一种锂离子电池石墨负极再生方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电池材料再生领域，具体是涉及一种裡离子电池石墨负极再生方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，裡离子电池的数量迅速增加，废旧电池的回收问题已经变得日益迫切起 来。目前裡离子电池阴极片中的重金属回收已产业化，但对阳极石墨的回收还不完善。据 信息产业部统计，2011年，我国约有3600吨废旧裡离子电池，每年废旧电池内可回收的石 墨量在6000吨W上，如今该数量只多不少。
[000引 中国专利授权公告号；CN101710632A，授权公告日2010年05月19日的专利文件 中，公开了一种废旧裡离子电池阳极材料石墨的回收及修复方法，该方法包括W下步骤；1) 将石墨与铜铅分离，得到阳极材料石墨粗产品；2)采用无机酸液浸泡除去阳极材料石墨粗 产品中的裡、铜等金属杂质；3)采用700-90(TC高温除去己快黑和残留有机物，并使石墨表 面氧化；4)包覆，采用醋酸纤维作为表面修饰剂对石墨进行表面修饰后，在300-90(TC高温 下处理。从而对石墨负极完成修复。上述方法实现了对废旧电池中石墨负极的修复处理， 但是修复处理工序不仅繁琐，而且修复得到的石墨负极循环稳定性较差。根本原因在于对 负极粘结剂的燃烧处理不够充分，燃烧残留物直接影响石墨的再次使用性能。
【发明内容】
[0004] 本发明是为了解决现有技术对裡离子电池石墨负极的再生处理工序繁琐，处理后 得到的石墨杂质较多的问题，提供了一种工序简单，再生石墨杂质少的裡离子电池石墨负 极再生方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用W下技术方案： 一种裡离子电池石墨负极再生方法，操作步骤为： (1) 将废电池切掉极耳，分离电池的铅塑膜和电芯，分别浸泡入碱液中，碱洗后的铅塑 膜直接回收； (2) 取出电芯，分离出电芯中的负极片，放入揽拌装置中，然后加入N-甲基化咯焼丽溶 剂或者含N-甲基化咯焼丽的水溶液，进行揽拌； (3) 取出揽拌后分离出的息浊液，息浊液转入离也机中，分离出清液，剩余为粗石墨粉 料； (4) 将粗石墨粉料用酸性溶液酸洗、过滤，过滤后得到的石墨污泥进行真空干燥，干燥 后的石墨污泥经碼磨后，制得再生石墨粉料。
[0006] 本发明中，废电池分离后先浸泡碱液，是为了除去分离电池铅塑膜时的铅屑。负极 片中集流体和石墨的分离，采用N-甲基化咯焼丽溶剂，能有效溶解负极片中的粘结剂，使 得负极片上的附着物脱离集流体。然后将得到的粗石墨粉料进行酸洗，去除金属杂质，经干 燥后得到再生石墨。
[0007] 作为优选，步骤（4)中粗石墨粉料的酸洗过程在微波福照的条件下进行。
[000引微波加热具有反应条件温和、反应效率高和可选择性加热的特点。它能对物体内 外整体加热。石墨是微波较好的吸收体，所W在用微波福照石墨时，石墨会从内到外迅速升 温，使得石墨和酸分子热运动加快，并且使得石墨晶体与杂质之间产生裂隙，从未加速混酸 对夹杂在石墨微晶间的杂质的作用，提高了除杂效率。
[0009] 作为优选，微波福照在微波消解仪中进行，微波福射功率为400~800W，压力设置 在0. 8~1. 2MPa，时间为15~30min。
[0010] 酸洗过程在微波消解仪的密闭罐中进行，可W实现压力的控制，因为在上述微波 功率和压力下，酸液会发生气液相变化，提高除杂效率。
[0011] 作为优选，步骤（3)中分离出的清液再次加入揽拌装置中，进行二次揽拌，往复至 少3次。对负极片集流体上附着的石墨粉和粘结剂，多次加入洗液，多次揽拌，进行充分分 离。而且，分离出的清液含粘结剂和大量溶剂，进行循环使用，节约了溶剂消耗。
[0012] 作为优选，步骤（1)中碱液为氨氧化轴溶液，浓度为0. 5~lmol/1，碱洗时间为 0. 5 ~Ih。
[0013] 作为优选，所述碱液在循环装置中循环流动。流动的碱液洗涂效果更好。
[0014] 作为优选，步骤（4)中酸性溶液为硫酸，硫酸浓度为0. 5~Imol/L。
[0015] 作为优选，步骤（4)中干燥温度为160~180°C。
[0016] 有益效果： 由于本发明属于废旧电池回收和再利用领域，只有当整个回收和再生的过程成本较 低时才能使得该发明具有实际意义。本发明中负极的回收大多为物理方法，和传统高温法 相比；第一，处理工序简单；第二，节约了能源消耗，避免了高温法带来的气体粉尘污染；第 H，得到的再生石墨杂质少，高温法对负极粘结剂的燃烧处理不够充分，而且燃烧产物多为 无定形碳，电子导电性较差，直接影响到修复后石墨负极的充放电性能，会影响回收的石墨 质量，直接影响石墨的再次使用性能。
[0017] 本发明中，通过逐步对废电池的分离，不仅仅回收再生了石墨，而且可W回收包括 铅塑膜、隔膜、集流体在内的其他电池部件。整个操作过程工序简单，再生的石墨没有遭到 破坏性处理，再次使用制得的电池性能保持良好。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明中回收的再生石墨的SEM图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0020] 实施例1 取废旧的22Ah软包装磯酸铁裡电池一块，重量为485g，按照如下步骤操作： (1)将废电池放入切割机切掉极耳，分离电池的铅塑膜和电芯，极耳、铅塑膜、电芯分别 放入H只装有循环碱液的桶中浸泡。碱液为0. 5mol/L的氨氧化轴溶液，浸泡比。碱浸并控 干后的极耳、铅塑膜，收集回收。
[0021] (2)取出电芯，割开电芯上的胶带，分离出电芯中的负极片。将负极片放入揽拌装 置中，揽拌装置采用封闭的揽拌桶。然后加入1200毫升容量的N-甲基化咯焼丽浓度为10% 的水溶液，进行揽拌。
[0022] (3)取出揽拌后分离出的息浊液，息浊液转入离也机中，离也分离出清液，清液再 次加入揽拌装置中，进行二次揽拌，往复3次，离也机中剩余为粗石墨粉料。揽拌桶内去除 电极材料后的负极片剩余集流体，收集回收。