一种锂电池的钴酸锂材料的修复回收方法_3

文档序号:9669587阅读:来源:国知局
得的钴酸锂粉末置于浓度为3mol/L的氢氧化锂溶液中,固液比g/ml为1: 50,待充分混合后,将混合液倒入超声反应釜中,迅速密封超声反应釜,开启搅拌装置,搅拌速度为120r/min,打开超声装置,施加超声波辐射,超声反应釜的超声功率设置为800W,反应釜温度从室温升至100°C,在该温度下保持5h,然后关闭反应釜待自然冷却至室温;
[0068](3)打开超声反应釜,从釜内将钴酸锂与氢氧化锂的混合溶液倒入烧杯内,用真空抽滤装置对混合溶液进行过滤,滤纸上层获得钴酸锂膏体,然后使用去离子水对钴酸锂洗涤3次;
[0069](4)将获得的钴酸锂材料,在75°C的干燥箱中干燥8小时,获得干燥的钴酸锂颗粒,然后再放入球磨机中充分球磨,球磨时间为0.5小时,转速为300r/min,过400目筛,最终获得修复后的钴酸锂材料。
[0070]对获得的钴酸锂材料进行电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)元素分析,修复前的钴酸锂材料中的Li/Co平均值值为0.78,修复后钴酸锂材料的Li/Co值增至1.06,显著地提高了钴酸锂材料中锂离子的含量,使钴酸锂具有良好的电化学性能。
[0071]实施例2
[0072](1)将回收到的以钴酸锂为电池正极的废锂电池通过放电设备进行放电处理,然后经手工拆解得到电池正极铝箔片,将铝箔片裁剪至长宽为2cmX 2cm大小,再将裁剪后的铝箔片按铝箔片体积与坩祸容积的比例为1:8均匀装入坩祸内,然后放入马弗炉中,从室温开始以20°C /min的升温速率加热,在450°C下保温1.5小时,然后关闭马弗炉,待温度降至室温取出煅烧后的正极铝箔片,经机械震荡使钴酸锂粉末从铝箔上脱落,再过400目筛,获得黑色钴酸锂粉末;
[0073](2)将获得的钴酸锂粉末置于浓度为2.5mol/L的氢氧化锂溶液中,固液比g/ml为1: 60,待充分混合后,将混合液倒入超声反应釜中,迅速密封超声反应釜,开启搅拌装置,搅拌速度为140r/min,打开超声装置,施加超声波辐射,超声反应釜的超声功率设置为750W,反应釜温度从室温升至110°C,在该温度下保持6h,然后关闭反应釜待自然冷却至室温;
[0074](3)打开超声反应釜,从釜内将钴酸锂与氢氧化锂的混合溶液倒入烧杯内,用真空抽滤装置对混合溶液进行过滤,滤纸上层获得钴酸锂膏体,然后使用去离子水对钴酸锂洗涤3次;
[0075](4)将获得的钴酸锂材料,在80°C的干燥箱中干燥10小时,获得干燥的钴酸锂颗粒,然后再放入球磨机中充分球磨,球磨时间为0.75小时,转速为350r/min,过400目筛,最终获得修复后的钴酸锂材料。
[0076]对获得的钴酸锂材料进行电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)元素分析,修复前的钴酸锂材料中的Li/Co平均值值为0.69,修复后钴酸锂材料的Li/Co值增至1.08,显著地提高了钴酸锂材料中锂离子的含量,使钴酸锂具有良好的电化学性能。
[0077]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种锂电池的钴酸锂材料的修复回收方法,其特征在于,所述方法包括: 将锂电池的正极铝箔片加热煅烧后,获取所述正极铝箔片上脱落的钴酸锂粉末; 将所述钴酸锂粉末加入至氢氧化锂溶液中得到混合液,将所述混合液放置在第一温度范围的超声环境下进行反应; 将反应后的所述混合液进行降温过滤,得到钴酸锂膏体; 将所述钴酸锂膏体进行干燥处理,得到钴酸锂颗粒。2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,在所述将所述钴酸锂膏体进行干燥处理,得到回收的钴酸锂颗粒步骤之后,所述方法还包括: 对所述钴酸锂颗粒进行磨粉处理,然后对磨粉后的钴酸锂进行过滤,得到钴酸锂粉末。3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述对所述钴酸锂颗粒进行磨粉处理,然后对磨粉后的钴酸锂进行过滤,得到钴酸锂粉末步骤具体包括: 将所述钴酸锂颗粒放入球磨机进行磨粉,所述球磨机的磨粉时长为0.5-1小时,所述球磨机的转速为200-400转/分钟,将经过磨粉后的钴酸锂颗粒经过300-600目筛得到钴酸锂粉末。4.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述将锂电池的正极铝箔片加热煅烧后,获取所述正极铝箔片上脱落的钴酸锂粉末步骤包括: 将锂电池进行裁剪得到锂电池的正极铝箔片,将所述正极铝箔片裁剪至预定尺寸的裁剪片; 将所述裁剪片放入煅烧炉内,以5-20摄氏度/分钟的加热速度,加热至400-450摄氏度,并持续加热1-1.5小时后自然冷却; 将冷却后的负极铝箔片进行机械振动和过滤,得到钴酸锂粉末,所述过滤网为300-600目筛。5.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述裁剪片的预定尺寸为:裁剪片的长为1.5厘米-2.5厘米,所述裁剪片的宽为1.5厘米-2.5厘米。6.根据权利要求4所述方法,其特征在于,在所述将锂电池进行裁剪得到锂电池的正极铝箔片,将所述正极铝箔片裁剪至预定尺寸的裁剪片步骤之前,所述方法还包括: 将所述锂电池连接放电设备进行放电处理。7.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述将所述裁剪片放入煅烧炉内步骤具体为: 将所述裁剪片放入坩祸内,所述裁剪片与坩祸容积的比例为1:5-1:10,然后将所述坩祸放置在马弗炉中。8.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述将所述钴酸锂粉末加入至氢氧化锂溶液中得到混合液,将所述混合液放置在第一温度范围的超声环境下进行反应步骤具体为: 将所述钴酸锂粉末加至氢氧化锂溶液中得到混合液,所述氢氧化锂溶液的浓度为2-3mol/L,所述钴酸锂粉末与所述氢氧化锂溶液的固液比g/ml为1:70_1:30,所述第一温度范围为60-120摄氏度,在所述第一温度范围持续时间为4-8小时。9.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述将所述钴酸锂粉末加入至氢氧化锂溶液中得到混合液,将所述混合液放置在第一温度范围的超声环境下进行反应步骤具体为: 将所述混合液放入超声反应釜密封,打开超声装置,并对所述混合液进行搅拌,所述超声装置的功率为700-950瓦,搅拌的速度为100-150转/分钟。10.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述将所述钴酸锂膏体进行干燥处理,得到钴酸锂颗粒步骤具体为: 将所述钴酸锂膏体在70-90摄氏度的干燥箱中干燥8-10小时,获取干燥的钴酸锂颗粒。
【专利摘要】本发明提供了一种锂电池的钴酸锂材料的修复回收方法,其特征在于,所述方法包括:将锂电池的正极铝箔片加热煅烧后,获取所述正极铝箔片上脱落的钴酸锂粉末;将所述钴酸锂粉末加入至氢氧化锂溶液中得到混合液,将所述混合液放置在第一温度范围的超声环境下进行反应;将反应后的所述混合液进行降温过滤,得到钴酸锂膏体;将所述钴酸锂膏体进行干燥处理,得到钴酸锂颗粒。本发明有效的缩短了钴酸锂的修复时间,并且增加失效钴酸锂结构中锂离子的含量,从而提高修复后钴酸锂的电化学性能,使修复后的钴酸锂可直接作为生产锂电池的正极原料。
【IPC分类】H01M10/54, C22B7/00, C01G51/00, C01D15/00
【公开号】CN105428747
【申请号】CN201511024951
【发明人】张哲鸣, 吴正斌
【申请人】深圳先进技术研究院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月30日
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