[发明专利]一种废旧三元软包锂电池的处理方法

说明书

本发明涉及电池回收处理技术领域，具体公开一种废旧三元软包锂电池的处理方法。本发明提供的废旧三元软包锂电池的处理方法，通过特定条件的低温烘烤实现了电解液的充分回收，且避免电解液与电极材料发生反应，保证了电极液与正负极材料的回收率和回收纯度；通过无氧热解的方式，有效提高了电流集流体上正负极粉的脱附率，提高了正负极粉的回收率；进一步通过高温还原冶炼实现了正负极粉中镍钴锰金属化合物还原为金属单质，将无氧热解中的碳粉通过简单工艺去除，保证了回收金属的纯度，简化了处理工艺。本发明实现了废旧三元软包锂电池中的电解液、正负极粉、外壳和铜铝等有价组分高效回收，且不会产生二次污染，具有较高的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及电池回收处理技术领域，尤其涉及一种废旧三元软包锂电池的处理方法。

背景技术

随着新能源汽车保有量的持续提升，动力电池装机量逐渐增长，我国后续将面临大规模动力电池退役，因此，在未来几年我国动力电池的回收利用将面临需求井喷。据统计，2020年全国动力电池累计退役量可达20万吨，2025年累计退役量预估可达78万吨，因此，电池材料的回收和资源化再生研究得到了广泛关注。

目前，国内废旧电池回收主要是湿法冶炼工艺：先用无机酸浸出电极活性材料得到浸出液，沉淀除铁铝，然后加碱控制不同的pH值得到单一金属对应的沉淀物，最后进行锂的回收，虽然该方法可实现对废旧三元锂离子电池的回收，但存在产品纯度不高的问题，且酸浸出过程中产生不易降解的无机酸废水造成二次污染的问题。有文献报道，将废旧软包锂电池以串联、并联或混联的方式，接入负载电阻加以放电，通过剖开铝塑膜收集电解液；在破碎后利用隔膜较轻，采用风选提前加以分离；进一步利用铝塑膜密度相对较低，采用跳汰分选配合湿法筛分进行分离；最后将剩余物质经烘干、粉碎处理，通过筛选分级和比重分选的方式实现全部有价物质的有效分离。该工艺需要对电池进行放电处理，极大地降低了电池的处理效率，同时得到的正负极粉还需要进一步的处理，在处理过程需要引入大量的药剂和水源，导致电池材料中金属提纯成本高。因此，有必要研发一种高效低廉、环保的废旧锂电池全组分回收再利用方法，提高电池中金属材料的回收率和回收纯度。

发明内容

针对现有废旧锂离子电池的回收方法存在的上述问题，本发明提供一种废旧三元软包锂电池的处理方法，该方法实现了将废旧三元软包锂电池中的电解液、正负极粉、外壳和镍钴锰、铜铝等有价组分的高效分选回收，并可将粘结剂和塑料隔膜等无价成分进行无污化处理，实现了废旧三元软包锂电池有价组分的资源化回收利用，且不会产生二次污染。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种废旧三元软包锂电池的处理方法，包括以下步骤：

步骤a、将废旧三元软包锂电池在负压条件下进行切边，将切边后的电池先于70℃-80℃烘烤5min-10min，然后于50℃-60℃烘烤15min-20min，收集电解液蒸汽，冷凝，得回收电解液；

步骤b、将烘烤后的电池于惰性气氛下进行无氧热解，得热解后的电池；

步骤c、将所述热解后的电池以100℃/min-200℃/min速率进行冷却，将冷却后的电池破碎、筛分，分离出正负极粉料；然后将剩余的电池碎料风力分选，分离出电池外壳；最后将剩余物料碰撞破碎，得铜铝粉；

步骤d、将所述正负极粉料于800℃-1000℃进行高温冶炼，得镍钴锰合金，高温冶炼尾气进行收集处理。