CN111799526A - 一种回收锂电池隔膜材料的方法 - Google Patents

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常丽娟
卢勇
伍建军
陈思竹
吴事浪
房瑞晓
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Abstract

本发明公开了一种回收锂电池隔膜材料的方法，包括以下步骤：将废旧锂电池进行放电处理，然后将其置于盐溶液中浸泡；将浸泡处理后的锂电池拆解，分离出隔膜材料；将分离出的隔膜材料依次置于有机溶剂和乙醇溶液中浸泡，然后置于去离子水中进行超声处理；将处理后的隔膜材料于50‑60℃热风条件下烘干，制得。该方法可有效解决现有的方法存在的回收成本高、操作复杂的问题。

Description

一种回收锂电池隔膜材料的方法
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种回收锂电池隔膜材料的方法。
背景技术
锂离子电池作为一种新型的储能装置已广泛的应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等诸多领域，其高电压、高能量、宽温度使用范围、无记忆效应、长使用寿命、环保清洁等优点备受消费者的青睐。我国是锂离子电池生产大国和消费大国，每年报废的锂离子电池上亿只，如果对报废电池处理不当，废电池中的有机电解液和重金属将会造成环境的严重污染和资源的极度浪费。这么大量的废旧电池处理不当会严重污染环境并造成资源的浪费。从环境治理和资源利用的角度来看，废旧动力锂电池回收和循环利用必将成新能源汽车产业链的关键环节之一。因此，废旧动力锂电池的回收是社会的责任也是经济性可持续发展的必然选择。
锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。目前正极、负极材料和集流体的回收研究比较多，工艺相对成熟，但对隔膜材料的回收研究甚少。现有技术对隔膜材料进行回收过程较复杂，回收成本较高。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种回收锂电池隔膜材料的方法，该方法可有效解决现有的方法存在的回收成本高、操作复杂的问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种回收锂电池隔膜材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废旧锂电池进行放电处理，然后将其置于盐溶液中浸泡；
(2)将步骤(1)中浸泡处理后的锂电池拆解，分离出隔膜材料；
(3)将步骤(2)中分离出的隔膜材料依次置于有机溶剂和乙醇溶液中浸泡，然后置于去离子水中进行超声处理；
(4)将步骤(3)中处理后的隔膜材料于50-60℃热风条件下烘干，制得。
采取上述方案所产生的有益效果为：将废旧锂电池在盐溶液中进行浸泡，可以完全放空废旧电池中的剩余电量；再将拆解下来的隔膜材料置于有机溶剂和乙醇溶液中浸泡，可有效去除电解液中的环状碳酸酯、链状碳酸酯等溶剂成分，再用去离子水超声清洗的过程中可去除LiPF6、LiAsF6等无机电解质成分，最后将隔膜材料进行烘干，便制得了可重复使用的隔膜。该制备方法操作简单，且使用的溶剂成本低廉，可有效降低回收成本，且制得的隔膜材料可进行重复使用。
进一步地，步骤(1)中盐溶液的浓度为0.5-1mol/l的硫酸钠溶液或硫酸钾溶液。
进一步地，步骤(1)中盐溶液的浓度为0.8mol/l的硫酸钠溶液或硫酸钾溶液。
采取上述方案所产生的有益效果为：硫酸钠溶液或者硫酸钾溶液具有一定的导电性，浸泡过程中可充分将锂电池中的剩余电量释放，且浸泡后使得锂电池各个结构之间疏松分离，方便锂电池进行拆解，提高拆解效果。硫酸钠溶液或者硫酸钾溶液的浓度过高，会对隔膜的表面造成一定的损伤，浓度过低，会导致锂电池剩余电量释放速度缓慢，增加处理时间。
进一步地，步骤(1)中浸泡时间为8-16h。
进一步地，步骤(1)中浸泡时间为10h。
采取上述方案所产生的有益效果为：浸泡时间与硫酸钾溶液或硫酸钠溶液的浓度相关，硫酸盐溶液浓度越高，浸泡时间越短，浓度越低，浸泡时间越长。
进一步地，步骤(3)中隔膜材料在有机溶剂中的浸泡时间为1-2h，在乙醇溶液中的浸泡时间为30-50min。
进一步地，步骤(3)中隔膜材料在有机溶剂中的浸泡时间为2h，在乙醇溶液中的浸泡时间为50min。
采取上述方案所产生的有益效果为：隔膜先在有机溶剂中浸泡一定时间后，利用有机溶剂将隔膜材料上的酯类化合物进行溶解，再将隔膜材料置于乙醇溶液中，进一步利用乙醇溶液将隔膜材料上残余的、不易溶解于有机溶剂的成分溶解，充分提高隔膜材料的处理效果。
进一步地，步骤(3)中有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、四甲基脲、磷酸三甲酯或磷酸三乙酯。
采取上述方案所产生的有益效果为：根据相似相容原理，利用上述用机溶剂将隔膜材料上附着的酯类化合物进行溶解并去除，进而提高隔膜材料二次利用性能。
进一步地，步骤(3)中所述乙醇溶液的浓度为60-95％。
进一步地，步骤(3)中所述乙醇溶液的浓度为75％。
采取上述方案所产生的有益效果为：乙醇溶液的极性随着浓度的改变而改变，不同极性的乙醇溶液对隔膜材料上杂质的溶解性也存在区别，本申请中选用浓度为60-95％的乙醇溶液，其对杂质的溶解效果最好。
进一步地，步骤(3)中超声处理频率为20-30KHz，超声2-3次，每次1-1.5h。
采取上述方案所产生的有益效果为：经过有机溶剂和乙醇溶液等浸泡处理后，再将隔膜材料放置于去离子水中，利用超声振荡作用将隔膜材料上附着的杂质去除，超声的频率不宜过大，时间不宜过长，否则会对隔膜材料表面的造成损伤，影响后续使用效果。
进一步地，步骤(3)中去离子水为纯度为RO的超纯水。
采取上述方案所产生的有益效果为：超纯水中的杂质极少，能够极大的降低隔膜表面杂质的残留，提高隔膜材料二次利用效果。
本发明所产生的有益效果为：
本发明的回收操作工艺简单、环保清洁、回收率高、不产生二次污染、所用的溶剂成本低廉，回收成本低，回收后的隔膜材料可再次进行利用，为锂电池的回收产业带来可观的经济效益。
具体实施方式
实施例1
一种回收锂电池隔膜材料的方法，包括以下步骤：
(1)将废旧锂电池在LAND充放电测试仪设备上放电至2.5V电压后，然后将其置于浓度为0.8mol/L的硫酸钠中浸泡12h；
(2)将步骤(1)中浸泡处理后的锂电池用剪刀剪开拆解，分离出隔膜材料，平铺展开后待用；
(3)将步骤(2)中分离出的隔膜材料置于丙酮中浸泡2h，再置于浓度为75％的乙醇溶液中浸泡50min，然后置于RO的超纯水中在25KHz条件下进行超声处理3次，每次1.5h；
(4)将步骤(3)中处理后的隔膜材料于55℃热风条件下烘干，制得。
实施例2
一种回收锂电池隔膜材料的方法，包括以下步骤：
(1)将废旧锂电池在LAND充放电测试仪设备上放电至2.5V电压后，然后将其置于浓度为0.5mol/L的硫酸钠中浸泡8h；
(2)将步骤(1)中浸泡处理后的锂电池用剪刀剪开拆解，分离出隔膜材料，平铺展开后待用；
(3)将步骤(2)中分离出的隔膜材料置于四氢呋喃中浸泡2h，再置于浓度为60％的乙醇溶液中浸泡30min，然后置于RO的超纯水中在20KHz条件下进行超声处理2次，每次1.5h；
(4)将步骤(3)中处理后的隔膜材料于50℃热风条件下烘干，制得。
实施例3
一种回收锂电池隔膜材料的方法，包括以下步骤：
(1)将废旧锂电池在LAND充放电测试仪设备上放电至2.5V电压后，然后将其置于浓度为1mol/L的硫酸钠中浸泡16h；
(2)将步骤(1)中浸泡处理后的锂电池用剪刀剪开拆解，分离出隔膜材料，平铺展开后待用；
(3)将步骤(2)中分离出的隔膜材料置于四甲基脲中浸泡1h，再置于浓度为95％的乙醇溶液中浸泡30min，然后置于RO的超纯水中在30KHz条件下进行超声处理3次，每次1h；
(4)将步骤(3)中处理后的隔膜材料于60℃热风条件下烘干，制得。
实施例4
一种回收锂电池隔膜材料的方法，包括以下步骤：
(1)将废旧锂电池在LAND充放电测试仪设备上放电至2.5V电压后，然后将其置于浓度为0.7mol/L的硫酸钠中浸泡14h；
(2)将步骤(1)中浸泡处理后的锂电池用剪刀剪开拆解，分离出隔膜材料，平铺展开后待用；
(3)将步骤(2)中分离出的隔膜材料置于磷酸三甲酯中浸泡1.5h，再置于浓度为85％的乙醇溶液中浸泡40min，然后置于RO的超纯水中在250KHz条件下进行超声处理2次，每次1.5h；
(4)将步骤(3)中处理后的隔膜材料于60℃热风条件下烘干，制得。
试验例
分别对实施例1-4中回收的隔膜材料与崭新未使用的隔膜材料的性能进行检测，具体检测数据见表1。
表1：性能检测表
Figure BDA0002630654470000061
通过表1数据可以得知，按照本申请中的方法处理后的隔膜材料各方面的性能变化较小，满足重复使用的要求。

Claims (7)

1.一种回收锂电池隔膜材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废旧锂电池进行放电处理，然后将其置于盐溶液中浸泡；
(2)将步骤(1)中浸泡处理后的锂电池拆解，分离出隔膜材料；
(3)将步骤(2)中分离出的隔膜材料依次置于有机溶剂和乙醇溶液中浸泡，然后置于去离子水中进行超声处理；
(4)将步骤(3)中处理后的隔膜材料于50-60℃热风条件下烘干，制得。
2.如权利要求1所述的回收锂电池隔膜材料的方法，其特征在于，步骤(1)中盐溶液为浓度为0.5-1mol/l的硫酸钠溶液或硫酸钾溶液。
3.如权利要求1或2所述的回收锂电池隔膜材料的方法，其特征在于，步骤(1)中浸泡时间为8-16h。
4.如权利要求1所述的回收锂电池隔膜材料的方法，其特征在于，步骤(3)中隔膜材料在有机溶剂中的浸泡时间为1-2h，在乙醇溶液中的浸泡时间为30-50min。
5.如权利要求1或4所述的回收锂电池隔膜材料的方法，其特征在于，步骤(3)中有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、四甲基脲、磷酸三甲酯或磷酸三乙酯。
6.如权利要求1或4所述的回收锂电池隔膜材料的方法，其特征在于，步骤(3)中所述乙醇溶液的浓度为60-95％。
7.如权利要求6所述的回收锂电池隔膜材料的方法，其特征在于，步骤(3)中超声处理频率为20-30KHz，超声2-3次，每次1-1.5h。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105742743A (zh) * 2016-01-18 2016-07-06 江南石墨烯研究院 一种从废旧锂离子电池中回收隔膜材料的方法
CN106169625A (zh) * 2016-08-12 2016-11-30 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法
CN110444830A (zh) * 2019-07-02 2019-11-12 中南大学 一种废旧锂离子电池负极和隔膜的联合处理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105742743A (zh) * 2016-01-18 2016-07-06 江南石墨烯研究院 一种从废旧锂离子电池中回收隔膜材料的方法
CN106169625A (zh) * 2016-08-12 2016-11-30 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法
CN110444830A (zh) * 2019-07-02 2019-11-12 中南大学 一种废旧锂离子电池负极和隔膜的联合处理方法

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