一种动力锂离子电池的回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到新能源汽车的动力电池，特别是涉及到新能源汽车动力电池的回收处理。
【背景技术】
[0002]随着新能源汽车的快速发展，人们对新能源汽车动力电池的回收处理越来越重视。新能源汽车动力电池的回收处理方法主要有二种，一种是焚烧法回收相关金属，一种是湿法回收各种电池原料。焚烧法设备投资大，原料回收率低，回收过程容易产生焚烧尾气，造成二次污染。湿法回收工艺复杂，消耗的化学药品较多，回收过程容易产生废水排放。造成二次污染。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种新的新能源汽车动力电池回收处理方法，在提高电池原料的回收率同时降低回收过程的二次污染。本发明主要由二个过程完成，一是电池PACK拆解，一是单体电池拆解。电池PACK拆解主要包括电池放电、外壳拆除回收、高压器件拆除回收、高低压接插件拆除回收、电池管理系统拆解回收、各种传感器拆解回收、各种辅助功能器件拆解回收、各种线束拆解回收、电池模块拆解为单体电池。电池PACK拆解第一步是将电池PACK的剩余电量放完，避免拆解过程电池短路引发安全事故;第二步是电池PACK外壳打开，电池盖拆除回收;第三步是拆解电池PACK的高压电路，回收高压器件;第四步是拆解电池PACK的低压电路，回收低压器件；第五步是拆解电池PACK的电气接口，回收高低压接插件;第六步是拆解电池PACK的电池管理系统，回收电池管理系统;第七步是拆解电池模块，回收单体电池;第八步是回收拆解电池PACK产生的线束、连接片、螺栓及电池PACK外壳。单体电池拆解主要包括电池破壳、电解液溶剂回收、电解质无害化处理、电池外壳拆除回收、电芯拆解、隔膜回收、正极片热处理、铝箔回收、正极粉回收、负极片热处理、铜箔回收、负极粉回收。单体电池拆解第一步是在单体电池外壳上开口，使电池内部与外部导通;单体电池拆解第二步是将开口的单体电池放入电池电解液溶剂回收装置，回收电池电解液有机溶剂，电池电解液溶剂回收装置可以是加热蒸馏装置也可以是减压蒸馏装置;单体电池拆解第三步是电解质无害化处理，将电池放入碳酸钠溶液或其他碱性溶液进行电解质无害化处理同时可以回收电解质的锂元素;单体电池拆解第四步是拆除单体电池的外壳，将电池电芯取出，同时回收电池外壳；单体电池拆解第五步是电池电芯拆解，将电池电芯拆解为隔膜、正极片、负极片，同时回收隔膜；单体电池拆解第六步是正极片热处理，正极片加热到300-600°C，使正极粘结剂生效;单体电池拆解第七步是分离正极粉与铝箔，机械分离正极粉与铝箔，同时回收铝箔与正极粉;单体电池拆解第八步是负极片热处理，正极片加热到300-600 °C，使负极粘结剂生效;单体电池拆解第九步是分离负极粉与铜箔，机械分离负极粉与铜箔，同时回收负极粉与铜箔。电池PACK拆解主要是将汽车动力电池包拆解为单体电池，电池PACK放电、开壳后拆解内部电路可以调整次序，如可以先拆解传感器再拆解主电路或者先拆解低压电路再拆解高压电路。单体电池拆解主要是将组成单体电池的各种材料拆分回收，将单体电池拆分为外壳、隔膜、正极集流体、正极粉、负极集流体、负极粉、电解液溶剂回收，单体电池拆解回收首先进行电解液溶剂的回收然后再进行其他材料的回收，正负极片的回收处理次序可以调整。
【附图说明】
[0004]附图1是动力电池PACK的拆解处理流程示意图，附图2是单体电池的拆解处理流程示意图。
【具体实施方式】
[0005]实施例一
18650电池PACK拆解。电池PACK拆解第一步将电池PACK的剩余电量放完;第二步打开电池PACK外壳，电池盖拆除回收;第三步拆解电池PACK的高压电路，回收高压器件;第四步拆解电池PACK的低压电路，回收低压器件;第五步拆解电池PACK的电气接口，回收高低压接插件;第六步拆解电池PACK的电池管理系统，回收电池管理系统;第七步拆解电池模块，回收单体18650电池；第八步回收拆解电池PACK产生的线束、连接片、螺栓及电池PACK外壳。18650单体电池拆解第一步在单体电池外壳底部打孔;第二步将开口的单体电池放入电池电解液溶剂回收装置，回收电池电解液有机溶剂;第三步将电池放入碳酸钠溶液进行电解质无害化处理;第四步拆除单体电池的外壳，将电池电芯取出，同时回收电池外壳;第五步电池电芯拆解，将电池电芯拆解为隔膜、正极片、负极片，同时回收隔膜;第六步正极片热处理，正极片加热到400°C左右，使正极粘结剂生效;第七步分离正极粉与铝箔，机械分离正极粉与铝箔，同时回收铝箔与正极粉;第八步负极片热处理，正极片加热到400°C左右，使负极粘结剂生效;第九步分离负极粉与铜箔，机械分离负极粉与铜箔，同时回收负极粉与铜箔。
[0006]实施例二
方形电池PACK拆解。电池PACK拆解第一步将电池PACK的剩余电量放完;第二步打开电池PACK外壳，电池盖拆除回收;第三步拆解电池PACK的高压电路，回收高压器件;第四步拆解电池PACK的低压电路，回收低压器件;第五步拆解电池PACK的电气接口，回收高低压接插件;第六步拆解电池PACK的电池管理系统，回收电池管理系统;第七步拆解电池模块，回收单体方形电池;第八步回收拆解电池PACK产生的线束、连接片、螺栓及电池PACK外壳。方形单体电池拆解第一步将单体电池外壳上的防爆阀刺穿;第二步将单体电池放入电池电解液溶剂回收装置，回收电池电解液有机溶剂;第三步将电池放入碳酸钠溶液进行电解质无害化处理;第四步拆除单体电池的外壳，将电池电芯取出，同时回收电池外壳;第五步电池电芯拆解，将电池电芯拆解为隔膜、正极片、负极片，同时回收隔膜;第六步正极片热处理，正极片加热到400°C左右，使正极粘结剂生效;第七步分离正极粉与铝箔，机械分离正极粉与铝箔，同时回收铝箔与正极粉;第八步负极片热处理，正极片加热到400°C左右，使负极粘结剂生效;第九步分离负极粉与铜箔，机械分离负极粉与铜箔，同时回收负极粉与铜箔。
[0007]实施例三
软包装电池PACK拆解。电池PACK拆解第一步将电池PACK的剩余电量放完;第二步打开电池PACK外壳，电池盖拆除回收;第三步拆解电池PACK的高压电路，回收高压器件;第四步拆解电池PACK的低压电路，回收低压器件;第五步拆解电池PACK的电气接口，回收高低压接插件;第六步拆解电池PACK的电池管理系统，回收电池管理系统;第七步拆解电池模块，回收单体软包装电池;第八步回收拆解电池PACK产生的线束、连接片、螺栓及电池PACK外壳。软包装单体电池拆解第一步将单体电池铝塑膜外壳刺穿;第二步将单体电池放入电池电解液溶剂回收装置，回收电池电解液有机溶剂;第三步将电池放入碳酸钠溶液进行电解质无害化处理;第四步拆除单体电池的外壳，将电池电芯取出，同时回收电池铝塑膜外壳;第五步电池电芯拆解，将电池电芯拆解为隔膜、正极片、负极片，同时回收隔膜;第六步正极片热处理，正极片加热到400°C左右，使正极粘结剂生效;第七步分离正极粉与铝箔，机械分离正极粉与铝箔，同时回收铝箔与正极粉;第八步负极片热处理，正极片加热到400°C左右，使负极粘结剂生效；第九步分离负极粉与铜箔，机械分离负极粉与铜箔，同时回收负极粉与铜箔。
[0008]上述实施例只是本发明的部分应用，电池PACK拆解过程根据具体的电池PACK结构可以进行相应的调整，主要是通过相应的工具将电池PACK拆解为单体电池。单体电池的拆解根据具体的单体电池参数可以进行相应的调整，如电池外壳开口的位置及开口方式、极片热处理的温度等。
【主权项】
1.一种动力锂离子电池回收方法，主要包含电池PACK拆解和单体电池拆解，电池PACK拆解主要包括电池放电、外壳拆除回收、高压器件拆除回收、高低压接插件拆除回收、电池管理系统拆解回收、各种传感器拆解回收、各种辅助功能器件拆解回收、各种线束拆解回收、电池模块拆解为单体电池;单体电池拆解主要包括电池破壳、电解液溶剂回收、电解质无害化处理、电池外壳拆除回收、电芯拆解、隔膜回收、正极片热处理、铝箔回收、正极粉回收、负极片热处理、铜箔回收、负极粉回收，其特征在于单体电池拆解过程在电芯拆解前有电解液溶剂回收流程。2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于单体电池拆解过程在电解液溶剂回收流程后电芯拆解前有电解质无害化处理流程。3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于单体电池拆解过程正极片热处理与负极片热处理流程各自独立。
【专利摘要】动力锂离子电池的回收主要由二个过程完成，一是电池PACK拆解，一是单体电池拆解。电池PACK拆解主要包括电池放电、外壳拆除回收、高压器件拆除回收、高低压接插件拆除回收、电池管理系统拆解回收、各种传感器拆解回收、各种辅助功能器件拆解回收、各种线束拆解回收、电池模块拆解为单体电池。单体电池拆解主要包括电池破壳、电解液溶剂回收、电解质无害化处理、电池外壳拆除回收、电芯拆解、隔膜回收、正极片热处理、铝箔回收、正极粉回收、负极片热处理、铜箔回收、负极粉回收。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M10/54
【公开号】CN105655663
【申请号】
【发明人】周虎, 周思齐
【申请人】周虎
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月13日