4)将取出的芯包置于200°C的加热炉内进行热处理，并通过真空的方式将挥发的气体抽出；
(5)采用-10°C冷凝回收的方法将挥发出来的有机混合溶剂有效回收，残余尾气先通过碳酸氢钠溶液吸附，再通过活性氧化铝吸附；
(6)将步骤(4)得到的芯包使用手工进行拆卷，分离出正极片、负极片和塑料隔膜； (7)步骤(6)得到的隔膜进行压块、熔化、造粒处理，得到塑料颗粒；
(8)步骤(6)得到的正负极片分别于回转炉中在氩气气氛下经过600°C高温处理，使粘接剂失效，有利于下步分离；
(9)将热处理后的正负极片分别置于粉碎机内粉碎，流态化分选床进行重力分选，尾气通过脉冲式除尘收集，分别得到铜粉、铝粉、回收负极材料粉和回收正极材料粉；
(10)步骤(9)得到的回收负极粉中加入8%酚醛树脂，酚醛树脂事先分散溶解于乙醇和环乙醇1:1的混合溶剂中形成20%的溶液(该溶液中含有10%的纳米硅粉)，高速搅拌6小时使形成浆料，升温至100°C挥发溶剂，在1200°C碳化5h，再气流粉碎得到修复的负极材料；
(11)步骤(9)得到的回收正极粉进行元素分析，根据分析结果，配入缺少的6 %的Μη02，然后采取搅拌方式混合均匀，在空气气氛下800°C烧结8h，球磨粉碎、分级得到修复的正极材料。
[0027]实施例4
(1)取一组300V100Ah的电动汽车用废旧三元动力电池包(硅碳负极)，将废旧动力电池包拆解，测量每个电池性能，容量在原标称容量60%以上并且内阻不超过原标称值3倍的单体电池，按照容量误差±2%以内、内阻误差±30%以内、漏电流误差±20%以内并且充放电曲线重合度大于95%的规则重新配成72V160Ah的电池组，重新配组的电池用于低速电动车；
(2)将(1)淘汰下来的废旧动力电池进行放电处理，放电至电压<0.5V ;
(3)在隔氧环境中，采用切割的方式将电池沿电池顶部切开，切断芯包与端子的连接，打开电池并取出芯包；
(4)将取出的芯包置于200°C的加热炉内进行热处理，并通入氩气将挥发的有机溶剂赶出；
(5)采用-10°C冷凝回收的方法将挥发出来的有机混合溶剂有效回收，残余尾气先通过碳酸钠溶液吸附，再通过活性氧化硅吸附；
(6)将步骤(4)得到的芯包使用手工进行拆卷，分离出正极片、负极片和塑料隔膜；
(7)步骤(6)得到的隔膜进行压块、熔化、造粒处理，得到塑料颗粒；
(8)步骤(6)得到的正负极片分别于回转炉中在氮气气氛下经过300°C高温处理，使粘接剂失效，有利于下步分离；
(9)将热处理后的正负极片分别置于粉碎机内粉碎，流态化分选床进行重力分选，尾气通过脉冲式除尘收集，分别得到铜粉、铝粉、回收负极材料粉和回收正极材料粉；
(10)步骤(9)得到的回收负极粉中加入3%酚醛树脂，酚醛树脂事先分散溶解于乙醇溶剂中形成10%的溶液(该溶液中含有3%的纳米硅粉)，高速搅拌4小时使形成浆料，升温至100°C挥发溶剂，在1000°C碳化3h，再气流粉碎得到修复的负极材料；
(11)步骤(9)得到的回收正极粉进行元素分析，根据分析结果，配入缺少的3 %的Μη02，然后采取球磨方式混合均匀，在空气气氛下1000°C烧结3h，球磨粉碎、分级得到修复的正极材料。
【主权项】
1.一种废旧锂离子动力电池无害化综合回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤: 将废旧动力电池包拆解，测量每个电池性能，容量在原标称容量60%以上并且内阻不超过原标称值3倍的单体电池，按照容量误差± 2 %以内、内阻误差± 30 %以内、漏电流误差±20%以内并且充放电曲线重合度大于95%的规则重新配组，进行梯级利用； 将(1)淘汰下来的废旧动力电池进行放电处理，放电至电压< 0.5V ; 在隔氧环境中，采用切割的方式将电池沿电池顶部切开，切断芯包与端子的连接，打开电池并取出芯包； 将取出的芯包置于80?200°C的加热炉内进行热处理，并通入空气、氮气、氩气中的一种气体将挥发的有机溶剂赶出，或通过真空的方式将挥发的气体抽出； 采用冷凝回收的方法将挥发出来的有机混合溶剂有效回收，残余尾气采用吸附剂吸附，消除环境影响； 将步骤(4)得到的芯包使用手工或反卷绕机进行拆卷，分离出正极片、负极片和塑料隔膜； 步骤(6)得到的隔膜进行压块、熔化、造粒处理，得到塑料颗粒； 步骤(6)得到的正负极片分别于回转炉中在空气气氛下或惰性气氛下经过200-600°C高温处理，使粘接剂失效，有利于下步分离； 将热处理后的正负极片分别置于粉碎机内粉碎，流态化分选床进行重力分选，尾气通过脉冲式除尘收集，分别得到铜粉、铝粉、回收负极材料粉和回收正极材料粉； 步骤(9)得到的回收负极粉进行粒度调整处理后返回做电池使用； 步骤(9)得到的回收正极粉进行粒度调整处理后返回做电池使用。2.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子动力电池无害化综合回收利用方法，其特征在于:所述的锂离子动力电池包括磷酸亚铁锂正极锂离子电池、三元材料正极锂离子电池、锰酸锂正极材料锂离子电池、钛酸锂材料负极锂离子电池、硅碳材料负极锂离子电池、碳材料负极锂离子电池。3.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子动力电池无害化综合回收利用方法，其特征在于:将步骤(9)中得到的回收负极粉中加入0.5?8%沥青、酚醛树脂中的一种或他们的混合物，沥青、酚醛树脂事先分散溶解于乙醇、环己醇或其混合溶剂中形成溶液；高速搅拌1?6小时使形成浆料，升温至100°C挥发溶剂，在900?1200°C碳化1?5h，粉碎分级得到修复的负极材料。4.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子动力电池无害化综合回收利用方法，其特征在于:将步骤(9)中得到的回收正极粉进行元素分析，根据分析结果，配入缺少的组分，然后采取球磨或搅拌的方式混合均匀，在适当气氛下600?1000°C烧结3?12h，粉碎分级得到修复的正极材料。5.根据权利要求3所述的沥青、酚醛树脂事先分散溶解于乙醇、环己醇或其混合溶剂中形成的溶液，其特征在于:更加优化的方法是将0.5~10%的纳米硅粉加入该溶液中，以进一步提高负极材料的容量。6.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子动力电池无害化综合回收利用方法，其特征在于，步骤(5)中所述的吸附剂为活性炭、活性氧化铝、分子筛、活性氧化硅、NaOH溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液中的一种或两种及以上的组合。7.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子动力电池无害化综合回收利用方法，其特征在于，步骤(10 )、( 11)中所述粒度调整处理方法为球磨、气流粉碎、分级的一种。
【专利摘要】本发明涉及一种废旧锂离子动力电池无害化综合回收利用方法，包含如下步骤：将废旧电池包拆解，测量、收集良好的电池单体重新配组进行梯级利用；将不良的废旧锂离子动力电池单体充分放电，动力电池于隔氧环境中化拆解；将取出的芯包于加热炉进行热处理，采取冷凝方式将蒸出的溶剂进行收集；将溶剂已蒸干的芯包拆包得到隔膜材料、正极片和负极片；将正、负极片置于200-600℃下回转窑中热处理；将热处理后极片分别用粉碎机和粉末分选机进行分选，得到铝粉、铜粉、废旧正极粉和废旧负极粉；在分别对正极粉和负极粉进行修复。该方法采用全干法闭路回收工艺，实现动力电池无害化回收利用。
【IPC分类】H01M10/54, H01M10/0525
【公开号】CN105428745
【申请号】CN201510845201
【发明人】李荐, 周宏明, 程磊
【申请人】湖南省正源储能材料与器件研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月30日