[发明专利]从边角废料和次品中回收制备复合正极材料的方法及系统

权利要求书

1.一种从边角废料和次品中回收制备复合正极材料的方法，其特征在于包括：

（1）将废旧三元锂电池边角料切割成碎屑；

（2）对所述碎屑进行热处理，所述热处理的温度为350~650℃，时间为1~360min，之后趁热取出直接加入到冰水中淬冷，使温度从350~650℃瞬间降低到0~30℃，使所述热处理和淬冷交替进行，同时超声震荡处理15~30min，使正极材料和铝箔剥离，用大孔筛分过滤铝箔和黑色粉体，得到表面光滑的铝箔；将黑色粉末滤除水分于50~100℃进行烘干后二次筛分，所述筛分的孔径为1.25~2000µm，滤除金属碎屑，得到含碳正极粉体；在空气气氛、富氧气氛或纯氧气氛中，将含碳正极粉体于500~850℃进行焙烧处理0.1~10h，获得正极粉体；

（3）将二氧化硅、二氧化钛、氧化钇中的任意一种与经过焙烧处理的正极粉体、锂盐均匀混合，对所获混合物进行球磨，之后在富氧气氛下进行烧结处理，烧结温度为两段，第一阶段的烧结温度为450~650℃，第二阶段的烧结温度为750~950℃，烧结时间为0.5~24h，升温速率为1~20℃/ min，使二氧化硅、二氧化钛或氧化钇包覆修饰在正极粉体的表面从而形成包覆层，获得修复的复合正极材料，所述锂盐选自氢氧化锂、碳酸锂、草酸锂和氟化锂中的任意一种或者两种以上的组合，所述包覆层的厚度为1~50nm，所述包覆层的材质为Li₄SiO₄、Li₄TiO₄或LiYO₂，所述锂盐与经过焙烧处理的正极粉体的摩尔比为1.01~1.10：1，所述二氧化硅、二氧化钛或氧化钇与经过焙烧处理的正极粉体的摩尔比为1~10：100。

2.根据权利要求1所述的从边角废料和次品中回收制备复合正极材料的方法，其特征在于：所述废旧三元锂电池边角料来源于锂电池生产工序产生的废弃极片，所述锂电池选自镍钴锰三元锂电池或镍钴铝三元锂电池。

3.根据权利要求2所述的从边角废料和次品中回收制备复合正极材料的方法，其特征在于：所述镍钴锰三元锂电池的类型选自111、442、523、622、811或9055型。

4.一种从边角废料和次品中回收制备复合正极材料的系统，其应用于权利要求1-3中任一项所述的方法中，其特征在于包括：

分类及破碎机构，其能够对废旧三元锂电池边角料进行分类、破碎；

低温热处理机构，其能够去除正极片中的粘结剂；

冷淬-烘干-筛分机构，其能够对所述正极片进行冷淬、烘干和筛分；

焙烧机构，其能够对筛分出的正极片进行焙烧处理，获得正极粉体；

球磨机构，其能够使所述正极粉体、锂盐和包覆原料均匀混合，获得混合物；

烧结机构，其能够对所述混合物进行烧结处理。