[发明专利]一种锂离子电池回收组合预处理成套工艺

说明书

本发明涉及锂离子电池回收技术领域，具体涉及一种锂离子电池回收组合预处理成套工艺，包括如下步骤：放电后的锂离子电池，通过上料机，送入步进精拆装置，实现电芯和电池壳体的分离，电池壳体直接回收；电芯在分离过程被切成两半，在输送过程实现了打散，之后进入闭路风选装备，实现了隔膜和正负极材料的分离，隔膜被直接回收，少量的切削杂质也被分离出系统，获得相对纯净的正负极材料；正负极材料进入组合热处理系统后，被逐级加热，利用控氧燃烧，实现物料中碳基物料的烧蚀，获得相对纯净的正极材料，实现回收；本发明具备如下优点：本发明中的精确拆分去皮，有效实现了壳体的完全回收，全系统的负压环境进行，保障散逸的电解液被有效处置。

技术领域

本发明涉及锂离子电池回收技术领域，具体涉及一种锂离子电池回收组合预处理成套工艺。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液和壳体组成。在工业上，厂家主要使用钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸亚铁锂等作为锂离子电池的正极材料，以天然石墨和人造石墨作为负极活性物质。聚偏氟己稀(PVDF)是一种广泛使用的正极粘结剂，粘度大，具有良好的化学稳定性和物理性能。工业生产的锂离子电池主要采用电解质六氟磷酸锂(LiPF6)和有机溶剂配置的溶液作为电解液，利用有机膜，如多孔状的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚合物作为电池的隔膜。锂离子电池被普遍认为是环保无污染的绿色电池，但锂离子电池的回收不当同样会产生污染。锂离子电池虽然不含汞、镉、铅等有毒重金属，但电池的正负极材料、电解液等对环境和人体的影响仍然较大。

如果采用普通处理方法处理锂离子电池(填埋、焚烧、堆肥等)，电池中的钴、镍、锂、锰等金属，以及各类有机、无机化合物将造成金属污染、有机物污染、粉尘污染、酸碱污染。锂离子电解质机器转化物，如LiPF6、六氟合砷酸锂(LiAsF6)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、氢氟酸(HF)等，溶剂和水解产物如乙二醇二甲醚(DME)、甲醇、甲酸等都是有毒物质。因此，废旧锂离子电池需要经过回收处理，减少对自然环境和人类身体健康的危害。

目前市场常用的废锂电池前处理多采用破碎方式，粉碎机的出料端连接有分析机，分析机的极片颗粒出料端连接有摇摆筛，分析机的粉料出口连接有二除尘装置；摇摆筛的中部出口连接有研磨机，研磨机的出料口连接有研磨集料器，研磨集料器的顶端粉料出口连接有三除尘装置，研磨集料器的底端开口连接有旋振筛，摇摆筛包括三个出料口，顶部出料口用于筛出大颗粒铜铝颗粒，底部出料口用于筛出黑粉，中部出料口筛出通过比重分离不开的物料。粉碎过程造成电解液的逸散，遇水生成氢氟酸，环境毒性极大；粗劣的破碎和筛分形式获得黑粉含有大量的粒径极小的金属碎屑，后续黑粉利用过程含有大量的杂质，极大的降低了黑粉的利用价值。

因此，如何更精确、更环保的实现退役锂电池的资源化回收，避免环境污染的同时，尽可能提高物料回收的比例和纯净度是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术上的不足，提出一种锂离子电池回收组合预处理成套工艺，可更精确、更环保的实现退役锂电池的资源化回收，避免环境污染的同时，尽可能提高物料回收的比例和纯净度。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种锂离子电池回收组合预处理成套工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、放电后的锂离子电池，通过上料机，送入步进精拆装置，实现电芯和电池壳体的分离，电池壳体直接回收；

步骤二、电芯在分离过程被切成两半，在输送过程实现了打散，之后进入闭路风选装备，实现了隔膜和正负极材料的分离，隔膜被直接回收，少量的切削杂质也被分离出系统，获得相对纯净的正负极材料；

步骤三、正负极材料进入组合热处理系统后，被逐级加热，利用控氧燃烧，实现物料中碳基物料的烧蚀，获得相对纯净的正极材料，实现回收。