法采用含氟有机酸分离废旧锂离子电池中活性物质与铝箔，存在活性物质与铝箔分离不彻底的问题，同时将活性物质置于高温炉中焙烧，除去其中的导电剂和粘结剂，得到脱铝失效正极活性物质，高温焙烧产生大量的含氟废气，无法实现废旧锂电池清洁回收。

中国专利CN201610872053.1公开了一种方法，该方法包括如下步骤：下部设有废气入口、顶部设有废气出口的碱液喷淋塔以及与废气出口相连的冷凝器，废气入口连接用于分离有机气体中气固相的旋风分离器，冷凝器通过管道连接用于吸附废气的活性炭储罐I和活性炭储罐II，活性炭储罐I和活性炭储罐II并联后通过管道依次连接过滤器、真空泵和气水分离罐，气水分离罐与所述冷凝器相连，废气的处理方法，包括气体除尘、碱液喷淋洗涤、气体冷凝、变压吸附。该方法在破碎过程中对挥发含氟有机废气进行活性炭吸收，采用活性炭吸附的方法无法实现电解液高效回收再利用及废气的达标排放。