一种精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法技术

本发明专利技术适用于锂电池正极材料处理领域，提供一种精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法。本发明专利技术在酸浸pH值、碱浸pH值、回调pH值的经验取值范围内设置几个取值点，然后针对不同厂商的磷酸铁锂正极材料，经过多轮试验找到一个回收率最高时酸浸pH值、碱浸pH值、回调pH值以及可溶性锂盐标准溶液用量D，并将这些参数连同厂商分类号上传至数据库进行共享，不同位置的处理工厂可以共享这些数据；处理时，直接在系统终端中输入处理材料的厂商名称和重量，下载对应的最适用的参数，根据重量还可以进行换算得到可溶性锂盐标准溶液的实际容量，根据这些数据进行磷酸铁锂正极材料回收处理，针对性更高，不同厂商的磷酸铁锂正极材料的处理参数不同，能够达到最大的锂回收率。

A method for accurate and efficient treatment of LiFePO4 cathode materials for automotive lithium batteries

The invention is suitable for the cathode material treatment field of lithium battery, and provides a method for accurately and efficiently treating lithium iron phosphate cathode material of automobile lithium battery. Experience in range of pH value, the invention dipped in acid leaching of alkali pH value and pH value in the callback set several data points, then the lithium iron phosphate cathode material of different manufacturers, after several rounds of tests to find a recovery rate of the highest pH value, alkaline leaching and acid leaching of pH value, pH value and soluble salt callback the amount of D standard solution, and these parameters together with the vendor classification number is uploaded to the database sharing, processing factories in different locations can share the data; processing, input processing material manufacturer name and weight directly in the terminal system, the most suitable parameters corresponding to the download, according to the actual capacity can also be converted into soluble the standard solution of lithium salt, lithium iron phosphate cathode material recycling based on these data, the higher lithium iron phosphate cathode material of different manufacturers of the processing parameters At the same time, the maximum recovery rate of lithium can be achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法
本专利技术属于锂电池正极材料处理
，尤其涉及一种精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法。
技术介绍
目前新能源汽车已经进入高速发展期，新能源汽车的核心是锂电池。考虑到锂电池的寿命有限，若干年后这些新能源汽车锂电池将逐渐进入淘汰报废期，其正极材料中含有锂，若被随意丢弃将造成极大的资源浪费。磷酸铁锂电池因具有良好的热稳定性和循环性能成为动力锂电池的主力军。磷酸铁锂正极材料组成复杂，含有大量的铜和铝单质以及少量铁单质等杂质。目前的处理方法过程如下：首先将回收的正极材料进行焙烧，然后通过酸浸步骤并调整pH值，过滤分离后去酸浸滤渣，然后碱浸步骤并调整pH值，过滤分离后取碱浸滤液，最后在碱浸滤液中回调pH值，并加入可溶性锂盐溶液搅拌反应，最后固液分离，收集到的滤渣即为磷酸锂产品。此工艺中有几个参数值比较关键，直接影响到最终的磷酸铁锂的回收率，具体有酸浸pH值、碱浸pH值、回调pH值以及最后的可溶性锂盐溶液的用量。目前工艺中，这些参数一般取经验值，比如酸浸pH值的范围是0.5-2.0，碱浸pH值的范围是12-14，回调pH值的范围是6-8，而加入的可溶性锂盐溶液根据不同选材，用量没有确定值。而对于不同公司的锂电池产品，其正极材料的组分以及含锂量可能存在不同，如果不予以区分，回收的正极材料进行统一处理后，必然会使得磷酸铁锂回收率不同，或多或少出现回收不完全，或者酸碱溶液或者可溶性锂盐溶液用量过多等问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法，旨在解决现有磷酸铁锂正极材料处理不充分、没有一个统一的参数标准的技术问题。本专利技术采用如下技术方案：建立磷酸铁锂正极材料处理数据库，所述数据库中包括厂商分类号以及对应的处理参数明细；针对每个锂电池厂商，取该厂商生产的磷酸铁锂正极材料，然后然后将磷酸铁锂正极材料研制成粉末；进行一轮试验，准备pH值等于A的酸液以及pH值等于B的碱液，选择一定质量的磷酸铁锂正极材料置于坩埚中焙烧，然后将焙烧产物置于准备的酸液中进行酸浸处理，然后固液分离取滤渣，然后将收集得到的滤渣加入到准备的碱液中进行碱浸处理，再过滤取分离后的碱浸滤液，将碱浸滤液的pH值回调至C，将回调后的碱浸滤液等分装入多个试管中，每个试管中的可溶性锂盐标准溶液的用量逐步增加，然后搅拌直至完全反应，最后标定各个试管中的锂离子浓度，选择锂离子含量接近0且标准溶液用量最少的试管，并进行过滤分离收集含锂滤渣，干燥所述含锂滤渣并称重，最后将可溶性锂盐标准溶液用量换算成单位质量磷酸铁锂正极材料的可溶性锂盐标准溶液用量D，记录此轮试验磷酸铁锂正极材料的厂商分类号以及酸液的pH值A、碱液的pH值B、回调pH值C、可溶性锂盐标准溶液用量D、含锂滤渣干重E；进行下一轮试验，每一轮试验中逐步改变A、B、C三个参数中的一个，并记录此轮试验下的五个参数A至E，经过多轮试验后A、B、C参数遍历完毕，从所有试验中找到含锂滤渣干重E最大的记录，并将对应的参数A至D以及厂商分类号上传至数据库，其中参数A-D组成处理参数明细；当对一批锂电池磷酸铁锂正极材料进行回收处理时，在控制终端系统中输入本批磷酸铁锂正极材料的厂商名称和重量，然后从数据库中下载对应的处理参数明细A-D并显示，其中可溶性锂盐标准溶液用量D需要进一步根据重量换算成实际用量；然后根据下载显示的参数A-C以及换算后的可溶性锂盐标准溶液实际用量，对本批锂电池磷酸铁锂正极材料回收处理。进一步的，试验中，酸液的pH值的取值点有0.8、1.1、1.4、1.7、2.0，碱液的pH值取值点有12、12.5、13、13.5，回调pH值的取值点有6.5、7、7.5、8。进一步的，所述方法还包括下述步骤：当数据库接收到数据更新指令时，接收更新数据并更新数据库。本专利技术的有益效果是：在现有磷酸铁锂正极材料处理工艺中，一般是通过经验值设置酸浸pH值、碱浸pH值、回调pH值以及最后的可溶性锂盐溶液的用量，这必然使得磷酸铁锂回收率不同；本专利技术在酸浸pH值、碱浸pH值、回调pH值的经验取值范围内设置几个取值点，然后针对不同厂商的磷酸铁锂正极材料，经过多轮试验找到一个回收率最高时酸浸pH值、碱浸pH值、回调pH值以及可溶性锂盐标准溶液用量D，并将这些参数连同厂商分类号上传至数据库进行共享，不同位置的处理工厂可以共享这些数据；当进行磷酸铁锂正极材料处理时，直接在系统终端中输入处理材料的厂商名称和重量，可以从数据库中下载对应的最适用的参数，包括酸浸pH值、碱浸pH值、回调pH值，并且根据重量还可以进行换算得到可溶性锂盐标准溶液的实际容量，根据这些数据进行磷酸铁锂正极材料回收处理，针对性更高，不同厂商的磷酸铁锂正极材料的处理参数不同，能够达到最大的锂回收率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本实施例提供的精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法具体如下：步骤S1、建立磷酸铁锂正极材料处理数据库，所述数据库中包括厂商分类号以及对应的处理参数明细。本专利技术的思想是，通过建立一个共享数据库，里面保存有不同厂商生产的磷酸铁锂正极材料的不同处理参数明细，无需通过经验值进行处理，而且不同位置的公司可以共享这个数据库，可以做到数据及时更新和共享，使得针对不同厂商的磷酸铁锂正极材料有针对性的进行处理，体现处理差异性，以保证磷酸铁锂正极材料的回收率。因此本步骤首先建立数据库。步骤S2、针对每个锂电池厂商，取该厂商生产的磷酸铁锂正极材料，然后将磷酸铁锂正极材料研制成粉末。本专利技术需要建立不同厂商的磷酸铁锂正极材料处理参数，因此首先需要对不同厂商的磷酸铁锂正极材料进行试验。取磷酸铁锂正极材料，然后研制成粉末。在建立数据库数据时，需要选取各个厂商的磷酸铁锂正极材料，然后取样进行多轮试验。本专利技术将磷酸铁锂正极材料研制成粉末，便于化学处理反应，缩短试验时间，节省时间成本。步骤S3、进行一轮试验，准备pH值等于A的酸液以及pH值等于B的碱液，选择一定质量的磷酸铁锂正极材料置于坩埚中焙烧，然后将焙烧产物置于准备的酸液中进行酸浸处理，然后固液分离取滤渣，然后将收集得到的滤渣加入到准备的碱液中进行碱浸处理，再过滤取分离后的碱浸滤液，将碱浸滤液的pH值回调至C，将回调后的碱浸滤液等分装入多个试管中，每个试管中的可溶性锂盐标准溶液的用量逐步增加，然后搅拌直至完全反应，最后标定各个试管中的锂离子浓度，选择锂离子含量接近0且标准溶液用量最少的试管，并进行过滤分离收集含锂滤渣，干燥所述含锂滤渣并称重，最后将可溶性锂盐标准溶液用量换算成单位质量磷酸铁锂正极材料的可溶性锂盐标准溶液用量D，记录此轮试验磷酸铁锂正极材料的厂商分类号以及酸液的pH值A、碱液的pH值B、回调pH值C、可溶性锂盐标准溶液用量D、含锂滤渣干重E。针对当前选择厂商的磷酸铁锂正极材料，本专利技术的思想是：针对酸液的pH值A、碱液的pH值B、回调pH值C这三个参数，先保持其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：建立磷酸铁锂正极材料处理数据库，所述数据库中包括厂商分类号以及对应的处理参数明细；针对每个锂电池厂商，取该厂商生产的磷酸铁锂正极材料，然后将磷酸铁锂正极材料研制成粉末；进行一轮试验，准备pH值等于A的酸液以及pH值等于B的碱液，选择一定质量的磷酸铁锂正极材料置于坩埚中焙烧，然后将焙烧产物置于准备的酸液中进行酸浸处理，然后固液分离取滤渣，然后将收集得到的滤渣加入到准备的碱液中进行碱浸处理，再过滤取分离后的碱浸滤液，将碱浸滤液的pH值回调至C，将回调后的碱浸滤液等分装入多个试管中，每个试管中的可溶性锂盐标准溶液的用量逐步增加，然后搅拌直至完全反应，最后标定各个试管中的锂离子浓度，选择锂离子含量接近0且标准溶液用量最少的试管，并进行过滤分离收集含锂滤渣，干燥所述含锂滤渣并称重，最后将可溶性锂盐标准溶液用量换算成单位质量磷酸铁锂正极材料的可溶性锂盐标准溶液用量D，记录此轮试验磷酸铁锂正极材料的厂商分类号以及酸液的pH值A、碱液的pH值B、回调pH值C、可溶性锂盐标准溶液用量D、含锂滤渣干重E；进行下一轮试验，每一轮试验中逐步改变A、B、C三个参数中的一个，并记录此轮试验下的五个参数A至E，经过多轮试验后A、B、C参数遍历完毕，从所有试验中找到含锂滤渣干重E最大的记录，并将对应的参数A至D以及厂商分类号上传至数据库，其中参数A‑D组成处理参数明细；当对一批锂电池磷酸铁锂正极材料进行回收处理时，在控制终端系统中输入本批磷酸铁锂正极材料的厂商名称和重量，然后从数据库中下载对应的处理参数明细A‑D并显示，其中可溶性锂盐标准溶液用量D需要进一步根据重量换算成实际用量；然后根据下载显示的参数A‑C以及换算后的可溶性锂盐标准溶液实际用量，对本批锂电池磷酸铁锂正极材料回收处理。...

【技术特征摘要】
1.一种精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：建立磷酸铁锂正极材料处理数据库，所述数据库中包括厂商分类号以及对应的处理参数明细；针对每个锂电池厂商，取该厂商生产的磷酸铁锂正极材料，然后将磷酸铁锂正极材料研制成粉末；进行一轮试验，准备pH值等于A的酸液以及pH值等于B的碱液，选择一定质量的磷酸铁锂正极材料置于坩埚中焙烧，然后将焙烧产物置于准备的酸液中进行酸浸处理，然后固液分离取滤渣，然后将收集得到的滤渣加入到准备的碱液中进行碱浸处理，再过滤取分离后的碱浸滤液，将碱浸滤液的pH值回调至C，将回调后的碱浸滤液等分装入多个试管中，每个试管中的可溶性锂盐标准溶液的用量逐步增加，然后搅拌直至完全反应，最后标定各个试管中的锂离子浓度，选择锂离子含量接近0且标准溶液用量最少的试管，并进行过滤分离收集含锂滤渣，干燥所述含锂滤渣并称重，最后将可溶性锂盐标准溶液用量换算成单位质量磷酸铁锂正极材料的可溶性锂盐标准溶液用量D，记录此轮试验磷酸铁锂正极材料的厂商分类号以及酸液的pH值A、碱液的pH值B、回调pH值C、可溶性锂盐标准溶液用量D、含锂滤渣干重E...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，张云河，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，格林美股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42