[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

说明书

本发明公开了一种退役电池的安全放电及湿法物理分选方法。所述湿法物理分选方法包括：对从退役电池中拆解出的电池电芯进行放电处理，之后去除所述电池电芯中的电解液，其后对所述电池电芯依次进行破碎、磁选、电解液无害化、摩擦擦洗、湿法振动筛分离处理，从而至少将正极材料、正极集流体、负极材料、负极集流体、隔膜相互分离。本发明提供的退役电池安全放电方法既可实现安全放电，还可保持电池的完整性，便于后续拆解。同时，本发明提供的湿法物理分选方法能够实现正、负极材料与集流体的高效剥离，同时解决了目前很难将正极材料和负极材料分开的问题，使石墨负极再生具有可能性。

技术领域

本发明属于退役电池回收技术领域，具体涉及一种退役电池的安全放电方法及湿法物理分选方法。

背景技术

经过多年持续发展，我国新能源汽车产业技术水平显著提升、产业体系日趋完善、企业竞争力大幅增强，新能源汽车产销量、保有量连续四年居世界首位。特别是近年来在商用车和运动型多用途乘用车等细分市场形成了一定的竞争优势，新能源汽车发展取得重大进展，由培育期进入成长期。据中国汽车工业协会发布的最新数据显示，新能源汽车产销量在2015-2018年间年均增长60％以上。2018年销量首次突破100万辆，2019年突破120万辆，预计到2020年新能源汽车累计产销量将达500万辆。新能源汽车的大规模使用，将会产生大量退役电池有待处理，导致动力电池回收利用问题的集中爆发。据预测，车用动力锂电池的使用年限为5-8年，从2020年起动力电池回收利用的问题将会集中爆发。

根据市场研究预测，到2020年我国车用动力电池报废量将达32GWh，报废电池折算为质量将达到约50万吨；到2030年，车用动力电池报废量将达300GWh，报废动力电池量约300万吨。经初步测算，锂离子电池资源回收市场规模2020年将达到136亿元，2023年超过300亿元，大约十年左右时间，退役动力电池梯次利用以及资源回收产业有望达到千亿体量。

退役动力电池如果不能安全环保回收，将对环境、社会带来巨大危害。首先，废旧动力电池中含镍、钴、锰等重金属，电解液等含氟有机物等对环境是有污染的；其次，由于废旧动力电池依然含有300-1000V不等的高压，如果在回收、拆解、处理过程中操作不当，可能带来起火爆炸、重金属污染、有机物废气排放等多种问题。因此，开展退役动力电池绿色回收具有重要的社会价值，对减少环境污染、推动行业可持续发展起着至关重要作用。

目前，退役电池中存有残余电量，为避免拆解处理过程中出现短路以及可能的失控反应，需要在拆解之前对其进行放电处理。目前主要采取的处理方法盐浸泡放电法、放电柜放电和冷却失活等，但是，盐溶液浸泡放电容易破坏电池结构，放电过程中易产生氯气、氧气等气体，需要进行气体的吸收装置，且会产生大量含电解液有机物及氟的废水，废水量大处理困难；同时放电过程中有发生爆炸的风险；放电柜放电能够监测退役电池剩余电压，但作业成本较高，生产效率较低；冷冻法容易造成大量能耗的损失。例如专利CN108134153A公开了一种将废旧动力电池放置在8～15％浓度的盐水溶液中浸泡45～50小时放电的方法，该方法放电容易破坏电池结构，放电过程中易产生氯气、氧气等气体，存在一定风险，且会产生大量含电解液有机物及氟的废水，有机废水量大处理困难；专利CN108711651A公开了一种废旧电池的资源化回收利用工艺，该工艺将废旧电池电芯置于盐水溶液中浸泡10～12h以充分放电，接着将电池电芯的外壳进行破碎，然后将电芯进行高温热解处理使电芯内部有机物分解，得到电芯废料。该方法通过盐水放电，并且通过高温热解分离活性物质，消耗较大能耗且焚烧容易造成空气污染。