专利名称：一种手机用废旧锂离子电池的处理回收方法
技术领域：
本发明涉及一种废旧电池的回收方法，尤其涉及一种手机用废旧锂离 子电池的回收方法。
背景技术：
自1991年，日本Sony公司发明研制出二次锂离子电池并商品化以 来，锂离子电池发展迅速，其应用范围日益扩大，市场占有率日益提高， 由此也导致废旧锂离子电池日益增多，尤其是手机用废旧锂离子电池日 趋增多，由此造成环境污染和资源浪费，针对这一现象，国内外有关单 位进行了相应研究。日本索尼公司已和住友金属矿山公司合作研究开发了从废旧锂离子二次电池中回钴等的技术，其工艺为先将电池焚烧以除去有机物，再筛 选，去铁和铜后，将残余粉加热并溶于酸中，用有机溶剂萃取便可提出 氧化钴首先，采用焚烧除去有机物的方法、需配套烟气净化设备，否 则易引起大气环境污染另夕卜，在加热的条件下，以盐酸溶解"残余粉"， 对设备防腐要求很高、操作环境恶劣。针对这一缺点，天津大学公开了 一种从废旧的锂离子电池中回收 制备纳米氧化钴的方法。 7>开号CN1594109A在该发明中先将电池在水中切割，然后按照如下步骤进行处理使 正极材料和其它部件分离，并将正极材料剪成小碎片；(1)室温下，采用浓度为质量浓度为20%-6096的过量NaOH碱浸包A1箔，反应直至看不到产生气泡为止，过滤，将滤液收集起来留作它用，将滹渣在红外灯下干燥，然后研磨成粉，过80目筛，再用同样浓度和比例的碱液溶解一遍，过滹，得到的滤渣为含有LiCo023的氧化物；(2) 室温下，采用质量浓度为10%-50%的HN03去溶解该混合 物，过滤，得含有Co2+ 、 Li"的硝酸盐溶液，硝酸的加入量多于 按照Co(N03)2+LiN03的化学剂量比计算的HN03的量；(3 ) 将上述硝酸盐溶夜加到质量为浓度为10%-60%的NaOH溶液 中，PH调节到9-11，得到蓝色的细小Co(0H)2沉淀，Co(0H)2沉淀 在空气中不稳定，立即转化为棕黑色的水合氧化钴Co0(0H)，过 滤，用去离子水多次清洗过滤物，以去除其中的杂质离子，将过 滤液和清洗液保存，留作回收其中的锂元素之用；(4)将Co0(0H)烘干，然后在400-600n下热处理2h,得到平均 粒径小于lOOnm的Co304超细粉。该方法避免了焚烧所造成的二次环境污染，改善了操作环 境。但是存在以下缺点1、 大批量进行回收处理时容易引发安全问题。由于在报废的锂 离子电池的正负极的表面通常会含有单质锂，而单质状态的 金属锂具有很强的易燃易爆性，对于表面含有单质锂的锂离 子电池来说，而在水中切割会导致电池爆炸。2、 该方法仅仅提到了对锂离子电池正极的回收，对于锂离子电 池的其他组成部分没有提出具体的处理方法，容易造成资源 浪费和环境污染。针对以上问题，本发明人进行了多次试验发现，在湿度60%-10%的 环境下对电池进行切割处理可以实现废旧电池回收的批量化处理而不 会有安全问题。同时本发明人经过多次试验提出了对电池各个组成部分进行处理的具体方法。 发明内容如背景技术中所述，目前，锂离子电池回收技术存在缺陷，焚烧的方法易引起大气环境污染另外，在加热的条件下，以盐酸溶解"残余 粉"，对设备防腐要求很高、操作环境恶劣。增加了回收处理的难度和 成本，不利于回收的工业化推广。而天津大学公开了的一种从废旧的锂离子电池中回收制备纳米氧 化钴的方法。其公开号为CN1594109A存在以下缺点1、大批量进行回收处理时容易引发安全问题。由于在报废的锂离 子电池的正负极的表面通常会含有单质锂，而单质状态的金属锂具有很 强的易燃易爆性，对于表面含有单质锂的锂离子电池来说，而在水中切 割会导致电池着火甚至爆炸。2、该方法仅仅提到了对锂离子电池正极的回收，对于锂离子电池 的其他组成部分没有提出具体的处理方法，容易造成资源浪费和环境污 染。针对以上问题，本发明人进行了多次试验发现，当湿度在60%以上 时，大批量处理会导致电池爆炸。在湿度60%-10%的环境下对电池进行 切割处理可以实现废旧电池回收的批量化处理而不会有安全问题。同时 可以将处理成本最小化。而湿度小于10%时，相应的处理设备会比较复 杂，价格较高。使得回收处理成本增加，不利于回收工业化方法的推广 利用。针对此，本发明人提供了一种对废旧锂离子电池进行处理的方法。本发明的目的是对废旧锂离子电池进行批量化处理，回收有用物质，避免废旧锂离子电池污染环境。该方法主要特征是在湿度为10%-60%的 环境下对废旧锂离子电池进行切割。本发明人发明了以下用于工业化大批量处理回收手机用废旧锂 离子电池的方法。它包括以下步骤在湿度为10%-65%的环境下切割锂离子电池，将巻芯和电池壳盖 分开放置。电池壳盖进行水洗，在甩干机甩干或自然晾干。本发明提供了一种对在10%-60%的环境下对锂离子电池进行切割 处理后所获得的巻芯的处理方法。将巻芯按照从外至内的顺序拆解， 将正极，负极和隔膜分开放置。所获得隔膜用粉碎机粉碎压制后作为 塑料制品原料本发明提供了 一种对在10%-60%的环境下对锂离子电池进行切割 处理后所获得的正极的处理方法。包括如下步骤本发明提供了一种对在10%-60%的环境下对锂离子电池进行切割 处理，所获得的负极的处理方法以下以非限制方式更具体地介绍本发明的实施方法实施例1取1000只手才几用废旧电池，其所用电芯为单重20g的063048A铝 壳盖电池，在湿度为30%的环境下把电池切开，将巻芯和电池壳盖分开 放置，然后将电池壳盖水洗甩干。共得到2700克铝。将分离开的巻芯从外之内拆开。将正极、负极和隔膜分开。对隔膜 进行粉碎处理得到粉碎物510克将分离开的正极放在粉碎机中粉碎然后放入质量浓度为40%的NaOH溶液中，反应直至看不到产生气泡为止， 过滤，将滤液收集起来留作它用，将滹渣在400度下干燥，然后研磨 成粉，过80目篩，再用同样浓度和比例的碱液溶解一遍,过滹，得到 的滤渣为含有LiCo02的混合物，过滤，得含有Co" 、Li"的硝酸盐溶液，将上述硝酸盐溶夜加到400ml，质量浓度为30%的NaOH溶液中，PH调节 到9-11，得到蓝色的细小Co(0H)2沉淀，Co(0H)2沉淀在空气中不稳定， 立即转化为棕黑色的水合氧化钴CoO(OH),过滤，用去离子水多次清 洗过滤物，(需要清洗三次以上)，以清除其中的杂质离子，将Co0(0H) 在经外灯下烘干，然后在500n下热处理2h，得到Co^纳米粉。将产 物称重，所得的Co304纳米粉的重量为1288.8g。将分离开的负极在水中浸泡3-6小时后取出负极用铜箔，在超声波 下用水清洗后》文入甩干机甩干。回收铜1340克实施例2取1000只1000只手机用废旧电池，其所用电芯为单重20g单重为 20g的063048A铝壳电池，在湿度为65%的环境下把电池切开，将巻芯 和电池壳盖分开放置，然后将电池壳盖水洗甩干。共得到2700克铝。将分离开的巻芯从外之内拆开。将正极、负极和隔膜分开放置5分 钟后负极着火。上述实实施例验结果显示，采用本发明方法能够对废旧锂离子电池 进行有效的批量处理和回收，达到保护环境，资源循环利用，处理费用 低，处理过程环保的目的。
权利要求
1、一种对手机用废旧锂离子电池进行处理回收的方法，其特征在于将废旧锂离子电池在相对湿度为10％-60％的环境下进行切割。
2、 如权利要求1所述经过切割的废旧锂离子电池还要经过以下 处理步骤(1)将电池壳盖和巻芯分开放置，将电池壳盖水洗甩干 (2)将巻芯从外至内拆开将正极、负极、隔膜分开放置，隔 膜放入粉碎机中粉碎后收集在一起(3)将正极按如下步骤处理室温下，采用浓度为质量浓度为2(^-609&的过量NaOH碱浸包Al箔，反应直至看不到产生气泡为止， 过滤，将滤液收集起来留作它用，将滹渣在红外灯下干燥，然后研磨成 粉，过80目篩，再用同样浓度和比例的碱液溶解一遍，过滹，得到的 滤渣为含有LiCo02的氧化物；室温下，采用质量浓度为10%-50%的HN03 去溶解该混合物，过滤，得含有C(^ 、 Li"的硝酸盐溶液，硝酸的加入 量多于按照Co(N03)2+LiN03的化学剂量比计算的HNCh的量；将上述硝 酸盐溶夜加到质量为浓度为10%-60%的NaOH溶液中，PH调节到9-11， 得到蓝色的细小Co(0H)2沉淀，Co(0H)2沉淀在空气中不稳定，立即转化 为棕黑色的7JC合氧化钴CoO(OH)，过滤，用去离子水多次清洗过滤物， 以去除其中的杂质离子，将过滤液和清洗液保存，留作回收其中的锂元 素之用；将Co0(0H)烘干，然后在400-600X:下热处理2h,得到平均粒 径小于100mm的0)304超细粉。(4)将负极浸泡水中，时间3-6小时，然后取出铜箔，超声波洗 涤后甩干。
全文摘要
本发明提供了一种对废旧锂离子电池进行处理回收的方法。该方法的主要特征是在相对湿度为10％-60％的环境下先对锂离子电池进行切割处理。本发明的优点在于，操作安全、简单，易于实现批量处理，可以实现保护环境、进行资源再利用的目的。
文档编号B09B3/00GK101262082SQ20081009394
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月23日 优先权日2008年4月23日
发明者张永祥 申请人:张永祥