锂电池回收方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种锂电池回收方法和设备。此锂电池回收方法包括：去除废弃锂电池的外壳，得到电池卷芯；破碎处理所述电池卷芯，得到电极混合碎片；检测所述电极混合碎片；根据检测结果将所述电极混合碎片中的正极碎片和负极碎片分离；分别处理所述正极碎片以及所述负极碎片，回收正极材料、正极衬底金属、负极材料以及负极衬底金属。本发明专利技术实施例提供的技术方案，通过将正极碎片和负极碎片分离，各自分开处理，分别回收，可对锂电池的正极和负极的组成材料进行有效分离和分别回收，有利于提高废旧锂电池的资源化程度。

Lithium Battery Recycling Method and Equipment

【技术实现步骤摘要】
锂电池回收方法和设备
本专利技术实施例涉及废旧电池的回收处理
，尤其涉及一种锂电池回收方法和设备。
技术介绍
锂电池因具有电压高、比容量大和无记忆效应等优点，通常用作便携式电子电气设备的动力源。锂电池主要由外壳、正极、负极、电解液与隔膜组成，正极通常是由活性材料(如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等)、导电剂和黏合剂一起在溶剂中分散形成均匀胶状混合物，再涂布于铝箔上形成。其中，活性材料具有脱嵌锂离子的特性，决定了锂离子电池的电压和能量密度等基本性能；导电剂通常为能够增加活性材料导电性的石墨类化合物。负极结构与正极类似，通常可将活性物质碳粉粘结于铜箔上形成。锂电池中包含高价值的钴、锂和镍等金属资源，通过对废旧锂电池进行回收，可将钴、锂、镍等有价金属进行提取，并循环再利用。该方式是规避上游原材料稀缺和价格波动风险的有效途径，经济效益显著。目前，废弃锂电池的回收，通常采用机械破碎方式，将电极整体(即电池卷芯，包括正极和负极)碎片并处理，该过程不能对电极组成材料进行有效分离，废旧锂电池资源化程度较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种锂电池回收方法和设备，以对电极组成材料进行有效分离，有利于提高废旧锂电池的资源化程度。本专利技术实施例提出一种锂电池回收方法，该锂电池回收方法包括：去除废弃锂电池的外壳，得到电池卷芯；破碎处理所述电池卷芯，得到电极混合碎片；检测所述电极混合碎片；根据检测结果将所述电极混合碎片中的正极碎片和负极碎片分离；分别处理所述正极碎片以及所述负极碎片，回收正极材料、正极衬底金属、负极材料以及负极衬底金属。进一步地，所述检测所述电极混合碎片包括：采用X射线电子计算机断层扫描技术检测所述电极混合碎片。进一步地，所述采用X射线电子计算机断层扫描技术检测所述电极混合碎片包括：利用X射线照射所述电极混合碎片；获取所述电极混合碎片的扫描图像和/或所述电极混合碎片的衬底的密度值。进一步地，所述根据检测结果将所述电极混合碎片中的正极碎片和所述负极碎片分离包括：根据所述电极混合碎片的扫描图像和/或所述电极混合碎片的衬底的密度值，确定所述电极混合碎片中的所述正极碎片以及所述负极碎片，并将所述正极碎片和所述负极碎片分离。进一步地，所述根据所述电极混合碎片的扫描图像和/或所述电极混合碎片的衬底的密度值，确定所述电极混合碎片中的所述正极碎片以及所述负极碎片包括：根据所述电极混合碎片的扫描图像中的所述电极混合碎片的亮暗度确定所述电极混合碎片中的所述正极碎片和所述负极碎片；其中，正极碎片对应的扫描图像的亮度大于负极碎片对应的扫描图像的亮度；和/或，根据所述电极混合碎片的衬底的密度值，确定所述电极混合碎片中的所述正极碎片以及所述负极碎片；其中，所述正极碎片的衬底的密度值大于所述负极碎片的衬底的密度值。进一步地，所述利用X射线照射所述电极混合碎片的同时还包括：在形成所述扫描图像的视场范围内，旋转待检测的所述电极混合碎片。进一步地，所述检测所述电极混合碎片之前还包括：烘干所述电极混合碎片。进一步地，分别处理所述正极碎片以及所述负极碎片，回收正极材料、正极衬底金属、负极材料以及负极衬底金属包括：采用干法高温热分解方法和/或湿法冶金方法，分别处理所述正极碎片以及所述负极碎片，回收正极材料、正极衬底金属、负极材料以及负极衬底金属。进一步地，所述去除废弃锂电池的外壳，得到电池卷芯之前还包括：将所述废弃锂电池放电。本专利技术实施例还提供一种锂电池回收设备，该锂电池回收设备包括：外壳去除装置，用于去除废弃锂电池的外壳，得到电池卷芯；破碎处理装置，用于破碎处理所述电池卷芯，得到电极混合碎片；碎片检测装置，用于检测所述电极混合碎片；碎片分离装置，用于根据检测结果将所述电极混合碎片中的正极碎片和负极碎片分离；碎片处理装置，用于分别处理所述正极碎片以及所述负极碎片，回收正极材料、正极衬底金属、负极材料以及负极衬底金属。本专利技术实施例提供的锂电池回收方法，通过将电极混合碎片分离，以分别对正极碎片和负极碎片进行处理回收，可对锂电池的正极和负极组成材料进行有效分离并分别回收，有利于提高废旧锂电池的资源化程度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种锂电池回收方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种锂电池的立体结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种锂电池的正极结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种锂电池的负极结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的另一种锂电池回收方法的流程示意图；图6是本专利技术实施例提供的又一种锂电池回收方法的流程示意图；图7是图6中S331的检测原理图；图8是图6中S332的检测结果图；图9是本专利技术实施例提供的又一种锂电池回收方法的流程示意图；图10是本专利技术实施例提供的一种锂电池回收设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。图1是本专利技术实施例提供的一种锂电池回收方法的流程示意图。参照图1，该锂电池回收方法包括：S110、去除废弃锂电池的外壳，得到电池卷芯。其中，锂电池的外壳时是指锂电池的绝缘外壳，用于锂电池的绝缘保护。电池卷芯包括正极片(即文中的正极)和负极片(即文中的负极)。该步骤可包括，将废弃锂电池(也可称为废旧锂电池)拆解，得到完整的正极和负极。示例性的，图2是本专利技术实施例提供的一种锂电池的立体结构示意图。参照图2，锂电池600可包括由中心向外依次设置的电解液650、负极620、隔膜640、正极610、隔膜640以及外壳630。其中，正极610和负极620分别由电池顶部引出，以方便锂电池600与外界交互进行充电或放电。示例性的，图3是本专利技术实施例提供的一种锂电池的正极结构示意图。参照图3，正极610可包括正极衬底611以及涂布于其上的正极材料612。正极衬底611可为铝箔，正极材料612可包括由活性材料(如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等)与导电剂(如碳黑)和黏合剂一起在溶剂中分散形成均匀胶状混合物。示例性的，图4是本专利技术实施例提供的一种锂电池的负极结构示意图。参照图4，负极620可包括负极衬底621以及粘附于其上的负极材料622。负极衬底621可为铜箔，负极材料622可包括活性碳粉和粘结剂。其中，负极620中的铜(含量达35％左右)是一种广泛使用的重要生产原料；粘附于其上的碳粉，可作为塑料、橡胶等添加剂使用。因此，对锂电池的负极620的组成材料进行有效分离，对于最大限度地实现废弃锂电池资源化，有着极其重要的意义。示例性的，废旧锂电池可包括磷酸铁锂电池、三元锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池以及本领域技术人员可知的其他类型的锂电池，本专利技术实施例对此不作限定。此外，图2、图3和图4仅示例性的说明了锂电池的结构，但并不构成对跟专利技术实施例提供的锂电池回收方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池回收方法，其特征在于，包括：去除废弃锂电池的外壳，得到电池卷芯；破碎处理所述电池卷芯，得到电极混合碎片；检测所述电极混合碎片；根据检测结果将所述电极混合碎片中的正极碎片和负极碎片分离；分别处理所述正极碎片以及所述负极碎片，回收正极材料、正极衬底金属、负极材料以及负极衬底金属。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池回收方法，其特征在于，包括：去除废弃锂电池的外壳，得到电池卷芯；破碎处理所述电池卷芯，得到电极混合碎片；检测所述电极混合碎片；根据检测结果将所述电极混合碎片中的正极碎片和负极碎片分离；分别处理所述正极碎片以及所述负极碎片，回收正极材料、正极衬底金属、负极材料以及负极衬底金属。2.根据权利要求1所述的锂电池回收方法，其特征在于，所述检测所述电极混合碎片包括：采用X射线电子计算机断层扫描技术检测所述电极混合碎片。3.根据权利要求2所述的锂电池回收方法，其特征在于，所述采用X射线电子计算机断层扫描技术检测所述电极混合碎片包括：利用X射线照射所述电极混合碎片；获取所述电极混合碎片的扫描图像和/或所述电极混合碎片的衬底的密度值。4.根据权利要求3所述的锂电池回收方法，其特征在于，所述根据检测结果将所述电极混合碎片中的正极碎片和所述负极碎片分离包括：根据所述电极混合碎片的扫描图像和/或所述电极混合碎片的衬底的密度值，确定所述电极混合碎片中的所述正极碎片以及所述负极碎片，并将所述正极碎片和所述负极碎片分离。5.根据权利要求4所述的锂电池回收方法，其特征在于，所述根据所述电极混合碎片的扫描图像和/或所述电极混合碎片的衬底的密度值，确定所述电极混合碎片中的所述正极碎片以及所述负极碎片包括：根据所述电极混合碎片的扫描图像中的所述电极混合碎片的亮暗度确定所述电极混合碎片中的所述正极碎片和所述负极碎片；其中，正极碎片对应的扫描图像的亮度大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骏，彭仕敏，
申请(专利权)人：上海精测半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31