锂电池是一种能量转化与储存的装置,锂电池的种类有很多,而且在当前社会被大量生产、利用,锂电池为人类创造了很多方便,很多地方都需要用到锂电池,钢壳锂电池中,外壳为钢壳、正极板为铝箔、负极板为铜箔、正极材料为钴酸锂、负极材料为石墨、隔膜为高分子薄膜、电解液为溶解有六氟磷酸锂的碳酸乙烯。
生物法虽然回收效率高、分离效果好,但生物群落培养过程繁琐,依靠当前科技水平难以实现工业化。湿法回收是将正极片进行分离,正极材料用酸进行溶解,将金属离子浸取出来,然后通过萃取、沉淀以及电化学等方式将金属离子进行分离。
湿法回收可以有效回收电池中的各种金属元素,做到资源回收利用,能耗高、设备投资大。
一种废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收工艺,其特征是按如下步骤进行:
1、采用物理法进行前处理:拆解废旧电源的外壳得到封装的磷酸铁锂电池,在对封装的磷酸铁锂电池进行批量放电处理后,切割磷酸铁锂电池的铝壳体,将外覆有塑料薄膜的电芯与铝壳体分离,然后剥除电芯外覆的塑料薄膜,去除电解液,获得电芯;
2、从电芯中取出磷酸铁锂电池正极片,通过机械力与热场共同作用的物理方法,将磷酸铁锂电池正极片的磷酸铁锂材料从铝箔离下来,分别得到磷酸铁锂回收料和完整的铝箔;是将磷酸铁锂电池正极片展开,集中进行预热处理,通过预热升温使残留的电解液挥发;在完成预热后进行机械分离。
3、利用球磨、研磨或其它粉碎方式的机械物理方法,对磷酸铁锂回收料进行微细粉碎处理,获得磷酸铁锂微细料;
4、采用化学法作后期深度处理:先利用碱溶液对磷酸铁锂微细料进行溶解,以去除杂质,提高纯度;再采用固相法添加锂源,在氮气气氛中对缺锂态的磷酸铁锂材料进行焙烧修复补锂,获得磷酸铁锂新材料。
废旧锂电池正极材料的回收方法及所得球形氧化镍材料及应用。回收方法包括:
(1)拆解得正极片;
(2)正极片浸泡得正极活性材料;
(3)正极活性材料氧化焙烧得焙烧渣;
(4)焙烧渣还原焙烧得第二焙烧渣;
(5)第二焙烧渣浸溶得混合溶液;
(6)根据目标产物的元素配比向混合溶液中补充相应的金属元素,得镍‑钴‑锰混合溶液;
(7)镍‑钴‑锰混合溶液、氨水和碳酸盐/碳酸氢盐溶液分别同时加入至反应容器中进行反应,得碳酸盐沉淀;
(8)将碳酸盐沉淀惰性焙烧,得到球形氧化镍材料。该回收方法所得球形氧化镍材料能够作为锂电池负极材料应用,且作为锂电池负极材料使用时具有优异的质量比容量和倍率性能。
废旧磷酸铁锂电池有关键材料,分别为:正极材料、负极材料、电解液、以及隔膜。在负极材料当中,目前主要以天然石墨和人造石墨为主。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料,以及其他的一些金属间化合物等等,围绕着对锂离子动力电池的能量密度、性、长寿命的提升的要求,对未来的负极材料的走向,也提出了很多要求,基于咱们上面说到的几种材料,各有优异,现阶段来说锂电池负极材料基本上还都是以石墨类碳负极材料为主,用以石墨类碳负极材料进行表面包覆改性,增加与电解液的相容性、减少不可逆容量、增加倍率性能也是当下提升的一个重点。
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