[发明专利]一种退役电池的安全放电方法及湿法物理分选方法有效

专利信息
申请号: 202011138679.2 申请日: 2020-10-22
公开(公告)号: CN112201872B 公开(公告)日: 2021-12-21
发明(设计)人: 夏永高;高洁;王蒙蒙 申请(专利权)人: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
主分类号: H01M10/44 分类号: H01M10/44;H01M10/54
代理公司: 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 代理人: 王锋
地址: 315201 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 退役 电池 安全 放电 方法 湿法 物理 分选
【权利要求书】:

1.一种退役电池的湿法物理分选方法,其特征在于包括:

从退役电池中拆解出电池电芯,之后至少将所获电池电芯填埋于作为导电介质的固体导电粉末和放电缓冲剂的混合物中,并进行放电处理4~12h,直至电压平台降低至0.7V以下,其中,所述固体导电粉末选自铜粉、铝粉中的任意一种或两种以上的组合,所述放电缓冲剂选自铁粉、镍粉、钨粉、铅粉中的任意一种或两种以上的组合;

至少采用针刺和/或切割方式在经放电处理后的电池电芯上开孔,之后通过负压抽取方式去除电池电芯中的电解液,其中所述负压抽取方式采用的负压真空度为0.01~0.5MPa;

将去除电解液后的电池电芯切割破碎为电池电芯碎片,并至少使其中的集流体保持薄膜状态,其中经所述破碎处理后所获电池电芯碎片的最大直径为2cm~8cm;

采用800~8000Oe的磁场强度对所获电池电芯碎片进行磁选处理,以至少去除其中的铁屑;

至少以水对经磁选处理后的电池电芯碎片进行喷淋和/或冲洗处理,以至少使其中的电解质和锂盐溶解,从而获得溶出液,之后对所获溶出液进行中和处理,回收得到氟化锂沉淀,从而完成所述的电解液无害化处理;

对经电解液无害化处理后的电池电芯碎片进行摩擦擦洗处理,以至少将正极集流体、正极材料、负极集流体、负极材料相互分离,其中所述摩擦擦洗处理采用的条件包括:摩擦转速为500~1500rpm,摩擦擦洗时间为10~240min,摩擦擦洗介质的粒径为2~4mm,摩擦擦洗介质选自陶瓷砂、铁砂中的任意一种或两种以上的组合;

对经摩擦擦洗处理后所获的混合物进行湿法振动筛分离处理;

在完成所述湿法振动筛分离处理后,对于尺寸大于38μm的正极集流体、负极集流体和隔膜的混合物,还进行摩擦静电分选处理,从而至少将正极集流体、负极集流体和隔膜相互分离;对于尺寸小于38μm的正极材料和负极材料的混合物,还依次进行平板过滤器过滤处理、泡沫浮选法处理,从而至少将正极材料和负极材料分离。

2.根据权利要求1所述的湿法物理分选方法,其特征在于:所述中和处理使用的碱选自氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的任意一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的湿法物理分选方法,其特征在于,所述湿法振动筛分离处理采用的振动筛孔径为38μm。

4.根据权利要求1所述的湿法物理分选方法,其特征在于:所述退役电池选自磷酸铁锂电池、镍钴锰电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的湿法物理分选方法,其特征在于具体包括:打开退役的动力电池系统,并剪断其中电池模块与其他电路元件的电路连接,且拆除其中的系统模块和电池基底,再分离其中的电池模块和其他电路元件,之后拆除所述电池模块并分离出其中的电池电芯,之后对所述电池电芯进行所述的放电处理。

6.根据权利要求1所述的湿法物理分选方法,其特征在于具体包括:在放电器具中填充导电介质和放电缓冲剂的混合物,再将所述电池电芯填埋于所述导电介质和放电缓冲剂的混合物中,之后进行所述的放电处理。

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