CN106025419A - 一种锂离子动力电池梯次利用回收方法 - Google Patents

一种锂离子动力电池梯次利用回收方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106025419A
CN106025419A CN201610583141.XA CN201610583141A CN106025419A CN 106025419 A CN106025419 A CN 106025419A CN 201610583141 A CN201610583141 A CN 201610583141A CN 106025419 A CN106025419 A CN 106025419A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid material
positive
lithium
negative polarity
electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610583141.XA
Other languages
English (en)
Inventor
陶以彬
柯勇
张春玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Gelite New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Gelite New Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Gelite New Energy Technology Co Ltd filed Critical Wuhu Gelite New Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201610583141.XA priority Critical patent/CN106025419A/zh
Publication of CN106025419A publication Critical patent/CN106025419A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，包括以下步骤：剔除表面不平整、有变形、裂纹和漏液的动力电池包串联单体，剔除内阻数值与中间内阻值偏差大于20%的动力电池包串联单体；根据实际容量与额定容量比值确定动力电池包串联单体的梯次利用用途；然后将实际容量为额定容量10%以下的动力电池包串联单体挤压破碎，将破碎后的动力电池包串联单体中的固液组分分离，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；能够充分地再次利用废旧动力电池包串联单体中的固液组分，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。

Description

一种锂离子动力电池梯次利用回收方法
技术领域
本发明涉及一种动力锂电池梯次利用和微电网储能技术领域，特别是一种锂离子动力电池梯次利用回收方法。
背景技术
我国对于微电网的定义为：微电网是以分布式电源为主，利用储能和控制装置进行实时调节，实现网络内部电力电量平衡的供电网络，可并网运行也可离网独立运行。微电网利用一次能源，使用微型电源，通常配有储能装置，使用电力电子装置进行能量调节，是一种根据用户需求提供电能的小型***。微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换，并提供必要的控制；微电网相对于主电网表现为单一的受控单元，并可同时满足用户对供电可靠和安全方面的需求。
微电网储能是保障微电网供电稳定性和供电电能质量的重要技术手段，其中最为常见的储能方式为电池储能，但是电池储能成本较高。按照国家标准规定，动力电池的容量下降到额定容量的80%就意味着其寿命的终结，如果直接将电池淘汰将造成资源的严重浪费；因此当动力电池不宜在现有车辆上继续使用时，可对其进行梯次利用将其回收再利用于电池储能***中，进行电力***中的削峰填谷，从而提高太阳能等可再生能源的稳定输出，并提高光伏发电的电能质量，不仅可以节约资源还可以降低成本，能取一定的经济效益。
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，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。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，能够充分实现锂离子动力电池的梯次利用，并对确实不能够再进行梯次利用的锂离子动力电池进行充分地回收利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，包括以下步骤：
步骤一、从电动汽车上更换下来的锂离子动力电池包拆解，剔除表面不平整、有变形、裂纹和漏液的动力电池包串联单体，然后检测动力电池包串联单体的内阻，剔除内阻数值与中间内阻值偏差大于20%的动力电池包串联单体；
步骤二、对步骤一筛选后的动力电池包串联单体进行容量检测，实际容量为总额定容量80～100%的用于大型公交车和高速电动汽车，实际容量为额定容量60～80%的用于市政特种功能车，实际容量为额定容量40～60%的用于低速微型电动车和游览观光车，实际容量为额定容量10～40%的用作微电网***储能电池，实际容量为额定容量10%以下的进行拆解；所述市政特种功能车为道路清洁车、小型洒水车、市政维修车等；
步骤三、将步骤二中实际容量为额定容量10%以下的动力电池包串联单体放入封闭容器中，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动力电池包串联单体进行破碎，使动力电池包串联单体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；
步骤四、将步骤三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。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤五：将步骤四分拣后正负极极片、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。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤六：对步骤五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。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤七：对步骤四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，还包括步骤八：将步骤四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。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，首先根据实际容量与额定容量比值确定动力电池包串联单体的梯次利用用途；然后将实际容量为额定容量10%以下的动力电池包串联单体挤压破碎，将破碎后的动力电池包串联单体中的固液组分分离，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；能够充分地再次利用废旧动力电池包串联单体中的固液组分，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
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本实施例所提供的一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，包括以下步骤：
步骤一、从电动汽车上更换下来的锂离子动力电池包拆解，剔除表面不平整、有变形、裂纹和漏液的动力电池包串联单体，然后检测动力电池包串联单体的内阻，剔除内阻数值与中间内阻值偏差大于20%的动力电池包串联单体。
步骤二、对步骤一筛选后的动力电池包串联单体进行容量检测，实际容量为总额定容量80～100%的用于大型公交车和高速电动汽车，实际容量为额定容量60～80%的用于市政特种功能车，所述市政特种功能车为道路清洁车、小型洒水车、市政维修车等，实际容量为额定容量40～60%的用于低速微型电动车和游览观光车，实际容量为额定容量10～40%的用作微电网***储能电池，实际容量为额定容量10%以下的进行拆解。
步骤三、将步骤二中实际容量为额定容量10%以下的动力电池包串联单体放入封闭容器中，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动力电池包串联单体进行破碎，使动力电池包串联单体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。
步骤四、将步骤三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。
步骤五、将步骤四分拣后正负极极片、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。
步骤六、对步骤五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。
步骤七、对步骤四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。
步骤八、将步骤四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。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、从电动汽车上更换下来的锂离子动力电池包拆解，剔除表面不平整、有变形、裂纹和漏液的动力电池包串联单体，然后检测动力电池包串联单体的内阻，剔除内阻数值与中间内阻值偏差大于20%的动力电池包串联单体；
步骤二、对步骤一筛选后的动力电池包串联单体进行容量检测，实际容量为总额定容量80～100%的用于大型公交车和高速电动汽车，实际容量为额定容量60～80%的用于市政特种功能车，实际容量为额定容量40～60%的用于低速微型电动车和游览观光车，实际容量为额定容量10～40%的用作微电网***储能电池，实际容量为额定容量10%以下的进行拆解；
步骤三、将步骤二中实际容量为额定容量10%以下的动力电池包串联单体放入封闭容器中，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动力电池包串联单体进行破碎，使动力电池包串联单体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；
步骤四、将步骤三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。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，其特征在于：还包括步骤五：将步骤四分拣后正负极极片、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。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，其特征在于：还包括步骤六：对步骤五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。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，其特征在于：还包括步骤七：对步骤四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。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子动力电池梯次利用回收方法，其特征在于：还包括步骤八：将步骤四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。
CN201610583141.XA 2016-07-24 2016-07-24 一种锂离子动力电池梯次利用回收方法 Pending CN106025419A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610583141.XA CN106025419A (zh) 2016-07-24 2016-07-24 一种锂离子动力电池梯次利用回收方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610583141.XA CN106025419A (zh) 2016-07-24 2016-07-24 一种锂离子动力电池梯次利用回收方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106025419A true CN106025419A (zh) 2016-10-12

Family

ID=57117326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610583141.XA Pending CN106025419A (zh) 2016-07-24 2016-07-24 一种锂离子动力电池梯次利用回收方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106025419A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107046293A (zh) * 2016-11-21 2017-08-15 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 基于电池梯次利用的公交充电站预制舱式储能***及方法
CN111430832A (zh) * 2020-03-11 2020-07-17 中南大学 一种废旧三元锂离子电池无需放电预处理的全资源回收方法
CN109103535B (zh) * 2018-08-09 2021-04-16 深圳市伟创源科技有限公司 一种汽车梯次电池模组的拆解方法
CN113381088A (zh) * 2021-05-31 2021-09-10 哈尔滨工业大学 一种跨临界流体强化分离废旧锂离子电池中正极活性物质与铝集流体的方法
CN113725507A (zh) * 2021-09-29 2021-11-30 阳光电源股份有限公司 一种换电电池处理***及方法
CN116525979A (zh) * 2023-07-03 2023-08-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体及其制备方法、制备装置、电池和用电装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102347520A (zh) * 2011-10-08 2012-02-08 佛山市邦普循环科技有限公司 新能源车用动力电池回收方法
CN102496752A (zh) * 2011-12-19 2012-06-13 中国海洋石油总公司 一种回收废旧锂离子电池电解液的方法
CN103959553A (zh) * 2011-08-12 2014-07-30 莱昂工程公司 用于从伽伐尼电池回收活性材料的方法和活性材料分离设备、尤其活性金属分离设备
CN105406146A (zh) * 2015-12-31 2016-03-16 哈尔滨工业大学 废旧锂离子电池电解液的二氧化碳亚临界萃取回收再利用方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103959553A (zh) * 2011-08-12 2014-07-30 莱昂工程公司 用于从伽伐尼电池回收活性材料的方法和活性材料分离设备、尤其活性金属分离设备
CN102347520A (zh) * 2011-10-08 2012-02-08 佛山市邦普循环科技有限公司 新能源车用动力电池回收方法
CN102496752A (zh) * 2011-12-19 2012-06-13 中国海洋石油总公司 一种回收废旧锂离子电池电解液的方法
CN105406146A (zh) * 2015-12-31 2016-03-16 哈尔滨工业大学 废旧锂离子电池电解液的二氧化碳亚临界萃取回收再利用方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107046293A (zh) * 2016-11-21 2017-08-15 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 基于电池梯次利用的公交充电站预制舱式储能***及方法
CN107046293B (zh) * 2016-11-21 2020-04-21 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 基于电池梯次利用的公交充电站预制舱式储能***及方法
CN109103535B (zh) * 2018-08-09 2021-04-16 深圳市伟创源科技有限公司 一种汽车梯次电池模组的拆解方法
CN111430832A (zh) * 2020-03-11 2020-07-17 中南大学 一种废旧三元锂离子电池无需放电预处理的全资源回收方法
CN113381088A (zh) * 2021-05-31 2021-09-10 哈尔滨工业大学 一种跨临界流体强化分离废旧锂离子电池中正极活性物质与铝集流体的方法
CN113725507A (zh) * 2021-09-29 2021-11-30 阳光电源股份有限公司 一种换电电池处理***及方法
CN116525979A (zh) * 2023-07-03 2023-08-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体及其制备方法、制备装置、电池和用电装置
CN116525979B (zh) * 2023-07-03 2023-09-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体及其制备方法、制备装置、电池和用电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106025419A (zh) 一种锂离子动力电池梯次利用回收方法
CN105895984A (zh) 一种磷酸铁锂动力电池的回收处理工艺
CN103138019B (zh) 一种电动汽车用动力电池的余能梯次利用方法
CN102347520B (zh) 新能源车用动力电池回收方法
CN206976499U (zh) 一种全固态电池
CN105261760A (zh) 锂离子电池水性正极复合集流体、正极片及其制备方法、锂离子电池
CN113976595B (zh) 一种软包锂离子电池回收处理***及工艺
CN111088430A (zh) 一种锂电池正极废弃浆料的回收处理方法
CN105826508A (zh) 压电陶瓷复合隔膜、其制备方法及锂离子电池
CN103449395A (zh) 一种从水系废旧磷酸铁锂电池中回收再生正极材料的方法
CN107634222A (zh) 一种废旧磷酸铁锂正极材料的再生方法
CN102544627A (zh) 一种锂电池电极材料中n-甲基吡咯烷酮的回收方法
CN104810566A (zh) 一种废旧磷酸铁锂动力电池绿色回收处理方法
CN105006589A (zh) 一种锂离子电池的回收方法
CN106384855A (zh) 一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法
CN111036651A (zh) 一种锂电池正极废弃浆料的回收***
CN105162225A (zh) 一种外混自重构超级电容电池电路及快速充电控制方法
CN102709622A (zh) 一种超声协同的失效锂离子电池中钴酸锂材料水热修复的方法
CN206242904U (zh) 一种混合动力汽车的新型电源***
CN206516692U (zh) 快速充电长循环动力电池***
CN102673422B (zh) 一种纯电动汽车能量***构型及其车辆储能控制***
CN102152733B (zh) 一种电动或混合动力汽车用双电压复合储能方法及装置
CN108172736A (zh) 一种锂离子电池杂化隔膜的制备方法
CN110767955A (zh) 一种铅酸电池废铅膏的活化方法
CN102324551A (zh) 一种钛酸锂与锰酸锂体系锂离子电池及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161012

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication