[发明专利]一种回收利用废旧锂离子电池负极材料的方法

说明书

本发明公开了一种回收利用废旧锂离子电池负极材料的方法，具体为：将废电池的负极片粉碎，所得粉碎料经过处理，分别得到黑色粉末和回收的铜箔；将黑色粉末燃烧，收集燃烧过程中产生的气体，送入冷却器冷却；再将冷却器出口排出的气体通入反应釜中，同时加入含锂溶液以及碱液，搅拌反应；反应所得物料进行结晶，之后进行固液分离，收集滤渣即为碳酸锂。本发明所述方法将负极材料转变为碳酸锂产品，可直接销售或用于锂离子电池的制备，回收的铜箔可重复利用。

技术领域

本发明涉及锂离子电池的回收处理，具体涉及一种回收利用废旧锂离子电池负极材料的方法。

背景技术

近些年来，得益于我国政府不断的政策扶持，社会大众环保意识的逐步加强，以及国内一批高校，科研单位及企业在动力电池，电池管理系统等方面的研发方面的持续努力，我国的电动汽车市场得到了快速发展。随着新能源车的快速产业化，其销量将突飞猛进，锂离子动力电池的保有量也将会随之呈几何级数增长。与此同时，废旧锂离子动力电池的环境污染问题和合理资源化回收利用的问题成为当前乃至今后国内外普遍关注和亟待解决的难题。该问题的解决不仅有利于环境的保护，更有利于资源的循环利用，具有重大的现实意义。

现有技术中对于废旧电池中负极材料的回收处理多集中于有色金属铜箔和石墨负极材料的回收。如公开号为CN102569940A的发明专利公开了一种废旧锂离子电池负极材料的回收方法，是将拆解所得的成卷的锂离子电池负极展开成带状覆碳铜箔，经破碎后送入气流分选器中，从而实现金属颗粒与碳粉的分离，再用静电分离机实现金属与粉尘的完全分离。公开号为CN101692510A的发明专利公开了一种废锂电池电极组成材料的资源化分离工艺，是将拆解所得的废锂电池负极材料剪成片状，然后放入锤式破碎机中对碳粉和铜箔进行锤击振动分离，在锤式破碎机转子下部设置筛板，落入筛分设备的破碎颗粒利用颗粒间尺寸差和形状差，经振动过筛实现金属铜与非金属碳的分离。CN101944644A的发明专利则公开了一种回收锂电池残次负极极片上可用物质的方法，将极片清洁、破碎，加纯水搅拌，对水溶液中的负极材料与铜箔进行固液分离，再采用补料的方式获得符合要求的涂覆用负极浆料。目前尚未见有从废旧锂离子电池中回收铜箔和生产碳酸锂的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种回收利用废旧锂离子电池负极材料的方法。该方法将负极材料转变为碳酸锂产品，可直接销售或用于锂离子电池的制备，回收的铜箔可重复利用。

本发明所述的回收利用废旧锂离子电池负极材料的方法，包括以下步骤：

(1)将废旧锂离子电池放电后进行拆解，收集负极片；

(2)将负极片粉碎，所得粉碎料经过处理，分别得到黑色粉末和回收的铜箔；

(3)将黑色粉末在氧气存在条件下进行燃烧，收集燃烧过程中产生的气体，送入冷却器回收燃烧过程中产生的热量，副产水蒸气；

(4)将冷却器出口排出的气体通入反应釜中，同时向所述反应釜中加入含锂溶液以及碱液，搅拌反应；

(5)将反应所得物料进行结晶，之后进行固液分离，收集滤渣即为碳酸锂。

上述步骤(1)中，采用现有常规技术对废旧锂离子电池进行放电和拆解，然后收集负极片。所述的废旧锂离子电池可以是正极活性物质为磷酸铁锂的废旧锂离子电池，或者是正极活性物质为三元材料(含有锂、镍、钴、锰或铝)的废旧锂离子电池。

上述方法的步骤(3)中，在燃烧过程中产生的气体含有一氧化碳、二氧化碳和氮气。为了使通入反应釜中的气体更为纯化即尽量仅含有二氧化碳，在步骤(4)中，优选先将冷却器出口排出的气体进行纯化后再通入反应釜中，所述的纯化为对冷却器出口排出的气体进行吸收、解吸操作，具体如下：