[发明专利]废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法及锂离子电池正极材料

说明书

本发明提供了废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法及锂离子电池正极材料，所述回收循环利用方法包括：将废旧锂离子电池正极片预处理后进行湿磨和湿筛，分离所述废旧锂离子电池正极片中的集流体和正极废料，随后对所述正极废料进行洗涤处理得到正极材料。本发明在常温下即可实现正极废料和集流体的高效分离，并且通过湿磨、湿筛和洗涤处理间的相互配合，进一步提高了回收的正极材料的回收率和纯度，使其具备直接作为电池制造过程正极材料的可能。同时，在本发明提供废旧锂离子电池正极材料回收循环利用方法中使用的溶剂均可回收循环利用，过程污染较低，易于工业化推广。

技术领域

本发明属于锂离子电池回收技术领域，尤其涉及废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法及锂离子电池正极材料。

背景技术

随着新能源汽车的蓬勃发展，锂离子电池的需求也随之倍增。但是，锂离子电池的寿命非常短，一般在3年左右。而废旧锂离子电池中含有镍、钴、锰、锂、铁、铜、铝等较多可回收的有价能源材料，并且废旧锂离子电池中电解液对环境也会造成污染，同时废旧动力电池还存在爆炸的潜在可能。因此，对废旧锂离子电池进行回收利用迫在眉睫。

废旧锂离子电池在经过放电、初步破碎等工序后，能够得到含有集流体的正负极废料。然而由于有机粘结剂的存在，使得正负极废料与集流体难以分离。目前，常用的分离方法为高温热解、有机溶剂溶解粘结剂法以及强碱溶解集流体法。其中，高温热解能耗较高，产生的含氟废气处理较为困难；有机溶解溶解粘结剂法，采用的溶剂大多有毒，且易挥发；强碱溶解法，放热较高，温度难以控制，并伴有可燃气体产生，对设备要求也较高。

CN108470955A公开了一种锂离子电池正极片的回收利用方法，所述回收利用方法包括将报废正极片在250～400℃的温度下进行有机溶剂溶解，分离出正极集流体和材料浆液，然后通过振动筛分实现正极材料的脱除。但是该方法采用高温有机溶解，有机溶剂挥发快，循环性较差，尾气需要特殊处理，不宜工业化应用。

CN107069134A公开了一种废旧锂电池正极材料与集流体分离的方法，所述方法包括将正极片粉碎至一定粒度后在200～300℃下进行燃烧，使得正极材料与集流体分离。然而该法能耗高，伴有含氟废气，不适合大规模工业化生产。目前回收的正极废料大多直接售卖，或者进入化工浸出工段，从而提取有价元素，这无疑是增加了工艺流程，也提高了回收成本。

CN108306071A公开了一种废旧锂离子电池正极材料回收工艺，将废旧锂离子电池拆分后在管式炉中高温处理；将得到的正极材料浸入酸性溶解液中溶解得到滤液；随后对滤液进行萃取，并按照设计的正极材料前躯体的元素比例调整原料组成，得到正极材料。该方法同样具有高温热解能耗较高，产生的含氟废气处理较为困难的问题。

目前已公开的废旧锂离子电池回收技术都存在着无法避免的缺陷，无法实现锂离子电池中正极材料的高效、绿色、经济性循环回收利用的技术效果。因此，开发设计出一种新型废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法至关重要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法及锂离子电池正极材料，在常温下即可实现正极废料和集流体的高效分离，并且通过湿磨、湿筛和洗涤处理间的相互配合，进一步提高了回收的正极材料的回收率和纯度，使其具备直接作为电池制造过程正极材料的可能。同时，引入电化学性能检测与正极材料修复，可以将正极材料直接回收至电池制造涂布过程，实现正极材料的循环利用，适用范围宽广，工艺操作简单，过程污染较低，易于工业化推广。此外，本发明提供的废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法中使用的溶剂均可以循环利用，降低回收成本和避免环境污染。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法，所述回收循环利用方法包括：