廢舊磷酸鐵鋰電池回收處理的研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，能源和環(huán)境問題日益加劇，為緩解石油能源短缺和環(huán)境污染的問題，我國不斷加大電動汽車的推廣力度，以降低燃油車的使用。隨著早期的電動汽車不斷報廢，動力電池回收處理問題的重要性與日俱增，本文選擇使用量最大的磷酸鐵鋰電池作為研究對象，對其回收處理的各項工序進(jìn)行了研究，最終形成完整的回收處理流程，并初步給出了各工序操作的工藝條件。
　　本文所提出的回收處理流程以正極材料的再生為主要技術(shù)，共包括拆解、剝離、再生預(yù)處理、再生四部分

2、。其中，拆解以手工方式進(jìn)行。在剝離方面，本研究創(chuàng)新性地提出了一種冷激法，將正極片用80℃的熱水浸泡5min，取出后迅速放入15℃的水中，利用熱脹冷縮原理，實現(xiàn)正極材料和集流體之間的高效清潔分離。將分離得到的正極材料在惰性氣氛500℃下高溫處理2h，除去其中的粘結(jié)劑PVDF，再使用Li2CO3、FeC2O4·2H2O和NH4H2PO4分別作為鋰源、鐵源和磷源，對正極材料進(jìn)行元素配比，然后以加入分散劑的方式，在500rpm的轉(zhuǎn)速下機械球磨2

3、h，制得再生前驅(qū)體。將前驅(qū)體在惰性氣氛下，先350℃預(yù)加熱2h，再在750℃下高溫處理8h，即得到再生的正極材料。
　　上述流程中的冷激法相對于傳統(tǒng)剝離方法具有較好的分離效果，分離得到的集流體鋁箔表面光亮，無正極材料殘余。剝離過程操作簡單，條件溫和，能耗低，具有良好的經(jīng)濟性，并且容易實現(xiàn)工業(yè)化。
　　本研究最終制得的正極材料晶體結(jié)構(gòu)規(guī)整，粒徑分布均勻，尺寸在0.3-0.8μm之間，晶體顆粒分散性好，空隙率和比表面積較大，在0