本发明专利技术涉及废旧锂离子电池回收技术领域，具体涉及一种电化学提锂装置及利用电化学提锂装置提锂的方法。本发明专利技术阳极槽为上口开放设计，提取锂的过程中产生的氧气会溢出开放的阳极槽，且无法接触到有机电解液，因此能有效防止热失控。而且，由于防止了热失控效应，因此，相对于现有技术，本发明专利技术提供的装置在提取时，阳极电位超过4.8V，仍不会过热，发生热失控效应，而且，由于防止了热失控效应，正极材料中锂基本全部转移到硅碳复合材料中，因此，可有效提高锂的回收率。此外，本发明专利技术在提锂过程中，仅需密封阴极槽，无需对整个电解槽密封，更易操作。作。
【技术实现步骤摘要】
一种电化学提锂装置及利用电化学提锂装置提锂的方法
[0001]本专利技术涉及废旧锂离子电池回收
，具体涉及一种电化学提锂装置及利用电化学提锂装置提锂的方法。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有比容量高、循环寿命长、自放电小等优点，因此被广泛用于电动汽车、手机、电脑等领域，其正极材料主要是磷酸铁锂、三元镍钴锰、三元镍钴铝、钴酸锂或锰酸锂。由于锂价格持续位于高位，其价值远远大于正极材料中其他金属元素和非金属元素，因此在废旧锂离子电池回收过程中，优先考虑回收锂。
[0003]废旧锂离子电池对于锂的回收，采用的方法主要是：废旧锂离子电池不经过拆解，直接充满电，然后再密封状态下取出阴极回收锂，但是上述提锂方法存在以下缺点：1)除了磷酸铁锂正极材料一般充电到3.65V，其他电池一般充电电压为4.3V，锂离子大约只有70％转移到阴极，因此锂回收率低；2)在锂离子电池充电电压超过4.8V后，锂离子电池大量发热，且正极材料产生大量氧气，而氧气与锂离子电池有机电解液发生化学反应，极易造成热失控，引起火灾。
技术实现思路
[0004]鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电化学提锂装置及利用电化学提锂装置提锂的方法。利用本专利技术提供的电化学提锂装置进行提锂，不仅能有效防止热失控且能有效提高锂回收率。
[0005]本专利技术提供了一种电化学提锂装置，包括电解槽1、电解槽隔板2、电极3，所述电极3包括阳极31和阴极32；
[0006]所述电解槽隔板2将所述电解槽1隔成底部连通的阳极槽11和阴极槽12；所述阳极31设置于所述阳极槽11内；所述阴极32设置于所述阴极槽12内；
[0007]所述阳极槽11上方开口，所述阳极槽11内设置有阳极内隔板111；所述阳极内隔板111包括阳极横板和位于所述阳极横板上表面的滤布；
[0008]所述阴极槽12上方开口处设置有可拆卸的密封盖121，所述阴极槽内设置有阴极内隔板122，所述阴极内隔板122包括阴极横板和位于所述阴极横板上表面的滤布；
[0009]所述阴极槽12内还设置有位于所述阴极内隔板122上的硅碳复合材料123；
[0010]和填充于所述阴极槽12内的有机电解液124。
[0011]优选地，所述阳极31为钛阳极；所述阴极32为铜阴极。
[0012]优选地，所述滤布包括聚偏氟乙烯滤布、丙纶滤布、涤纶滤布、锦纶滤布和聚丙烯滤布中的一种或几种。
[0013]优选地，所述滤布的孔径为200～500目。
[0014]优选地，所述有机电解液124包括碳酸酯类电解液或醚类电解液。
[0015]优选地，所述硅碳复合材料123包括纳米硅和石墨；所述纳米硅和石墨的质量比为
8:2～9:1。
[0016]本专利技术还提供了上述所述的电化学提锂装置提锂的方法，包括以下步骤：
[0017]将待提取的废旧锂电池的正极材料在阳极内隔板111和水混合，得到水溶液电解液；
[0018]将阴极槽12用密封盖121密封后，在阳极31和阴极32连通电源，然后，在有机电解液124的条件下进行提取，使正极材料中的锂离子转移至硅碳复合材料123中，进行储锂。
[0019]优选地，所述硅碳复合材料123和所述正极材料的质量比为1:5～2:5。
[0020]优选地，所述阳极31的电位为5.2～5.3V。
[0021]优选地，还包括后处理，所述后处理包括以下步骤：
[0022]将提取锂所得的硅碳复合材料123和水混合，依次进行氧化还原反应和过滤，得到滤液；将所述滤液进行结晶，得到LiOH。
[0023]本专利技术提供了一种电化学提锂装置，包括电解槽1、电解槽隔板2、电极3，所述电极3包括阳极31和阴极32；所述电解槽隔板2将所述电解槽1隔成底部连通的阳极槽11和阴极槽12；所述阳极31设置于所述阳极槽11内；所述阴极32设置于所述阴极槽12内；所述阳极槽11上方开口，所述阳极槽11内设置有阳极内隔板111；所述阳极内隔板111包括阳极横板和位于所述阳极横板上表面的滤布；所述阴极槽12上方开口处设置有可拆卸的密封盖121，所述阴极槽内设置有阴极内隔板122，所述阴极内隔板122包括阴极横板和位于所述阴极横板上表面的滤布；所述阴极槽12内还设置有位于所述阴极内隔板122上的硅碳复合材料123；和填充于所述阴极槽12内的有机电解液124。本专利技术阳极槽的阴极槽为上口开放设计，提取锂的过程中产生的氧气会溢出开放的阴极槽，且无法接触到有机电解液，因此能有效防止热失控。而且，由于防止了热失控效应，因此，相对于现有技术，本专利技术提供的装置在提取时，阳极电位超过4.8V，仍不会过热，发生热失控效应，而且，由于防止了热失控效应，正极材料中锂基本全部转移到硅碳复合材料中，因此，可有效提高锂的回收率。此外，本专利技术在提锂过程中，仅需密封阴极槽，无需对整个电解槽密封，更易操作。
附图说明
[0024]图1为本专利技术电化学提锂装置的示意图；其中1
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电解槽；2
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电解槽隔板；3
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电极；11
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阳极槽；12
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阴极槽；31
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阳极；32
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阴极；111
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阳极内隔板；121
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密封盖；122
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阴极内隔板；123
‑
硅碳复合材料；124
‑
有机电解液。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种电化学提锂装置，包括电解槽1、电解槽隔板2、电极3，所述电极3包括阳极31和阴极32；
[0026]所述电解槽隔板2将所述电解槽1隔成底部连通的阳极槽11和阴极槽12；所述阳极31设置于所述阳极槽11内；所述阴极32设置于所述阴极槽12内；
[0027]所述阳极槽11上方开口，所述阳极槽11内设置有阳极内隔板111；所述阳极内隔板111包括阳极横板和位于所述阳极横板上表面的滤布；
[0028]所述阴极槽12上方开口处设置有可拆卸的密封盖121，所述阴极槽内设置有阴极内隔板122，所述阴极内隔板122包括阴极横板和位于所述阴极横板上表面的滤布；
[0029]所述阴极槽12内还设置有位于所述阴极内隔板122上的硅碳复合材料123；
[0030]和填充于所述阴极槽12内的有机电解液124。
[0031]在本专利技术中，若没有特殊说明，所采用的试剂均为本领域技术人员所熟知的市售商品。
[0032]本专利技术提供的电化学提锂装置包括电解槽1、电解槽隔板2和电极3。
[0033]在本专利技术中，所述电解槽隔板2将所述电解槽1隔成底部连通的阳极槽11和阴极槽12。
[0034]在本专利技术中，所述阳极槽11上方开口。在本专利技术中，所述阳极槽11内设置有阳极内隔板111。在本专利技术中，所述电解槽隔板2的底端距离所述阳极槽11底端的距离为所述阳极槽11高度的1/5～1/4。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学提锂装置，其特征在于，包括电解槽(1)、电解槽隔板(2)、电极(3)，所述电极(3)包括阳极(31)和阴极(32)；所述电解槽隔板(2)将所述电解槽(1)隔成底部连通的阳极槽(11)和阴极槽(12)；所述阳极(31)设置于所述阳极槽(11)内；所述阴极(32)设置于所述阴极槽(12)内；所述阳极槽(11)上方开口，所述阳极槽(11)内设置有阳极内隔板(111)；所述阳极内隔板(111)包括阳极横板和位于所述阳极横板上表面的滤布；所述阴极槽(12)上方开口处设置有可拆卸的密封盖(121)，所述阴极槽内设置有阴极内隔板(122)，所述阴极内隔板(122)包括阴极横板和位于所述阴极横板上表面的滤布；所述阴极槽(12)内还设置有位于所述阴极内隔板(122)上的硅碳复合材料(123)；和填充于所述阴极槽(12)内的有机电解液(124)。2.根据权利要求1所述的电化学提锂装置，其特征在于，所述阳极(31)为钛阳极；所述阴极(32)为铜阴极。3.根据权利要求1所述的电化学提锂装置，其特征在于，所述滤布包括聚偏氟乙烯滤布、丙纶滤布、涤纶滤布、锦纶滤布和聚丙烯滤布中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的电化学提锂装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李啊林，李小康，马向东，区汉成，孙峙，何海山，宁志敏，
申请(专利权)人：赣南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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