[发明专利]一种废旧锂电池回收的方法

说明书

本发明公开了一种废旧锂电池回收的方法，包括以下步骤：S1.废旧锂电池放电：对废旧锂电池进行充分放电，使锂电池内部保持无电状态；S2.废旧锂电池粉碎。本发明创造性的采用橘子皮粉末和柠檬酸，利用橘子皮中的纤维素，在提取加热过程中会转化为糖，能够增强废旧锂电池中金属的回收，同时利用橘子皮中含有挥发油，挥发油具有抗氧化性，充当抗氧化剂，方便完成对锂电池中锂金属进行回收，利用橘子皮和柠檬酸中含有的黄酮类化合物、酚酸和酸类物质，能够方便对钴、镍和锰金属进行回收，利用橘子皮中含有的陈皮生物碱，方便对酸溶液进行中和，能够进一步增强金属的回收，并且使用橘子皮回收金属时残留物是无毒的，增加了环保性和安全性。

技术领域

本发明属于废旧锂电池回收技术领域，具体涉及一种废旧锂电池回收的方法。

背景技术

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。

锂离子电池是目前广泛使用的电池，即使在其不能使用的时候仍具有回收价值，因为含有许多金属物质，通常都是通过高温冶炼回收这些金属，但是该过程需将电池加热到500℃，需要耗费大量的能源，还会产生有毒气体。另一种可行的方法是将电池加热后加入过氧化氢，然后将其粉碎，虽然该技术比冶炼更环保，但是在工业规模上，它仍然可能产生大量的污染物，降低环保性和安全性。为此我们提出一种废旧锂电池回收的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废旧锂电池回收的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废旧锂电池回收的方法，包括以下步骤：

S1.废旧锂电池放电：对废旧锂电池进行充分放电，使锂电池内部保持无电状态；

S2.废旧锂电池粉碎：将废旧锂电池除去塑料及金属外壳，取出电芯，将电芯机械破碎至0.3-1mm，破碎后的电芯置于热水中搅拌擦洗，过滤烘干后过筛，分出大部分活性物质，得到颗粒度为20-30目的锂电池粉末,粉末中含锂3.1％-4.5％、钴22％-30％、镍0.3％-1％、锰1.1％-2.3％；

S3.原料混合：取橘子皮粉末和柠檬酸，并将橘子皮粉末和柠檬酸放入反应釜内，橘子皮粉末和柠檬酸的质量比为1:2，搅拌至充分混合，得混合物；

S4.分离锂电池粉末中的金属：将S2中得到的锂电池粉末加热至82-88℃，然后加入S3中得到的混合物，锂电池粉末和混合物的质量比为1:(50-60)，加入催化剂和盐溶液，催化剂的添加量为总料液量的0.1％-5％，盐溶液的添加量为20％-30％充分搅拌，至沉淀不再析出；

S5.提取回收金属：对S4中处理后的得到的溶液和沉淀进行过滤，并对沉淀进行筛分，得金属锂、钴、镍和锰。

优选的，所述S1中对废旧锂电池进行充分放电的操作过程为：

S11.将废旧锂电池与牺牲阳极直接接触得到预处理系统；

S12.将预处理系统浸没于第一导电盐溶液中放电；

S13.引出电池的正负极，分别连接铜片后将铜片置于第二导电盐溶液中，测量电池的电压直至电压值趋于稳定，则放电结束。

优选的，所述牺牲阳极与所述废旧锂电池的正极接线柱或正极极耳直接接触，所述牺牲阳极包括镁、钛、锰、锌、铬、铁、镉中的一种或任意比组合。

优选的，所述第一导电盐溶液和所述第二导电盐溶液为所述牺牲阳极的氯化物溶液，所述氯化物的质量百分浓度为5％-15％。

优选的，所述S2中锂离子粉末包括锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、镍钴锰复合氧化物和镍钴铝复合氧化物中的一种或多种。