【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池回收，尤其涉及一种正负极粉分离方法。
技术介绍
1、锂电池在国内外新能源及其应用领域占有重要地位。主要应用于平板电脑、智能手机、照相机等电子设备，在新能源汽车、电力储能以及通讯基站备用电源等储能方面也发挥着重要作用。三元正极材料相比于传统材料能量密度高，循环性能好，比容量更大，在相同体积重量条件下续航时间更长，具有更高的回收价值和应用价值。
2、目前三元锂电池回收主要对报废电池进行破碎、低温热解、高温碳烧分离，最终以正负极混合黑粉为产品，而正负极材料还需要进一步分离，给后续湿法冶金提取有价成分增加难度并增加了污染物的排放。
技术实现思路
1、基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种正负极粉分离方法，本专利技术所述方法操作简单，环境污染小，可以使得正极箔片、正极粉、负极箔片、负极粉实现有效分离，且回收率较高；所得正极粉可直接进行修复改性，实现再利用；本专利技术所制得的改性正极材料具有良好的循环性能和电化学性能。
2、本专利技术提出了一种正负极粉分离方法，包括如下步骤：
3、s1、将废旧三元锂电池破碎，干燥，风选去除壳体和隔膜得到混合料；
4、s2、将混合料在惰性气体氛围中煅烧，然后磁选将具有磁性的物质和不具有磁性的物质分离；
5、s3、用湿法剥离对具有磁性的物质进行分离，使得正极箔片和正极粉分离；用湿法剥离对不具有磁性的物质进行分离，使得负极箔片和负极粉分离；
6、s4、将正极粉溶于溶液
7、优选地，在s1中，废旧三元锂电池的正极材料为镍钴锰酸锂。
8、优选地，在s1中，在惰性气体氛围中破碎废旧三元锂电池。
9、优选地，在s1中，干燥温度为80-125℃。
10、优选地，在s1中，将废旧三元锂电池进行带电破碎至粒径为5-8cm。
11、优选地，在s2中，煅烧温度为850-1000℃，煅烧时间为2.5-3.5h。
12、优选地，在s2中，磁选时的磁感应强度为22000-25000高斯。
13、本专利技术不需要对废旧三元锂电池进行放电处理，减少水污染；在惰性气体氛围中煅烧，其中的粘结剂、导电剂发生碳化，并与石墨共同作用，使得镍钴锰酸锂转化成磁性氧化物，然后磁选将具有磁性的物质和不具有磁性的物质分离；然后再经湿法剥离将正极箔片、正极粉、负极箔片、负极粉分离，操作简单，并且大幅提高其回收率。
14、优选地，在s4中，溶液a为硫酸水溶液和双氧水溶液的混合液。
15、优选地，溶液a中，硫酸的浓度为0.8-1.2mol/l。
16、优选地，溶液a中，双氧水溶液的质量分数为28-30wt％。
17、优选地，硫酸水溶液和双氧水溶液的体积比为4.5-5.5:1。
18、优选地，在s4中，溶液b中的金属离子的总浓度为1.8-2.2mol/l。
19、优选地，在s4中，溶液b中，镍、钴、锰的摩尔比为4-5:2-2.5:3-3.5。
20、优选地，在s4中，碳酸钠水溶液的浓度为1.8-2.2mol/l。
21、优选地，在s4中，将溶液b与碳酸钠水溶液等体积混匀。
22、优选地，在s4中，水热反应的温度为55-65℃，时间为11-12h。
23、优选地，在s4中，沉淀与碳酸锂的混合物中，镍、钴、锰、锆的总摩尔数与锂的摩尔数比值为1:1-1.05。
24、优选地，在s4中，镍、钴、锰、锆的总摩尔数与锆摩尔数的比值为1:0.001-0.002。
25、优选地，在s4中，一次烧结的程序为：升温至450-470℃，保温4.5-5.5h，再升温至830-850℃，保温11-13h。
26、优选地，在s4中，于580-620℃二次烧结2.5-3.5h。
27、优选地，在s4中，中间物料与四水合钼酸铵的重量比为1:0.01-0.02。
28、另外本专利技术取正极粉进行水热反应使得镍、钴、锰形成沉淀前驱体；再与碳酸锂、氢氧化锆烧结得到掺杂锆的镍钴锰酸锂，然后再与四水合钼酸铵混合烧结，使得三氧化钼包覆在其表面；通过锆掺杂和三氧化钼包覆相互配合，一方面可以保持镍钴锰酸锂内部晶格的完整，保持其结构的稳定性，另一方面可以提高导电性能，抑制电解液的分解，促进锂离子的嵌入与脱出，从而提高其循环性能和电化学性能，实现废旧三元正极材料的回收再利用。
29、本专利技术所述方法操作简单，环境污染小，可以使得正极箔片、正极粉、负极箔片、负极粉实现有效分离，且回收率较高；所得正极粉可以直接进行修复改性，实现再利用；本专利技术所制得的改性正极材料具有良好的循环性能和电化学性能。
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1.一种正负极粉分离方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述正负极粉分离方法，其特征在于，在S1中，废旧三元锂电池的正极材料为镍钴锰酸锂；优选地，在S1中，在惰性气体氛围中破碎废旧三元锂电池；优选地，在S1中，干燥温度为80-125℃；优选地，在S1中，将废旧三元锂电池进行带电破碎至粒径为5-8cm。
3.根据权利要求1或2所述正负极粉分离方法，其特征在于，在S2中，煅烧温度为850-1000℃，煅烧时间为2.5-3.5h；优选地，在S2中，磁选时的磁感应强度为22000-25000高斯。
4.根据权利要求1-3任一项所述正负极粉分离方法，其特征在于，在S4中，溶液A为硫酸水溶液和双氧水溶液的混合液；优选地，溶液A中，硫酸的浓度为0.8-1.2mol/L；优选地，溶液A中，双氧水溶液的质量分数为28-30wt％；优选地，硫酸水溶液和双氧水溶液的体积比为4.5-5.5:1。
5.根据权利要求1-4任一项所述正负极粉分离方法，其特征在于，在S4中，溶液B中的金属离子的总浓度为1.8-2.2mol/L；优选地，在S4中，溶
6.根据权利要求1-5任一项所述正负极粉分离方法，其特征在于，在S4中，碳酸钠水溶液的浓度为1.8-2.2mol/L；优选地，在S4中，将溶液B与碳酸钠水溶液等体积混匀；优选地，在S4中，水热反应的温度为55-65℃，时间为11-12h。
7.根据权利要求1-6任一项所述正负极粉分离方法，其特征在于，在S4中，沉淀与碳酸锂的混合物中，镍、钴、锰、锆的总摩尔数与锂的摩尔数比值为1:1-1.05。
8.根据权利要求1-7任一项所述正负极粉分离方法，其特征在于，在S4中，镍、钴、锰、锆的总摩尔数与锆摩尔数的比值为1:0.001-0.002。
9.根据权利要求1-8任一项所述正负极粉分离方法，其特征在于，在S4中，一次烧结的程序为：升温至450-470℃，保温4.5-5.5h，再升温至830-850℃，保温11-13h。
10.根据权利要求1-9任一项所述正负极粉分离方法，其特征在于，在S4中，于580-620℃二次烧结2.5-3.5h；优选地，在S4中，中间物料与四水合钼酸铵的重量比为1:0.01-0.02。
...【技术特征摘要】
1.一种正负极粉分离方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述正负极粉分离方法，其特征在于，在s1中，废旧三元锂电池的正极材料为镍钴锰酸锂；优选地，在s1中，在惰性气体氛围中破碎废旧三元锂电池；优选地，在s1中，干燥温度为80-125℃；优选地，在s1中，将废旧三元锂电池进行带电破碎至粒径为5-8cm。
3.根据权利要求1或2所述正负极粉分离方法，其特征在于，在s2中，煅烧温度为850-1000℃，煅烧时间为2.5-3.5h；优选地，在s2中，磁选时的磁感应强度为22000-25000高斯。
4.根据权利要求1-3任一项所述正负极粉分离方法，其特征在于，在s4中，溶液a为硫酸水溶液和双氧水溶液的混合液；优选地，溶液a中，硫酸的浓度为0.8-1.2mol/l；优选地，溶液a中，双氧水溶液的质量分数为28-30wt％；优选地，硫酸水溶液和双氧水溶液的体积比为4.5-5.5:1。
5.根据权利要求1-4任一项所述正负极粉分离方法，其特征在于，在s4中，溶液b中的金属离子的总浓度为1.8-2.2mol/l；优选地，在s4中，溶液b中，镍、钴、锰的摩...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓磊，王德钊，陈凯，
申请(专利权)人：合肥国轩循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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