[发明专利]一种废旧锂离子电池的拆解分离方法

说明书

一种废旧锂离子电池的拆解方法，涉及一种废旧锂离子电池的回收处理工艺，特别是废旧锂离子电池的拆解方法。其特殊之处在于：废旧锂离子电池经去除外壳后的电池包或电芯，无需放电，直接带水带电撕裂，然后进行第一次湿法筛分，在回收电解液和磁选除铁后无需干燥，直接湿法脱胶，接着第二次湿法筛分后，再进行第一次带水粉碎、第三次湿法筛分和第二次带水粉碎，最后跳汰分离得到铜粉、铝粉、正负极材料、塑料粉和隔膜纸浆。本发明在废旧锂离子电池拆解过程中，无需放电和干燥，能使各组分分离彻底，解决了现有技术所存的在拆解过程中必须放电、必须干燥，以及拆解存在火灾危险和分离不彻底的技术的难题。

技术领域

本发明涉及一种废旧锂离子电池的回收处理工艺，特别是废旧锂离子电池的拆解分离方法。

背景技术

在废旧锂离子动力电池回收综合利用领域中，废旧锂离子电池的拆解一般采用的方案是：退役锂离子电池—编码登记—拆除外壳—放电—粉碎—烘干—筛分。

如新材产业 （NO．092017，P43-46，朱国才， 何向明，清华大学核能与新能源研究院，废旧锂离子动力电池的拆解及梯次利用）公开的技术为：“目前已经有成熟的拆解技术，主要采用破碎分选的方法进行拆解，其工艺流程依次为放电、高温热解、机械破碎、粒径分选、密度分选等”。

又如公开号为CN201510823758.×（20151124）高压液体切割系统及其用途、废旧锂离子电池的拆解方法发明专利说明书第[0047]，公开的技术：步骤1：对所述废旧锂离子电池进行放电处理，使其到达指定的电压范围，得到待切割的废旧锂离子电池。

再如公开号CN202010294915.3（20200415）公开的技术为：一种回收废旧锂离子电池的方法，包括以下步骤：步骤一，浸泡放电：将废旧锂离子电池置于稀盐水中浸泡7～14天，且每天搅拌一次；步骤二，拆解：将浸泡放电后的废旧锂离子电池在低温下烘干，然后拆解，分离外壳，获得废旧锂离子电池的卷芯；步骤三，活性物质分离：将步骤二获得的卷芯置于密闭的反应容器中，通入适量的有机溶剂，并进行搅拌及低温加热，使活性物质从集流体上剥离，然后进行物理分选，获得铜箔、铝箔及隔膜，固液分离后获得正负极粉体材料，分离后的有机溶剂体系经处理后循环利用；步骤四，干燥、粉碎：将步骤三获得的正负极粉体材料经低温干燥后进行破碎，获得浸出用原材料；步骤五，浸出：采用酸浸的方法，加入浸出剂，将步骤四获得的原材料中的金属元素浸出至液相中，经固液分离后获得碳负极粉与含金属元素的浸出液，其中，碳负极粉经烧结制备成锂离子电池用负极材料；步骤六，沉淀：步骤五的浸出液经净化、除杂后，调整浸出液中过渡金属元素的比例和过渡金属离子浓度，加入沉淀剂与络合剂，得到锂离子电池正极材料用前驱体；步骤七，初步蒸氨：将步骤六的废水进行初步蒸氨浓缩，得到的氨水输送至步骤六循环使用；步骤八，电解：初步蒸氨浓缩后的废水，经膜电解生成酸与碱，得到的酸输送至步骤五循环使用，得到的碱输送至步骤六循环使用。

以上现有技术，在拆解前都需要进行放电。采用电阻法放电无法实现大规模生产，湿法放电时间太长，且残余电压都在2.5V左右，粉碎前由于放电带有一定量的水分，还需要烘干，才能粉碎，烘干时还有发生铝热反应的可能，一但发生铝热反应，就有火灾危险；即便是粉碎后，也还存在拆解后各组成部分的分离及各个因素的收得率问题；粉碎后的物料太粗或太细，都有各组分分离不彻底的问题：机械筛分不能充分分开同一粒度的各个组分，存在铝中含铜，铜中含铝和正负极材料混在铜和铝中，使得各组分的收得率降低，也影响各组分的质量。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术所存的在拆解过程中必须放电、必须干燥，以及拆解存在火灾危险和分离不彻底的技术的难题，公开一种无需放电和干燥，能使各组分分离彻底的废旧锂离子电池的拆解分离方法。