锂离子电池正极材料回收方法技术

技术编号:7077287 阅读:374 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于锂离子电池材料领域,特别涉及一种锂离子电池正极材料回收方法,其包括以下步骤:步骤一,高温处理,步骤二,去除导电碳,步骤三,尾气处理和废料利用;本发明专利技术锂离子电池正极材料回收方法通过高温处理使得粘结剂分解失去粘结作用,活性材料自动脱落,同时不会对活性物质及其电化学性性能产生副作用,回收过程对尾气无害化处理,整个回收工艺简单,回收效率高,能够连续化生产、经济效应明显,过程中没有废水产生,环境效应突出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料领域,更具体是涉及一种从电池材料边角料、浆料回收正极活性物质的方法。
技术介绍
锂离子电池自商业化以来,由于其能量密度高,工作电压高,无记忆效应,循环寿命长被广泛用作各种移动设备的电源。锂离子电池的结构由正极和负极等主要部分组成,正极一般是正极活性物质、乙炔黑、粘结剂均勻混合涂布在铝箔集流体上。在锂离子电池体系中,正极材料的成本约占电池总成本的30 40%。在现有技术中,制备锂离子电池的电芯时,一般将正极活性物质先制成浆料,然后涂布于正极及流体上制备正极片,在电池电芯制备的各个工序中都不可避免地产生报废的浆料和极片,虽然不同工序报废的正极材料依据其工艺水平各不相同,但报废量大致在 2 15%之间波动,并且,锂离子蓄电池正极材料中的Co是重金属元素,对环境有害,应加以回收处理。因此确有必要开发一种理想的。目前,研究较多的主要是废旧锂离子蓄电池的回收,采取的主要是一些比较传统的工艺流程,即将钴酸锂溶解,净化,然后用萃取法、化学沉淀法、电解法等从溶液中提取钴盐或是金属钴。松田光明等人研究用浮选法从废旧锂离子蓄电池中回收锂钴氧化物,但传统的工艺,流程长、复杂、对设备防腐要求高、操作环境恶劣,操作成本高。此外,金泳勋其回收的锂钴氧化物还含有石墨等杂质,并不能用来制作锂离子蓄电池。CN101707269中公开了一种高温处理回收正极材料的方法,但是回收工艺中高温处理后的极片还需要使用混料机加锆玻璃珠等脱粉处理,而且没有对高温下回收产生的尾气妥善处理,不满足连续化生产要求的需要。因此,确有必要开发一种工序简单、生产效率高、能连续化生产且回收过程不产生其他污染物的正极材料回收工艺。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种适合连续生产,而且环境友好的锂离子电池正极材料的回收方法。为了达到上述要求,本专利技术采用如下的技术方案,包括以下步骤步骤一,高温处理,将待回收的正极片放入在加热炉中,先后经过300 400°C和 500 600°C两段高温处理后,活性物质自动脱落形成粉末,粉末冷却后备用;步骤二,去除导电碳,收集步骤一处理后自动脱落的粉末,粉末过筛后装入到容器,再将容器放置在加热炉进行在600 850°C下二次烘烤除去粉体中的导电碳,然后过筛即获得合格粉体;步骤三,尾气处理和废料利用,将步骤一和步骤二中产生的尾气通入固定床进行无害化处理,将步骤一中产生的集流体回收利用。本专利技术专利中,所述的待回收的正极片是将正极活性材料涂布在10 20 μ m厚的铝箔上,主要成分见下表。表1正极浆料组成表权利要求1.,其特征在于包括以下步骤,步骤一,高温处理,将待回收的正极片放入在加热炉中,先后经过300 400°C和500 600°C两段高温处理后,活性物质自动脱落形成粉末,粉末冷却后备用;步骤二,去除导电碳,收集步骤一处理后自动脱落的粉末,粉末过筛后装入到容器,再将容器放置在加热炉进行在600 850°C下二次烘烤除去粉体中的导电碳,然后过筛即获得合格粉体;步骤三,尾气处理和废料利用,将步骤一和步骤二中产生的尾气通入固定床进行无害化处理,将步骤一中产生的集流体回收利用。2.根据权利要求1所述的,其特征在于所述的步骤一还进行了前处理,所述的前处理为将待回收的正极片裁成片状体,悬挂在加热炉中。3.根据权利要求1所述的,其特征在于步骤一中物料在300 400°C的停留时间20min 240min,500 600°C的停留时间20min 240min。4.根据权利要求1所述的,其特征在于步骤二中筛分均选用50目 300目的筛网。5.根据权利要求1所述的,其特征在于步骤二中物料在600 850°C的停留时间20min 600min。6.根据权利要求1所述的,其特征在于所述的步骤二中过筛后的筛余物重新进行步骤二流程。7.根据权利要求1所述的,其特征在于所述的加热炉设有进料口、加热段、恒温段、降温段、出料口及传送索道,所述的加热段四周设有加热器。8.根据权利要求7所述的,其特征在于所述的加热段顶部设有抽风装置,所述的传送索道带采用蒙乃尔400合金制作。9.根据权利要求1所述的,其特征在于所述步骤三的固定床中装有碱性粉末。10.根据权利要求9所述的,其特征在于所述的碱性粉末为氧化钙、氧化镁或者氢氧化钠中的任意一种。全文摘要本专利技术属于锂离子电池材料领域,特别涉及一种,其包括以下步骤步骤一,高温处理,步骤二,去除导电碳,步骤三,尾气处理和废料利用;本专利技术通过高温处理使得粘结剂分解失去粘结作用,活性材料自动脱落,同时不会对活性物质及其电化学性性能产生副作用,回收过程对尾气无害化处理,整个回收工艺简单,回收效率高,能够连续化生产、经济效应明显,过程中没有废水产生,环境效应突出。文档编号C22B7/00GK102332623SQ201110068009公开日2012年1月25日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日专利技术者柳娜, 梅铭, 潘俊达, 许瑞, 赖旭伦, 赵丰刚, 邓耀明 申请人:东莞新能源电子科技有限公司, 东莞新能源科技有限公司, 宁德新能源科技有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.锂离子电池正极材料回收方法,其特征在于:包括以下步骤,步骤一,高温处理,将待回收的正极片放入在加热炉中,先后经过300~400℃和500~600℃两段高温处理后,活性物质自动脱落形成粉末,粉末冷却后备用;步骤二,去除导电碳,收集步骤一处理后自动脱落的粉末,粉末过筛后装入到容器,再将容器放置在加热炉进行在600~850℃下二次烘烤除去粉体中的导电碳,然后过筛即获得合格粉体;步骤三,尾气处理和废料利用,将步骤一和步骤二中产生的尾气通入固定床进行无害化处理,将步骤一中产生的集流体回收利用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邓耀明梅铭赖旭伦赵丰刚许瑞柳娜潘俊达
申请(专利权)人:东莞新能源科技有限公司东莞新能源电子科技有限公司宁德新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:44

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