[发明专利]一种废旧锂离子电池负极材料再生利用的方法

说明书

本发明公开了一种废旧锂离子电池负极材料再生利用的方法，包括将废旧锂离子电池进行电压检测、放电处理至电压为2.0V以下，然后对电池进行拆除，分离取出负极片，将负极片浸泡入蒸馏水中，超声，过滤后在静置浸泡入碱性溶液中30～50min，再次过滤后进浸泡入酸性溶液中，静置浸泡30～60min，筛分将集流体金属箔直接回收；将步骤S1中浸泡后的物质进行过滤，然后放置在管式炉中，在氮气氛围下于350～400℃进行煅烧2.5～5h，冷却后进行球磨0.5～1h；将步骤S2中得到的产物加入到双氧水中，搅拌混合均匀，搅拌2～3h；将步骤S3中进行过滤得到固体产物，然后在氢气氛围下于500～600℃进行煅烧3～5h，冷却后使用硫酸溶液进行浸泡1～2h，干燥后得到回收的活性物质。

技术领域

本发明属于锂离子电池负极材料技术领域，具体涉及一种废旧锂离子电池负极材料再生利用的方法。

背景技术

随着汽车行业的发展，石油、天然气等不可再生石化燃料的耗竭日益受到关注，空气污染和室温效应也成为全球性的问题。为解决能源问题，实现低碳环保，基于目前能源技术的发展水平，电动汽车技术逐渐成为全球经济发展的重点方向，美国、日本、德国、中国等国家相继限制燃油车使用，大力发展电动车。作为电动汽车的核心部件——动力电池也迎来了大好的发展机遇。动力电池是指应用于电动车的电池，包括锂离子电池、铅酸电池、燃料电池等，其中，锂离子电池因其自身的优点，已成为目前各国发展的重点。而电动汽车对锂电池材料消耗量相当于传统电池的上万倍。由于电动汽车需要的是大功率电能，因此实际使用过程中，往往使用上千个电芯串联成电池组以保证能量的供应。以日本尼桑公司2010年推出纯电动车型LEAF为例，锂电池容量为24kWh，是标准手机电池容量的12000倍。因此，电动汽车对锂离子电池材料的需求很大。据测算，一台纯电动汽车需要40～50kg的正极材料和电解液，是单个手机电池耗用量的一万倍左右。一般的锂离子电池其平均使用寿命一般只有2～3年，目前使用寿命较长的磷酸铁锂电池也只有7～8年，随着锂离子电池用量的急速增加，报废的锂离子电池也将逐年大幅度增加。而废旧锂离子电池中含有大量的有价金属，其中包含有钴、铜、铝、锂等金属元素，若能回收将产生巨大的经济效益。同时，废旧电池的回收利用可减少其所含有害物质对环境的污染，节约资源，降低能耗，且可缓解我国资源紧张的局面，促进我国电池行业的可持续发展，实现电池行业的工业生态循环。

发明内容

本发明的目的是提供一种废旧锂离子电池负极材料再生利用的方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1：将废旧锂离子电池进行电压检测、放电处理至电压为2.0V以下，然后对电池进行拆除，分离取出负极片，将负极片浸泡入蒸馏水中，超声，过滤后在静置浸泡入碱性溶液中30～50min，再次过滤后进浸泡入酸性溶液中，静置浸泡30～60min，筛分将集流体金属箔直接回收。

S2：将步骤S1中浸泡后的物质进行过滤，然后放置在管式炉中，在氮气氛围下于350～400℃进行煅烧2.5～5h，冷却后进行球磨0.5～1h。

S3：将步骤S2中得到的产物加入到双氧水中，搅拌混合均匀，搅拌2～3h，其中步骤S2中得到的产物和双氧水的质量比为1：(3.5～8)。

S4：将步骤S3中进行过滤得到固体产物，然后在氢气氛围下于500～600℃进行煅烧3～5h，冷却后使用硫酸溶液进行浸泡1～2h，干燥后得到回收的活性物质。

进一步地，所述步骤S1中的碱性溶液为浓度是1.2～1.5mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

进一步地，所述步骤S1中的酸性溶液为1.5～1.8mol/L的硫酸或磷酸溶液。

进一步地，所述步骤S3中得到的双氧水的浓度为22～28％。

进一步地，所述步骤S4中硫酸溶液的浓度为14～16mol/L。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：