【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废旧锂电池回收，尤其涉及一种废旧锂离子动力电池资源化回收方法。
技术介绍
1、随着电子电器产品的不断更新换代以及新能源汽车产销量的不断提升，必将导致废旧锂离子动力电池的数量急剧增加。这些废旧锂离子动力电池相当部分则直接混入垃圾中，这可能对环境造成潜在的污染，同时也是对资源的一种浪费。如何处理和从这些电池中资源化回收有价值的有色金属(尤其是含量较大、附加值较高的钴与镍)己成为社会热点。
2、目前，针对典型废旧锂离子动力电池的资源化回收方法主要有火法冶金、湿法冶金和生物浸出工艺，这些方法和工艺存在回收工艺流程复杂、容易产生二次污染、回收效率较低等明显的缺陷。如申请号为201010262198.2的中国专利技术专利文献公开了一种从废旧锂电池回收有价金属的方法，采用将放电后的废旧锂电池机械粉碎，高温350℃-400℃煅烧，得到含钴、铜和铝的物料，再进行湿法处理；其优点是前期处理简单，缺点是烧结后废气处理困难、成本高。又如中国专利申请号200810178835.0公开了一种“从含有co、ni、mn的锂电池的回收有价金属的方法”，其采用250g/l盐酸机械搅拌浸出锂电池正极材料中的钴、镍、锰，或用硫酸和过氧化氢搅拌浸出，回收电池正极材料中的钴、镍、锰。该方法采用盐酸溶解钴酸锂(锰酸锂或镍酸锂)放出氯气，对环境和劳动条件均有较大的影响；采用硫酸+双氧水浸出虽然工艺可行，但双氧水消耗高，处理成本高。
3、可见，开发一种回收效率高，环保性和安全性足，工艺流程简单，操作控制方便的废旧锂离子动力电池资源化回收方法
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种回收效率高，环保性和安全性足，工艺流程简单，操作控制方便，能安全、快捷、高效地实现废旧锂离子动力电池资源化回收的废旧锂离子动力电池资源化回收方法。
2、本专利技术可以通过以下技术方案来实现：
3、根据本专利技术所述的一种废旧锂离子动力电池资源化回收方法，包括如下步骤：
4、步骤s1、废旧电池的放电、拆解与剥离：将废旧电池置于循环盐溶液中放电2-4小时，洗净后置于鼓风干燥箱85-95℃下干燥至恒重；然后对放电后的废旧电池进行物理拆解，将正极片、负极片、外壳、隔膜分别剥离开来，干燥后，外壳和隔膜直接送向锂电池生产厂商再利用；
5、步骤s2、正极片的资源化利用：将正极片加入有机溶剂中充分溶解，分离除去铝箔、粘结剂和极片涂层，过滤得到正极片活性成分，干燥后用酸溶解，检测并补充元素成分，配成前驱体溶液，然后将溶液进行喷雾干燥，最终得到分子水平上混合均匀的前驱体颗粒；将前驱体于450-520℃马弗炉中中恒温预烧1-2h；待冷却至室温，将产物研磨后置于850-950℃马弗炉中煅烧9-12h，得到正极材料；
6、步骤s3、负极片的资源化利用：将负极片加入n,n-二甲基甲酰胺中充分溶解，分离除去铝箔、粘结剂和极片涂层，过滤得到负极片活性成分，干燥后，向其中加入环氧基超支化聚硼硅氧烷、双(3-氨基苯基)3,5-二(三氟甲基)苯基氧化膦、氧化石墨烯，球磨，使其充分混匀，然后进行热还原，得到负极材料。
7、优选的，步骤s1中所述盐溶液为硫酸钠溶液、氯化钠溶液、氯化铵溶液中的至少一种。
8、优选的，步骤s1中所述盐溶液的质量百分浓度为3.5-5.5wt％。
9、优选的，步骤s2中所述有机溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
10、优选的，步骤s2中所述酸为柠檬酸。
11、优选的，步骤s2中所述酸的浓度为5-8mol/l。
12、优选的，步骤s2中所述前驱体包括如下按摩尔比计的成分制成：li:co:m＝1:0.9:0.1；其中，m是由sc、y、al、ga、mn按质量比0.2:0.1:(0.08-0.12):0.05:0.3混合形成的混合物。
13、优选的，步骤s2中所述正极片的正极材料为钴酸锂。
14、优选的，步骤s3中所述负极片活性成分、环氧基超支化聚硼硅氧烷、双(3-氨基苯基)3,5-二(三氟甲基)苯基氧化膦、氧化石墨烯的质量比为(3-5):(0.3-0.5):0.1:(0.1-0.2)。
15、优选的，所述环氧基超支化聚硼硅氧烷是按中国专利技术专利cn107868252b中实施例1的方法制成。
16、优选的，所述氧化石墨烯的粒度为1500-2000目。
17、优选的，所述热还原包括在氮气氛围下，以10-15℃/min的速度升温至900-980℃，维持1-3小时，随后停止加热并自然冷却至室温。
18、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
19、(1)本专利技术公开的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，通过各工艺步骤和工艺参数的合理选取，相互配合作用，使得回收效率高，环保性和安全性足，工艺流程简单，操作控制方便，能安全、快捷、高效地实现废旧锂离子动力电池资源化回收，变废为宝；不仅节约了资源，还有利于环境保护。
20、(2)本专利技术公开的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，正极片资源化利用过程中，采用有机溶剂溶解的方法除去粘结剂等有机成分，降低了能耗，这些有机溶剂溶解的有机成分还可以回收利用，减少了浪费和环境污染；采用溶解后再喷雾干燥的方法制成前驱体，能有效改善前驱体的密实度，使得前驱体各制备成分在分子水平上分散均匀；所述前驱体包括如下按摩尔比计的成分制成：li:co:m＝1:0.9:0.1；其中，m是由sc、y、al、ga、mn按质量比0.2:0.1:(0.08-0.12):0.05:0.3混合形成的混合物；通过在废旧电池在资源化利用的基础上，通过元素成分的合理选取，使得它们之间相互配合共同作用，进而改善正极材料的活性，改善循环使用寿命和充放电效率。
21、(3)本专利技术公开的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，负极片的资源化利用过程中，负极片活性成分中加入环氧基超支化聚硼硅氧烷、双(3-氨基苯基)3,5-二(三氟甲基)苯基氧化膦、氧化石墨烯，最后在高温性热还原，能在负极材料中同时掺入b、si、f、p、n等元素，能有效改善负极材料活性，改善比容量、充放电效率和循环使用寿命。氧化石墨烯的加入能改善电导率和各成分之间的相容性，进而提高稳定性，改善使用安全性。
22、(4)本专利技术公开的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，通过工艺参数和工艺步骤顺序的合理选取，使得废旧锂离子动力电池能够有效、快捷、安全、高效地资源化回收利用，变废为宝，减少了资源的浪费，降低了其对环境造成的污染，降低了新电池制备成本。实现了经济效益、社会效益和生态效益的有机统一，具有较高的推广应用价值。
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1.一种废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤S1中所述盐溶液为硫酸钠溶液、氯化钠溶液、氯化铵溶液中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤S1中所述盐溶液的质量百分浓度为3.5-5.5wt％。
4.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤S2中所述有机溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤S2中所述酸为柠檬酸；所述酸的浓度为5-8mol/L。
6.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤S2中所述前驱体包括如下按摩尔比计的成分制成：Li:Co:M＝1:0.9:0.1；其中，M是由Sc、Y、Al、Ga、Mn按质量比0.2:0.1:(0.08-0.12):0.05:0.3混合形成的混合物。
7.根据权利要
8.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤S3中所述负极片活性成分、环氧基超支化聚硼硅氧烷、双(3-氨基苯基)3,5-二(三氟甲基)苯基氧化膦、氧化石墨烯的质量比为(3-5):(0.3-0.5):0.1:(0.1-0.2)。
9.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的粒度为1500-2000目。
10.根据权利要求1-9任一项所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，所述热还原包括在氮气氛围下，以10-15℃/min的速度升温至900-980℃，维持1-3小时，随后停止加热并自然冷却至室温。
...【技术特征摘要】
1.一种废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤s1中所述盐溶液为硫酸钠溶液、氯化钠溶液、氯化铵溶液中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤s1中所述盐溶液的质量百分浓度为3.5-5.5wt％。
4.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤s2中所述有机溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤s2中所述酸为柠檬酸；所述酸的浓度为5-8mol/l。
6.根据权利要求1所述的废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其特征在于，步骤s2中所述前驱体包括如下按摩尔比计的成分制成：li:co:m＝1:0.9:0.1；其中，m是...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹群君，郭宇澄，万晨程，
申请(专利权)人：吉奥环朋科技扬州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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