一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，其明目的在于提供一套可產(chǎn)業(yè)化的鋰離子電池無害化回收處理工藝，先通過有機溶劑清洗，將電池內(nèi)部的殘留電解液和鋰鹽除去，然后在氮氣氛圍里對電池加熱蒸干殘留電解液，以提高電解拆解過程的安全度，同時回收電解液進行無害化處理。然后將電解拆解分離隔膜，陰陽極片，進行回收，以完成對廢舊鋰離子電池的無害化處理，安全性高，成本低，實現(xiàn)對廢舊鋰離子電池的無害化處理和回收。
【專利說明】
一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及廢舊鋰離子電池無害化處理技術，具體涉及一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝。
【背景技術】
[0002]中國新能源汽車發(fā)展如火如荼，主要技術路線為純電動汽車，其中鋰離子電池以其較高的能量密度和較成熟的生產(chǎn)工藝迅速占據(jù)了純電動汽車能源系統(tǒng)的主流位置。經(jīng)過市場化的快速發(fā)展后，大量的鋰離子電池終將會面臨報廢的結(jié)局。但是，目前廢舊鋰離子電池的回收處理問題一直以來并沒有一個成熟的技術路線。
[0003]鋰離子電池在報廢后，如果不及時處理，可能會導致著火、爆炸等不安全問題的發(fā)生。生產(chǎn)鋰離子電池所用的正極材料(LiFeP04)、負極材料(C)雖然對環(huán)境危害性不大，但是電池壽命終止時的反應產(chǎn)物、以及其中的電解液、隔離膜、電池外殼等物質(zhì)，如不及時處理，將會對環(huán)境造成比較嚴重的污染。因此，報廢的鋰離子電池必須要盡快進行無害化處理，以保證對環(huán)境無害化，以及達到資源循環(huán)利用的效果。
[0004]目前，國內(nèi)已經(jīng)有一些針對廢舊鋰離子電池進行拆解處理的專利。但是這些專利僅是實驗室研究階段的部分研究成果，沒有進行產(chǎn)業(yè)化的可行性。同進考慮到成本和安全原因，不能直接對電池進行拆解和粉碎，因為存在著火爆炸的風險，同時采用液氮冷凍的低溫過程或全程N2氛圍存在成本風險；另外有專利采用注清洗液后再抽出的方法，一方面抽出過程需要額外的真空管路增加成本，另外抽出過程不能完全將電池內(nèi)部的液體取出。因此，必須有一套系統(tǒng)性的無害化安全的低成本的處理方法和工藝路線，來對報廢的鋰離子電池進行無害化處理。這樣既有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也是和諧發(fā)展的必然選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上問題，本發(fā)明提供了一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，安全性高，成本低，實現(xiàn)對廢舊鋰離子電池的無害化處理和回收，可以有效解決【背景技術】中的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，包括以下步驟:
[0007]I)將廢舊的鋰離子電池完全放電，放電流程可采用0.1-0.3C的倍率，放電至IV以下；
[0008]2)將完全放電后的鋰離子電池放入N2氛圍的清洗機內(nèi)，將電池防爆口穿孔，然后將電池倒轉(zhuǎn)，防爆口向下配合振動將電解液傾出；
[0009]3)隨后將電池放正，防爆口向上，注入清洗液，并伴隨加熱和超聲振蕩，20-40分鐘后將電池倒置傾出液體回收；
[0010]4)對電池進行第二次注清洗液清洗，重復若干次，直至清洗干凈；
[0011]5)完成清洗后電池低壓升溫后切開外殼取出電芯，拆解陰陽極片和隔離膜；
[0012]6)將隔離膜清洗后回收；
[0013]7)將陰極片粉碎后有強堿溶解積流體回收，濾渣清洗干燥補鋰再燒結(jié)；
[0014]8)將陽極片水洗超聲使活性物質(zhì)與集流體分開，活性物質(zhì)收集，集流體送入燒結(jié)爐燒結(jié)以除去附著的活性物質(zhì)。
[0015]進一步地，所述鋰離子電池為硬殼或軟包，其為軟包時，直接在鋁塑膜開口。
[0016]進一步地，所述清洗機包括一個或多個腔室，其中第一個腔窒內(nèi)為惰性氣體氛圍，保證打開電池和第一次注清洗液的過程不會造成電池燃燒;第二個腔室之后采用低惰性氣體氛圍或正常大氣。
[0017]進一步地，所述清洗液采用DMC、DEC、EC或PC電解液。
[0018]進一步地，所述清洗液采用堿液。
[0019]進一步地，所述清洗設備只具有注液系統(tǒng)而不具有額外的抽液設備。
[0020]進一步地，所述清洗設備內(nèi)置加熱裝置。
[0021 ]進一步地，所述清洗設備內(nèi)置超聲設備或振蕩設備。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]本發(fā)明先通過有機溶劑清洗，將電池內(nèi)部的殘留電解液和鋰鹽除去，然后在氮氣氛圍里對電池加熱蒸干殘留電解液，以提高電池拆解過程的安全度，同時回收電解液進行無害化處理。然后將電池拆解分離隔膜、陰陽極片，進行回收，以完成對廢舊鋰離子電池的無害化處理，安全性高，成本低，實現(xiàn)對廢舊鋰離子電池的無害化處理和回收。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的清洗機不意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明實施工藝流程的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]實施例:
[0028]如圖1所示，一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，包括以下步驟:
[0029]I)將廢舊的鋰離子電池完全放電，放電流程可采用0.1-0.3C的倍率，放電至IV以下；
[0030]2)將完全放電后的鋰離子電池放入N2氛圍的清洗機內(nèi)，將電池防爆口穿孔，然后將電池倒轉(zhuǎn)，防爆口向下配合振動將電解液傾出；
[0031 ] 3)隨后將電池放正，防爆口向上，注入清洗液，并伴隨加熱和超聲振蕩，20-40分鐘后將電池倒置傾出液體回收；
[0032]4)對電池進行第二次注清洗液清洗，重復若干次，直至清洗干凈；
[0033]5)完成清洗后電池低壓升溫后切開外殼取出電芯，拆解陰陽極片和隔離膜；
[0034]6)將隔離膜清洗后回收；
[0035]7)將陰極片粉碎后有強堿溶解積流體回收，濾渣清洗干燥補鋰再燒結(jié)；
[0036]8)將陽極片水洗超聲使活性物質(zhì)與集流體分開，活性物質(zhì)收集，集流體送入燒結(jié)爐燒結(jié)以除去附著的活性物質(zhì)。
[0037]在上述實施例上優(yōu)選，所述鋰離子電池為硬殼或軟包，其為軟包時，直接在鋁塑膜開口。
[0038]在上述實施例上優(yōu)選，所述清洗機包括一個或多個腔室，其中第一個腔窒內(nèi)為惰性氣體氛圍，保證打開電池和第一次注清洗液的過程不會造成電池燃燒;第二個腔室之后采用低惰性氣體氛圍或正常大氣，以降低成本。
[0039 ] 在上述實施例上優(yōu)選，所述清洗液采用DMC、DEC、EC或PC電解液。
[0040]在上述實施例上優(yōu)選，，所述清洗液采用堿液。
[0041]在上述實施例上優(yōu)選，所述清洗設備只具有注液系統(tǒng)而不具有額外的抽液設備，從而可以降低成本。
[0042]在上述實施例上優(yōu)選，所述清洗設備內(nèi)置加熱裝置，以對電池升溫加快清洗液滲透以提高清洗效果。
[0043]在上述實施例上優(yōu)選，所述清洗設備內(nèi)置超聲設備或振蕩設備，以對電池進行振動加快清洗液在電芯內(nèi)部滲透以提高清洗效果。
[0044]基于上述，本發(fā)明先通過有機溶劑清洗，將電池內(nèi)部的殘留電解液和鋰鹽除去，然后在氮氣氛圍里對電池加熱蒸干殘留電解液，以提高電解拆解過程的安全度，同時回收電解液進行無害化處理。然后將電解拆解分離隔膜，陰陽極片，進行回收，以完成對廢舊鋰離子電池的無害化處理，安全性高，成本低，實現(xiàn)對廢舊鋰離子電池的無害化處理和回收。
[0045]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)將廢舊的鋰離子電池完全放電，放電流程可采用0.l-0.3C的倍率，放電至IV以下； 2)將完全放電后的鋰離子電池放入N2氛圍的清洗機內(nèi)，將電池防爆口穿孔，然后將電池倒轉(zhuǎn)，防爆口向下配合振動將電解液傾出； 3)隨后將電池放正，防爆口向上，注入清洗液，并伴隨加熱和超聲振蕩，20-40分鐘后將電池倒置傾出液體回收； 4)對電池進行第二次注清洗液清洗，重復若干次，直至清洗干凈； 5)完成清洗后電池低壓升溫后切開外殼取出電芯，拆解陰陽極片和隔離膜； 6)將隔離膜清洗后回收； 7)將陰極片粉碎后有強堿溶解積流體回收，濾渣清洗干燥補鋰再燒結(jié)； 8)將陽極片水洗超聲使活性物質(zhì)與集流體分開，活性物質(zhì)收集，集流體送入燒結(jié)爐燒結(jié)以除去附著的活性物質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，其特征在于:所述鋰離子電池為硬殼或軟包，其為軟包時，直接在鋁塑膜開口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝置，其特征在于:所述清洗機包括一個或多個腔室，其中第一個腔窒內(nèi)為惰性氣體氛圍，保證打開電池和第一次注清洗液的過程不會造成電池燃燒;第二個腔室之后采用低惰性氣體氛圍或正常大氣。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，其特征在于:所述清洗液采用DMC、DEC、EC或PC電解液。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，其特征在于:所述清洗液采用堿液。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，其特征在于:所述清洗設備只具有注液系統(tǒng)而不具有額外的抽液設備。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，其特征在于:所述清洗設備內(nèi)置加熱裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全易于實施的廢舊鋰離子電池的回收處理工藝，其特征在于:所述清洗設備內(nèi)置超聲設備或振蕩設備。
【文檔編號】H01M10/54GK105846004SQ201610101058
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年2月24日
【發(fā)明人】趙陽, 刁泉, 張濤
【申請人】趙陽, 刁泉, 張濤