锂离子电池的回收过程是一种放出大量气体的复杂的化学反应,其产生的二次污染不容忽视。火法焙烧是目前广泛研究的回收处理方式,在该过程中,电极材料中赋存的氟化物将在高温条件下发生一系列复杂的物理变化和化学变化,生成并析出有机物和气态氟、磷化合物。本文采用真空焙烧方法处理锂离子电池,使其中的有机物和粘结剂PVDF(聚偏氟乙烯)挥发或分解,通过冷凝系统使大量有机物得到收集,既有利于有用物料的综合利用,又避免这些难降解有机物在后续处理过程中进入废水中增加处理难度。并在焙烧过程中加入CaO与氟化物反应使氟、磷固定下来减轻焙烧过程对大气的污染,焙烧过程的各种参数如燃烧温度、停留时间和CaO的加入量等必然会对固氟效果产生影响。
1试验材料和实验方法
1.1试验材料
锂离子电池由正极、负极、隔膜材料及电解质组成。电池正极活性材料为乙炔黑和LiCoO2,电池负极活性材料为石墨[1-2],用PVDF将正负极活性粉末分别涂布在铝箔和铜箔上组成正负极。电解质溶液一般采用1mol/L的LiPF6,有机溶剂为多种酯类。隔膜采用PP微孔薄膜或PE微孔薄膜。
将废旧锂离子电池(Nokia BL-6C 1150mAh,三洋能源北京有限公司,2006/05/30)剪开,取出电极材料放入万能粉碎机中粉碎5~7min,通过100目筛能很好的将黑色混合粉末与铜铝箔碎片和隔膜分离。将得到的混合黑色粉末作为本文的研究材料。