[发明专利]一种干法回收废弃磷酸铁锂正极极片的方法

说明书

本发明涉及废弃磷酸铁锂正极材料回收利用技术领域，公开了一种干法回收废弃磷酸铁锂正极极片的方法。该方法包括以下步骤：(1)对废弃磷酸铁锂正极极片进行粉碎过筛，分离出箔材与磷酸铁锂极片料；(2)将磷酸铁锂极片料在惰性气氛下烧结，然后粉碎至粒度为1‑5μm，得到一次烧结料；(3)将一次烧结料与掺杂剂进行混合，其中，掺杂剂的用量为一次烧结料的0.2‑0.5重量％，然后在惰性气氛下烧结，粉碎后得到磷酸铁锂正极材料。该方法以废弃磷酸铁锂正极极片为原料，通过干法混合掺杂阳离子对其进行改性，能够得到性能优异的磷酸铁锂正极材料，工艺流程简单、使用原材料种类少、生产成本低、节能环保。

技术领域

本发明涉及废弃磷酸铁锂正极材料回收利用技术领域，具体涉及一种干法回收废弃磷酸铁锂正极极片的方法。

背景技术

磷酸铁锂是目前锂离子电池行业应用量最大的正极材料之一，其具有可容量高、循环性能好、安全性好、成本低等优势，在动力、储能领域的应用十分广泛，年出货量可达10万吨以上。

现有的磷酸铁锂生产技术工艺，基本采用磷酸铁、碳酸锂作为主要原材料，采用碳热还原法合成碳包覆磷酸铁锂正极材料。该工艺路线成熟稳定，产品一致性好，且可根据参数调整，制成满足高倍率、高低温性能、高能量密度等不同应用需求的磷酸铁锂，具有旷阔的应用市场。

但是，以磷酸铁、碳酸锂作为原材料生产磷酸铁锂，其中磷酸铁、碳酸锂等原材料的成本就达到了成本生产成本的60％以上，再加上制程工艺对设备需求较高，最终生产成本达到3.5～4万元/t。现如今，磷酸铁锂市场已然进入打价格战的严重局面，各生产企业利润率逐年下滑，各生产企业面临着巨大的压力，降低磷酸铁锂生产成本势在必行，也是进一步扩大磷酸铁锂在储能行业市场占有率的必然前提。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的磷酸铁锂生产成本高，企业竞争压力大的问题，提供一种干法回收废弃磷酸铁锂正极极片的方法，该方法以废弃磷酸铁锂正极极片为原料，通过干法混合掺杂阳离子对其进行改性，不仅能够得到性能优异的磷酸铁锂正极材料，实现废物利用，而且该方法工艺流程简单、使用原材料种类少、生产成本低、节能环保。

为了实现上述目的，本发明提供了一种干法回收废弃磷酸铁锂正极极片的方法，该方法包括以下步骤：

(1)对废弃磷酸铁锂正极极片进行粉碎过筛，分离出箔材与磷酸铁锂极片料；

(2)将磷酸铁锂极片料在惰性气氛下烧结，烧结温度为400-500℃，烧结时间为1-4小时，然后粉碎至粒度为1-5μm，得到一次烧结料；

(3)将一次烧结料与掺杂剂进行混合，其中，掺杂剂的用量为一次烧结料的0.2-0.5重量％，然后在惰性气氛下烧结，烧结温度为600-800℃，烧结时间为4-8小时，粉碎后得到磷酸铁锂正极材料。

优选地，在步骤(1)中，所述废弃磷酸铁锂正极极片为磷酸铁锂电芯制作过程中报废的磷酸铁锂正极极片。

优选地，在步骤(2)中，所述烧结时间为2-3小时。

优选地，在步骤(2)中，，将烧结后的磷酸铁锂极片料粉碎至粒度为1-2μm。

优选地，在步骤(3)中，所述掺杂剂为纳米二氧化钛或偏钒酸铵。

优选地，在步骤(3)中，所述烧结温度为700-800℃。

优选地，在步骤(3)中，所述烧结时间为5.5-6.5h。

优选地，在步骤(2)和步骤(3)中，惰性气氛由氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气中的至少一种提供。

更优选地，在步骤(2)和步骤(3)中，惰性气氛由氮气提供。

优选地，粉碎至磷酸铁锂正极材料的粒度小于3μm。

本发明具有以下优势：