一種鋰電池的鈷酸鋰材料的修復回收方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于循環再利用技術領域，尤其涉及一種鋰電池的鈷酸鋰材料修復回收方法。
【背景技術】
[0002]電池是眾多電子電器產品的動力源，種類繁多。其中鋰電池以其顯著的優點，諸如體積小、質量輕、無記憶效應、污染較小等，成為新一代綠色電池，在許多場合取代了有線電源及燃料電源，為現代電子、無線通訊產業的飛速發展提供了能源及動力保障。目前，鋰電池已廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、攝像機、數碼相機等領域，并有望在電動汽車、航天和儲能等方面得到應用。
[0003]隨著鋰離子電池的廣泛使用，相應的，也產生了大量的廢棄的鋰離子電池，對廢棄的鋰離子電池進行合理有效的資源化處置，尤其對正極材料鈷酸鋰回收再利用，不僅可以緩解潛在的環境污染壓力，同時能解決鈷資源緊張的問題，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其中的鈷、鋰等金屬進行回收再利用，但是目前的回收利用方法的中間環節較多，導致回收利用的效率不高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種鋰電池材料回收利用方法，以解決現有技術的回收利用方法的中間環節較多，導致回收利用的效率不高的問題。
[0006]第一方面，本發明實施提供了一種鋰電池的鈷酸鋰材料的修復回收方法，，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境下進行反應；
[0009]將反應后的所述混合液進行降溫過濾，得到鈷酸鋰膏體；
[0010]將所述鈷酸鋰膏體進行干燥處理，得到鈷酸鋰顆粒。
[0011]結合第一方面，在第一方面的第一種可能實現方式中，在所述將所述鈷酸鋰膏體進行干燥處理，得到回收的鈷酸鋰顆粒步驟之后，所述方法還包括:
[0012]對所述鈷酸鋰顆粒進行磨粉處理，然后對磨粉后的鈷酸鋰進行過濾，得到鈷酸鋰粉末。
[0013]結合第一方面的第一種可能實現方式，在第一方面的第二種可能實現方式中，所述對所述鈷酸鋰顆粒進行磨粉處理，然后對磨粉后的鈷酸鋰進行過濾，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進行磨粉，所述球磨機的磨粉時長為0.5-1小時，所述球磨機的轉速為200-400轉/分鐘，將經過磨粉后的鈷酸鋰顆粒經過300-600目篩得到鈷酸鋰粉末。
[0015]結合第一方面，在第一方面的第三種可能實現方式中，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定尺寸的裁剪片；
[0017]將所述裁剪片放入煅燒爐內，以5-20攝氏度/分鐘的加熱速度，加熱至400-450攝氏度，并持續加熱1-1.5小時后自然冷卻；
[0018]將冷卻后的負極鋁箔片進行機械振動和過濾，得到鈷酸鋰粉末，所述過濾網為300-600 目篩。
[0019]結合第一方面的第三種可能實現方式，在第一方面的第四種可能實現方式中，所述裁剪片的預定尺寸為:裁剪片的長為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]結合第一方面的第三種可能實現方式，在第一方面的第五種可能實現方式中，在所述將鋰電池進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備進行放電處理。
[0022]結合第一方面的第三種可能實現方式，在第一方面的第六種可能實現方式中，所述將所述裁剪片放入煅燒爐內步驟具體為:
[0023]將所述裁剪片放入坩禍內，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]結合第一方面，在第一方面的第七種可能實現方式中，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境下進行反應步驟具體為:
[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時間為4-8小時。
[0026]結合第一方面，在第一方面的第八種可能實現方式中，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境下進行反應步驟中，所述方法還包括:
[0027]將所述混合液放入超聲反應釜密封，打開超聲裝置，并對所述混合液進行攪拌，所述超聲裝置的功率為700-950瓦，攪拌的速度為100-150轉/分鐘。
[0028]結合第一方面，在第一方面的第九種可能實現方式中，所述將所述鈷酸鋰膏體進行干燥處理，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，獲取干燥的鈷酸鋰顆粒。
[0030]在本發明中，鋰電池的正極鋁箔片經煅燒后，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的超聲環境下進行反應，有效的縮短了鈷酸鋰的修復時間，并且增加失效鈷酸鋰結構中鋰離子的含量，從而提高修復后鈷酸鋰的電化學性能，使修復后的鈷酸鋰可直接作為生產鋰電池的正極原料。本發明能有效地處置廢鋰電池中的鈷酸鋰材料，有效的避免環境污染，提高鋰電池的回收利用率。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發明第一實施例提供的鋰電池材料的回收利用方法的實現流程圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0033]本發明實施例的主要目的在于提供鋰電池的鈷酸鋰材料的修復回收方法，以解決現有技術中對鋰電池回收利用時，主要采用濕法冶金方式對其中的鈷、鋰等金屬進行回收再利用，但是目前的回收利用方法的中間環節較多，導致回收利用的效率不高的問題。由于鈷酸鋰失效的主要原因是其內部晶體結構發生塌陷及表面被有機物附著覆蓋而引發電化學性能衰退，本發明通過煅燒前期處理，結合超聲強化下所產生空化效應的特點，利用產生的機械剪力、瞬態局部的高溫高壓以及自由基的強氧化能力，同時實現對鈷酸鋰表面有機物的去除及其晶體結構的修復，從而恢復其良好的電化學性能。該工藝明顯減少回收的中間環節并提高回收利用效率。下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0034]圖1示出了本發明第一實施例提供的鋰電池的鈷酸鋰材料的修復回收方法的實現流程，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，即本發明實施例中用于回收利用的廢棄的鋰電池，可以為智能設備所使用的鋰電池，也可以為汽車