[发明专利]一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法

权利要求书

1.一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于；包括下述步骤：

步骤一

将废旧锂电子进行放电和拆解后，将正极破碎；于400～500℃条件在保护气氛下热解30～120分钟，得到热解后的产物；

步骤二

分离热解后的产物，分别得到正极集流体和正极活性物质；

步骤三

将正极活性物质置于研磨或球磨设备中，通过研磨或球磨后，分离；得到粒径大于10微米的产物A和粒径为5～10微米的产物B；其中产物A直接回用于锂电池

步骤四

将产物B浸渍于氢氧化锂溶液中至少8小时后，干燥、烧结；得到活化后的产物B；所述烧结的温度为800～950℃。

2.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于：步骤一中，所述破碎方式包括裁剪。

3.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于：步骤一中，所述保护气氛包括氮气气氛。

4.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于：步骤二中，将热解后产物进行筛分，正极活性物质因为颗粒粒度细被筛下，而正极集流体留在筛上，使正极活性物质和正极集流体初步分离；然后，再基于正极集流体与正极活性物质的密度差异进一步处理筛下产物，使正极活性物质与正极集流体彻底分离；所述基于正极集流体与正极活性物质的密度差异进一步处理筛下产物的方式包括风选、重选方法中的任意一种，所述重选包括摇床重选、跳汰重选、旋流重选中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于：所述正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于：步骤三中，将正极活性物质置于球磨设备中，通过球磨后，分离；得到粒径大于10微米的产物A和粒径为5～10微米的产物B；所述球磨所用磨球的材质选自氧化铝、氧化锆、碳化钨中的至少一种；所述球磨的转速为400～600转/min、球料质量比为20:1、时间为1～3小时。

7.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于：步骤三中，所用分离的方式包括过筛或者风选。

8.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于：步骤四中，氢氧化锂溶液的浓度控制在1～2mol/L；浸渍时间为8～10小时。

9.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于：步骤四中，所述烧结为分段烧结；所述分段烧结为：先在400～500℃，保温4～5小时；然后升温至800～950℃，保温15～20小时；分段烧结时，所用气氛为含氧气氛。

10.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法，其特征在于：

当废旧锂离子电池正极的活性材料为钴酸锂时，所回收的产物A直接回用于锂电池时，在3.0～4.3V的首次放电的容量在140mAh·g^-1以上，循环100次后仍保持在130～140mAh·g^-1；

当废旧锂离子电池正极的活性材料为钴酸锂时，所得活化后的产物B，回用于锂电池时，在3.0～4.3V的首次放电的容量为130～140mAh·g^-1，循环100次后仍保持在115～125mAh·g^-1；

当废旧锂离子电池正极的活性材料为锰酸锂时，所回收的产物A直接回用于锂电池时，在3.3～4.4V的首次放电的容量为115～120mAh·g^-1，循环100次后仍保持在100mAh·g^-1以上；

当废旧锂离子电池正极的活性材料为锰酸锂时，所得活化后的产物B，回用于锂电池时，在3.3～4.4V的首次放电的容量在100mAh·g^-1以上，循环100次后保持在85～95mAh·g^-1；

当废旧锂离子电池正极的活性材料为镍钴锰酸锂时，所回收的产物A直接回用于锂电池时，在2.7～4.3V的首次放电的容量在150mAh·g^-1以上，循环100次后，容量保持率90％以上；

当废旧锂离子电池正极的活性材料为镍钴锰酸锂时，所得活化后的产物B，回用于锂电池时，在2.7～4.3V的首次放电的容量为135～145mAh·g^-1，循环100次后仍保持在115～130mAh·g^-1；

当废旧锂离子电池正极的活性材料为镍钴铝酸锂时，所回收的产物A直接回用于锂电池时，在3.0～4.2V的首次放电的容量为180～200mAh·g^-1，循环100次后仍保持在155～160mAh·g^-1；

当废旧锂离子电池正极的活性材料为镍钴铝酸锂时，所得活化后的产物B，回用于锂电池时，在3.0～4.2V的首次放电的容量在170mAh·g^-1以上，循环100次后仍保持在140～155mAh·g^-1。