CN108493507A - 锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：将未成极片的报废材料破碎成小块状混料；在温度为450℃±5℃，压力为101kPa条件下，将破碎后的混料进行焙烧3‑4小时；将混料焙烧取出后直接放在60‑100目筛网上，用水进行冲洗，使冲洗后的物质流入沉降池；将沉降池内的物质进行沉降，沉降池上层得到集流体，下层得到正极材料悬浊液，漂浮物是生产中加入的导电成分；将沉淀物在150℃±5℃条件下干燥处理，最终得到粒度细小的颗粒。本发明优质环保、高效经济，适合锂电池生产中废料回收的推广使用。
Description
技术领域
本发明属于锂离子回收技术领域，具体来说涉及一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法。
背景技术
锂离子电池主要依靠锂离子在正、负极之间移动来工作，是充电电池，广泛应用于笔记本电脑和手机上。
锂离子电池生产中出现浪费严重的现象，特别是正极材料实用浪费量在工艺中极片上的涂布涂覆留边浪费相当严重。在涂布涂覆过程中，为了保证锂离子电池的容量达到规定的标准范围内，自动化程度相对较高的工厂留边通常比需要的边界宽5-8mm；自动化程度较低的工厂预留边界会超过10mm，而量化生产的过程当中浪费量可以达到8%-12%之间，而且主要是边料处的面密度不均匀导致极片不能得以利用，提高材料的利用率是当代锂离子电池生产的热点。
由于现今锂离子电池的大量使用，导致锂离子电池造成一定的环境污染。而且在锂离子电池中，供给能源大部分为锂离子，故而可以在锂离子电池中回收其他物质，其中贵金属钴就是锂离子电池中最为重要的一种，所以在锂离子电池回收工艺中，集流体与正极材料的分离变得尤其重要。一系列的回收工艺，只有在集流体与活性物质完全分离，在后续的生产中才能实现。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种优质环保、经济实用、高效可靠、操作方便的一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法。
本发明目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明的一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其中：包括破碎、焙烧、洗涤过筛、沉降、干燥等操作处理，具体步骤如下：
（1）破碎：将未成极片的报废材料破碎成小块状混料；
（2）焙烧：在温度为450℃±5℃，压力为101kPa条件下，将破碎后的混料进行焙烧3-4小时；
（3）洗涤过筛：将混料焙烧取出后直接放在60-100目筛网上，用水进行冲洗，使冲洗后的物质流入沉降池；
（4）沉降：将沉降池内的物质进行沉降，沉降池上层得到集流体，下层得到正极材料悬浊液，悬浊液在重力的作用下沉降，漂浮物是生产中加入的导电成分；
上述一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其中：（5）干燥：将沉淀物在150℃±5℃条件下干燥处理，最终得到粒度细小的颗粒。
第（2）步中的焙烧操作在高温炉中进行。
上述一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其中：第（3）步中采用三段洗涤方式：一段洗涤压力为3 MPa-5MPa，温度为45℃以下，洗涤30min以内；二段洗涤压力为3.5 MPa-6MPa，常温状态下，将一段洗涤物质再洗涤10min左右；在常温常压下，将二段洗涤物质继续进行终段洗涤。
上述一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其中：第（4）步中上层的集流体通过净化箔材的方式进行二次提纯得到新集流体，漂浮物通过溢流的手段直接除去。
上述一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其中：第（5）步中干燥操作在鼓风烘烤箱内进行。
本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法中，主要以热处理为主，不需要投入化学试剂回收，经济环保；每一次回收料的周期基本在48h即可完成，回收周期短；主要就干燥设备和焙烧设备，生产辅助设备投资小；采用三段洗涤方式：一段洗涤使大量的极片上活性物质与集流体脱离，二段洗涤将一段洗涤的上面未洗净的活性物质进行洗涤，使其能处理到90%以上，终段洗涤是将集流体本身洗涤完全，回收以循环水洗涤为主，锂离子材料的流失量低，回收效率高；大、中、小型锂离子电池生产厂都可以配备回收流程，因地制宜效果好。
总之，本发明优质环保、经济实用、高效可靠、操作方便，适合锂离子电池生产中未成极片废料回收的推广使用。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1：
本发明包括破碎、焙烧、洗涤过筛、沉降、干燥等操作处理，具体步骤如下：
（1）破碎：将未成极片的报废材料破碎成小块状混料；
（2）焙烧：在温度为445℃，压力为101kPa条件下，将破碎后的混料进行焙烧3小时；
（3）洗涤过筛：将混料焙烧取出后直接放在60目筛网上，用水进行冲洗，使冲洗后的物质流入沉降池；
（4）沉降：将沉降池内的物质进行沉降，沉降池上层得到集流体，下层得到正极材料悬浊液，悬浊液在重力的作用下沉降，漂浮物是生产中加入的导电成分；
（5）干燥：将沉淀物在145℃条件下干燥处理，最终得到粒度细小的颗粒。
第（2）步中的焙烧操作在高温炉中进行。
第（3）步中采用三段洗涤方式：一段洗涤压力为3 MPa，温度为41℃，洗涤26min；二段洗涤压力为3.5 MPa，常温状态下，将一段洗涤物质再洗涤9.5min；在常温常压下，将二段洗涤物质继续进行终段洗涤。
第（4）步中上层的集流体通过净化箔材的方式进行二次提纯得到新集流体，漂浮物通过溢流的手段直接除去。
第（5）步中干燥操作在鼓风烘烤箱内进行。
实施例2：
本发明包括破碎、焙烧、洗涤过筛、沉降、干燥等操作处理，具体步骤如下：
（1）破碎：将未成极片的报废材料破碎成小块状混料；
（2）焙烧：在温度为450℃，压力为101kPa条件下，将破碎后的混料进行焙烧3.5小时；
（3）洗涤过筛：将混料焙烧取出后直接放在80目筛网上，用水进行冲洗，使冲洗后的物质流入沉降池；
（4）沉降：将沉降池内的物质进行沉降，沉降池上层得到集流体，下层得到正极材料悬浊液，悬浊液在重力的作用下沉降，漂浮物是生产中加入的导电成分；
（5）干燥：将沉淀物在150℃条件下干燥处理，最终得到粒度细小的颗粒。
第（2）步中的焙烧操作在高温炉中进行。
第（3）步中采用三段洗涤方式：一段洗涤压力为4MPa，温度为43℃，洗涤28min；二段洗涤压力为4.75MPa，常温状态下，将一段洗涤物质再洗涤10min；在常温常压下，将二段洗涤物质继续进行终段洗涤。
第（4）步中上层的集流体通过净化箔材的方式进行二次提纯得到新集流体，漂浮物通过溢流的手段直接除去。
第（5）步中干燥操作在鼓风烘烤箱内进行。
实施例3：
本发明包括破碎、焙烧、洗涤过筛、沉降、干燥等操作处理，具体步骤如下：
（1）破碎：将未成极片的报废材料破碎成小块状混料；
（2）焙烧：在温度为455℃，压力为101kPa条件下，将破碎后的混料进行焙烧4小时；
（3）洗涤过筛：将混料焙烧取出后直接放在100目筛网上，用水进行冲洗，使冲洗后的物质流入沉降池；
（4）沉降：将沉降池内的物质进行沉降，沉降池上层得到集流体，下层得到正极材料悬浊液，悬浊液在重力的作用下沉降，漂浮物是生产中加入的导电成分；
（5）干燥：将沉淀物在155℃条件下干燥处理，最终得到粒度细小的颗粒。
第（2）步中的焙烧操作在高温炉中进行。
第（3）步中采用三段洗涤方式：一段洗涤压力为5MPa，温度为45℃，洗涤30min；二段洗涤压力为6MPa，常温状态下，将一段洗涤物质再洗涤10.5min；在常温常压下，将二段洗涤物质继续进行终段洗涤。
第（4）步中上层的集流体通过净化箔材的方式进行二次提纯得到新集流体，漂浮物通过溢流的手段直接除去。
第（5）步中干燥操作在鼓风烘烤箱内进行。
总之，本发明优质环保、经济实用、高效可靠、操作方便，适合锂离子电池生产中未成极片废料回收的推广使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其特征在于：包括破碎、焙烧、洗涤过筛、沉降、干燥等操作处理，具体步骤如下：
（1）破碎：将未成极片的报废材料破碎成小块状混料；
（2）焙烧：在温度为450℃±5℃，压力为101kPa条件下，将破碎后的混料进行焙烧3-4小时；
（3）洗涤过筛：将混料焙烧取出后直接放在60-100目筛网上，用水进行冲洗，使冲洗后的物质流入沉降池；
（4）沉降：将沉降池内的物质进行沉降，沉降池上层得到集流体，下层得到正极材料悬浊液，悬浊液在重力的作用下沉降，漂浮物是生产中加入的导电成分；
（5）干燥：将沉淀物在150℃±5℃条件下干燥处理，最终得到粒度细小的颗粒。
2.如权利要求1所述的一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其特征在于：第（2）步中的焙烧操作在高温炉中进行。
3.如权利要求1所述的一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其特征在于：第（3）步中采用三段洗涤方式：一段洗涤压力为3 MPa-5MPa，温度为45℃以下，洗涤30min以内；二段洗涤压力为3.5 MPa-6MPa，常温状态下，将一段洗涤物质再洗涤10min左右；在常温常压下，将二段洗涤物质继续进行终段洗涤。
4.如权利要求1所述的一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其特征在于：第（4）步中上层的集流体通过净化箔材的方式进行二次提纯得到新集流体，漂浮物通过溢流的手段直接除去。
5.如权利要求1所述的一种锂离子电池生产中未成极片废料的回收方法，其特征在于：第（5）步中干燥操作在鼓风烘烤箱内进行。
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