[发明专利]废旧铅酸电池的资源化与铅酸电池的循环生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸电池的循环生产方法，其目的是从根源上消除废旧铅酸电池可能存在的环境危害，使价廉物美的铅酸电池能够继续在社会生活中发挥作用，而不带来任何铅污染问题。

背景技术

铅酸电池是一种可充电电池，具有价格便宜、维护简单、可以满足多种用户需求，在不间断电源、电瓶车、汽车启动电源中一直得到广泛地应用。铅酸电池中含有大量的对环境和人体有害的铅，也含有一些强腐蚀性的硫酸，但由于铅酸电池价格便宜，近年来在电动自行车中又得到了应用，在相当长一段时间内还不可能被其它可充电电池取代，属于高污染风险但又无法立刻消除的典型产业。

使用一段时间以后，铅酸电池能够储存和放出的电量会大大减少，不再能满足使用者的要求，此即废旧铅酸电池。一般认为，铅酸电池的失效主要源于极板的硫酸盐化和电极活性成分的脱落。对于前一种情况，已有一些技术将其容量大部分恢复，对于后一种情况，只有通过电池拆解进行处理。目前，已有一些工业化的技术对这种废铅酸电池进行了回收利用。

在已有的铅酸电池回收方案中，一般使用金属铅熔点较低的特点(只有327.4℃)把废旧铅酸电池中绝大部分铅回收。而铅酸电池中其它成分，如硫酸铅、二氧化铅等等必须经脱硫之后，再按已有的冶铅工艺冶铅。这样一方面会消耗一定量的碳酸钠或氢氧化钠等，同时产生相当数量的低价值硫酸钠或硫酸铵，经济效益大打折扣。另外，即使其他问题都得到了解决，还原得到的铅必须分别经制粉、氧化得到氧化铅，才能在铅酸电池中得到应用，因此存在工艺流程长，环境污染风险高，能耗高的问题。

除此之外，国际国内也开发了一些湿法工艺。例如，中国专利申请CN101291008A就报到了一种所谓酸式湿法电解回收废旧铅酸电池中铅的方法。该方法将分离得到的电池单元用双电源多模块电解工艺还原得到铅。该方法有一个缺点，就是所有的含铅化合物全部转变为铅，这意味着要耗费大量的电能，同时也存在前面所述的问题。

尽管如此，铅酸电池的回收再利用也牵扯大量的技术、经济和环境保护因素，若方法不当，可能会导致经济效益低下和二次环境污染的问题。据调查，一些废旧电池经走街串巷的小收购户、电动车厂家及电动车维修点流向一些小再生铅厂。有些小再生铅厂并没有废电池处置资质，加上一些小收购个体户普遍缺乏环境保护意识，在收集、转运过程中随意拆解，将废旧铅酸蓄电池中的有毒酸液任意处置，因此回收过程存在严重的环境污染风险，可能严重危及人体健康。

针对废旧电池资源化研究存在的问题，我们在国内率先提出了二次电池循环生产的概念。其核心思想是二次电池的资源化不再以提取其中的贵重元素为目标，代之而起的是将废旧电池中含有的只是形态发生改变的电极材料逐个用物理方法分离出来，然后将其经最少的化学处理再生后，直接用于生产新的二次电池。

这样做的好处有，由于电池中的各种材料被逐个分离，化学处理被最大程度地减少，也就最大程度地减少了可能的环境污染风险。其次，这种处理因为耗能较少，处理大大简化，经济效益也显著增加。第三，由于废旧二次电池的化学成分和新电池没有任何两样，原则上，一个旧电池含有的电极材料足以制造一个同样大小的全新电池，因此可以实现二次电池的循环生产。第四，在实现二次电池循环生产的条件下，可以创造一种全新的商业模式，即用户无忧的产品服务。在该模式下，用户不再拥有产品的所有权，只享受按服务合同规定的服务。当产品到使用寿命后，或者用户不再需要时，都需要将电池交还电池销售商，由销售商负责把电池送回生产厂家，由生产商家完成再生工作。这样也消除了不法商贩随意处理电池造成的环境污染。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种废旧铅酸电池成份的100％资源化方法，并利用它实现铅酸电池的循环生产。本发明可以使铅酸电池价廉物美的优点得以继续发挥，同时能消除废旧电池污染，具有生产成本低的特点。

技术方案：本发明公布的废旧铅酸电池成份的资源化和铅酸电池的循环生产总体方案为，首先使用机械的方法将废旧铅酸电池正极、负极、电解液分离出来，然后辅以适当的化学处理以获得可以用于新铅酸电池生产的原料。

该方法是将废旧电池的正负极片使用机械方法分离，然后将获得的正极片和负极片进行电化学处理，以得到可用于新铅酸电池生产所需的原料，实现铅酸电池的循环生产，其

具体方法为：

1)用机械方法把废电池从上部切割开来，把电解液硫酸倒出，然后把正极片与负极片从塑料外壳中取出并分离之，