專利名稱：鋰離子電池正極材料回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池材料領(lǐng)域，更具體是涉及一種從電池材料邊角料、漿料回收正極活性物質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池自商業(yè)化以來(lái)，由于其能量密度高，工作電壓高，無(wú)記憶效應(yīng)，循環(huán)壽命長(zhǎng)被廣泛用作各種移動(dòng)設(shè)備的電源。鋰離子電池的結(jié)構(gòu)由正極和負(fù)極等主要部分組成，正極一般是正極活性物質(zhì)、乙炔黑、粘結(jié)劑均勻混合涂布在鋁箔集流體上。在鋰離子電池體系中，正極材料的成本約占電池總成本的30 40%。在現(xiàn)有技術(shù)中，制備鋰離子電池的電芯時(shí)，一般將正極活性物質(zhì)先制成漿料，然后涂布于正極及流體上制備正極片，在電池電芯制備的各個(gè)工序中都不可避免地產(chǎn)生報(bào)廢的漿料和極片，雖然不同工序報(bào)廢的正極材料依據(jù)其工藝水平各不相同，但報(bào)廢量大致在 2 15%之間波動(dòng)，并且，鋰離子蓄電池正極材料中的Co是重金屬元素，對(duì)環(huán)境有害，應(yīng)加以回收處理。因此確有必要開(kāi)發(fā)一種理想的鋰離子電池正極材料回收方法。目前，研究較多的主要是廢舊鋰離子蓄電池的回收，采取的主要是一些比較傳統(tǒng)的工藝流程，即將鈷酸鋰溶解，凈化，然后用萃取法、化學(xué)沉淀法、電解法等從溶液中提取鈷鹽或是金屬鈷。松田光明等人研究用浮選法從廢舊鋰離子蓄電池中回收鋰鈷氧化物，但傳統(tǒng)的工藝，流程長(zhǎng)、復(fù)雜、對(duì)設(shè)備防腐要求高、操作環(huán)境惡劣，操作成本高。此外，金泳勛其回收的鋰鈷氧化物還含有石墨等雜質(zhì)，并不能用來(lái)制作鋰離子蓄電池。CN101707269中公開(kāi)了一種高溫處理回收正極材料的方法，但是回收工藝中高溫處理后的極片還需要使用混料機(jī)加鋯玻璃珠等脫粉處理，而且沒(méi)有對(duì)高溫下回收產(chǎn)生的尾氣妥善處理，不滿足連續(xù)化生產(chǎn)要求的需要。因此，確有必要開(kāi)發(fā)一種工序簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、能連續(xù)化生產(chǎn)且回收過(guò)程不產(chǎn)生其他污染物的正極材料回收工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種適合連續(xù)生產(chǎn)，而且環(huán)境友好的鋰離子電池正極材料的回收方法。為了達(dá)到上述要求，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案鋰離子電池正極材料回收方法，包括以下步驟步驟一，高溫處理，將待回收的正極片放入在加熱爐中，先后經(jīng)過(guò)300 400°C和 500 600°C兩段高溫處理后，活性物質(zhì)自動(dòng)脫落形成粉末，粉末冷卻后備用；步驟二，去除導(dǎo)電碳，收集步驟一處理后自動(dòng)脫落的粉末，粉末過(guò)篩后裝入到容器，再將容器放置在加熱爐進(jìn)行在600 850°C下二次烘烤除去粉體中的導(dǎo)電碳，然后過(guò)篩即獲得合格粉體；步驟三，尾氣處理和廢料利用，將步驟一和步驟二中產(chǎn)生的尾氣通入固定床進(jìn)行無(wú)害化處理，將步驟一中產(chǎn)生的集流體回收利用。本發(fā)明專利中，所述的待回收的正極片是將正極活性材料涂布在10 20 μ m厚的鋁箔上，主要成分見(jiàn)下表。表1正極漿料組成表
權(quán)利要求
1.鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于包括以下步驟，步驟一，高溫處理，將待回收的正極片放入在加熱爐中，先后經(jīng)過(guò)300 400°C和500 600°C兩段高溫處理后，活性物質(zhì)自動(dòng)脫落形成粉末，粉末冷卻后備用；步驟二，去除導(dǎo)電碳，收集步驟一處理后自動(dòng)脫落的粉末，粉末過(guò)篩后裝入到容器，再將容器放置在加熱爐進(jìn)行在600 850°C下二次烘烤除去粉體中的導(dǎo)電碳，然后過(guò)篩即獲得合格粉體；步驟三，尾氣處理和廢料利用，將步驟一和步驟二中產(chǎn)生的尾氣通入固定床進(jìn)行無(wú)害化處理，將步驟一中產(chǎn)生的集流體回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于所述的步驟一還進(jìn)行了前處理，所述的前處理為將待回收的正極片裁成片狀體，懸掛在加熱爐中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于步驟一中物料在300 400°C的停留時(shí)間20min 240min，500 600°C的停留時(shí)間20min 240min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于步驟二中篩分均選用50目 300目的篩網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于步驟二中物料在600 850°C的停留時(shí)間20min 600min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于所述的步驟二中過(guò)篩后的篩余物重新進(jìn)行步驟二流程。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于所述的加熱爐設(shè)有進(jìn)料口、加熱段、恒溫段、降溫段、出料口及傳送索道，所述的加熱段四周設(shè)有加熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于所述的加熱段頂部設(shè)有抽風(fēng)裝置，所述的傳送索道帶采用蒙乃爾400合金制作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于所述步驟三的固定床中裝有堿性粉末。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池正極材料回收方法，其特征在于所述的堿性粉末為氧化鈣、氧化鎂或者氫氧化鈉中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋰離子電池材料領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電池正極材料回收方法，其包括以下步驟步驟一，高溫處理，步驟二，去除導(dǎo)電碳，步驟三，尾氣處理和廢料利用；本發(fā)明鋰離子電池正極材料回收方法通過(guò)高溫處理使得粘結(jié)劑分解失去粘結(jié)作用，活性材料自動(dòng)脫落，同時(shí)不會(huì)對(duì)活性物質(zhì)及其電化學(xué)性性能產(chǎn)生副作用，回收過(guò)程對(duì)尾氣無(wú)害化處理，整個(gè)回收工藝簡(jiǎn)單，回收效率高，能夠連續(xù)化生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)明顯，過(guò)程中沒(méi)有廢水產(chǎn)生，環(huán)境效應(yīng)突出。
文檔編號(hào)C22B7/00GK102332623SQ201110068009
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者柳娜, 梅銘, 潘俊達(dá), 許瑞, 賴旭倫, 趙豐剛, 鄧耀明 申請(qǐng)人:東莞新能源電子科技有限公司, 東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司