一种废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114927787A(43)申请公布日2022.08.19(21)申请号202210451145.8(22)申请日2022.04.27(71)申请人中国科学技术大学地址230026安徽省合肥市金寨路96号(72)发明人孙金华方正王青松(74)专利代理机构合肥天明专利事务所(普通合伙)34115专利代理师周静(51)Int.Cl.H01M10/54(2006.01)H01M10/44(2006.01)B22F1/054(2022.01)C25C1/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法(57)摘要本发明公开了一种废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法，包括以下步骤：将乙酸锌溶解在水中得到一定浓度的乙酸锌溶液，再将向其中投入废旧锂离子电池进行浸泡放电处理，放电完成后即可取出可安全拆解的废旧锂离子电池。本发明以乙酸盐溶液作为放电介质，放电预处理过程具有高效、安全和低腐蚀的优势，操作流程简单且无需专业设备，不会造成电池外壳腐蚀和电解液泄露，在避免对环境产生二次污染的同时，也提高了后续金属资源的回收率。CN114927787ACN114927787A权利要求书1/1页1.一种废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法，其特征在于：包括以下步骤：将乙酸锌溶解在水中得到乙酸锌溶液，再向其中投入废旧锂离子电池进行浸泡放电处理，放电完成后即可取出可安全拆解的废旧锂离子电池。2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法，其特征在于：所述乙酸锌溶液的浓度为0.8～1.2mol/L。3.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法，其特征在于：所述浸泡放电处理是在室温环境中进行的，浸泡放电处理过程中废旧锂离子电池浸没在乙酸锌溶液内。4.根据权利要求1至3任一项所述的废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法，其特征在于：对废旧锂离子电池进行放电过程中，采用铂金属丝作为引线将废旧锂离子电池的正负极与电压计相连接，用于记录放电过程电压的波动情况。5.根据权利要求1至3任一项所述的废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法，其特征在于：对废旧锂离子电池进行放电过程中，采用K型热电偶测量放电过程废旧锂离子电池表面的温度变化。6.根据权利要求1至3任一项所述的废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法，其特征在于：所述浸泡放电处理是在通风环境中进行的。7.根据权利要求1至3任一项所述的废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法，其特征在于：对放电完成后取出的废旧锂离子电池进行穿刺实验并记录其表面温度波动。2CN114927787A说明书1/4页一种废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法技术领域[0001]本发明属于废旧锂离子电池回收领域，具体涉及一种废旧锂离子电池高效安全且低腐蚀的放电方法。背景技术[0002]锂离子电池因其在能量密度、倍率性能和循环寿命等方面的显著优势而备受关注。近年来，新能源汽车与电化学储能行业的迅猛发展极大地刺激了对于锂离子电池的需求，与此同时也造成了大量亟需妥善处置的废旧电池。随着矿产资源的枯竭与开采成本的上升，回收利用蕴含丰富金属资源的废旧锂离子电池将是解决行业持续性发展的关键。目前废旧锂离子电池的回收技术主要分别湿法、火法和直接修复法三种，但在废旧电池进入回收流程之前需要进行一系列的预处理过程，如放电、拆解和分选等工序以达到安全、高效回收的目的。[0003]废旧锂离子电池由于荷电状态和热稳定性存在差异，其中残余电量在储存运输和拆解过程中极易诱发热失控，进而导致燃烧爆炸事故。放电工序作为预处理环节的第一步，是保障废旧锂离子电池安全回收的关键步骤。废旧锂离子电池安全放电方法可以分为物理放电、冷冻惰化放电和化学放电，CN108134154A提出使用云母粉混合碳酸钙、次石墨的导电粉体作为放电介质，利用其良好的导电性能，在充分接触废旧锂离子电池正负极的条件下，实现电压快速降低至0.6V以下的放电效果，但采用导电粉末直接致使电池短路放电存在温度骤升而发生燃爆事故的安全隐患；CN111430832A与CN107293819B分别提出采用干冰或液氮作为冷却剂，同时通入惰性气体保护进行破碎或者放电，这种方法虽然能够一定程度上抑制残余电量引发的放热反应，但是需要专业设备的投入和后续高昂的操作成本，且无法解决储运环节可能存在的安全问题；CN106252772A提出质量浓度3‑5％的氯化钠溶液浸泡废旧锂离子电池10‑15天后，再针刺停留半小时以上彻底释放残余电量，该方法能够确保操作过程与后续环节的安全性，但是整个过程耗时太久且Cl‑对电池外壳的腐蚀会造成电解液泄露，效率低且污染环境；CN1