CN106532170A - 一种废旧锂电池资源化回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废旧锂电池资源化回收工艺，包括以下步骤：将新能源动力电池根据型号不同进行分类、放电处理并拆解成单体电芯，用溶剂对单体电芯进行淋洗、浸泡、真空抽滤，滤液为电池的电解液；采用溶剂对单体电芯的正、负极片进行浸取，回收粉料与集流体；将符合元素分离要求pH的浸取液直接进行元素分离，将不符合元素分离要求pH的浸取液分离出来并调节其pH直至符合元素分离要求pH后再进行元素分离；将经过元素分离步骤后的浸取液进行循环利用。本发明的废旧动力锂电池的回收工艺路线短，通过浸取液的循环减少了资源的消耗，安全环保，回收率高，可有效地对废旧动力锂电池的有价值成分进行回收利用。
Description
技术领域
本发明涉及废旧电池回收领域，具体涉及一种废旧锂电池资源化回收工艺。
背景技术
目前，在政策刺激下新能源汽车获得迅猛的发展，但新能源动力电池存在寿命短，进而导致动力电池更替频率大的问题。此外，新能源动力电池属于严重污染类废旧物品，而且原材料及制造成本高。所以，随着新能源汽车产销量的飞快增长，废旧电池的回收循环利用是新能源汽车行业面临的一个艰巨挑战。国际上通行的废旧锂电池处理处置方式包括固化深埋、存放于废矿井和资源化回收。动力锂电池回收工艺不够完善，对未知安全隐患考虑不周将会导致动力锂电池在分解加热破碎工艺过程中会释放大量毒气甚至爆炸。而我国的锂电池回收和再生行业尚不能做到专业化回收，存在资源回收率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回收线路短、回收率高的废旧动力锂电池回收工艺。
本发明所采用的技术方案是：
一种废旧锂电池资源化回收工艺，包括以下步骤：
(1)将新能源动力电池根据型号不同进行分类；
(2)将新能源动力电池进行放电处理；
(3)将经过放电处理的新能源动力电池拆解成单体电芯，用溶剂对单体电芯进行淋洗、浸泡、真空抽滤，滤液为电池的电解液；
(4)采用溶剂对单体电芯的剩余部分的正、负极片进行浸取，使正、负极片上的粉料与集流体脱离，回收粉料与集流体；
(5)测pH，将符合元素分离要求pH的浸取液直接进行元素分离，将不符合元素分离要求pH的浸取液分离出来并调节其pH直至符合元素分离要求pH后再进行元素分离；
(6)将经过元素分离步骤后的浸取液进行循环利用。
优选地，步骤(3)中对单体电芯进行淋洗所用的溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一种。碳酸二甲酯和碳酸二乙酯均为安全环保型溶剂，可以防止回收过程中产生二次污染。
其中，步骤(3)中对单体电芯进行浸泡的时间为1.5h～3h。浸泡时间过长会影响回收工艺的整体效率。
优选地，步骤(4)中浸取正、负极片所用的溶剂为N-甲基吡咯烷酮。N-甲基吡咯烷酮可有效地脱除正、负极片上的粉料，得到洁净度较高的集流体，方便下一步的分离工作。
优选地，步骤(5)中所述符合元素分离要求pH的范围为6.5～7.5。接近中性的溶液环境可以降低对设备耐腐蚀性的要求，降低设备制造成本，延长设备使用寿命。
本发明的有益效果是：本发明的废旧动力电池的回收工艺路线短，通过浸取液的循环减少了资源的消耗，安全环保，回收率高，可有效地对废旧动力电池的有价值成分进行回收利用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一种废旧锂电池资源化回收工艺的流程框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示工艺步骤，将新能源动力电池根据型号不同进行分类、放电处理并拆解成单体电芯，用0.3mol/L的碳酸二甲酯溶液对单体电芯淋洗3次、继续在碳酸二甲酯溶液中浸泡2h，用间歇操作的真空过滤机对所得悬浮液进行真空抽滤3次，所得滤液即为电池的电解液，对其进行提纯、浓缩后可再利用。采用化学纯N-甲基吡咯烷酮对单体电芯的正、负极片进行浸取，回收了粉料与集流体。测得浸取液pH＝6.5，符合分离要求，将浸取液直接进行元素分离。将经过元素分离步骤后的浸取液进行循环利用。
实施例1
如图1所示工艺步骤，将新能源动力电池根据型号不同进行分类、放电处理并拆解成单体电芯，用0.3mol/L的碳酸二甲酯溶液对单体电芯淋洗3次、继续在碳酸二甲酯溶液中浸泡2h，用间歇操作的真空过滤机对所得悬浮液进行真空抽滤3次，所得滤液即为电池的电解液，对其进行提纯、浓缩后可再利用。采用化学纯N-甲基吡咯烷酮对单体电芯的正、负极片进行浸取，回收了粉料与集流体。测得浸取液pH＝7.8，用稀盐酸调节其pH至7.4后进行元素分离。将经过元素分离步骤后的浸取液进行循环利用。
实施例2
如图1所示工艺步骤，将新能源动力电池根据型号不同进行分类、放电处理并拆解成单体电芯，用0.1mol/L的碳酸二乙酯溶液对单体电芯淋洗3次、继续在碳酸二乙酯溶液中浸泡2.5h，用间歇操作的真空过滤机对所得悬浮液进行真空抽滤3次，所得滤液即为电池的电解液，对其进行提纯、浓缩后可再利用。采用化学纯N-乙基吡咯烷酮对单体电芯的正、负极片进行浸取，回收了粉料与集流体。测得浸取液pH＝6.3，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液调节其pH至6.7后进行元素分离。将经过元素分离步骤后的浸取液进行循环利用。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种废旧锂电池资源化回收工艺，包括以下步骤：
(1)将新能源动力电池根据型号不同进行分类；
(2)将新能源动力电池进行放电处理；
(3)将经过放电处理的新能源动力电池拆解成单体电芯，用溶剂对单体电芯进行淋洗、浸泡、真空抽滤，滤液为电池的电解液；
(4)采用溶剂对单体电芯的剩余部分的正、负极片进行浸取，使正、负极片上的粉料与集流体脱离，回收粉料与集流体；
(5)测pH，将符合元素分离要求pH的浸取液直接进行元素分离，将不符合元素分离要求pH的浸取液分离出来并调节其pH直至符合元素分离要求pH后再进行元素分离；
(6)将经过元素分离步骤后的浸取液进行循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池资源化回收工艺，其特征在于，步骤(3)中对单体电芯进行淋洗所用的溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种废旧锂电池资源化回收工艺，其特征在于，步骤(3)中对单体电芯进行浸泡的时间为1.5h～3h。
4.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池资源化回收工艺，其特征在于，步骤(4)中浸取正、负极片所用的溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
5.根据权利要求1或4所述的一种废旧锂电池资源化回收工艺，其特征在于，步骤(5)中所述符合元素分离要求pH的范围为6.5～7.5。
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