CN112397801A - 一种锂电池材料回收再利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池材料回收再利用方法。它包括以下步骤：(1)放电；(2)干燥；(3)拆解；(4)再利用，本发明得到的改性材料可以直接用做树脂材料、橡胶材料的添加剂，不仅可以与有机基材具有很好的相容性，且能够增加成品韧性。
Description
技术领域
本发明属于电池回收方法领域，具体涉及一种锂电池材料回收再利用方法。
背景技术
废弃锂离子电池中通常含钴5～15％、锂2～7％、镍0.5～2％，其回收再利用价值相对较高。另外，废弃锂离子电池中还含有六氟磷酸锂等有毒物质，会对环境和生态系统造成严重污染，钴、锰、铜等重金属通过积累作用也会由生物链危害人类自身，极具危害性。因此随着锂离子电池应用广泛性，对锂离子电池进行回收处理以减少对环境造成的污染、缓解资源匮乏等问题，具有重要的社会意义和经济意义。而如何充分利用废弃的电池材料是值得研究的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂电池材料回收再利用方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种锂电池材料回收再利用方法，它包括以下步骤：
(1)放电；
(2)干燥；
(3)拆解；
(4)再利用。
所述放电的过程为：
将废弃的锂电池置于浓度为3-5％的氯化钠溶液中浸泡30小时。
所述干燥的过程为：
将浸泡处理后的废旧锂电池在80-90℃下干燥10-20分钟。
所述拆解的过程为：
将干燥后的废旧锂电池拆解，取出负极片。
所述再利用的过程为：
(1)将负极片烧结，冷却后加入浓度为10-15％的盐酸溶液，过滤，得滤渣；
(2)将滤渣水洗，真空干燥，得预处理粉料；
(3)取预处理粉料，加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂kh550，在60-70℃下保温搅拌1-2小时，得硅烷分散液；
(4)取过硫酸铵，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀；
(5)取N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体混合，加入到混合料重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硅烷分散液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，滴加过硫酸铵水溶液，滴加完毕后保温搅拌3-5小时，出料，抽滤，将沉淀水洗，真空干燥，得改性材料。
步骤(5)中所述丙烯酸类单体由重量比为5-7:-1-2的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸混合组成。
所述预处理粉料、硅烷偶联剂kh550、过硫酸铵、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体的重量比为10:1-2：1-2：30-40:20-30。
本发明的优点：
本发明的有益效果在于，本发明重点在于将电池负极材料进行处理，得到石墨、碳粉等混料，然后通过氨基硅烷进行表面处理，以此作为溶剂，以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，在引发剂作用下促进丙烯酸单体聚合，从而实现聚合物对无机填料的包覆，得到的改性材料可以直接用做树脂材料、橡胶材料的添加剂，不仅可以与有机基材具有很好的相容性，且能够增加成品韧性。
具体实施方式
实施例1
一种锂电池材料回收再利用方法，它包括以下步骤：
(1)放电；
(2)干燥；
(3)拆解；
(4)再利用。
所述放电的过程为：
将废弃的锂电池置于浓度为4％的氯化钠溶液中浸泡30小时。
所述干燥的过程为：
将浸泡处理后的废旧锂电池在85℃下干燥13分钟。
所述拆解的过程为：
将干燥后的废旧锂电池拆解，取出负极片。
所述再利用的过程为：
(1)将负极片烧结，冷却后加入浓度为12％的盐酸溶液，过滤，得滤渣；
(2)将滤渣水洗，真空干燥，得预处理粉料；
(3)取预处理粉料，加入到其重量25倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂kh550，在63℃下保温搅拌1小时，得硅烷分散液；
(4)取过硫酸铵，加入到其重量35倍的去离子水中，搅拌均匀；
(5)取N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体混合，加入到混合料重量18倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硅烷分散液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，滴加过硫酸铵水溶液，滴加完毕后保温搅拌4小时，出料，抽滤，将沉淀水洗，真空干燥，得改性材料。
步骤(5)中所述丙烯酸类单体由重量比为6:1的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸混合组成。
所述预处理粉料、硅烷偶联剂kh550、过硫酸铵、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体的重量比为10:2：2：40:30。
实施例2
一种锂电池材料回收再利用方法，它包括以下步骤：
(1)放电；
(2)干燥；
(3)拆解；
(4)再利用。
所述放电的过程为：
将废弃的锂电池置于浓度为5％的氯化钠溶液中浸泡30小时。
所述干燥的过程为：
将浸泡处理后的废旧锂电池在90℃下干燥20分钟。
所述拆解的过程为：
将干燥后的废旧锂电池拆解，取出负极片。
所述再利用的过程为：
(1)将负极片烧结，冷却后加入浓度为15％的盐酸溶液，过滤，得滤渣；
(2)将滤渣水洗，真空干燥，得预处理粉料；
(3)取预处理粉料，加入到其重量30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂kh550，在70℃下保温搅拌2小时，得硅烷分散液；
(4)取过硫酸铵，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌均匀；
(5)取N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硅烷分散液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，滴加过硫酸铵水溶液，滴加完毕后保温搅拌5小时，出料，抽滤，将沉淀水洗，真空干燥，得改性材料。
步骤(5)中所述丙烯酸类单体由重量比为7:2的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸混合组成。
所述预处理粉料、硅烷偶联剂kh550、过硫酸铵、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体的重量比为10:1：1：30:20。
实施例3
一种锂电池材料回收再利用方法，它包括以下步骤：
(1)放电；
(2)干燥；
(3)拆解；
(4)再利用。
所述放电的过程为：
将废弃的锂电池置于浓度为3％的氯化钠溶液中浸泡30小时。
所述干燥的过程为：
将浸泡处理后的废旧锂电池在80℃下干燥10分钟。
所述拆解的过程为：
将干燥后的废旧锂电池拆解，取出负极片。
所述再利用的过程为：
(1)将负极片烧结，冷却后加入浓度为10-％的盐酸溶液，过滤，得滤渣；
(2)将滤渣水洗，真空干燥，得预处理粉料；
(3)取预处理粉料，加入到其重量20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂kh550，在60℃下保温搅拌1小时，得硅烷分散液；
(4)取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；
(5)取N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体混合，加入到混合料重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硅烷分散液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，滴加过硫酸铵水溶液，滴加完毕后保温搅拌3小时，出料，抽滤，将沉淀水洗，真空干燥，得改性材料。
步骤(5)中所述丙烯酸类单体由重量比为7:1的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸混合组成。
所述预处理粉料、硅烷偶联剂kh550、过硫酸铵、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体的重量比为10:1：2：35:26。
Claims (7)
1.一种锂电池材料回收再利用方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)放电；
(2)干燥；
(3)拆解；
(4)再利用。
2.根据权利要求1所述的锂电池材料回收再利用方法，其特征在于，所述放电的过程为：
将废弃的锂电池置于浓度为3-5％的氯化钠溶液中浸泡30小时。
3.根据权利要求1所述的锂电池材料回收再利用方法，其特征在于，所述干燥的过程为：
将浸泡处理后的废旧锂电池在80-90℃下干燥10-20分钟。
4.根据权利要求1所述的锂电池材料回收再利用方法，其特征在于，所述拆解的过程为：
将干燥后的废旧锂电池拆解，取出负极片。
5.根据权利要求1所述的锂电池材料回收再利用方法，其特征在于，所述再利用的过程为：
(1)将负极片烧结，冷却后加入浓度为10-15％的盐酸溶液，过滤，得滤渣；
(2)将滤渣水洗，真空干燥，得预处理粉料；
(3)取预处理粉料，加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂kh550，在60-70℃下保温搅拌1-2小时，得硅烷分散液；
(4)取过硫酸铵，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀；
(5)取N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体混合，加入到混合料重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硅烷分散液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，滴加过硫酸铵水溶液，滴加完毕后保温搅拌3-5小时，出料，抽滤，将沉淀水洗，真空干燥，得改性材料。
6.根据权利要求5所述的锂电池材料回收再利用方法，其特征在于，步骤(5)中所述丙烯酸类单体由重量比为5-7:-1-2的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸混合组成。
7.根据权利要求5所述的锂电池材料回收再利用方法，其特征在于，
所述预处理粉料、硅烷偶联剂kh550、过硫酸铵、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酸类单体的重量比为10:1-2：1-2：30-40:20-30。
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