CN108336442A - 一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法 - Google Patents

一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108336442A
CN108336442A CN201810171794.6A CN201810171794A CN108336442A CN 108336442 A CN108336442 A CN 108336442A CN 201810171794 A CN201810171794 A CN 201810171794A CN 108336442 A CN108336442 A CN 108336442A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium foil
liquid
positive plate
ion battery
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810171794.6A
Other languages
English (en)
Inventor
孙峙
杨勇霞
林晓
曹宏斌
张懿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Process Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Process Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Process Engineering of CAS filed Critical Institute of Process Engineering of CAS
Priority to CN201810171794.6A priority Critical patent/CN108336442A/zh
Publication of CN108336442A publication Critical patent/CN108336442A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：对废旧锂离子电池正极片进行改性预处理，改变锂离子电池正极片中粘结剂分子的活性，削弱正极材料与铝箔之间的粘结力；之后置于分离液中，在外加作用力下将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体循环继续用于正极材料与铝箔分离，固体物料经过干燥和筛分，得到铝箔和正极废料粉末。所述方法流程短，成本低，环境友好，且铝箔与正极废料的分离率高，得到的铝箔纯度高。

Description

一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法
技术领域
本发明属于锂离子电池回收技术领域，涉及一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔与正极废料的方法。
背景技术
近年来，锂离子电池的需求由原来的3C数码电子产品，逐步转向更大型的电动汽车动力电池，智能电网和大规模储能。根据权威机构预测到2024年，锂离子电池在电动汽车的市场价值将达到2210亿美元。锂离子电池的寿命非常短，通常为3年左右。废旧锂离子电池中含有钴、锰、镍、锂、铜、铝、铁等宝贵的金属资源，废旧锂离子电池中电解液对环境的污染，以及废旧动力电池发生爆炸的潜在危险。
因此，对废旧锂离子电池进行回收，可以节约金属资源，可以保护环境，促进锂电池行业的可持续发展。
废旧锂离子电池进行放电，拆解等预处理之后，得到包含集流体铝箔的正极废料。对于集流体铝箔与正极废料的分离，主要有高温热解，有机溶剂溶解粘结剂法，强碱溶液处理。高温热解，能耗大，产生大量含氟有害废气，易造成二次污染。有机溶剂溶解粘结剂法，溶剂挥发严重，循环利用差，而且有毒。强碱溶液处理，放热严重，反应不易控制，而且有氢气产生，碱液对设备腐蚀严重，处理成本高。
目前，对于锂离子电池集流体铝箔与正极废料的剥离也有一些新的报道，CN102780053 A公开了一种过热水蒸气清洁分离废旧锂离子电池正极材料的方法，将废旧锂离子电池正极废料，切割成一定尺寸，置于通入过热蒸汽的反应器中分离铝箔和正极废料，上述方法缺点是：采用过热蒸汽，能耗高，需要特殊的设备，不宜工业应用。CN 103367839 A发明了一种从废旧锂离子电池回收分离正极片的方法，将废旧锂离子电池进行电压检测，拆除电池取出电芯，通过高温热处理烧掉粘结剂，使正极材料与铝箔分离。该法高温焙烧，能耗高，有大量含氟气体产生，不适合大规模生处理锂离子废旧电池。CN 107130113 A公开了一种从废旧锂电池材料中回收活性物质与铝箔的方法，将正极片置于一定浓度的硫酸中，分离正极废料和铝箔，该法采用硫酸分离会产生二次污染，硫酸会溶解正极废料，造成有价金属流失。
总之，到目前为止国内外公开的许多废旧锂离子电池处理的专利或研究成果，还没有一种能够实现锂离子电池正极废料与集流体铝箔分离短流程、低成本，绿色的分离工艺。
本领域需要开发一种能够短程、低成本、绿色的分离工艺，实现资源经济节约化。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法短流程，低成本，环境友好，且铝箔与正极废料的分离率高，得到的铝箔纯度高。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)对废旧锂离子电池正极片进行改性预处理，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到的预处理后的正极片置于分离液中，在外加作用力下将正极废料与铝箔分离，固液分离，得到铝箔和正极废料。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述改性预处理的方法包括焙烧、微波处理、低温等离子体处理或紫外辐射中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例为：焙烧和微波处理的组合、微波处理和低温等离子体处理的组合、低温等离子体处理和紫外辐射的组合、紫外辐射和焙烧的组合或焙烧、微波处理和紫外辐射的组合。
本发明对废旧锂离子电池正极片进行改性预处理的主要目的是为了改变锂离子电池正极片中粘结剂的分子的活性，削弱正极材料与铝箔的的粘结力，使得后续处理中正极废料与铝箔更容易相互剥离。
作为本发明优选的技术方案，所述焙烧在空气氛围下进行。
优选地，所述焙烧的温度为100～300℃，如100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、220℃、250℃、280℃或300℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述焙烧的时间为1～8h，如1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h或8h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述微波处理的功率为100～1200W，如100W、200W、300W、400W、500W、600W、700W、800W、1000W或1200W等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述微波处理的时间为20～120min，如20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min或120min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述低温等离子体处理的功率为100～1000W，如100W、200W、300W、400W、500W、600W、700W、800W、900W或1000W等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述低温等离子体处理的真空度为10～1000Pa，如10Pa、20Pa、50Pa、80Pa、100Pa、200Pa、300Pa、400Pa、500Pa、600Pa、700Pa、800Pa、900Pa或1000Pa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述低温等离子体处理的气体流量为60～600mL/min，如60mL/min、70mL/min、100mL/min、200mL/min、300mL/min、400mL/min、500mL/min或600mL/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述低温等离子体处理的时间为1～100min，如1min、2min、5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min或100min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述低温等离子体处理的温度为100～350℃，如100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、220℃、250℃、280℃、300℃或350℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述紫外辐射的波长为251～370nm，如251nm、260nm、270nm、280nm、290nm、300nm、310nm、320nm、330nm、340nm、350nm、360nm、370nm或380nm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述紫外辐射的时间为30～240min，如30min、50min、80min、100min、120min、150min、180min、200min、220min或240min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述分离液为水、有机溶剂和无机盐溶液中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：水或有机溶剂的组合或有机溶剂和无机盐溶液的组合。
优选地，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、苯或四氯化碳中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甲醇和乙醇的组合、乙醇和丙醇的组合、丙醇和丙酮的组合、丙酮和乙酸乙酯的组合、乙酸乙酯和乙醚的组合、乙醚和苯的组合、苯和四氯化碳的组合、四氯化碳和甲醇的组合或甲醇、乙酸乙酯和四氯化碳的组合等。
优选地，所述无机盐为氯化钠、氯化钙、氯化钾、硫酸钠、硝酸钠或亚硝酸钠中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：氯化钠和氯化钙的组合、氯化钙和氯化钾的组合、氯化钾和硫酸钠的组合、硫酸钠和硝酸钠的组合、硝酸钠和亚硝酸钠的组合、亚硝酸钠和氯化钠的组合或氯化钠、硫酸钠和硝酸钠的组合等。
优选地，所述无机盐溶液的浓度为0～0.1mol/L，不包括0，如0.0002mol/L、0.0004mol/L、0.008mol/L、0.01mol/L、0.02mol/L、0.05mol/L、0.08mol/L或0.1mol/L等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述分离液与所述改性预处理后的废旧锂离子电池正极片的液固比为0.1～200mL/g，如，0.1mL/g、0.5mL/g、1mL/g、5mL/g、10mL/g、20mL/g、50mL/g、80mL/g、100mL/g、120mL/g、150mL/g、180mL/g或200mL/g等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为0.5～150mL/g。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述分离的温度为10～90℃，如10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃或90℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为25～80℃。
优选地，步骤(2)所述分离的时间为10～300min，如10min、20min、50min、80min、100min、120min、150min、180min、200min、220min、250min、280min或300min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为30～250min。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述外加作用力通过机械搅拌施加。
优选地，所述机械搅拌的速率为100～2500rpm，如100rpm、200rpm、500rpm、800rpm、1000rpm、1200rpm、1500rpm、1800rpm、2000rpm、2200rpm或2500rpm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为200～2000rpm。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述固液分离的方法包括沉降、过滤或离心中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：沉降和过滤的组合、过滤和离心的组合、离心和沉降的组合或沉降、过滤和离心的组合等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述固液分离后得到的液体循环继续用作分离液。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述固液分离后对得到的固体进行干燥和筛分。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)使用焙烧、微波处理、低温等离子体处理或紫外辐射中的至少一种方法对废旧锂离子电池正极片进行改性预处理，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比0.1～200mL/g置于10～90℃的分离液中，在100～2500rpm的搅拌下分离10～300min，将正极废料与铝箔分离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
本发明中所述废旧锂离子电池正极片是正极片生产报废料和/或人工拆解废旧锂离子电池得到的正极片。
其中，所述废旧锂离子电池正极片的活性物质包括钴基正极材料、锰基正极材料、镍基正极材料或磷酸铁锂中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：钴基正极材料和锰基正极材料的组合、锰基正极材料和镍基正极材料的组合、镍基正极材料和磷酸铁锂的组合、磷酸铁锂和钴基正极材料的组合或钴基正极材料、锰基正极材料和镍基正极材料的组合等。
具体的，所述废旧锂离子电池正极片的活性物质包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或磷酸铁锂中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：钴酸锂和镍酸锂的组合、镍酸锂和锰酸锂的组合、锰酸锂和镍钴锰酸锂的组合、镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂的组合、镍钴铝酸锂和磷酸铁锂的组合、磷酸铁锂和钴酸锂的组合或镍酸锂、锰酸锂和镍钴锰酸锂的组合等。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的基于先改性废旧锂离子电池正极极片，再机械分离的方法，集流体铝箔与正极废料的分离率达95％以上，分离获得铝箔纯度可达99％以上，分离时间短，工艺流程简单，不产生二次污染。
(2)本发明提供的基于改性废旧锂离子电池正极片机械分离的方法，适用范围宽，能够适用于钴基，锰基，磷酸铁锂，镍基正极废料及其混合物的选择性分离锂，适合大规模的废旧锂离子电池正极极片的处理。
(3)本发明提供的基于改性废旧锂离子电池正片与机械分离相结合的方法，降低了处理成本，同时避免现有技术采用有机溶剂，高温热解，强碱液分离正极材料，对环境和人体造成危害。
附图说明
图1是本发明提供的一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法流程图。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)250℃下焙烧2h对锂离子电池钴酸锂正极片废料进行改性预处理，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比1mL/g置于60℃的水中，在800rpm的搅拌下分离60min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例2
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用功率为400W的微波对锂离子电池磷酸铁锂正极片废料进行改性预处理60min，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比1.25mL/g置于60℃的乙醇中，在800rpm的搅拌下分离60min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例3
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用低温等离子体对锂离子电池镍酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极片混合废料进行改性预处理，功率为600W，真空度为800Pa，时间为10min，气体流量为300mL/min，温度200℃，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比2mL/g置于90℃的0.05mol/L氯化钠溶液中，在2500rpm的搅拌下分离10min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例4
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)300℃焙烧1h对锂离子电池钴酸锂和锰酸锂电池正极片进行改性预处理，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比1.11mL/g置于50℃的水中，在700rpm的搅拌下分离60min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例5
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用波长300nm紫外辐射40min对锂离子电池磷酸铁锂正极片废料进行改性预处理，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比1.43mL/g置于10℃的0.01mol/L硝酸钠中，在100rpm的搅拌下分离300min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例6
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用低温等离子体对锂离子电池镍酸锂，锰酸锂和磷酸铁锂正极片混合废料进行改性预处理，功率为600W，真空度为800Pa，时间为10min，气体流量为300ml/min，加热温度200℃，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比2mL/g置于60℃的苯中，在800rpm的搅拌下分离60min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例7
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)250℃焙烧3h对锂离子电池钴酸锂正极片废料进行改性预处理，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比1mL/g置于60℃的85wt％的乙醇水溶液中，在800rpm的搅拌下分离60min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例8
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用功率为200W的微波对锂离子电池磷酸铁锂正极片废料进行改性预处理120min，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比1.25mL/g置于30℃的分离液中，在2000rpm的搅拌下分离30min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例9
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用低温等离子体对锂离子电池镍酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极片混合废料进行改性预处理，功率为1000W，真空度为800Pa，时间为1min，气体流量为600ml/min，加热温度300℃，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比3.33mL/g置于50℃的0.05mol/L氯化钠和0.001mol/L碳酸钠的混合溶液中，在500rpm的搅拌下分离50min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例10
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)100℃焙烧8h对锂离子电池钴酸锂正极片废料进行改性预处理，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比200mL/g置于80℃的水中，在1000rpm的搅拌下分离30min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例11
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用功率为800W的微波对锂离子电池磷酸铁锂正极片废料进行改性预处理20min，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比100mL/g置于65℃的乙醇和0.001mol/L亚硝酸钠混合溶液中，在1200rpm的搅拌下分离50min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
实施例12
本实施例提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)使用低温等离子体处理对锂离子电池镍酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极片混合废料进行改性预处理，功率为100W，真空度为1000Pa，时间为10min，气体流量为60ml/min，加热温度100℃，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比0.1mL/g置于70℃的水和乙醚的混合溶液中，在1500rpm的搅拌下分离100min，将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
对比例1
本对比例中，不使用焙烧对锂离子电池钴酸锂正极片废料进行改性预处理，其他条件均与实施例1相同。
对比例2
本对比例中，不使用微波对锂离子电池磷酸铁锂正极片废料进行改性预处理，其他条件均与实施例2相同。
对比例3
本对比例中，不使用低温等离子体对锂离子电池镍酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极片混合废料进行改性预处理，其他条件均与实施例3相同。
对比例4
本对比例中，不使用紫外辐射对锂离子电池磷酸铁锂正极片废料进行改性预处理，其他条件均与实施例5相同。
对实施例1-12以及对比例1-4分离的铝箔的纯度以及分离率进行测试，结果如表1所示。
表1
从表1可以看出，本发明实施例1-12所述方法，能高效的从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料，分离效率高于95％，且得到的铝箔纯度在99.0％以上。而对比例1-4未对废旧锂离子电池正极片废料进行改性预处理，其分离效率以及铝箔纯度明显下降。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)对废旧锂离子电池正极片进行改性预处理，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)改性预处理后的正极片置于分离液中，在外加作用力下将正极废料与铝箔分离，固液分离，得到铝箔和正极废料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述改性预处理的方法包括焙烧、微波处理、低温等离子体处理或紫外辐射中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述焙烧在空气氛围下进行；
优选地，所述焙烧的温度为100～350℃；
优选地，所述焙烧的时间为1～8h；
优选地，所述微波处理的功率为100～1200W；
优选地，所述微波处理的时间为20～120min；
优选地，所述低温等离子体处理的功率为100～1000W；
优选地，所述低温等离子体处理的真空度为10～1000Pa；
优选地，所述低温等离子体处理的气体流量为60～600mL/min；
优选地，所述低温等离子体处理的时间为1～100min；
优选地，所述低温等离子体处理的温度为100～350℃；
优选地，所述紫外辐射的波长为251～370nm；
优选地，所述紫外辐射的时间为30～240min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述分离液为水、有机溶剂和无机盐溶液中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、苯或四氯化碳中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述无机盐为氯化钠、氯化钙、氯化钾、硫酸钠、硝酸钠或亚硝酸钠中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述无机盐溶液的浓度为0～0.1mol/L，不包括0。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述分离液与所述改性预处理后的废旧锂离子电池正极片的液固比为0.1～200mL/g，优选为0.5～150mL/g。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述分离的温度为10～90℃，优选为25～80℃；
优选地，步骤(2)所述分离的时间为10～300min，优选为30～250min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述外加作用力通过机械搅拌施加；
优选地，所述机械搅拌的速率为100～2500rpm，优选为200～2000rpm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述固液分离的方法包括沉降、过滤或离心中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(2)所述固液分离后得到的液体循环继续用作分离液。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述固液分离后对得到的固体进行干燥和筛分处理。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)使用焙烧、微波处理、低温等离子体处理或紫外辐射中的至少一种方法对废旧锂离子电池正极片进行改性预处理，得到预处理后的正极片；
(2)将步骤(1)得到预处理后的正极片按照液固比0.1～200mL/g置于10～90℃的分离液中，在100～2500rpm的搅拌下分离10～300min，将正极废料与铝箔分离，固液分离，液体循环继续用作分离液，对得到的固体进行干燥和筛分，得到铝箔和正极废料。
CN201810171794.6A 2018-03-01 2018-03-01 一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法 Pending CN108336442A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810171794.6A CN108336442A (zh) 2018-03-01 2018-03-01 一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810171794.6A CN108336442A (zh) 2018-03-01 2018-03-01 一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108336442A true CN108336442A (zh) 2018-07-27

Family

ID=62930400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810171794.6A Pending CN108336442A (zh) 2018-03-01 2018-03-01 一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108336442A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110404935A (zh) * 2019-07-30 2019-11-05 成都工业学院 一种锂电池正极材料分离装置
CN110661055A (zh) * 2019-10-14 2020-01-07 赣州有色冶金研究所 一种高效剥离废旧锂离子电池材料的方法
CN111342163A (zh) * 2020-04-08 2020-06-26 江西省科学院应用物理研究所 一种废旧锂电池正极活性材料的回收方法
CN112207118A (zh) * 2020-10-04 2021-01-12 湖南金源新材料股份有限公司 一种废旧锂电池拆解物料的湿法脱胶方法
CN113517485A (zh) * 2021-04-13 2021-10-19 南京威顶自动化科技有限公司 一种动力电池拆解回收工艺及回收装置
CN113904021A (zh) * 2021-11-10 2022-01-07 苏州博萃循环科技有限公司 废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法及锂离子电池正极材料
CN114512738A (zh) * 2022-03-14 2022-05-17 中南大学 一种废旧锂电池正极材料的溶剂热预处理方法及应用
CN114649598A (zh) * 2022-02-17 2022-06-21 广东邦普循环科技有限公司 一种废旧电池回收活性材料脱附的方法
CN117117165A (zh) * 2022-12-13 2023-11-24 山东华劲电池材料科技有限公司 一种湿法修复三元正极材料的方法
WO2024098619A1 (zh) * 2022-11-07 2024-05-16 广东邦普循环科技有限公司 一种废旧锂电池正极材料的回收方法
WO2024108654A1 (zh) * 2022-11-24 2024-05-30 深圳先进技术研究院 一种等离子体强化浸出金属离子的装置及浸出方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102903985A (zh) * 2012-10-22 2013-01-30 四川天齐锂业股份有限公司 从磷酸亚铁锂废料中回收碳酸锂的方法
CN102916236A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 四川天齐锂业股份有限公司 磷酸亚铁锂正极片综合回收利用方法
CN102910607A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 四川天齐锂业股份有限公司 磷酸亚铁锂正极材料综合回收利用方法
CN107171036A (zh) * 2017-05-18 2017-09-15 宁波中车新能源科技有限公司 一种镍钴锰三元体系电池电容的回收处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102903985A (zh) * 2012-10-22 2013-01-30 四川天齐锂业股份有限公司 从磷酸亚铁锂废料中回收碳酸锂的方法
CN102916236A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 四川天齐锂业股份有限公司 磷酸亚铁锂正极片综合回收利用方法
CN102910607A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 四川天齐锂业股份有限公司 磷酸亚铁锂正极材料综合回收利用方法
CN107171036A (zh) * 2017-05-18 2017-09-15 宁波中车新能源科技有限公司 一种镍钴锰三元体系电池电容的回收处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沈自才: "《空间辐射环境工程》", 30 June 2013, 中国宇航出版社 *
范光前: "《冶金单元设计》", 31 October 1994, 冶金工业出版社 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110404935A (zh) * 2019-07-30 2019-11-05 成都工业学院 一种锂电池正极材料分离装置
CN110661055A (zh) * 2019-10-14 2020-01-07 赣州有色冶金研究所 一种高效剥离废旧锂离子电池材料的方法
CN110661055B (zh) * 2019-10-14 2021-04-02 赣州有色冶金研究所 一种高效剥离废旧锂离子电池材料的方法
CN111342163A (zh) * 2020-04-08 2020-06-26 江西省科学院应用物理研究所 一种废旧锂电池正极活性材料的回收方法
CN112207118A (zh) * 2020-10-04 2021-01-12 湖南金源新材料股份有限公司 一种废旧锂电池拆解物料的湿法脱胶方法
CN113517485A (zh) * 2021-04-13 2021-10-19 南京威顶自动化科技有限公司 一种动力电池拆解回收工艺及回收装置
CN113904021A (zh) * 2021-11-10 2022-01-07 苏州博萃循环科技有限公司 废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法及锂离子电池正极材料
CN114649598A (zh) * 2022-02-17 2022-06-21 广东邦普循环科技有限公司 一种废旧电池回收活性材料脱附的方法
WO2023155557A1 (zh) * 2022-02-17 2023-08-24 广东邦普循环科技有限公司 一种废旧电池回收活性材料脱附的方法
GB2623220A (en) * 2022-02-17 2024-04-10 Guangdong Brunp Recycling Technology Co Ltd Method for desorption of recycled active materials from waste battery
CN114512738A (zh) * 2022-03-14 2022-05-17 中南大学 一种废旧锂电池正极材料的溶剂热预处理方法及应用
WO2024098619A1 (zh) * 2022-11-07 2024-05-16 广东邦普循环科技有限公司 一种废旧锂电池正极材料的回收方法
WO2024108654A1 (zh) * 2022-11-24 2024-05-30 深圳先进技术研究院 一种等离子体强化浸出金属离子的装置及浸出方法
CN117117165A (zh) * 2022-12-13 2023-11-24 山东华劲电池材料科技有限公司 一种湿法修复三元正极材料的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108336442A (zh) 一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法
Wang et al. Efficient separation of aluminum foil and cathode materials from spent lithium-ion batteries using a low-temperature molten salt
CN107326181B (zh) 废旧锂离子电池剥离浸出一步完成的回收方法
CN111463475B (zh) 一种选择性回收废旧动力锂电池正极材料的方法
CN110643816A (zh) 一种从废旧三元锂电池中回收锂的方法
CN107978814A (zh) 一种从废旧锂离子电池正极材料中选择性分离锂的方法
Yi et al. Technology for recycling and regenerating graphite from spent lithium-ion batteries
CN107317064A (zh) 一种废旧锂电池的回收方法
CN103915661A (zh) 一种直接回收并修复锂离子电池正极材料的方法
CN109852807A (zh) 一种废旧锂离子电池的氧化处理方法
CN102703706A (zh) 一种从废旧钴酸锂电池中回收有价金属的方法
CN107919507A (zh) 从废旧锂电池中回收磷酸铁锂的方法
CN106505273A (zh) 一种磷酸铁锂电池生产环节正极废旧材料的回收修复和再利用的方法
CN112117507A (zh) 一种废旧锂离子电池正极材料高效回收与再生的方法
CN105355996A (zh) 一种从废锂电池负极材料中分离锂和石墨并资源化利用的方法
CN105098281A (zh) 从废旧多元动力锂离子电池中回收多元正极材料的方法
CN110797534A (zh) 一种利用电池石墨负极制备膨胀石墨的方法
CN105514519A (zh) 一种废弃钴酸锂电池的材料回收利用方法
WO2023060990A1 (zh) 电池粉浸出渣回收制取活性负极材料的方法
CN106654437A (zh) 从含锂电池中回收锂的方法
CN107706476A (zh) 一种废旧锂离子电池的溶剂分选预处理方法
CN109768344A (zh) 一种废旧磷酸铁锂电池的正极极片的分离方法
CN113023703A (zh) 一种回收废旧磷酸铁锂粉的方法
CN105355998A (zh) 一种LiFePO4正极材料的回收方法
CN111900507A (zh) 一种退役磷酸铁锂电池的回收方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180727

RJ01 Rejection of invention patent application after publication