[发明专利]一种锂离子电池正极片再生系统及其方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极片再生方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）将锂离子电池正极片送入刀片式破碎机（1），对锂离子电池正极片进行破碎处理，再将破碎后的正极材料传送至铝分离槽（2）；

步骤2）所述铝分离槽（2）利用槽内配有的溶剂A对破碎后的正极材料进行浸泡超声处理与集流体分离，并通过分级过滤留下铝箔碎片与活性物质，再将分离后的正极材料传送至还原焙烧段（3）；

步骤3）将铝分离后的正极材料先与质量比为10~20%碳源均匀混合后送入所述还原焙烧段（3）处理，处理温度为500~700℃，处理时间为2~5h；在所述还原焙烧段（3）中，锂离子电池正极片的锂转化为碳酸锂，同时钴由三价转变为低价化合物；

步骤4）还原焙烧后的正极材料进入锂分离槽（4），所述锂分离槽（4）内不断通入CO₂，同时利用80℃的热水清洗正极材料，发生的化学反应为：Li₂CO₃+H₂O+CO₂=2LiHCO₃，反应后进行过滤，滤液蒸发结晶得Li₂CO₃，滤渣进入酸溶槽（5）；

步骤5）所述酸溶槽（5）利用其槽内配有的1~5%硫酸溶液，对滤渣中的正极材料进行超声溶解，过滤得碳渣，用NaOH调节滤液至pH3~4；

步骤6）调节pH后的滤液首先经过电解暂存槽（7）的阳极槽并与电解槽（6）的阳极腔不断循环，利用Ni与Co电极电势的不同，在所述电解槽（6）的阳极腔中氧化沉淀Co离子，形成Co₃O₄沉淀；在所述电解槽（6）的阳极腔电极表面发生化学反应如下：

H₂O - 4e^- = O₂ + 4H⁺ ；3Co²⁺ + 4H₂O - 2e^- = Co₃O₄ + 8H⁺；

步骤7）过滤除去Co后，滤液经过所述电解暂存槽（7）的阴极槽泵入所述电解槽（6）的阴极腔，在所述电解槽（6）的阴极腔中还原析出金属镍；在所述电解槽（6）的阴极腔电极表面发生化学反应如下：

Ni²⁺ + 2e^- = Ni；

由此，镍、钴、锰三种元素得以一步分离，其中钴以Co₃O₄沉淀形式过滤分离，镍以金属镍的形式从阴极板取下，锰以硫酸锰的形式从剩余电解液中蒸发结晶回收。