[发明专利]新能源车用动力电池回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源车用动力电池回收方法。

背景技术

为摆脱对日益枯竭的石油资源依赖，减少传统汽车尾气排放对环境严重污染，电动汽车越来越受到世界各国的重视。《国家“十二五”科学和技术发展规划》，明确提出“十二五”期间将大力推动新能源电动汽车产业的发展。 到2015年，电动汽车保有量达100万辆，产值预期超过1000亿元。

电动汽车的能量全部或部分来自动力电池，而动力电池的寿命一般只有一到三年，相对于汽车或电动汽车，动力电池的更替频率更大，一辆电动汽车生命周期内起码需要更换三到四个动力电池。不远的未来，当电动汽车形成规模后，将会有大量的报废动力电池需要处理。

目前，电池的回收技术都只是针对一般的手机电池、数码相机电池等小型充电电池的回收处理，由于这些小型充电电池的体积小、电量小、电压小，其拆解的危险性比较小，所以一般都是采用人手或者机械破碎，工艺非常简单。但是车用动力电池因需要满足汽车使用，其体积、电压和电量都非常大。而且车用动力电池一般是由许多电池单体或者是由十几或者数十个电池单体组成电池模块构成。就一个电池单体来说，其体积比一般的手机电池、数码相机电池等小型充电电池的体积大，其电压和电量也高，因而车用动力电池及其模块和单体的拆解都存在很大的危险性，例如容易起火或爆炸。车用动力电池的结构也比较复杂，除了电池单体以外，还有像铁片、铜片、电线、线路板、塑料和橡胶等材料，其回收处理难度非常大。而正是由于车用动力电池具有体积大、电量大、结构复杂以及拆解具有很大的危险性的特点，因而安全防护性不高的一般的小型充电电池的回收处理方法并不适用车用动力电池的回收处理。

但是，失效的动力电池不等于其内部电池组或者单体全部失去使用价值，这是因为动力电池要求内部电池组和电池单体有高度一致性，任一电池单体性能下降都会可能导致整个动力电池失效。失效动力电池内部的大多数电池单体仍然具有较高的性能（又称为余能），这些电池单体是可以重新再利用的，能充分地利用动力电池的余能可以有效的提高资源的利用率。而对于余能不高，没有继续使用价值的电池单体，若只对其简易填埋处理或简易处理，会导致至它们成为环境难以消解的物质，对环境产生二次污染和日益严重的破坏。其实动力电池的电池材料也是具有相当价值的，可以回收这些电池材料，以实现失效电池的材料资源化回收利用，同时也能提高资源综合利用率，缓解环境负担和污染。目前，在动力电池资源化回收及余能利用方面，还没有相关的报道。 

发明内容

本发明的目的提供一种安全的、能实现失效车用动力电池的能源梯次利用的新能源车用动力电池回收方法。

本发明的发明目的是通过以下技术方案来实现的：一种新能源车用动力电池回收方法，包括以下步骤：

(1) 放电：对失效动力电池进行放电操作，去除动力电池的剩余电量，以保证后面的工序能够安全地进行；

(2) 初步分拆：对动力电池的部件进行分拆，得到金属件、非金属件、电线、线路板以及电池单体；

(3) 电池单体检测及分类：检测电池单体的性能参数，然后根据所得的性能参数将电池单体分为具有使用价值的电池单体和没有使用价值的电池单体；

(4) 电池单体拆解：对没有使用价值的电池单体进行分拆，取出电池单体的正极和负极的极片；而拆解得到的塑料、金属、橡胶、正极极片和负极极片经分选、破碎和筛分工序回收处理，并按类别分类；

(5) 对得到的正、负极极片进行元素分析，根据所得元素分析的结果，按各个元素的含量，按照目标产品的各个主要元素的比例决定不同批次原料的混合量，提取金属元素，制备目标产物；

(6) 对有使用价值的电池单体，通过电池分选机按照电池单体的剩余电容量分选，按电容量进行分级归类，然后再根据实际使用需要应用到产品中去。

本发明所述步骤(1)中根据动力电池的电源接口、电压、电池容量等参数，使用对应的电池放电仪器进行放电操作。所述的放电方式采用恒电流放电、恒电阻放电和恒功率放电中的一种或几种结合。

本发明所述步骤(2)中当动力电池内部由若干电池组组成时，继续拆开电池组外壳和连接部件，取出电池单体。

本发明所述步骤(3)中的性能参数包括剩余电容量、循环寿命、电压、输出功率和内阻等。