T/CI 1265-2025 廢舊鋰離子電池鎳鈷錳酸鋰正極材料浸出與再生技術規范

范圍
本文件規定了廢舊鋰離子電池鎳鈷錳酸鋰正極材料的浸出、金屬元素提取、再生工藝全流程、回收率、理化性能、電化學性能及雜質含量指標、環境保護和安全，并描述了相應的檢驗方法。
本文件適用于廢舊鋰離子電池中鎳鈷錳酸鋰正極材料浸出與再生。

術語和定義
GB/T 30902 界定以及下列術語和定義適用于本文件。
廢舊鋰離子電池  spent lithium-ion battery
失去原有使用價值的動力鋰電池單體、模組及電池包等。
短時浸出  short-term leaching
使用酸堿或氧化還原劑等浸出試劑，對廢舊鋰子電池正極材料浸出，浸出時間在1h以內的操作。
再生  regeneration
不破壞材料的原始晶體結構，而是通過技術手段，將因使用而受損的關鍵材料修復至接近其初始的、未使用的狀態。

金屬元素提取方法及再生工藝流程
含鎳、鈷或錳的廢舊鋰離子電池浸出與再生方法
鎳鈷錳酸鋰正極材料浸出與再生的工藝流程圖
鎳鈷錳酸鋰正極材料浸出與再生的工藝流程圖如圖1所示。


堿浸
堿浸時，應將分選后的廢舊正極粉浸入1mol/L的NaOH溶液中，固液比設置為180g/L~200g/L，浸泡時間3h~6h。堿浸后將固體經去離子水洗滌3次，并置于鼓風干燥環境中干燥。
預處理
預處理時，應將分選后的廢舊正極粉末置于預加熱爐中，500°C~600°C空氣氛圍鍛燒5h~6h，去除粉末中殘留的導電碳、黏結劑和附著的有機化合物及殘留的電解液等。
短時浸出提取方法
短時浸出時間應控制在1h以內，以草酸溶液作浸出劑舉例。取一定量的廢舊鎳鈷錳酸鋰正極粉末加入， 加入0.6mol/L的草酸溶液于反應釜中，安裝回流冷凝裝置維持反應過程中溶液的體積。通過恒溫裝置控制反應溫度保待在50°C~60°C，保持攪拌轉速為700r/min~1000r/min，反應時間為30min~50min。反應結束后，將固液混合物一并轉移至盛放容器，置于鼓風干燥環境或烘房中，蒸干直至得到固體前驅體。
水洗干燥
將得到的固體前驅體，用去離子水沖洗3次～5次后放入鼓風烘箱中，蒸干后得到干凈的固體前驅體。
再生流程工藝
再生流程工藝包括以下內容：
a) 對前驅體進行固態球磨，按化學計量比補入CoC₂O₄、MnC₂O₄和Li₂C₂O₄使體系中的Li、N1、Co、Mn的摩爾含量為1.05、0.6、0.2、0.2或其他比例，此處以鎳鈷錳酸鋰622型為例，其中鋰額外補充5%，減少在燒結過程中鋰的蒸發；
b) 對混合的前驅物再次固相研磨混勻，在馬弗爐中以溫度500°C~800°C固相燒結4h~6h；
c) 冷卻后研磨，再放入隧道窯中以溫度800°C~1000°C氧氣氛圍中固相燒結10h，得到再生的鎳鈷錳酸鋰正極粉末材料。
原輔料
草酸：純度＞99.9%。
草酸鋰：純度＞99.9%。
草酸鎳：純度＞99.9%。
草酸鈷：純度＞99.9%。
草酸錳：純度＞99.9%。
去離子水，二級。
乙醇：工業級。
氮氣：純度(體積分數)＞99.9%。
氧氣：純度(體積分數)＞99.9%。
主要設備
鼓風烘箱：技術要求應符合 GB/T 30435 的規定。
馬弗爐：技術要求應符合 GB/T 28849 的規定。
隧道窯：技術要求應符合 JC/T 2665 的規定。
球磨機：技術要求應符合 GB/T 25708 的規定。
恒溫干燥箱或烘房：0～60°C，控制精度0.5°C。

檢測方法
再生的鎳鈷錳酸鋰正極材料的理化性質及雜質檢測方法應符合表1的規定。




測定項目     檢驗標準
水分含量     GB/T 24533
GB/T 24533-2019 鋰離子電池石墨類負極材料

回收率、理化性能、電化學性能及雜質含量指標
再生的鎳鈷錳酸鋰正極材料的回收率、理化性能、電化學性能及雜質含量指標應符合表2的規定。



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