[发明专利]一种实现废旧锂离子电池无氧裂解的回收方法

说明书

本发明公开了一种实现废旧锂离子电池无氧裂解的回收方法，包括废旧锂离子电池，所述的回收方法是将废旧锂离子电池浸没于金属或/和合金的熔融液中，通过在隔绝空气的金属或/和合金的熔融液的作用下进行无氧裂解。本发明通过创造性地使废旧锂离子电池在金属或/和合金的熔融液中发生无氧裂解，不仅裂解效率高、污染少、能耗低，而且所需投资少、处理效率高，对实现废旧锂离子电池资源化利用具有重要经济价值和深远社会意义。

技术领域

本发明是涉及一种实现废旧锂离子电池无氧裂解的回收方法，属于废弃物资源化回收利用技术领域。

背景技术

由于锂离子电池结构复杂、材料成分多，特别是其中的粘接剂是非常稳定的材料如聚偏四氟乙烯，所以现在难以回收利用。目前采用的方法是直接焚烧，然后通过碱、酸处理，焚烧的目的是使其中的粘接剂聚偏四氟乙烯与氧气发生氧化反应，从而使粘接剂掺合料失效，正负极材料从正负极上脱落，同时其中的隔膜也会发生燃烧。但这种处理方法会造成污染，同时其它材料如铝箔、锂盐等也会与氧气发生化学反应，回收率低，造成资源浪费。

随着电子产品的报废越来越多，用于电子产品的锂离子电池的报废量也越来越大，如何环保回收锂离子电池也越来越重要。因此，本领域急需研发一种既清洁环保，且能耗和成本低，资源利用率高，尤其可解决裂解釜内易结垢、结焦这个世界性技术难题的有关废旧锂离子电池的回收方法，这将对废旧锂离子电池的资源化利用具有重要经济价值和深远社会意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种既清洁环保，且能耗和成本低，资源利用率高，尤其可解决裂解釜内易结垢、结焦这个世界性技术难题的，能实现废旧锂离子电池无氧裂解的回收方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种实现废旧锂离子电池无氧裂解的回收方法，包括废旧锂离子电池，所述回收方法是将废旧锂离子电池浸没在金属或/和合金的熔融液中，通过在隔绝空气的金属或/和合金的熔融液的作用下进行无氧裂解，从而可以将不同的材料进行分离，如：将正负极与其中的隔膜分离。

由于在熔融液中没有空气，可达到隔绝空气的效果。废旧锂离子电池通过在隔绝空气的金属或/和合金的熔融液的隔绝和加热作用下进行无氧裂解，其中的塑料外壳及隔膜等有机物可被裂解成油和气体，电极材料与集流体之间的粘接剂在高温作用下失去粘性而相互分离，废旧锂离子电池中的金属铜箔和铝箔由于没有与空气接触也不会被氧化，仍然保持原状，电极材料同样保持原状，因此，本发明方法，不仅裂解回收效率高，而且资源化利用程度高。

一种实施方案，所述金属或/和合金的熔融液的温度在300～700℃之间。在此温度范围内，电池塑料外壳及隔膜均可完全裂解成油和气体，且可使粘接剂失去粘性。

一种实施方案，所述的回收方法是先将废旧锂离子电池浸没于300～450℃的金属或/和合金的熔融液中，使粘结剂、隔膜、塑料件、橡胶件裂解完全，然后升温至690～720℃，使其中的铝金属熔化。在300～450℃下，可使塑料及隔膜裂解成油的比例高，回收的经济价值最高；在690～720℃，可使其中的铝箔熔化，实现对其中金属铝的回收。

一种实施方案，所述的回收方法是先将废旧锂离子电池浸没于300～450℃的金属或/和合金的熔融液中，使粘结剂、隔膜、塑料件、橡胶件裂解完全，然后将未裂解的剩余物移至690～720℃的金属或/和合金的熔融液中，使其中的铝金属熔化。这种分离式加热裂解方法可显著提高裂解效率，分工协作。

一种实施方案，在铝金属熔化后，再降温至350～660℃，使熔融的铝金属凝固成铝块。目前全世界在回收废旧锂离子电池时，都是通过酸或碱将铝箔溶解成硫酸铝或铝酸钠，这种处理方式不仅将宝贵的金属铝浪费，还消耗大量的酸或碱，同时还产生新的废水污染。本发明方法可将宝贵的铝箔完全回收利用，并且可节省大量化学药品，还杜绝了新污染。