本發(fā)明涉及廢舊電池處理技術(shù),具體涉及一種鋰離子電池廢棄負(fù)極片回收處理方法。
背景技術(shù):
離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中,Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫出;充電時(shí),Li+從正極脫嵌,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極,負(fù)極處于富鋰狀態(tài);放電時(shí)則相反。鋰離子電池是現(xiàn)代高性能電池的代表。
鋰離子電池中,集流體和其上活性材料的成本在鋰離子電池整體成本中占據(jù)很大比例,如不加以回收利用,會(huì)造成較大的材料浪費(fèi),而且鈷、鎳、錳、鋰等離子易滲透造成土壤和水資源污染。因此,對(duì)鋰離子電池廢棄極片進(jìn)行有效回收具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,可大大提高材料的利用率,降低生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染。
為了使集流體和涂覆在其上的活性材料相互分離,目前的方法可分為兩種:一種是使用有機(jī)溶劑將粘結(jié)劑溶解,再以物理方法分離;另一種是采用熱處理,利用高溫將粘結(jié)劑熱解或焚燒,再以物理方法分離。采用有機(jī)溶劑溶解粘結(jié)劑的方法成本較高,不利于廣泛推廣。熱處理的成本最低,但該方法仍然存在集流體易熔結(jié),甚至燃燒,粘結(jié)劑熱解或焚燒不完全產(chǎn)生的氣體污染環(huán)境等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種方法流程簡(jiǎn)單,僅以物理方式分離,運(yùn)行成本低,回收率高,經(jīng)濟(jì)效益高的鋰離子電池廢棄負(fù)極極片回收處置方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
1、一種鋰離子電池負(fù)極材料回收再利用的處理方法,包括以下步驟:
(1)將廢棄的負(fù)極極片進(jìn)行粉碎處理,然后放入球磨機(jī)中,加入去離子水進(jìn)行濕法球磨處理,之后將再進(jìn)行超聲水洗,并過(guò)篩除去廢棄的銅箔;
(2)加入固體導(dǎo)電粉料,通過(guò)真空高速攪拌,配置成均勻的漿料。
一種鋰離子電池負(fù)極材料回收再利用的處理方法,加入固體導(dǎo)電粉料,并同時(shí)加入水系分散劑后,進(jìn)行真空高速攪拌。
一種鋰離子電池負(fù)極材料回收再利用的處理方法,所述固體導(dǎo)電粉料為導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電石墨、碳納米管、碳納米纖維、石墨烯等中的一種或多種。
一種鋰離子電池負(fù)極材料回收再利用的處理方法,所述水系分散劑為CMC、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、海藻酸鈉、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉中的一種或多種。
一種鋰離子電池負(fù)極材料回收再利用的處理方法,所述廢棄銅箔與去離子水的比例控制在1:5-2:1之間。
一種鋰離子電池負(fù)極材料回收再利用的處理方法,配置成均勻的漿料后,再對(duì)漿料進(jìn)行一次球磨分散處理。
一種鋰離子電池負(fù)極材料回收再利用的處理方法,球磨時(shí)間2-10h,超聲時(shí)間0.5-2h。
一種鋰離子電池負(fù)極材料回收再利用的處理方法,漿料中,廢棄石墨與固體導(dǎo)電粉末的重量在1:1~10:1之間。
一種鋰離子電池負(fù)極材料回收再利用的處理方法,真空高速攪拌機(jī)環(huán)境溫度控制在20~50℃。
綜上所述,本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)鋰離子電池廢棄負(fù)極極片的高效回收,僅以物理方式運(yùn)作,流程簡(jiǎn)潔、成本低,并能夠有效利用極片上的粘結(jié)劑,避免了粘結(jié)劑熱解處理產(chǎn)生的氣體,環(huán)境污染小。同時(shí)本發(fā)明開創(chuàng)性的通過(guò)廢棄的負(fù)極極片的回收過(guò)程,來(lái)制備新型的復(fù)合導(dǎo)電漿料。該類導(dǎo)電漿料用于MCMB或者功率型人造石墨負(fù)極材料的合漿中,具有突出的性能。在降低負(fù)極極片回收成本的同時(shí),還可以產(chǎn)生非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
本說(shuō)明書所述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
附圖說(shuō)明
圖1為負(fù)極極片回收及制備導(dǎo)電漿料的流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
1、取1000g粉碎機(jī)粉碎后的廢舊負(fù)極極片,放入球磨機(jī)中,之后加入2000g去離子水,進(jìn)行球磨處理3h,其中球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為150r/min。2、將球磨后的廢舊極片與去離子水的混合漿料倒入超聲波水池中,再加入2000g去離子水,進(jìn)行超聲處理30min。之后將超聲后的混合漿料過(guò)60目篩,除去其中的銅箔。
3、稱取215g導(dǎo)電炭黑、215gCNT、150gCMC、6000g去離子水,加入真空高速攪拌機(jī)中,1000r/min攪拌2h,之后加入過(guò)篩后的漿料,繼續(xù)1200r/min真空高速攪拌3h,之后過(guò)120目篩,得到所需導(dǎo)電漿料1。整個(gè)高速攪拌過(guò)程中,溫度控制在20~50℃,真空度≤-0.06Mpa。
實(shí)施例二
第1步中球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min,第2步超聲處理后的漿料過(guò)100目篩,將第3步稱取215g導(dǎo)電炭黑、150g石墨烯、150gCMC、6000g去離子水。其余同實(shí)施例一
實(shí)施例三
第2步去離子水加入量為4000g,超聲處理時(shí)間為1h,第3步去離子水為8000g。其余同實(shí)施例一。
實(shí)施例四
第3步稱取215g導(dǎo)電炭黑、215gCNT、100g聚丙烯酸、6000g去離子水。其余同實(shí)施例一,
實(shí)施例五
第3步中真空高速攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速分別為1200r/min和1400r/min。其余同實(shí)施例一。