一种碱性锌锰电池的活性物质回收并重组电池的方法

技术领域

本发明设计一种碱性锌锰电池的活性物质回收并重组电池的方法，属于电池回收领域。

背景技术

我国是碱性锌锰电池的生产与消耗大国，碱性锌锰电池的生产量世界第一。但我国的碱性锌锰电池回收率却非常低，大多数的废旧干电池得不到回收。暴露在外的废旧干电池不仅污染环境、影响人类健康，也是一种资源浪费。废旧干电池的工业回收方法，主要有人工分选法、干法(高温热解法)、湿法、干湿法共四种方法。这些回收方法都致力于大批量的处理废旧电池，以降低成本。使得他们回收的活性材料，比如锌和锰，只能分别运输到加工锌的车间和加工锰的车间，进行后续加工。

本发明公布的碱性锌锰电池回收方法，不仅回收效率高、回收纯度高，而且能够在回收的同时直接制取新的活性材料，用于组装全新的电池。不仅回收制取过程快捷，而且用作回收并制取活性材料的设备体积小，可以离开工厂车间，进行小规模、私人化的电池回收，有家用电池回收设备的应用前景。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种碱性锌锰电池的活性物质回收并重组电池的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种碱性锌锰电池的活性物质回收并重组电池的方法，包括如下步骤：

步骤一，酸浸法回收氧化锌与氢氧化氧锰：

对于每1500mAh容量的碱性锌锰电池的活性物质回收，配置25mL 3mol/L的稀硫酸，将正极活性材料倒入其中，再向里边逐滴滴加过量(约75mL)的3％浓度过氧化氢，充分反应后过滤，保留溶液；配置25mL 3mol/L的稀硫酸，将负极活性材料溶解于其中，充分反应后过滤，保留溶液。

步骤二，电化学沉积法重新激活活性物质：

用2cm*4cm碳布作正极、1cm*1cm铂片电极作负极，步骤一回收正极活性物质的溶液中以20mA恒流沉积二氧化锰，时间75h；用1cm*1cm铂片电极作正极、2cm*4cm铜片作负极，在步骤一回收负极活性物质的溶液中以20mA恒流沉积锌，时间75h。

步骤三，组装成为新的碱性锌锰电池：

用浸润了6mol/L氢氧化钾溶液的3cm*4cm电池隔膜隔开步骤二中的碳布和铜片，成为三明治结构，再用铝塑膜将其封装，测量开路电压。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本实施例涉及一种一种碱性锌锰电池的活性物质回收并重组电池的方法，其步骤如下：

取一块废旧南孚碱性锌锰5号电池，先用斜口钳剥开废旧锌锰干电池负极附近的金属外皮，取出负极外壳及其附带的碳棒。再继续用斜口钳一点一点剥开金属外皮，每剥开一点都用牙签将里边黑色的正极活性材料捣出来收集起来。直到金属外皮被剥开到一半左右，轻轻扯出里边的电池隔膜和负极。用牙签捣出外壳中剩下的活性材料，再把电池隔膜表面粘着的活性材料刮下来，完成正极活性材料的收集。轻轻展开电池隔膜，刮下里边包裹的负极活性材料，完成负极活性材料的收集。

配置25mL 3mol/L的稀硫酸，将正极活性材料倒入其中，再向里边逐滴滴加过量(约75mL)的3％浓度过氧化氢。正极活性材料主要成分为二氧化锰、放电后失活的氢氧化氧锰以及碳粉，二氧化锰和氢氧化氧锰是回收的主要成分，前者溶于酸性过氧化氢，后者溶于稀硫酸。

配置25mL 3mol/L的稀硫酸，将负极活性材料溶解于其中。负极活性材料主要成分为单质锌、放电后失活的氧化锌以及一些催化物质，锌和氧化锌是回收的主要成分，都是可以溶于稀硫酸的。溶解时可以观察到气泡生成，是锌与稀硫酸反应生成的氢气。

过滤上述两个烧杯，分别得到硫酸锰溶液与硫酸锌溶液。

用碳布作正极、铂片电极作负极，在上述的硫酸锰溶液中以20mA恒流沉积二氧化锰；用铂片电极作正极、铜片作负极，在上述的硫酸锌溶液中以20mA恒流沉积锌。得到沉积有二氧化锰的碳布正极和沉积有锌的铜负极。

用浸润了6mol/L氢氧化钾的电池隔膜隔开上述的两片铜片与碳布，做成三明治结构，再用铝塑膜将其封装，测得电压为1.506V，与全新的南孚锌锰干电池相同。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。