[发明专利]一种废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺

说明书

本发明提供了一种废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺，属于电池回收技术领域。本再生工艺包括以下步骤：将拆分得到的正极片放入破碎机，破碎成不规则碎片；将破碎后的正极片放入高温烘箱内，并在保护性气氛中进行焙烧得到正极片粉体；将焙烧后的正极片粉体进行筛分，使正极材料从铝箔上剥离，然后分别收集备用；配置补充液，然后将补充液和正极材料放入混料机中混料得到潮湿粉料；将潮湿粉料放入气氛炉中，并在保护性气氛中高温煅烧得到再生正极材料。本再生工艺回收率高、成本低且工艺路线简洁。

技术领域

本发明属于电池回收技术领域，特别涉及一种废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺。

背景技术

自20世纪90年代以来，锂电池被视为最有应用前景的移动电源，在计算机/手机/汽车家用电器等领域被广泛应用。随着我国家用汽车的普及，燃油车带来的环境问题和能源问题也日趋严重，电动汽车成为解决此问题的替代产品，而磷酸铁锂电池由于其安全性和快速充电等优点，成为动力电池的首选。

但是磷酸铁锂电池同其他电池一样，也含有一些有害物质，废旧电池的回收处理不当将会对土壤/水质大气带来严重的污染。正极的磷酸铁锂将会造成土壤的重金属化和酸化，负极会造成空气颗粒污染，电解液会产生有毒气体对大气污染，粘结剂热分解会造成氟污染等。另一方面，如果经过合理的回收处理，磷酸铁锂电池的材料可以有效的循环利用，电池外壳可以回收不锈钢，正极片可以回正极材料和铝箔，负极可以回收附加值较高的铜。因此合理的回收工艺将会带来较好的经济效益。而正极材料的回收是实现磷酸铁锂电池回收最大附加值的关键所在。

目前世界上有一些公司已经对锂电池进行规模化回收，国外一些著名的公司如日本的TERUME/美国的INMETCO和英国的AEA 公司等，已具备相对成熟的工艺和处理规模。我国的锂电池回收刚刚起步，在技术成熟度、无害化和规模化方面与国外对比还有一定的差距。目前国内对磷酸铁锂正极材料的回收主要为热处理法，湿法回收两种工艺.这些合成方法具有合成材料纯度高、分布均匀、烧结温度低等优点，但其合成工艺较为繁杂、设备和操作要求较高，回收成本居高不下，无法获得较好的经济效益，因此对工业应用的意义不大，难以工业化大生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种回收利用流程简单、回收成本低廉的废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺，其特征在于，包括以下步骤：

A、将拆分得到的正极片放入破碎机，破碎成不规则碎片；

B、将破碎后的正极片放入高温烘箱内，并在保护性气氛中进行焙烧得到正极片粉体；

C、将焙烧后的正极片粉体进行筛分，使正极材料从铝箔上剥离，然后分别收集备用；

D、配置补充液，然后将补充液和正极材料放入混料机中混料得到潮湿粉料；

E、将潮湿粉料放入气氛炉中，并在保护性气氛中高温煅烧得到再生正极材料。

在上述的废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺中，混料过程包括:将正极材料加入混料机中，将补充液装入混料机喷雾罐中，启动混料机，待运转稳定后利用喷雾罐将补充液雾化喷入混料机与正极材料混合5～30min，其中正极材料和补充液的料液比为 100:5～100:10。

在上述的废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺中，所述补充液为：浓度为0.1～5wt％锂源溶液和/或浓度为0.1～0.5wt％磷源溶液。

在上述的废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺中，所述锂源溶液采用在锂源中加入去离子水配制而成，所述锂源至少包括四水合柠檬酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、一水氢氧化锂中的一种。

在上述的废旧磷酸铁锂电池正极材料再生工艺中，所述磷源溶液采用在磷源中加入去离子水配制而成，所述磷源至少包括磷酸、偏磷酸、三聚偏磷酸、四聚偏磷酸、磷酸三氨、磷酸二氢铵中的一种。