本發(fā)明涉及電池的處理方法。具體地，本發(fā)明涉及一種廢電池處理方法。
背景技術(shù)：
1、隨著全球?qū)﹄妱悠嚨男枨笕找嬖鲩L，如何處理這些車輛產(chǎn)生的廢電池成為一個(gè)社會問題。對于作為所述廢電池的主要原料物質(zhì)的鋰二次電池，其含有有機(jī)溶劑、爆炸性物質(zhì)及重金屬物質(zhì)如ni、co、mn和fe等，但是ni、co、mn和li作為有價(jià)金屬具有極大的稀缺價(jià)值，鋰二次電池廢棄后的回收和再利用工藝成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。
2、具體地，鋰二次電池主要由用作集電體的銅和鋁、構(gòu)成正極材料的含li、ni、co、mn的氧化物以及用作負(fù)極材料的石墨(graphite)構(gòu)成，并且還包括用于隔離所述正極材料和所述負(fù)極材料的隔板和注入所述隔板的電解液。用作構(gòu)成述電解液的溶劑(solvent)和鹽(salt)的溶劑主要混合使用碳酸酯有機(jī)物如碳酸亞乙酯(ethylene?carbonate)、碳酸亞丙酯(propylene?carbonate)，以及例如使用lipf6。
3、為了利用所述廢電池，通過粉碎所述廢電池生成廢電池破碎物或黑粉等中間物質(zhì)，然后經(jīng)過后續(xù)工藝回收有價(jià)金屬的廢電池再利用工藝引起了廣泛關(guān)注，相關(guān)研究正在積極進(jìn)行。
4、為了再利用所述廢電池，首先需要對電池進(jìn)行物理分解，而這種物理分解可能直接導(dǎo)致電池爆炸或觸電等問題，因此需要確保操作的安全性。所述物理分解之后，在電池上形成孔洞，并在鹽水(salt?water)中實(shí)施放電。將所述放電結(jié)束的電池進(jìn)行破碎，然后高溫?zé)崽幚?，以去除水分和電解液?/p>
5、當(dāng)鹽水中實(shí)施放電時(shí)，所使用的鹽中含有大量的雜質(zhì)如na、k、cl、mg或ca等，這些雜質(zhì)會與廢舊電池一起存在。由于用于鹽水放電的水是包括部分電解液的狀態(tài)，因此被歸類為廢水，從而增加了相應(yīng)的環(huán)境處理負(fù)擔(dān)。對于現(xiàn)有已開發(fā)的放電技術(shù)，放電時(shí)電池內(nèi)的鋰離子從負(fù)極移動到正極，當(dāng)所述鋰離子的利用結(jié)束并繼續(xù)進(jìn)行放電處理時(shí)，集電體的cu會發(fā)生電解，陽離子移動并附著在正極表面。
6、隨后，在銅表面生長，并穿過隔膜與負(fù)極連接，從而導(dǎo)致發(fā)生短路(short-circuit)。在這一過程中會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量雖然會釋放到外部，但是會加熱內(nèi)部的電解液，從而增加爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、要解決的技術(shù)問題
2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種廢電池處理方法，該電池處理方法在電性放電時(shí)降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
3、技術(shù)方案
4、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的廢電池處理方法，其包括：準(zhǔn)備廢電池的步驟；對所述廢電池進(jìn)行放電的步驟；以及將放電后的廢電池進(jìn)行破碎的步驟，所述對廢電池進(jìn)行放電的步驟的放電速度可以為0.5伏特/分鐘以下，并且滿足下述公式1。
5、<公式1>
6、0.1≤│放電速度×膨脹量×最大溫度│≤50.0
7、在上述公式1中，放電速度是所述廢電池的放電步驟中的放電速度[伏特/分鐘]，所述膨脹量[mm]和所述最大溫度[℃]分別表示所述廢電池的放電步驟中的所述廢電池的膨脹量和最大溫度。
8、在一個(gè)實(shí)施例中，上述公式1可以滿足0.10至42.0。在一個(gè)實(shí)施例中，上述公式1可以滿足0.19至12.0。
9、在一個(gè)實(shí)施例中，所述對廢電池進(jìn)行放電的步驟可以包括測定所述廢電池的膨脹量以及將放電速度和冷卻溫度控制使得小于20mm的步驟。在一個(gè)實(shí)施例中，所述對廢電池進(jìn)行放電的步驟可以包括對所述廢電池進(jìn)行測溫的步驟。
10、在一個(gè)實(shí)施例中，對所述廢電池進(jìn)行測溫的步驟可以包括將所述廢電池的溫度控制為80℃以下的步驟。在一個(gè)實(shí)施例中，所述準(zhǔn)備廢電池的步驟或所述對廢電池進(jìn)行放電的步驟可以包括對所述廢電池進(jìn)行冷卻的步驟。
11、在一個(gè)實(shí)施例中，對所述廢電池進(jìn)行冷卻的步驟可以包括冷卻到0℃以下的步驟。在一個(gè)實(shí)施例中，所述冷卻的步驟可以利用包括制冷機(jī)、低溫下的空氣、低溫下的二氧化碳、低溫下的氮?dú)?、干冰、液氮和水中至少任何一種的冷卻手段。
12、在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述電池由作為多個(gè)電池單元的集合的電池組構(gòu)成時(shí)，所述放電速度可以滿足下述公式2。
13、<公式2>
14、放電速度＝(電池組裝置最大電壓/電池組內(nèi)單元電池的串聯(lián)數(shù)量)×0.04v/分鐘±0.05
15、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述放電速度可小于0.1v/分鐘。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述電池的膨脹量可為10.5mm以下。
16、在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述電池由作為多個(gè)電池單元的集合的電池組構(gòu)成時(shí)，所述放電速度可以滿足下述公式3。
17、<公式3>
18、放電速度＝(電池組裝置最大電壓/電池組內(nèi)單元電池的串聯(lián)數(shù)量)×0.5v/分鐘±0.05
19、在另一個(gè)實(shí)施例中，所述放電速度可為0.2v/分鐘以下。在又一個(gè)實(shí)施例中，所述電池的膨脹量可為2mm以下。
20、有益效果
21、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供電池處理方法，所述電池處理方法在廢電池電性放電時(shí)控制放電速度，作為用于放電的控制所述廢電池表面溫度的手段，并且與低溫冷卻一起進(jìn)行放電，作為用于增加所述放電速度的方案。
1.一種廢電池處理方法，其包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢電池處理方法，其中，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢電池處理方法，其中，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢電池處理方法，其中，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢電池處理方法，其中，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢電池處理方法，其中，
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢電池處理方法，其中，
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢電池處理方法，其中，
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢電池處理方法，其中，
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢電池處理方法，其中，
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的廢電池處理方法，其中，
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的廢電池處理方法，其中，
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢電池處理方法，其中，
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的廢電池處理方法，其中，
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的廢電池處理方法，其中，