[发明专利]镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收方法

说明书

本发明涉及电池回收领域，具体而言，涉及一种镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收方法，包括以下步骤：第一步：将报废的锂离子电池进行拆解，获得分离掉集流体的锂电池正极回收材料；第二步：将锂电池正极回收材料放在锂离子溶液中通过水热法进行补锂；第三步：将补锂后的材料固液分离并干燥；第四步：将第三步的产物破碎并筛选；第五步：将筛选后的产物通过直接烧结法进行烧结来提高材料的结晶性。本发明通过补锂和水热烧结再生处理对锂电池正极回收材料进行处理，材料不仅保持了原有的形貌和颗粒尺寸，循环过程中流失的锂也得到了补充，循环过程中形成的尖晶石和岩盐结构可以转变回层状结构。

技术领域

本发明涉及电池回收领域，具体而言，涉及一种镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收方法。

背景技术

锂离子电池由于其高能量密度而被广泛用于移动电子设备和电动汽车。由于容量衰减，锂离子电池将在几年后达到其使用寿命。从经济角度，回收锂电池可以显着降低其成本(电动车的成本超过20％来自正极材料)。从环境角度，废旧电池产生的易燃和有毒废物(有机溶剂，重金属)会造成严重的环境污染。因此，回收利用和再制造锂离子电池以实现可持续能源储存迫在眉睫。

传统的锂电池回收方法主要基于湿法冶金工艺，该工艺涉及酸溶解和化学沉淀。然而，大量使用酸液会产生额外的废物，并使回收过程复杂化。更重要的是，在这种破坏性的再循环过程中，正极材料所具有的能量被损失掉。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足,提供一种镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收方法，包括以下步骤：

第一步：将报废的锂离子电池进行拆解，获得分离掉集流体的锂电池正极回收材料；

第二步：将锂电池正极回收材料放在锂离子溶液中通过水热法进行补锂；

第三步：将补锂后的材料固液分离并干燥；

第四步：将第三步的产物破碎并筛选；

第五步：将筛选后的产物通过直接烧结法进行烧结来提高材料的结晶性。

优选地，第二步中，锂离子溶液为氢氧化锂溶液、碳酸锂溶液、硫酸锂溶液中的至少一种。

优选地，第二步中，水热法补锂的时间为2-8h，水热法补锂的温度为100-300℃。

优选地，第三步中，干燥温度为60-180℃；干燥时间为2-5h。

优选地，筛选的孔径为60-300目。

优选地，烧结的温度为2-6h，烧结的时间为500-1000℃。

优选地，烧结的温度为4h，烧结的时间为850℃。

本发明具有以下有益效果：本发明通过补锂和水热烧结再生处理对锂电池正极回收材料进行处理，材料不仅保持了原有的形貌和颗粒尺寸，循环过程中流失的锂也得到了补充，循环过程中形成的尖晶石和岩盐结构可以转变回层状结构。因其循环衰减后的成分缺陷和结构缺陷都于再生过程中被修复，再生后的材料完全恢复了原始材料的电化学性能。该方法不但简单环保，而且耗能低，相比于传统的湿法冶金电池回收方法具有明显的优势。

具体实施方式

实施例1

本发明所述的镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收方法，包括以下步骤：

第一步：将报废的锂离子电池进行拆解，获得分离掉集流体的锂电池正极回收材料；

第二步：将锂电池正极回收材料放在氢氧化锂溶液中通过水热法进行补锂，补锂的时间为2h，水热法补锂的温度为100℃；