一种废旧锂离子电池完全放电的方法与流程

本发明涉及电池回收，具体涉及一种废旧锂离子电池完全放电的方法。

背景技术：

1、随着现代科技的不断发展，锂离子电池已经成为许多电子产品、新能源汽车和储能系统的主要能源供应源。然而，随着锂离子电池的广泛应用，废旧锂离子电池的管理和处理问题逐渐凸显。废旧锂离子电池中含有有害物质，如锂、钴、镍和有机电解质等。废旧锂离子电池处理不当可能导致其中的有害物质进入土壤和地下水，引发环境污染问题。此外，废旧锂离子电池在不适当的条件下可能发生燃烧，释放有害气体，对大气环境造成威胁。如何回收废旧锂离子电池已经成为一个紧迫的环境和社会挑战。有效地管理和处理废旧锂离子电池对于减少环境污染、提高资源利用效率和保障可持续发展有着重要的意义。

2、目前，废旧锂离子电池的回收技术趋于成熟，其中破碎分选是必要的流程；然而，废旧锂离子电池仍旧含有少量的电能，在破碎分选时容易产生电火花以及高温引发火灾，所以废旧锂离子电池完全放电的方法在废旧锂离子电池回收中极为重要。当前，废旧锂离子电池的放电方法主要有盐水放电和导电粉体放电。盐水放电，即将废旧锂离子电池浸泡在盐水中，通过电解盐水消耗电池里的电能，放电过程相对温和，处理成本低，但是容易产生氢气、氧气、氯气等废气与危废液（含电解液），也容易腐蚀污染电池壳体和内部极片，处理速度慢（一般放电周期为3~5天）。导电粉体放电，即以导电碳粉或石墨粉为导电介质进行放电，优点是适用于绝大多数电池类型、放电过程不产生三废、操作简单，但是导电粉体间的接触较差、接触电阻大、放电慢，同时导电粉体在上下料过程容易扬尘、污染环境。

3、因此，现有的废旧锂离子电池放电方法还有待于进一步的提升。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种废旧锂离子电池完全放电的方法，通过联合使用导电颗粒和离子液体进行加压放电，不仅放电效率高，还不会腐蚀污染电池，也不会产生废气与危废液，而且离子液体和导电颗粒容易回收，可反复使用，避免污染环境。

2、本发明提供了一种废旧锂离子电池完全放电的方法，包括以下步骤：

3、s1、将若干废旧锂离子电池间隔设置在若干放电架上，并暴露出所述若干废旧锂离子电池的正负极；

4、s2、将所述若干放电架间隔设置在放电容器中，并往所述放电容器中投入导电颗粒直至所述导电颗粒覆盖所述若干废旧锂离子电池；

5、s3、往所述放电容器中加入离子液体直至所述离子液体浸没所述导电颗粒，再将所述放电容器密封；

6、按重量份计，所述离子液体包括27～34份1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、10～21份1-丁基-3-甲基咪唑六氟硼酸盐和15～18份1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐；

7、s4、将密封后的所述放电容器加压至预设压力，并间歇振动加压后的所述放电容器；

8、s5、等待预设时间后，泄去所述放电容器的压力，取出所述若干放电架并卸下所述若干放电架上的废旧锂离子电池，获得若干放电锂电池。

9、具体的，所述导电颗粒的粒径为1～10mm，所述导电颗粒为金属颗粒。

10、具体的，在步骤s4中，往所述放电容器中注入氮气进行加压，所述预设压力的范围为1000～100000pa。

11、具体的，在步骤s4中，使用若干激振器间歇振动所述放电容器，每个所述激振器的电机振次范围为2500～3300r/min，所述激振器的双振幅范围为2～4mm；

12、每隔30～40min振动所述放电容器60～90s。

13、具体的，将所述放电容器加压至预设压力后，基于外设循环管路使所述放电容器中的离子液体从下往上循环流动，所述离子液体的垂直流速范围为0.2～0.5m/s。

14、具体的，将所述离子液体的温度控制在45～50℃。

15、具体的，在步骤s5中，所述预设时间的范围为2～4h。

16、具体的，在步骤s5中，等待预设时间后，从所述放电容器的底部带压排放所述放电容器中的离子液体直至所述放电容器中的压力归零，将排放出来的离子液体进行过滤除杂处理。

17、具体的，当所述放电容器中的压力归零后，从所述放电容器的顶部通入热空气，并从所述放电容器的底部排放气体，持续40～60min。

18、具体的，按重量份计，所述离子液体还包括7～9份1-乙烯基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明将若干废旧锂离子电池间隔设置在若干放电架上，再将若干放电架间隔设置在放电容器中，可以避免废旧锂离子电池过于集中，有利于废旧锂离子电池和导电颗粒以及离子液体充分接触，也有利于废旧锂离子电池放电时散热，还能防止废旧锂离子电池在重力作用下沉降到底部；

21、本发明选取的离子液体拥有不挥发、不可燃、高耐热、导电性强、热容大以及性质稳定等优点，通过联合使用导电颗粒和离子液体对废旧锂离子电池进行加压放电，利用离子液体良好的导电性和流体特征填充导电颗粒之间的空隙，再施加压力，可以使废旧锂离子电池与放电介质更为充分地接触，从而有效提高放电效率；利用离子液体热容大的特点，能有效吸收废旧锂离子电池放电产生的热量，而且离子液体不挥发、不可燃、高耐热，更能保障废旧锂离子电池放电过程的安全；

22、本发明选取的离子液体不会腐蚀污染电池、导电颗粒、放电架和放电容器等，而且离子液体特定配比的组分能使其耐受4v以上的电池电压，不会发生电解，联合导电颗粒一同使用，一方面能实现可控导电性，使废旧锂离子电池稳定放电，避免放电过快出现热失控现象；另一方面，可以避免氢气、氧气、氯气等废气的产生，也可以避免溶解损坏电池外壳导致的危废液产生；而且，离子液体不挥发，导电颗粒不扬尘，对环境的污染小；液态的离子液体和颗粒状的导电颗粒更容易和废旧锂离子电池分离开来，便于回收，可反复使用，绿色环保；

23、此外，间歇振动放电容器可以使导电颗粒和离子液体充分填充并覆盖若干废旧锂离子电池之间的空隙，避免存在气泡，使导电颗粒、离子液体和废旧锂离子电池之间充分接触，从而有利于提高放电效率。

技术特征：

1.一种废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，所述导电颗粒的粒径为1～10mm，所述导电颗粒为金属颗粒。

3.如权利要求1所述的废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，在步骤s4中，往所述放电容器中注入氮气进行加压，所述预设压力的范围为1000～100000pa。

4.如权利要求1所述的废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，在步骤s4中，使用若干激振器间歇振动所述放电容器，每个所述激振器的电机振次范围为2500～3300r/min，所述激振器的双振幅范围为2～4mm；

5.如权利要求1所述的废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，将所述放电容器加压至预设压力后，基于外设循环管路使所述放电容器中的离子液体从下往上循环流动，所述离子液体的垂直流速范围为0.2～0.5m/s。

6.如权利要求1所述的废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，将所述离子液体的温度控制在45～50℃。

7.如权利要求1所述的废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，在步骤s5中，所述预设时间的范围为2～4h。

8.如权利要求1所述的废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，在步骤s5中，等待预设时间后，从所述放电容器的底部带压排放所述放电容器中的离子液体直至所述放电容器中的压力归零，将排放出来的离子液体进行过滤除杂处理。

9.如权利要求1所述的废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，当所述放电容器中的压力归零后，从所述放电容器的顶部通入热空气，并从所述放电容器的底部排放气体，持续40～60min。

10.如权利要求1所述的废旧锂离子电池完全放电的方法，其特征在于，按重量份计，所述离子液体还包括7～9份1-乙烯基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。

技术总结
本发明公开了一种废旧锂离子电池完全放电的方法，涉及电池回收技术领域，包括：将若干废旧锂离子电池间隔设置在若干放电架上；将若干放电架间隔设置在放电容器中，并往放电容器中投入导电颗粒直至导电颗粒覆盖若干废旧锂离子电池；往放电容器中加入离子液体直至离子液体浸没导电颗粒，再将放电容器密封；将密封后的放电容器加压至预设压力，并间歇振动加压后的放电容器；等待预设时间后，泄去放电容器的压力，取出放电架并卸下废旧锂离子电池，获得放电锂电池。本发明联合使用导电颗粒和离子液体进行加压放电，不仅放电效率高，还不会腐蚀污染电池，也不会产生废气与危废液，而且离子液体和导电颗粒容易回收，可反复使用，避免污染环境。

技术研发人员：郑伟鹏,丁柏栋,邱海燕,叶利强,傅婷婷
受保护的技术使用者：深圳市杰成镍钴新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25