一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106785162A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611062222.1(22)申请日2016.11.19(71)申请人天津赫维科技有限公司地址300134天津市北辰区翡翠城14-1-501(72)发明人郝德利叶丽光(51)Int.Cl.H01M10/54(2006.01)H01M4/58(2010.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法(57)摘要本发明公开了一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法，把磷酸铁锂电极材料粉末在密闭炉中流动氮气保护条件下加热，使电解液中的Li、F、P元素以锂盐的形式在碱溶液中沉积出来，测量材料中锂、铁元素的含量，用醋酸锂和柠檬酸锂的混合物来补充锂的含量使Li、Fe的摩尔比达到1∶1，然后再低温烧结，保留了有用的导电剂和粘接剂，得到再生的磷酸铁锂。本发明得到的磷酸铁锂材料具有较高的比容量，充分保留了极片中的有用成份，使之可以提纯再利用，保护了环境。CN106785162ACN106785162A权利要求书1/1页1.一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法，其特征在于，处理步骤是：1)拆解电池，取出正极片，机械粉碎，风选出正极粉末。2)把磷酸铁锂电极材料粉末在密闭炉中流动氮气保护条件下加热到250～280℃，保持1～2小时，然后冷却到室温取出，流出的氮气通入碱液中吸收。3)处理后的磷酸铁锂材料粉末，测量锂元素和铁元素的含量，计算出Li、Fe的摩尔比，以最终1∶1计算，用醋酸锂和柠檬酸锂的混合物来补充锂的含量，然后在130～150℃保护气氛下，热处理3～5小时，冷却降温到80℃以下，取出，得到再生的磷酸铁锂。2.根据权利要求1，一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法，其特征在于，所述的碱液是LiOH溶液，其中含有20％～50％的尿素，温度在30～50℃。3.根据权利要求1，一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法，其特征在于，所述的醋酸锂和柠檬酸锂的摩尔比在1∶9～5∶5。2CN106785162A说明书1/2页一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法技术领域[0001]本发明涉及一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法，属于化工领域。背景技术[0002]电动汽车的最大优势是引领低碳化、信息化、智能化未来汽车产业的发展方向，在全生命周期内比传统汽车具有更好的能源和环境效益。正因如此，从应对能源结构调整、保护环境、培育未来科技竞争优势出发，主要发达国家都已将新能源汽车上升到国家战略高度，在技术、市场层面出台了很多强力措施。[0003]在此形势下，我国近年来电动汽车发展迅猛。据估计，到2020年，我国纯电动汽车的保有量达到1698万辆，到2030年，我国纯电动汽车的保有量达到6859万辆。其中，采用磷酸铁锂为正极的动力电池占60％以上。磷酸铁锂动力电池大量应用，未来一定会产生大量的失效磷酸铁锂电池。而回收电池中的磷酸铁锂材料是一个资源再利用的问题。[0004]研究表明，活性锂离子的损失是造成磷酸铁锂动力电池失效的最主要原因。一方面，以磷酸铁锂材料为正极的电池在化成时，磷酸铁锂中的锂离子会迁移到负极中，然后再返回到正极，而至少有一部分的锂元素会在这个过程中消耗掉，用于石墨负极的SEI膜形成。由于不同电池采用的石墨负极性能不同，导致锂元素的消耗比例不相同；另一方面，由于电池制备工艺、使用条件及使用环境的差别，导致形成的SEI膜的质量和稳定性差，在随后的充放电中，负极将会消耗更多的来自正极的锂离子，导致电池容量下降，寿命终止。鉴于以上原因，原则上只要补充了锂元素，失效电池中的磷酸铁锂材料就可以再利用。[0005]本发明提供了一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法，在再生处理磷酸铁锂的同时，回收磷酸铁锂材料中含有的电解液中的锂、氟、磷等元素，使资源再利用，减少对环境的危害，保护环境。发明内容[0006]一种环保的磷酸铁锂的再生处理方法，其特征在于，处理步骤是：[0007]1)拆解电池，取出正极片，机械粉碎，风选出正极粉末；[0008]2)把磷酸铁锂电极材料粉末在密闭炉中流动氮气保护条件下加热到250～280℃，保持1～2小时，然后冷却到室温取出，流出的氮气通入碱液中吸收；[0009]3)处理后的磷酸铁锂材料粉末，测量锂元素和铁元素的含量，计算出Li、Fe的摩尔比，以最终1∶1计算，用醋酸锂和柠檬酸锂的混合物来补充锂的含量，然后在130～150℃保护气氛下，热处理3～5小时，冷却降温到80℃以下，取出，得到再生的磷酸铁锂；[0010]所述的碱液是LiOH溶液，其中含有20％～50％的尿素，温度在30～50℃。当碱液出现结晶沉淀时，更换一批新的碱液。从换下的碱液中蒸发水份，得到结晶物LiF和Li3PO4的混合物。[0011