一种锂离子电池正极极片回收处理方法与流程

本发明涉及锂离子电池回收领域，更具体地说，尤其涉及一种锂离子电池正极极片回收处理方法。

背景技术：

锂离子电池具有循环寿命长，比能量高，放电电压平稳，体积小，无记忆效应等优点，锂离子电池可以使用在便携式移动设备，电动汽车及电动工具等领域，具有广阔的发展前景。锂离子电池正极材料是锂离子电池重要的组成部分，占锂离子电池成本约20-30％，锂离子电池生产中报废物二次回收利用具有重大意义，不仅有利环境保护，更有利于资源的回收利用。

但是，目前锂离子电池二次回收工艺分为：酸碱溶液浸出法，化学沉淀和盐析法，离子交换法，萃取法以及电沉积法，其回收工艺相对较为单一，不能满足锂离子电池电化学性能更高的要求，为此，我们提出一种锂离子电池正极极片回收处理方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种锂离子电池正极极片回收处理方法，将极片上的活性物质剥离下来进行处理，形成可以正常使用且电化学性能不变甚至更优的正极材料，以达到回收正极材料的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂离子电池正极极片回收处理方法，包括如下步骤：

s1、收集电池厂生产工序从合浆到注液工序所有报废的正极极片；

s2、将收集的正极极片在n-甲基吡咯烷酮中浸泡24h中，使得正极活性物质与集流体分离；

s3、将步骤二中混合物放入超声波清洗机中进行超声波分离；

s4、将得到的溶剂，活性物质及集流体过滤；

s5、将沉淀物放入≥120℃烤箱中烘干；

s6、将烘干物收集后放入300-930℃下的高温炉内进行烧结；

s7、将烧结完成物进行粉碎并分级。

优选的，s1中，正极极片所含的活性物质包括锰酸锂、三元材料、钴酸锂等。

优选的，s2中n-甲基吡咯烷酮可以是生产车间回收的n-甲基吡咯烷酮。

优选的，s2中过筛分2步进行，第一步为10-50目进行过筛，第二部为≥120目过筛，将活性物质、集流体以及其他杂物进行分离。

优选的，s5中可以对烘烤后挥发溶剂进行再收集。

优选的，s6中高温烧结可分为2步，第一步在300-750℃下进行，第二步对物料或再进行包覆处理，在800℃-930℃下进行烧结。

本发明的技术效果和优点：本发明中，通过采取正极极片回收，进行二次处理形成电化学性能不变或者更好的正极材料，满足锂离子电池电化学性能更高的要求。

附图说明

图1为本发明的材料克容量图。

图2为本发明的7天压降图。

图3为本发明的常温下1c循环对比图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种锂离子电池正极极片回收处理方法，

1.将含锰酸锂正极极片在n-甲基吡咯烷酮溶剂中浸泡约24h，以便使得粘附在集流体上的正极活性物质粘附力下降。

2.将浸泡的正极极片和浸泡液放在超声波清洗机里面，超声时间为15min，此时正极极片上活性物质全部脱离集流体，部分溶解在溶剂中，部分沉淀在溶剂底部。

3.将超声完成的所有物料强力搅拌后，在20目筛网上过筛，分离出集流体和溶剂及活性物质，对筛网下的物料及溶剂再强力搅拌后，通过120目筛网过筛。

4.过筛完成后，静置约1h，将沉淀物与上层溶剂分离。

5.沉淀物放入120℃下的烤箱中进行烘烤，待物料完全干燥后，将其破碎处理。

6.破碎后的物料放入550℃下的高温炉内烧结2h，完成后在850℃下烧结5h。

7.将烧结完成的物料进行粉碎过筛分级。

8.对其处理完成后的正极材料进行测试，电化学性能对比如下：

未报废极片为a组，报废后二次回收处理为b组(两者都为18650锂离子电池，匹配相同的负极，隔膜和电解液)

综上所述：本发明提供的一种锂离子电池正极极片回收处理方法，与其它回收处理方法相比，技术简单，价格低廉、工艺成熟，采取正极极片回收进行二次处理形成电化学性能不变或者更好的正极材料，满足锂离子电池电化学性能的基本要求。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了锂离子电池回收领域的一种锂离子电池正极极片回收处理方法，包括如下步骤：S1、收集锂离子电池厂生产工序从合浆到注液工序所有报废的正极极片；S2、将收集的正极极片在N‑甲基吡咯烷酮中浸泡24h后，使得正极活性物质与集流体分离；S3、将步骤二中混合物放入超声波清洗机中进行超声波分离；S4、将得到的溶剂，活性物质及集流体过滤；S5、将沉淀物放入≥120℃烤箱中烘干；S6、将烘干物收集后放入300‑930℃下的高温炉内进行烧结；S7、将烧结完成物进行粉碎并分级。本发明中，采用资源回收的方法，将电池厂报废极片进行回收，循环利用正极材料，达到环境友好，降低成本的作用，本发明简单有效。

技术研发人员：奉平;谢康;田轩周
受保护的技术使用者：东莞市丹斯迪新能源有限公司
技术研发日：2018.07.10
技术公布日：2018.11.13