一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法技术

本发明专利技术涉及一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法，更具体地，采用电化学法将锂元素从正极转移到石墨负极，利用锂在石墨负极上的反应活性通过简单的浸泡工艺将其再转移至水中，进而从水中提取锂的方法。本发明专利技术提出的方法避免了传统工艺中的酸碱浸出、煅烧等高耗能高污染工艺，成功将锂回收。本发明专利技术提出的绿色环保工艺可促进废旧电池的循环再利用，对循环经济、绿色经济和新能源行业的持续健康发展具有巨大推动作用。巨大推动作用。巨大推动作用。

【技术实现步骤摘要】
一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]经过30多年的发展，锂离子电池已经广泛应用于电动汽车、电子产品、智能电网、移动储能设备等领域，极大地丰富了人们的生活。但是，全球锂资源的匮乏和分布不均在一定程度上限制了锂离子电池在全球范围内的广泛应用。将废旧锂离子电池中的锂源循环利用可有效地缓解这一问题。此外，将废旧锂离子电池中的有价元素进行回收再利用对绿色经济和循环经济的发展具有重要推动作用。目前已经报道了一些回收废旧锂离子电池中锂资源的方法，如：酸浸法、煅烧法、再生法等。但是这些方法往往存在步骤复杂、环境污染大、成本高等问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法。本专利技术开发了一种简单易行、成本低、环境友好的回收废旧锂离子电池中锂的方法，这将对废旧资源的再利用和新能源行业的持续发展具有重要作用，意义重大。
[0005]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法，包括如下步骤：
[0007](1)将回收的废旧锂离子电池进行充电直到充满为止；
[0008](2)将充满电的电池拆解处理，获得脱锂后的正极片、锂化石墨负极片、隔膜；
[0009](3)将步骤(2)获得的锂化石墨负极片放入去离子水中浸泡；
[0010](4)浸泡完成后进行过滤，得到氢氧化锂的水溶液；
[0011](5)将获得的氢氧化锂水溶液进行除杂、浓缩，获得氢氧化锂固体粉末。
[0012]在充电过程中，正极中的锂离子会通过电解液嵌入到石墨负极中，将石墨负极锂化。
[0013]将锂化石墨负极片浸泡于去离子水中。由于锂化石墨具有很高的化学反应活性，浸泡过程中，锂化石墨会与水发生反应，产生氢氧化锂、氢气和石墨。将产生的氢气进行收集，其提纯后可用于其它领域。石墨烘干后，可进行再利用。生成的氢氧化锂会溶解在水中，形成氢氧化锂水溶液。
[0014]本专利技术的有益效果在于：
[0015](1)本专利技术借助电化学法将锂元素从正极转移到石墨负极，利用锂在石墨负极上的反应活性通过简单的浸泡工艺将其再转移至水中，进而从水中提取锂。该方法避免了传
统工艺中的酸碱浸出、煅烧等高耗能高污染流程，成功将锂回收，回收率能够达到90％以上。
[0016](2)本专利技术在回收锂的同时也会获得副产物氢气，其具有重要的应用价值。
[0017](3)本专利技术提出的绿色环保工艺可促进废旧电池的循环再利用，对循环经济、绿色经济和新能源行业的持续健康发展具有巨大推动作用。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0019]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0020]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0021]正如前文所述，全球锂资源的匮乏和分布不均阻碍了锂离子电池在全球范围内的广泛应用。锂离子电池回收行业现如今还处在布局和探索阶段。目前存在的回收废旧锂离子电池中的锂的方法存在步骤复杂、环境污染大、成本高等问题。
[0022]因此，本专利技术提出了一种简单而环保的从废旧锂离子电池中回收锂的方法。
[0023]现对该技术方案进一步说明。
[0024]一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法，包括如下步骤：
[0025](1)将回收的废旧锂离子电池进行充电直到充满为止；
[0026](2)将充满电的电池拆解处理，获得脱锂后的正极片、锂化石墨负极片、隔膜；
[0027](3)将步骤(2)获得的锂化石墨负极片放入去离子水中浸泡；
[0028](4)浸泡完成后进行过滤，得到氢氧化锂的水溶液；
[0029](5)将获得的氢氧化锂水溶液进行除杂、浓缩，获得氢氧化锂固体粉末。
[0030]在一些典型的实施方式中，所述废旧锂离子电池包括但不限于：磷酸铁锂锂离子电池、镍钴锰三元锂锂离子电池、钴酸锂锂离子电池、锰酸锂锂离子电池等中的任意一种。由于目前商业化的锂离子电池的负极都是石墨材料，区别在于采用的正极材料的不同。便于区分，这里所述废旧锂离子电池以其采用的正极材料的种类而命名。
[0031]在一些典型的实施方式中，所述废旧锂离子电池的充电倍率为0.01
‑
50C。
[0032]在一些典型的实施方式中，充电时间为0.1
‑
50h。
[0033]在一些典型的实施方式中，所述浸泡所用去离子水的温度为5
‑
60℃。
[0034]在一些典型的实施方式中，所述锂化石墨负极片在水中的浸泡时间为0.1
‑
50h。
[0035]在一些典型的实施方式中，所述浓缩为加热浓缩法，溶液温度控制在90
‑
98℃：
[0036]在一些典型的实施方式中，所述除杂为往氢氧化锂水溶液加入除杂剂以除去溶液中含有的铁、铝、铜等杂质：
[0037]下面结合具体的实施例，对本专利技术做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本专利技术的解释而不是限定。
[0038]实施例1
[0039]一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法，包括如下步骤：
[0040](1)将回收的废旧磷酸铁锂锂离子电池在1C电流密度下进行充电处理，直至充满电。
[0041](2)将满电状态的废旧磷酸铁锂锂离子电池拆解，获得脱锂后的正极片、锂化石墨负极片、隔膜等。
[0042](3)将上述获得的锂化石墨负极片放入25℃去离子水中浸泡1h。
[0043](4)浸泡完成后进行过滤，得到氢氧化锂的水溶液。
[0044](5)将获得的氢氧化锂水溶液加入除杂剂除杂，除杂后在98℃下进行加热浓缩去除水，获得氢氧化锂固体粉末。
[0045](6)根据最终获得的氢氧化锂固体粉末的含锂量和废旧电池中正极片中的含锂量的比值，得出锂的回收率。
[0046]实施例2
[0047]一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法，包括如下步骤：
[0048](1)将回收的废旧镍钴锰三元锂锂离子电池在1C电流密度下进行充电处理，直至充满电。
[0049](2)将满电状态的废旧镍钴锰三元锂锂离子电池拆解，获得脱锂后的正极片、锂化石墨负极片、隔膜等。
[0050](3)将上述获得的锂化石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将回收的废旧锂离子电池进行充电直到充满为止；(2)将充满电的电池拆解处理，获得脱锂后的正极片、锂化石墨负极片、隔膜；(3)将步骤(2)获得的锂化石墨负极片放入去离子水中浸泡；(4)浸泡完成后进行过滤，得到氢氧化锂的水溶液；(5)将获得的氢氧化锂水溶液进行除杂、浓缩，获得氢氧化锂固体粉末。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废旧锂离子电池包括磷酸铁锂锂离子电池、镍钴锰三元锂离子锂电池、钴酸锂锂离子电池、锰酸锂锂离子电池等中的任意一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废旧锂离子电池的充电倍率为0.01
‑
50C。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，充...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯金奎，魏传亮，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：