CN111584795A - 一种锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，包括以下步骤：含油废膜的粉碎预处理、高速离心萃取分离、干燥得到废膜，将离心分离得到的白油、混合液和萃取混合液通入气液相回收设备中，实现废膜中白油的回用和萃取剂的回收利用；最后将废膜造粒，得到废膜粒料。本发明喷淋少量辅助萃取白油的萃取剂配合离心分离，充分提高废膜中白油溶剂与聚烯烃材料的分离效率，并配合通入热空气以提高白油的分离效果，提高了锂电池隔膜生产中聚烯烃材料的利用率，减少固废的产生量，白油的回收利用率高，节约了锂电池隔膜的生产成本。

Description

一种锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺

技术领域

本发明属于锂电池隔膜生产技术领域，尤其是涉及一种锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺。

背景技术

锂电池隔膜是锂电池关键的内层组件之一，隔膜在锂电池充放电过程中，起到分隔正负极放置两极接触而短路，吸收足够的电解液，提供足够的电解质锂离子通道，微孔自闭保护功能等作用。隔膜的锂离子传导能力直接关系到锂离子电池的整体性能，隔膜的性能决定了电池的界面结构、电解质的保持性和电池的内阻等，进而影响电池的容量、循环性能、充放电电流密度及安全性等重要特性。

根据不同的物理、化学特性，锂电池隔膜材料可以分为：织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂电池研究开发初期便被用作锂电池隔膜。

在锂电池隔膜的生产过程中，会产生废边料，直接丢弃废边料会造成资源的浪费及环境的污染，通常需要对这些废膜进行回收处理。废膜中一部分含有较高含量的白油，因此，对废膜中的白油及聚烯烃材料进行回收利用，是降低锂电池隔膜的生产成本行之有效的途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作性强、减少了锂电池生产中固废的产生量，降低了锂电池隔膜生产成本的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺。

本发明的技术方案如下：

一种锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，包括以下步骤：

(1)预处理：将含油废膜粉碎，得到废膜碎片；

(2)分离隔膜和白油：将废膜碎片加入离心机，离心分离白油及废膜；

(2-1)将废膜碎片加入离心机中，向离心机的底部通入热空气，分离下层白油；

(2-2)离心机的顶部向碎片喷淋萃取剂，并离心10-20min，之后停止喷淋萃取剂，继续离心甩干3-8min；

(2-3)离心机的顶部再次向碎片喷淋萃取剂，并离心15min，之后停止喷淋萃取剂，继续离心甩干3-8min，分离得到萃取剂和白油的混合液；

(2-4)向离心机的底部通入热风，得到干燥的废膜，并对含萃取剂及白油的废气去气相处理，冷却得到萃取混合液；

(3)气液相回收：将步骤(2)中离心分离得到的白油(步骤(2-1)中得到)、混合液(步骤(2-3)中得到)和萃取混合液(步骤(2-4)中得到)通入气液相回收设备中，实现废膜中白油的回用和萃取剂的回收利用；

(4)造粒：将步骤(2-4)中的废膜输送至螺杆挤出机造粒，得到粒径在3-8mm废膜粒料。

在上述技术方案中，所述步骤(2-1)中通入的热空气的温度为80-90℃。

在上述技术方案中，所述步骤(2-1)中通入的热空气的时间为5-15min。

在上述技术方案中，所述步骤(2-4)中通入的热空气的温度为105-115℃。

在上述技术方案中，所述步骤(2-4)中通入的热空气的时间为3-8min。

在上述技术方案中，所述步骤(4)中所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机，螺杆直径为90-200mm，螺杆挤出温度为180-200℃。

在上述技术方案中，所述步骤(4)中得到的废膜粒料的粒径为3-8mm，废膜粒料的粒径可以根据客户的需求进行调整。

在上述技术方案中，所述离心机的转速为500-1500r/min。

在上述技术方案中，所述萃取剂采用纯度为99-99.9％的液体庚烷。

在上述技术方案中，所述废膜碎片的尺寸为1-3mm。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.喷淋少量辅助萃取白油的萃取剂配合离心分离，充分提高废膜中白油溶剂与聚烯烃材料的分离效率，并配合通入热空气以提高白油的分离效果，提高了锂电池隔膜生产中聚烯烃材料的利用率，减少固废的产生量，白油的回收利用率高，节约了锂电池隔膜的生产成本。

2.向离心机通入热风与萃取剂相配合，有效提高废膜中白油的分离率，多次少量喷洒萃取剂与离心分离相配合，白油回收后可以重复利用，节约了锂电池生产中的白油原料，并且节省了萃取剂的用量，降低加工成本。

附图说明

图1是本发明的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺的流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，本发明的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，包括以下步骤：

(1)预处理：将50kg含油量60％的废膜经预粉碎处理的切刀设备进行切片、切块粉碎，得到尺寸为1mm的废膜碎片；

(2)分离隔膜和白油：

(2-1)将废膜碎片加入离心机中，离心机转速为1500r/min，向离心机的底部通入80℃的热空气，持续通入15min，分离废膜中25％的白油；

(2-2)离心机的顶部向碎片喷淋250kg萃取剂(纯度为99％的液体庚烷)，并离心20min，之后停止喷淋萃取剂，继续离心甩干3min；

(2-3)离心机的顶部再次向碎片喷淋1000kg萃取剂，并离心15min，之后停止喷淋萃取剂，继续离心甩干8min，分离得到萃取剂和白油的混合液；

(2-4)向离心机的底部通入105℃的热风，持续通入8min，得到干燥的废膜，其废膜的含油量为0.1％，并对含萃取剂及白油的废气去气相处理，冷却得到萃取混合液，；

(3)气液相回收：将步骤(2)中离心分离得到的白油、混合液及萃取混合液通入气液相回收设备中，实现废膜中白油的回用和萃取剂的回收利用；

(4)造粒：将步骤(2-4)中的废膜输送至螺杆挤出机造粒，得到粒径为3mm的废膜粒料。

进一步地说，步骤(4)中螺杆挤出机为双螺杆挤出机，螺杆直径为90-200mm，螺杆挤出温度为200℃。

对于含油废膜的含油量测试方法如下：

称取10g含油废膜样品，使用100g的纯度为99.99％的液体庚烷作为萃取剂，利用超声波萃取10min，重复萃取5次后，在105℃下对含油废膜烘干，称取分离的含油废膜质量为Mg，含油量＝(10-M)/10*100％。

经过上述处理回用工艺，最终处理分离的白油回收率为99％。

实施例2

本发明的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，包括以下步骤：

(1)预处理：将50kg含油量60％的废膜经预粉碎处理的切刀设备进行切片、切块粉碎，得到尺寸为3mm的废膜碎片；

(2)分离隔膜和白油：

(2-1)将废膜碎片加入离心机中，离心机转速为1500r/min，向离心机的底部通入90℃的热空气，持续通入15min，分离废膜中30％的白油；

(2-2)离心机的顶部向碎片喷淋1500kg萃取剂(纯度为99％的液体庚烷)，并离心20min，之后停止喷淋萃取剂，继续离心甩干5min；

(2-3)离心机的顶部再次向碎片喷淋1000kg萃取剂，并离心15min，之后停止喷淋萃取剂，继续离心甩干8min，得到萃取剂和白油的混合液；

(2-4)向离心机的底部通入115℃的热风，持续通入3min，得到干燥的废膜，其废膜的含油量为0.5％，并对含萃取剂及白油的废气去气相处理，冷却得到萃取混合液；

(3)气液相回收：将步骤(2)中离心分离得到的混合液及含萃取剂废气通入气液相回收设备中，实现废膜中白油的回用和萃取剂的回收利用；

(4)造粒：将步骤(2-4)中的废膜输送至螺杆挤出机造粒，得到粒径为8mm的废膜粒料。

经上述处理工艺处理后，最终处理分离的白油回收率为98.5％。

实施例3

本发明的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，包括以下步骤：

(1)预处理：将50kg含油量60％的废膜经预粉碎处理的切刀设备进行切片、切块粉碎，得到尺寸为3mm的废膜碎片；

(2)分离隔膜和白油：

(2-1)将废膜碎片加入离心机中，离心机转速为1500r/min，向离心机的底部通入85℃的热空气，持续通入10min，分离废膜中28％的白油；

(2-2)离心机的顶部向碎片喷淋1500kg萃取剂(纯度为99％的液体庚烷)，并离心20min，之后停止喷淋萃取剂，继续离心甩干8min，得到萃取剂和白油的混合液；

(2-3)向离心机的底部通入115℃的热风，持续通入6min，得到干燥的废膜，其废膜的含油量为1％，并对含萃取剂及白油的废气去气相处理，冷却得到萃取混合液；

(3)气液相回收：将步骤(2-4)中离心分离得到的混合液及含萃取剂废气通入气液相回收设备中，实现废膜中白油的回用和萃取剂的回收利用；

(4)造粒：将步骤(2-4)中的废膜输送至螺杆挤出机造粒，得到粒径为6mm的废膜粒料。

经上述处理工艺处理后，最终处理分离的白油回收率为98％。

对比例

参照授权公告号为CN104868188B，专利名称为一种锂电池隔膜生产线上的废膜处理回用工艺，其处理得到的白油回收率较低，并且其主要是对于废膜进行处理回收。

对比例与本发明相比，本发明的白油处理回用工艺的白油回收率高，能够达到98％以上，实现对白油重复利用，节约了白油的原材料。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预处理：将含油废膜粉碎，得到废膜碎片；

(2)分离隔膜和白油：将废膜碎片加入离心机，离心分离白油及废膜；

(2-1)将废膜碎片加入离心机中，向离心机的底部通入热空气，分离白油；

(2-2)离心机的顶部向碎片喷淋萃取剂，并离心10-20min，之后停止喷淋萃取剂，继续离心甩干3-8min；

(2-3)离心机的顶部再次向碎片喷淋萃取剂，并离心15min，之后停止喷淋萃取剂，继续离心甩干3-8min，分离得到萃取剂和白油的混合液；

(2-4)向离心机的底部通入热风，得到干燥的废膜，并对含萃取剂及白油的废气去气相处理，冷却得到萃取混合液；

(3)气液相回收：将步骤(2)中离心分离得到的白油、混合液和萃取混合液通入气液相回收设备中，实现废膜中白油的回用和萃取剂的回收利用；

(4)造粒：将步骤(2-4)中的废膜输送至螺杆挤出机造粒，得到粒径在3-8mm废膜粒料。

2.根据权利要求1所述的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于：所述步骤(2-1)中通入的热空气的温度为80-90℃。

3.根据权利要求2所述的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于：所述步骤(2-1)中通入的热空气的时间为5-15min。

4.根据权利要求1所述的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于：所述步骤(2-4)中通入的热空气的温度为105-115℃。

5.根据权利要求4所述的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于：所述步骤(2-4)中通入的热空气的时间为3-8min。

6.根据权利要求1所述的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于：所述步骤(4)中所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机，螺杆直径为90-200mm，螺杆挤出温度为180-200℃。

7.根据权利要求6所述的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于：所述步骤(4)中得到的废膜粒料的粒径为3-8mm。

8.根据权利要求1所述的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于：所述离心机的转速为500-1500r/min。

9.根据权利要求1所述的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于：所述萃取剂采用纯度为99-99.9％的液体庚烷。

10.根据权利要求1所述的锂电池隔膜废膜中白油处理回用工艺，其特征在于：所述废膜碎片的尺寸为1-3mm。

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