CN106299527B - 一种锂离子电池极片的回收方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂离子电池极片的回收方法及装置，先将锂离子电池拆解下来的极片进行压平整；将压平整后的极片均速地通过设有激光器的激光回收腔内，激光将极片表面的活性物质粉料刮下来；通过抽气泵将激光回收腔内的粉料吸出收集，去除活性物质后的集流体则进入收料盒中。本发明采用纯物理方法分离集流体和活性物质，且无需添加化学试剂，对环境没有负面影响。

Description

一种锂离子电池极片的回收方法及装置
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池极片的回收方法及装置。
背景技术
随着新能源汽车产业的爆发式发展，使得对于锂离子电池的需求极速的增长，但锂资源是有限的，所以未来锂离子电池必须能够进行回收再利用，否则无法满足日益扩大的新能源汽车市场。
锂离子电池中极片一般将电化学活性物质、导电剂、黏着剂、稀释剂等材料混合成浆料状，再以喷墨、挤压、印刷转移等方式涂布在极片基板材质集流体（铝箔或铜箔）上，然后经过烘烤使涂布的浆料固化，再经过辊压把涂布的浆料材质压实，最后将依照制作电池所需的极片大小进行裁切。
目前锂离子电池回收技术主要关键点在于集流体与活性物质的分离，其一般是先通过化学溶剂溶解，然后再将其中的锂提取出来。但该方法的会产生大量的废液，对于废液的处理又是一大难点，易造成环境污染；而且无法很好的回收集流体。
发明内容
本发明旨在提供一种锂离子电池极片的回收方法及装置，其技术方案如下：
一种锂离子电池极片的回收方法，包括以下步骤：
（1）将锂离子电池拆解下来的极片进行压平整；
（2）将压平整后的极片均速地通过设有激光器的激光回收腔内，激光将极片表面的活性物质粉料刮下来；
（3）通过抽气泵将激光回收腔内的粉料吸出收集，去除活性物质后的集流体则进入收料盒中。
进一步方案，所述活性物质是由磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或由石墨、钛酸锂和硅碳复合材料；所述集流体为铜箔或者铝箔。
进一步方案，所述步骤（1）中对极片进行压平整是在真空条件下采用压辊进行压平，压辊的压强为0-500kgf/cm2。
进一步方案，所述回收腔内通有保护气体，所述保护气体为氮气或者氩气。
进一步方案，所述激光器为线发射激光器，其激光功率为50-300mW，激光线束垂直于极片，激光线束的宽度为60-500mm。
本发明的另一个发明目的是提供实现上述回收方法的装置，包括对拆解下来的废旧极片进行传输的输送带，所述输送带的上方沿极片前进方向依次设有压辊和激光回收腔，所述激光回收腔内固设有激光器，激光回收腔连接有通入保护气体的气管，激光回收腔分别通过抽气管、吸尘管与抽气泵连通。
进一步方案，所述抽气管位于激光回收腔的上部，吸尘管位于激光回收腔的底部中间。
进一步方案，所述压辊和输送带之间的距离与极片的厚度相同，吸尘管入口端的宽度与激光器的激光线束的宽度一致。
进一步方案，所述输送带位于真空箱内。
进一步方案，位于输送带输出端设有收料盒，位于吸尘管和抽气泵之间设有粉料收集罐。
本发明采用激光线束将集流体表面上的活性物质刮除下来，然后通过抽空方式将活性物质的粉料导入粉料收集罐；从而不用化学溶剂，减少后续处理工序，并减少对环境影响。
由于激光回收腔通有保护气体，从而防止激光刮除活性物质时而产生火花。
附图说明
图1 是本发明回收装置的结构示意图。
图中：1-电池极片；2-激光器；3-粉料收集罐；4-激光回收腔；5-气管；6-真空输送带；7-压辊；8-集流体收集盒，9-真空泵，10-抽气管，11-吸尘管。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明作进一步详细描述，旨在便于对本发明的理解，但本发明并不局限于所列的实施例。
一种锂离子电池极片的回收方法，包括以下步骤：
（1）将锂离子电池拆解下来的极片在真空条件下采用压辊进行压平整；
（2）将压平整后的极片均速地通过设有激光器的激光回收腔内，同时对激光回收腔内通往保护气体氮气或氩气，激光工作而将极片表面的活性物质粉料刮下来；
（3）通过抽气泵将激光回收腔内的粉料吸出收集，去除活性物质后的集流体则进入收料盒中。
进一步方案，所述活性物质是由磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或由石墨、钛酸锂和硅碳复合材料；所述集流体为铜箔或者铝箔。
进一步方案，所述回收腔内通有保护气体，所述保护气体为氮气或者氩气。
进一步方案，所述激光器为线发射激光器，其激光功率为50-300mW，激光线束垂直于极片，激光线束的宽度为60-500mm。
如图1所示，一种锂离子电池极片的回收装置，包括对拆解下来的废旧极片1进行传输的输送带6，所述输送带6的上方沿极片1前进方向依次设有压辊7和激光回收腔4，所述激光回收腔4内固设有激光器2，激光回收腔4连接有通入保护气体的气管5，激光回收腔4分别通过抽气管10、吸尘管11与抽气泵9连通。
进一步方案，所述抽气管10位于激光回收腔4的上部，吸尘管11位于激光回收腔4的底部中间。
进一步方案，所述压辊7和输送带6之间的距离与极片1的厚度相同，吸尘管11入口端的宽度与激光器2的激光线束的宽度一致。
进一步方案，所述输送带6位于真空箱内。
进一步方案，位于输送带6输出端设有收料盒8，位于吸尘管11和抽气泵9之间设有粉料收集罐3。
极片1置于设在真空箱内的输送带6上，以300mm/s的速度前进，先经过压辊7将极片1的表面压平整，再输送至激光回收腔4中，当极片1移动至激动线束的正下方时，激光器2发出的激光对极片1表面的活性物质进行刮除。由于激光回收腔4通有保护气体，从而防止火花产生，并与抽气泵9工作时抽风管10形成对流，将产生的粉料从吸尘管11吸入至粉料收集罐3。而刮除活性物质后的集流体则继续前进而进入集流体的收料盒中。
本说明书中所提出的实施方案和附图仅仅为用于示例说明目的的优选实施例，并不旨在限制发明的范围，因此理解在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出其他等效方案和修改方案。

Claims (7)

1.一种锂离子电池极片的回收方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将锂离子电池拆解下来的极片进行压平整；
（2）将压平整后的极片均速地通过设有激光器的激光回收腔内，激光将极片表面的活性物质粉料刮下来；所述回收腔内通有保护气体；
（3）通过抽气泵将激光回收腔内的粉料吸出收集，去除活性物质后的集流体则进入收料盒中；
所述步骤（1）中对极片进行压平整是在真空条件下采用压辊进行压平；
其回收装置包括对拆解下来的废旧极片（1）进行传输的输送带（6），所述输送带（6）的上方沿极片（1）前进方向依次设有压辊（7）和激光回收腔（4），所述激光回收腔（4）内固设有激光器（2），激光回收腔（4）连接有通入保护气体的气管（5），激光回收腔（4）分别通过抽气管（10）、吸尘管（11）与抽气泵（9）连通；所述抽气管（10）位于激光回收腔（4）的上部，吸尘管（11）位于激光回收腔（4）的底部中间，吸尘管（11）入口端的宽度与激光器（2）的激光线束的宽度一致。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：所述压辊的压强为0-500kgf/cm。
3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：所述保护气体为氮气或者氩气。
4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：所述激光器为线发射激光器，其激光功率为50-300mW，激光线束垂直于极片，激光线束的宽度为60-500mm。
5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：所述压辊（7）和输送带（6）之间的距离与极片（1）的厚度相同。
6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：所述输送带（6）位于真空箱内。
7.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：位于输送带（6）输出端设有收料盒（8），位于吸尘管（11）和抽气泵（9）之间设有粉料收集罐（3）。
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