一種鋰電池的鈷酸鋰材料的修復(fù)回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于循環(huán)再利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池的鈷酸鋰材料修復(fù)回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電池是眾多電子電器產(chǎn)品的動(dòng)力源，種類(lèi)繁多。其中鋰電池以其顯著的優(yōu)點(diǎn)，諸如體積小、質(zhì)量輕、無(wú)記憶效應(yīng)、污染較小等，成為新一代綠色電池，在許多場(chǎng)合取代了有線電源及燃料電源，為現(xiàn)代電子、無(wú)線通訊產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展提供了能源及動(dòng)力保障。目前，鋰電池已廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、筆記本電腦、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等領(lǐng)域，并有望在電動(dòng)汽車(chē)、航天和儲(chǔ)能等方面得到應(yīng)用。
[0003]隨著鋰離子電池的廣泛使用，相應(yīng)的，也產(chǎn)生了大量的廢棄的鋰離子電池，對(duì)廢棄的鋰離子電池進(jìn)行合理有效的資源化處置，尤其對(duì)正極材料鈷酸鋰回收再利用，不僅可以緩解潛在的環(huán)境污染壓力，同時(shí)能解決鈷資源緊張的問(wèn)題，具有重大的意義。
[0004]目前所形成的廢棄的鈷鋰離子電池處理方式，主要是采用濕法冶金方式對(duì)其中的鈷、鋰等金屬進(jìn)行回收再利用，但是目前的回收利用方法的中間環(huán)節(jié)較多，導(dǎo)致回收利用的效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種鋰電池材料回收利用方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的回收利用方法的中間環(huán)節(jié)較多，導(dǎo)致回收利用的效率不高的問(wèn)題。
[0006]第一方面，本發(fā)明實(shí)施提供了一種鋰電池的鈷酸鋰材料的修復(fù)回收方法，，所述方法包括:
[0007]將鋰電池的正極鋁箔片加熱煅燒后，獲取所述正極鋁箔片上脫落的鈷酸鋰粉末；
[0008]將所述鈷酸鋰粉末加入至氫氧化鋰溶液中得到混合液，將所述混合液放置在第一溫度范圍的超聲環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)；
[0009]將反應(yīng)后的所述混合液進(jìn)行降溫過(guò)濾，得到鈷酸鋰膏體；
[0010]將所述鈷酸鋰膏體進(jìn)行干燥處理，得到鈷酸鋰顆粒。
[0011]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，在所述將所述鈷酸鋰膏體進(jìn)行干燥處理，得到回收的鈷酸鋰顆粒步驟之后，所述方法還包括:
[0012]對(duì)所述鈷酸鋰顆粒進(jìn)行磨粉處理，然后對(duì)磨粉后的鈷酸鋰進(jìn)行過(guò)濾，得到鈷酸鋰粉末。
[0013]結(jié)合第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述對(duì)所述鈷酸鋰顆粒進(jìn)行磨粉處理，然后對(duì)磨粉后的鈷酸鋰進(jìn)行過(guò)濾，得到鈷酸鋰粉末步驟具體包括:
[0014]將所述鈷酸鋰顆粒放入球磨機(jī)進(jìn)行磨粉，所述球磨機(jī)的磨粉時(shí)長(zhǎng)為0.5-1小時(shí)，所述球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為200-400轉(zhuǎn)/分鐘，將經(jīng)過(guò)磨粉后的鈷酸鋰顆粒經(jīng)過(guò)300-600目篩得到鈷酸鋰粉末。
[0015]結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述將鋰電池的正極鋁箔片加熱煅燒后，獲取所述正極鋁箔片上脫落的鈷酸鋰粉末步驟包括:
[0016]將鋰電池進(jìn)行裁剪得到鋰電池的正極鋁箔片，將所述正極鋁箔片裁剪至預(yù)定尺寸的裁剪片；
[0017]將所述裁剪片放入煅燒爐內(nèi)，以5-20攝氏度/分鐘的加熱速度，加熱至400-450攝氏度，并持續(xù)加熱1-1.5小時(shí)后自然冷卻；
[0018]將冷卻后的負(fù)極鋁箔片進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)和過(guò)濾，得到鈷酸鋰粉末，所述過(guò)濾網(wǎng)為300-600 目篩。
[0019]結(jié)合第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述裁剪片的預(yù)定尺寸為:裁剪片的長(zhǎng)為1.5厘米-2.5厘米，所述裁剪片的寬為1.5厘米-2.5厘米。
[0020]結(jié)合第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能實(shí)現(xiàn)方式中，在所述將鋰電池進(jìn)行裁剪得到鋰電池的正極鋁箔片，將所述正極鋁箔片裁剪至預(yù)定尺寸的裁剪片步驟之前，所述方法還包括:
[0021 ] 將所述鋰電池連接放電設(shè)備進(jìn)行放電處理。
[0022]結(jié)合第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第六種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述裁剪片放入煅燒爐內(nèi)步驟具體為:
[0023]將所述裁剪片放入坩禍內(nèi)，所述裁剪片與坩禍容積的比例為1:5-1:10，然后將所述坩禍放置在馬弗爐中。
[0024]結(jié)合第一方面，在第一方面的第七種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述鈷酸鋰粉末加入至氫氧化鋰溶液中得到混合液，將所述混合液放置在第一溫度范圍的超聲環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)步驟具體為:
[0025]將所述鈷酸鋰粉末加至氫氧化鋰溶液中得到混合液，所述氫氧化鋰溶液的濃度為2-3mol/L，所述鈷酸鋰粉末與所述氫氧化鋰溶液的固液比g/ml為1:70_1:30，所述第一溫度范圍為60-120攝氏度，在所述第一溫度范圍持續(xù)時(shí)間為4-8小時(shí)。
[0026]結(jié)合第一方面，在第一方面的第八種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述鈷酸鋰粉末加入至氫氧化鋰溶液中得到混合液，將所述混合液放置在第一溫度范圍的超聲環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)步驟中，所述方法還包括:
[0027]將所述混合液放入超聲反應(yīng)釜密封，打開(kāi)超聲裝置，并對(duì)所述混合液進(jìn)行攪拌，所述超聲裝置的功率為700-950瓦，攪拌的速度為100-150轉(zhuǎn)/分鐘。
[0028]結(jié)合第一方面，在第一方面的第九種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述鈷酸鋰膏體進(jìn)行干燥處理，得到鈷酸鋰顆粒步驟具體為:
[0029]將所述鈷酸鋰膏體在70-90攝氏度的干燥箱中干燥8-10小時(shí)，獲取干燥的鈷酸鋰顆粒。
[0030]在本發(fā)明中，鋰電池的正極鋁箔片經(jīng)煅燒后，粘在所述正極鋁箔片上的鈷酸鋰能夠高效的脫落，有效的去除附著在鈷酸鋰表面的部分有機(jī)物，然后將脫落的鈷酸鋰粉末中加入至氫氧化鋰溶液中得到混合液，并將所述混合液在第一溫度范圍內(nèi)的超聲環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)，有效的縮短了鈷酸鋰的修復(fù)時(shí)間，并且增加失效鈷酸鋰結(jié)構(gòu)中鋰離子的含量，從而提高修復(fù)后鈷酸鋰的電化學(xué)性能，使修復(fù)后的鈷酸鋰可直接作為生產(chǎn)鋰電池的正極原料。本發(fā)明能有效地處置廢鋰電池中的鈷酸鋰材料，有效的避免環(huán)境污染，提高鋰電池的回收利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的鋰電池材料的回收利用方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供鋰電池的鈷酸鋰材料的修復(fù)回收方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)鋰電池回收利用時(shí)，主要采用濕法冶金方式對(duì)其中的鈷、鋰等金屬進(jìn)行回收再利用，但是目前的回收利用方法的中間環(huán)節(jié)較多，導(dǎo)致回收利用的效率不高的問(wèn)題。由于鈷酸鋰失效的主要原因是其內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生塌陷及表面被有機(jī)物附著覆蓋而引發(fā)電化學(xué)性能衰退，本發(fā)明通過(guò)煅燒前期處理，結(jié)合超聲強(qiáng)化下所產(chǎn)生空化效應(yīng)的特點(diǎn)，利用產(chǎn)生的機(jī)械剪力、瞬態(tài)局部的高溫高壓以及自由基的強(qiáng)氧化能力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)鈷酸鋰表面有機(jī)物的去除及其晶體結(jié)構(gòu)的修復(fù)，從而恢復(fù)其良好的電化學(xué)性能。該工藝明顯減少回收的中間環(huán)節(jié)并提高回收利用效率。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0034]圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的鋰電池的鈷酸鋰材料的修復(fù)回收方法的實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下:
[0035]在步驟S101中，將鋰電池的正極鋁箔片加熱煅燒后，獲取所述正極鋁箔片上脫落的鈷酸鋰粉末。
[0036]具體的，所述鋰電池，即本發(fā)明實(shí)施例中用于回收利用的廢棄的鋰電池，可以為智能設(shè)備所使用的鋰電池，也可以為汽車(chē)