一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺，包括以下步骤：将磷酸铁锂动力电池在氦气中通过挤压辊挤压破碎，使磷酸铁锂动力电池中的电解液与正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳分离；将分离获得的电解液进行真空减压精馏，使有机溶剂与六氟磷酸锂分离，将分离出的六氟磷酸锂重新用于配制电解液；将分拣出的正极固体材料进行高温煅烧去除粘结剂和导电剂，然后对煅烧后的正极固体材料进行元素分析，补充锂、铁和磷元素使正极固体材料中的锂、铁和磷的摩尔比为1.05︰1︰1，然后再次进行高温煅烧制得可再次使用的磷酸铁锂。本发明专利技术有利于减少废弃物的排放以保护环境，且有利于原料的重复利用以节约资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源动力锂电池
，特别是一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺。
技术介绍
新能源是指传统能源之外的刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的各种能源形式，新能源能够有效地应对石油危机和环境污染等问题，具体地如：太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等；新能源的存储转移利用是新能源推广的关键环节也是重点公关的技术难题，新能源的存储主要通过一定的技术将新能源转化为化学能、势能、动能、电磁能等形态，使转化后的能量具有空间上可转移或时间上可转移或质量可控制的特点，可以在适当的时间、地点以适合的方式释放出来。其中最为常见的储能方式为电池储能，但是对于高能耗、大功率的动力设备为其提供新能源的动力蓄能电池技术尚有待于进一步地开发。锂离子动力蓄电池作为一种绿色环保电池，具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点，因此在便携式电子设备、电动汽车等新能源储能方面显示出优越的前景。现有技术中尚未公开专业的锂离子动力蓄电池回收处理工艺，锂离子动力蓄电池主要由正极极片、负极极片、高分子微孔隔膜、电解液、正极固体材料、负极固体材料和电池外壳组成，现有技术在回收锂离子动力蓄电池通常只是简单地回收利用正极极片、负极极片和电池外壳，对于高分子微孔隔膜通常只能丢弃，而对于电解液则是通过燃烧方式进行销毁处理，以避免污染水源造成人员中毒，然而燃烧方式销毁电解液依旧对环境有一定的危害且不能充分地实现电解液中可回收成分的再次利用。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺，包括以下步骤：步骤一、将磷酸铁锂动力电池放入封闭容器中，然后对封闭容器进行抽真空排除封闭容器中的空气，再对封闭容器进行充氦气，然后通过挤压辊挤压磷酸铁锂动力电池进行破碎，使磷酸铁锂动力电池中的电解液与正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳分离；步骤二、将步骤一处理后的电解液与正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳分离进行初步过滤分离，然后从分离后的正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳中进一步分拣出正极固体材料和负极固体材料；步骤三、将步骤二分拣后正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳的加入到超临界态二氧化碳中，进一步溶解并回收正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳上吸附残留的电解液，并洗脱正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳上吸附残留的正负极固体材料；步骤四、对步骤三中的超临界态二氧化碳进行过滤除去正负极固体材料，然后减压使超临界态二氧化碳中的电解液成分结晶析出，再将结晶析出的电解液成分与步骤二中获得的电解液合并，然后对合并后的电解液进行真空减压精馏，使有机溶剂与六氟磷酸锂分离，将分离出的六氟磷酸锂重新用于配制电解液；步骤五、对步骤二中分拣出的正极固体材料进行高温煅烧，去除正极固体材料中的粘结剂和导电剂，然后对煅烧后的正极固体材料进行元素分析，确定煅烧后的正极固体材料中锂、铁和磷的摩尔比，然后通过补充锂、铁和磷元素使煅烧后的正极固体材料中的锂、铁和磷的摩尔比为1.05︰1︰1，然后对调整元素比例后的正极固体材料再次进行高温煅烧，从而制得可以再次使用的动力电池正极材料组分磷酸铁锂。作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤六：将步骤三中经超临界态二氧化碳处理后的正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳中的高分子微孔隔膜分拣出来，然后将高分子微孔隔膜送入熔融设备中进行熔融混合均匀，然后高压挤出制成磷酸铁锂动力电池的胶钉。作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤七：将步骤二中分拣出的负极固体材料投入到清水中浸泡，且负极固体材料与浸泡的清水的质量比为1︰（10～100），然后将浸泡后的负极固体材料与浸泡的清水分离，对浸泡后的负极固体材料进行烘干和粉碎，从而制得可以再次使用的动力电池负极材料组分。作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤八：将步骤六中分拣剩下的正负极极片和电池外壳进行再次分拣，使正极极片、负极极片和电池外壳分离后分别由铸铝、铸铜和铸铁部门回收。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺，首先将磷酸铁锂动力电池挤压破碎，然后将破碎后的磷酸铁锂动力电池中的固液组分分离，然后将固体组件中的正负极材料分拣出来，分别进行再生处理进行二次回收利用，将电解液中的六氟磷酸锂分离出来用于重新配制电解液，将高分子微孔隔膜回收利用制成用于封装磷酸铁锂动力电池的胶钉，最后将正极极片、负极极片和电池外壳分别交由铸铝、铸铜和铸铁部门回收；能够充分地再次利用废旧磷酸铁锂动力电池中的固液组分，有利于减少废弃物的排放以保护环境，且有利于原料的重复利用以节约资源。具体实施方式下面将结合具体的实施例来进一步详细说明本专利技术的
技术实现思路
。本实施例所提供的一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺，包括以下步骤：步骤一、将磷酸铁锂动力电池放入封闭容器中，然后对封闭容器进行抽真空排除封闭容器中的空气，再对封闭容器进行充氦气，然后通过挤压辊挤压磷酸铁锂动力电池进行破碎，使磷酸铁锂动力电池中的电解液与正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳分离。步骤二、将步骤一处理后的电解液与正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳分离进行初步过滤分离，然后从分离后的正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳中进一步分拣出正极固体材料和负极固体材料。步骤三、将步骤二分拣后正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳的加入到超临界态二氧化碳中，进一步溶解并回收正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳上吸附残留的电解液，并洗脱正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳上吸附残留的正负极固体材料。步骤四、对步骤三中的超临界态二氧化碳进行过滤除去正负极固体材料，然后减压使超临界态二氧化碳中的电解液成分结晶析出，再将结晶析出的电解液成分与步骤二中获得的电解液合并，然后对合并后的电解液进行真空减压精馏，使有机溶剂与六氟磷酸锂分离，将分离出的六氟磷酸锂重新用于配制电解液。步骤五、对步骤二中分拣出的正极固体材料进行高温煅烧，去除正极固体材料中的粘结剂和导电剂，然后对煅烧后的正极固体材料进行元素分析，确定煅烧后的正极固体材料中锂、铁和磷的摩尔比，然后通过补充锂、铁和磷元素使煅烧后的正极固体材料中的锂、铁和磷的摩尔比为1.05︰1︰1，然后对调整元素比例后的正极固体材料再次进行高温煅烧，从而制得可以再次使用的动力电池正极材料组分磷酸铁锂。步骤六、将步骤三中经超临界态二氧化碳处理后的正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳中的高分子微孔隔膜分拣出来，然后将高分子微孔隔膜送入熔融设备中进行熔融混合均匀，然后高压挤出制成磷酸铁锂动力电池的胶钉。制得的磷酸铁锂动力电池胶钉具有阻燃、抗静电、强度高和弹性好的优点。步骤七、将步骤二中分拣出的负极固体材料投入到清水中浸泡，且负极固体材料与浸泡的清水的质量比为1︰（10～100），然后将浸泡后的负极固体材料与浸泡的清水分离，对浸泡后的负极固体材料进行烘干和粉碎，从而制得可以再次使用的动力电池负极材料组分。步骤八、将步骤六中分拣剩下的正负极极片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将磷酸铁锂动力电池放入封闭容器中，然后对封闭容器进行抽真空排除封闭容器中的空气，再对封闭容器进行充氦气，然后通过挤压辊挤压磷酸铁锂动力电池进行破碎，使磷酸铁锂动力电池中的电解液与正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳分离；步骤二、将步骤一处理后的电解液与正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳分离进行初步过滤分离，然后从分离后的正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳中进一步分拣出正极固体材料和负极固体材料；步骤三、将步骤二分拣后正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳的加入到超临界态二氧化碳中，进一步溶解并回收正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳上吸附残留的电解液，并洗脱正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳上吸附残留的正负极固体材料；步骤四、对步骤三中的超临界态二氧化碳进行过滤除去正负极固体材料，然后减压使超临界态二氧化碳中的电解液成分结晶析出，再将结晶析出的电解液成分与步骤二中获得的电解液合并，然后对合并后的电解液进行真空减压精馏，使有机溶剂与六氟磷酸锂分离，将分离出的六氟磷酸锂重新用于配制电解液；步骤五、对步骤二中分拣出的正极固体材料进行高温煅烧，去除正极固体材料中的粘结剂和导电剂，然后对煅烧后的正极固体材料进行元素分析，确定煅烧后的正极固体材料中锂、铁和磷的摩尔比，然后通过补充锂、铁和磷元素使煅烧后的正极固体材料中的锂、铁和磷的摩尔比为1.05︰1︰1，然后对调整元素比例后的正极固体材料再次进行高温煅烧，从而制得可以再次使用的动力电池正极材料组分磷酸铁锂。...

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将磷酸铁锂动力电池放入封闭容器中，然后对封闭容器进行抽真空排除封闭容器中的空气，再对封闭容器进行充氦气，然后通过挤压辊挤压磷酸铁锂动力电池进行破碎，使磷酸铁锂动力电池中的电解液与正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳分离；步骤二、将步骤一处理后的电解液与正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳分离进行初步过滤分离，然后从分离后的正负极极片、高分子微孔隔膜、正负极固体材料以及电池外壳中进一步分拣出正极固体材料和负极固体材料；步骤三、将步骤二分拣后正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳的加入到超临界态二氧化碳中，进一步溶解并回收正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳上吸附残留的电解液，并洗脱正负极极片、高分子微孔隔膜以及电池外壳上吸附残留的正负极固体材料；步骤四、对步骤三中的超临界态二氧化碳进行过滤除去正负极固体材料，然后减压使超临界态二氧化碳中的电解液成分结晶析出，再将结晶析出的电解液成分与步骤二中获得的电解液合并，然后对合并后的电解液进行真空减压精馏，使有机溶剂与六氟磷酸锂分离，将分离出的六氟磷酸锂重新用于配制电解液；步骤五、对步骤二中分拣出的正极固体材料进行高温煅烧，去除正极固体材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯勇，万鸾飞，邓滨，
申请(专利权)人：芜湖格利特新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34