锂离子电池的处理方法技术

本发明专利技术的锂离子电池的处理方法是对被包含铝的框体包入的锂离子电池进行加热来进行处理的方法，其中，使用通过火焰对焚烧对象物进行焚烧处理的焚烧炉，在防止火焰直接与所述锂离子电池的框体接触的同时对该锂离子电池进行加热。

Treatment of lithium ion batteries

Processing method of lithium ion battery of the invention is a method for lithium ion battery box contained aluminum bag into the heating process in which the use of incineration treatment for burning objects through the flame, to prevent direct contact with the flame frame of the lithium ion battery at the same time the heating of the lithium ion battery.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子电池的处理方法
本专利技术涉及对周围被包含铝的框体所覆盖的锂离子电池进行加热来进行处理的方法，特别是，提出了能够防止加热处理时的锂离子电池的周围的框体的脆化并且能够有助于从锂离子电池除去铝的技术。
技术介绍
以各种电子器件为首在许多产业领域中使用的锂离子电池将含有锰、镍以及钴的锂金属盐用作正极活性物质，并用包含铝的框体将包含该正极活性物质的正极材料以及负极材料的周围包入，近年来，伴随着其使用量的增加以及使用范围的扩大，处于由于电池的产品寿命、制造过程中的不良而废弃的量正在增大这样的状况。在这样的状况下，为了对上述的镍以及钴等有价金属进行再利用，希望从大量废弃的锂离子电池废料中以比较低的成本容易地进行回收。在为了回收有价金属而对锂离子电池废料等锂离子电池进行处理时，首先，实施如下的前期工序，即，通过对锂离子电池进行焙烧，从而除去内部包含的有害的电解液来进行无害化，并且此后依次进行破碎、筛选，在某种程度上除去框体、正极基材中包含的铝。接下来，进行如下的浸出工序，即，将通过前期工序得到的粉末状的正极材料进行酸浸出，使其中可能包含的锂、镍、钴、锰、铝等溶解到溶液中，得到浸出后液。然后，进行使溶解在浸出后液中的各金属元素分离的回收工序。在此，为了使浸出到浸出后液中的各金属分离，对浸出后液依次实施与要分离的金属相应的多个阶段的溶剂提取或中和等，进而，对在各阶段中得到的各溶液实施反向提取、电解、碳酸化以及其它处理。具体地，首先回收铝，接下来回收锰，然后回收钴，之后回收镍，最后在水相中留下锂，由此能够回收各有价金属。
技术实现思路
专利技术要解决的课题可是，如前所述，在对锂离子电池进行酸浸出之前，在对锂离子电池进行焙烧时，若使用通过火焰对焚烧对象物进行焚烧处理的焚烧炉使火焰直接与锂离子电池接触来进行加热，则构成锂离子电池的外部包装的框体以及内部的铝箔、铜箔会氧化、脆化。由此，在此后的锂离子电池的破碎时，包含铝的框体以及内部的铝箔、铜箔变得容易粉碎，在此，粉碎的框体、铝箔、铜箔在筛选中会留在筛子上而难以除掉，因此会有许多混入到在筛子下回收的粉末状的正极材料中，在对正极材料进行酸浸出时会在浸出后液中包含许多的铝。其结果是，在回收工序中需要用于分离、除去铝的工时，存在由此造成的成本升高的问题。本专利技术将解决这样的问题作为课题，其目的在于，提供一种在锂离子电池的加热处理时能够有效地防止其框体、铝箔、铜箔的氧化、脆化的锂离子电池的处理方法。用于解决课题的技术方案专利技术人进行了精心的研究，结果发现，若在焚烧炉中使火焰直接与锂离子电池接触，则样品的温度会急剧上升，框体会氧化、脆化，并且框体会破裂，或者即使框体不破裂，内部的铝箔、铜箔也会氧化、脆化，从而在此后的破碎中容易被粉碎。因此，想到在焚烧炉内对锂离子电池进行加热时，通过使火焰不直接与该框体接触，从而能够在不使框体破裂的情况下，或者抑制框体、铝箔、铜箔的氧化、脆化而有效地对锂离子电池进行加热。在这样的见解下，本专利技术的锂离子电池的处理方法是对被包含铝的框体包入的锂离子电池进行加热来进行处理的方法，其中，使用通过火焰对焚烧对象物进行焚烧处理的焚烧炉，在防止火焰直接与所述锂离子电池的框体接触的同时对该锂离子电池进行加热。本专利技术的处理方法能够在大气气氛下进行焚烧炉内的锂离子电池的温度上升。在此，具体地，在所述焚烧炉内，能够将所述锂离子电池配置在防止火焰直接与该锂离子电池的框体接触的电池保护箱内，使火焰与所述电池保护箱的外表面接触。优选地，上述的电池保护箱具有使从锂离子电池的框体内流出的气体向电池保护箱的外侧排出的排气孔。优选地，在所述电池保护箱内与所述锂离子电池一同配置填充材料。该填充材料能够设为粉体，其中，尤其优选设为氧化铝的粉体。优选地，在所述电池保护箱内，将锂离子电池的整体埋设配置在所述填充材料内。优选地，在所述电池保护箱的外表面的与火焰接触的地方设置绝热件。而且，优选地，在所述锂离子电池的加热结束后，维持锂离子电池的被所述框体包入的性状。专利技术效果根据本专利技术的锂离子电池的处理方法，通过在防止火焰直接与锂离子电池的框体接触的同时对锂离子电池进行加热，从而能够抑制框体的氧化，因此能够有效地防止框体的破裂以及框体、铝箔、铜箔的氧化、脆化。附图说明图1是以在内部配置了锂离子电池的状态示意性地示出能够在本专利技术的一个实施方式中使用的电池保护箱的一个例子的透视立体图。图2是示出实施例1的加热工序中的样品温度随时间变化的曲线图。图3是示出实施例2的加热工序中的样品温度随时间变化的曲线图。图4是示出实施例3的加热工序中的样品温度随时间变化的曲线图。图5是示出比较例1的加热工序中的样品温度随时间变化的曲线图。图6是示出比较例2的加热工序中的样品温度随时间变化的曲线图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。在本专利技术的一个实施方式的锂离子电池的处理方法中，将被包含铝的框体包入的锂离子电池作为对象，使用通过火焰对焚烧对象物进行焚烧处理的焚烧炉，在防止火焰直接与上述的锂离子电池的框体接触的同时对锂离子电池进行加热。(锂离子电池)关于在本专利技术中作为对象的锂离子电池，只要是在便携式电话以及其它各种电子设备等中使用的锂离子电池，就可以是任何锂离子电池，但是作为将其周围包入的框体，设为具有包含铝的框体。其中，从资源的有效利用的观点出发，特别优选将因电池产品的寿命、制造不良或其它理由而废弃的、所谓的锂离子电池废料作为对象。作为锂离子电池的框体，例如，有仅由铝构成的框体、和包含铝以及铁、铝层压板等的框体。另外，锂离子电池能够设为如下的锂离子电池，即，在上述的框体内包含由锂、镍、钴以及锰中的一种以上的单独金属氧化物或两种以上的复合金属氧化物等构成的正极活性物质、和通过有机粘合剂等涂敷并粘接了正极活性物质的铝箔(正极基材)。此外，除此以外，还存在锂离子电池包含铜、铁等的情况。此外，在锂离子电池中，一般在框体内包含电解液。作为电解液，例如，有时使用碳酸次乙酯、碳酸二乙酯等。被框体包入的锂离子电池能够设为实质上具有正方形形状或长方形形状的平面轮廓形状，在该情况下，作为处理前的尺寸，例如能够将纵向为40mm～80mm、横向为35mm～65mm、厚度为4mm～5mm的锂离子电池作为对象，但是并不限定于该尺寸的锂离子电池。(加热工序)在该加热工序中，与使用特殊的设备的情况相比，使用通过火焰对焚烧对象物进行焚烧处理的通常的焚烧炉，在能够抑制设备成本的增大的方面更加有利。但是，若在这样的焚烧炉内使火焰与具有如上所述的框体的锂离子电池的框体直接接触来对锂离子电池进行加热，则框体以及铝箔、铜箔会氧化、脆化。在该情况下，在加热工序后对锂离子电池进行破碎时，脆化了的框体、箔也容易被细小地粉碎，因此在筛子下回收的粉末状的正极材料中会混入许多的包含在框体等中的铝。由此，在后面回收铝的作业以及成本会增大。为了应对该情况，在本专利技术中，在防止火焰直接与锂离子电池接触的同时对锂离子电池进行加热。例如，能够将锂离子电池从火焰的周围隔开一定距离来进行配置。在此，作为用于在焚烧炉内防止火焰直接与锂离子电池接触的方法的一个例子，优选地，将锂离子电池10配置在图1所例示那样的电池保护箱1内，并使火焰与该电池保护箱1的外表面接触，由此对锂离子电池10进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池的处理方法，对被包含铝的框体包入的锂离子电池进行加热来进行处理，其中，使用通过火焰对焚烧对象物进行焚烧处理的焚烧炉，在防止火焰直接与所述锂离子电池的框体接触的同时对该锂离子电池进行加热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.17 JP 2015-0854321.一种锂离子电池的处理方法，对被包含铝的框体包入的锂离子电池进行加热来进行处理，其中，使用通过火焰对焚烧对象物进行焚烧处理的焚烧炉，在防止火焰直接与所述锂离子电池的框体接触的同时对该锂离子电池进行加热。2.根据权利要求1所述的锂离子电池的处理方法，其中，在大气气氛下进行所述焚烧炉内的锂离子电池的温度上升。3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池的处理方法，其中，在所述焚烧炉内，将所述锂离子电池配置在防止火焰直接与该锂离子电池的框体接触的电池保护箱内，使火焰与所述电池保护箱的外表面接触。4.根据权利要求3所述的锂离子电池的处理方法，其中，所述电池保护箱具有使从锂离子电池的框体内流...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄井正治郎，冈岛伸明，
申请(专利权)人：捷客斯金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP