CN107287618B - 一种对锂离子电池负极的资源化回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对锂离子电池负极的资源化回收方法，所述锂离子电池负极包括集流体和负极材料，所述的资源化回收方法包括如下步骤：将锂离子电池负极与电解电源的正极相连，进行电解；其中的集流体在电解过程中先进入电解液，然后在与电解电源的负极相连的始极板上还原为金属，负极材料则落入电解液中，从而实现资源化回收。采用本发明方法，不仅可以节省大量能源，而且没有熔化所致的污染问题，相对于现有技术，具有显著性进步和深远社会意义。

Description

一种对锂离子电池负极的资源化回收方法
技术领域
本发明是涉及一种对锂离子电池负极的资源化回收方法，属于锂离子电池的回收技术领域。
背景技术
现在由于电子产品的报废越来越多，用于电子产品的锂离子电池的报废量也越来越大，如何环保回收锂离子电池也越来越重要。现有技术中已有关于锂离子电池的相关回收技术，如：中国专利申请CN01130735.8、发明名称为《从废锂离子电池中回收金属的方法》的发明中公开了一种回收方法，该发明虽然也能达到回收其中金属的目的，但在回收过程中采用了高温炉焙烧，并且还采用了加入酸溶蚀的手段，回收过程中不仅产生了新的环境污染，而且成本高、工艺复杂，不适合规模化回收要求！因此，研发一种效率高、无污染、成本低的对锂离子电池负极的资源化回收方法，将对解决废旧锂离子电池的污染和资源化问题具有重要价值和社会意义。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种可节省能源、成本低、工艺简单的对锂离子电池负极的资源化回收方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种对锂离子电池负极的资源化回收方法，包括如下步骤：将锂离子电池负极与电解电源的正极相连，进行电解；其中的集流体在电解过程中先进入电解液，然后在与电解电源的负极相连的始极板上还原为金属，负极材料则落入电解液中，从而实现资源化回收。
因锂离子电池负极包括集流体(通常为铜箔)和负极材料(通常为石墨)，将锂离子电池负极与电解电源的正极相连，进行电解。由于负极本身具有导电特性，将其与电解电源相连后，变成阳极。在电解过程中，其中的负极集流体在电解过程中变成铜离子进入电解液，然后在与电解电源阴极相连的始极板上还原为金属。负极材料石墨本身在电解过程中是惰性，不参与电解反应，则落入电解液中，可从电解槽中收集。负极的集流体铜箔变成了电解铜，从而实现了负极的资源化回收。
作为优选方案，将锂离子电池负极先放置在阳极容器里，再将阳极容器放入电解槽中、并与电解电源的正极相连，所述阳极容器的容器壁上设有用于电解液流通的孔道。无论是生产中产生的废料还是回收得到的负极，其尺寸都很小，如果直接与电解电源的正极相连，生产效率很低。将锂离子电池负极放置在阳极容器里后，阳极容器与电解电源相连，有效地实现了工业化生产。
作为优选方案，在所述阳极容器的中部设置有导电极板。因导电极板可增加导电性能，因而可以降低槽电压，减少电解电能的消耗，降低生产成本。
作为优选方案，先将锂离子电池负极压制成块放置在阳极容器里，然后将阳极容器放入电解槽中。压制成块可以减少电阻，降低槽电压，减少电能消耗，节省生产成本。
作为优选方案，先将锂离子电池负极压制成阳极板，然后将所述阳极板放入电解槽中与电解电源的正极相连。直接压制成阳极板与放置在容器里相比，可以减少极间距，极间距减少后可以降低槽电压，从而节省电能，减少生产成本。
作为优选方案，在所述阳极板里夹设有连接网。为了防止阳极板在电解过程中发生断裂，提高生产效率。在阳极板中间安装连接网，可以防止阳极板断裂的生产事故。
作为优选方案，所述阳极板包括挂钩和金属板，所述阳极板与挂钩连接。这样结构易于规模化生产，并且可与现有的电解设备共用。
作为优选方案，所述连接网是由钛金属或钛合金制成。钛是电解惰性金属，同时又具备良好的机械性能，使用寿命长。
作为优选方案，所述阳极板由二块或二块以上拼接而成。这种连接方式可以利用小型压力机生产出大型的阳极板，提高生产效率。
作为优选方案，在始极板或/和阳极容器的表面套设有保护网套；或者，在始极板或/和阳极板的表面套设有保护网套。因在电解过程中，随着集流体铜箔的不断减少，原来粘接在铜箔上面的负极材料石墨就会不断地脱落到电解液里，这样会影响电解，导致产品的质量下降，通过增加保护网套后，可以将脱落下来的石墨收集，提高产品质量。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)节省能源：由于在整个精炼过程中没有现有方法中的熔化工艺，故可以节省一半以上的能源；
2)没有污染：由于在整个回收过程中没有熔化工艺，故没有污染排放；
3)节省成本：因减少了熔化工艺，故可降低一半以上的成本。
附图说明
图1是实施例提供的一种对锂离子电池负极的资源化回收方法所涉及的阳极板的正面结构示意图；
图2是实施例提供的一种对锂离子电池负极的资源化回收方法所涉及的阳极板的侧面结构示意图。
图中：1、阳极板；2、挂钩；3、负极板；4、连接网；5、锂离子电池负极。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细阐述：
实施例
本实施例提供的一种对锂离子电池负极的资源化回收方法，包括如下步骤：将锂离子电池负极与电解电源的正极相连，进行电解；其中的集流体在电解过程中先进入电解液，然后在与电解电源的负极相连的始极板上还原为金属，负极材料则落入电解液中，从而实现资源化回收。
作为优选方案，先将锂离子电池负极压制成阳极板，然后将所述阳极板放入电解槽中与电解电源的正极相连。
图1是所述阳极板的正面结构示意图，图2是所述阳极板的侧面结构示意图；结合图1和图2可见：所述阳极板1包括挂钩2和负极板3，所述负极板3是由连接网4及压制在连接网4表面的锂离子电池负极5组成，连接网4起到了骨架作用，因此可保证负极板3在电解中不会断裂脱落。本实施例中的连接网4由金属钛制成，因为钛是惰性材料，在电解过程中不参与铜的电解，保证了连接网4可以反复使用。当电解结束后，挂钩2及连接网4又可以重新反复使用，大大节约了成本。当将阳极板1放入电解槽进行电解时，负极板3中的负极集流体铜会在电流的作用下，变成铜离子进入电解液中，然后在电解槽的阴极板上析出，变成电解铜产品。锂离子电池负极5上的电极材料石墨原来粘附在负极集流体铜箔上，现在负极集流体铜变成铜离子进入电解液后，石墨则以颗粒状进入电解槽中得到收集回收。
最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种对锂离子电池负极的资源化回收方法，所述锂离子电池负极包括集流体和负极材料，其特征是，所述的资源化回收方法包括如下步骤：先将锂离子电池负极压制成阳极板，所述阳极板包括挂钩和负极板，所述负极板与挂钩连接，在所述阳极板里夹设有连接网，所述连接网是由钛金属或钛合金制成；然后将所述阳极板放入电解槽中、并与电解电源的正极相连，进行电解；其中的集流体在电解过程中先进入电解液，然后在与电解电源的负极相连的始极板上还原为金属，负极材料则落入电解液中，从而实现资源化回收。
2.根据权利要求1所述的资源化回收方法，其特征是：所述阳极板由二块或二块以上拼接而成。
3.根据权利要求1所述的资源化回收方法，其特征是：在始极板或/和阳极板的表面套设有保护网套。
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