CN115513549A - 一种电极极片的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电极极片的回收方法，包括如下步骤：提供电极极片，所述电极极片包括基材及设置于所述基材表面的活性材料层，所述活性材料层包括水性粘结剂及活性物质；将所述电极极片置于水蒸气氛围中进行处理，以使所述水性粘结剂溶胀；以及进行振动，以将所述活性材料层与所述基材分离。本申请所述电极极片的回收方法操作简易，绿色环保，成本低廉，所述活性材料层的回收率极高且可以保持基材不受损伤。
Description
技术领域
本申请涉及锂离子电池材料回收领域，具体涉及一种电极极片的回收方法。
背景技术
锂离子电池具有高能效，高能量密度，长使用寿命等优点，目前已在手机电源、笔记本电源、动力电池、大规模储能领域得到了广泛的应用。锂离子电池电极极片中含有大量贵重金属，如锂、钴、镍等，成本高昂；锂离子电池关键材料回收再生技术的发展，对缓解资源压力和实现锂离子电池行业可持续发展至关重要。
目前对锂离子电池关键材料的回收再生方法，往往需要通过添加新的化学试剂，并通过机械破碎、高温焙烧等工艺处理，其中难免会对环境有一定的污染和危害，而且操作繁琐，能耗大，易引入新的杂质。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种电极极片的回收方法，所述电极极片的回收方法操作简易，绿色环保，成本低廉，所述活性物质、所述导电剂的回收率极高且可以保持基材不受损伤。
本申请第一方面提供了一种电极极片的回收方法，包括如下步骤：
提供电极极片，所述电极极片包括基材及设置于所述基材表面的活性材料层，所述活性材料层包括水性粘结剂及活性物质；
将所述电极极片置于水蒸气氛围中进行处理，以使所述水性粘结剂溶胀；以及
进行振动，以将所述活性材料层与所述基材分离。
其中，所述水蒸气氛围温度为80℃至130℃。
其中，所述水蒸气处理的时间的范围为5min至10min。
其中，所述振动包括：超声波振动，以使所述活性材料层与所述基材分离，从而回收所述活性材料层及所述基材。
其中，所述超声波振动的振动频率为2MHz至10MHz，所述超声波振动的振动时间为1min至20min。
其中，所述回收方法还包括以下步骤：将所述活性材料层，于干燥温度为100℃至120℃进行干燥，其中，干燥时间为16h至19.5h。
其中，所述活性物质包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物和聚阴离子电极极片中的至少一种。
其中，所述活性材料层还包括导电剂，所述导电剂包括乙炔黑、导电炭黑、碳纤维、碳纳米管、超导炭黑中的至少一种。
其中，所述水性粘结剂包括聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的至少一种。
其中，所述回收方法还包括以下步骤：将所述基材于干燥温度为100℃至120℃进行干燥，
其中，干燥时间为16h至19.5h。
上述电极极片的回收方法，通过水蒸气对所述电极极片进行蒸汽加热，使所述水性粘结剂发生溶解和溶胀，破坏了活性材料层与基材之间的稳定结构；再通过振动使活性材料层与基材互相脱离；全程不添加其他化学试剂，不需要机械粉碎，不产生废水，也不需要焙烧，步骤简练，操作简洁，过程环保，成本低廉，并且整个工艺过程活性材料层无损失；没有引入杂质的环节，具有极大的回收效率；本申请所述电极极片的回收方法，不仅可以应用于对失效废旧锂离子电池的回收，而且当其应用于回收生产过程中产生的不合格锂离子电池产品时，回收效率极高，整个回收过程中不会产生大量废液，也避免大量溶剂带走活性物质及导电剂内一些有价值的元素或成分；回收所得的活性物质及导电剂可直接加水搅成浆料重新利用，不需要补加试剂，也不需要经过焙烧，整个工艺过程损耗极低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施方式中的电极极片的分离方法的流程示意图；
图2为本申请一实施方式中的电极极片的回收方法的流程示意图；
图3为本申请一实施方式中的电极极片的再分离方法的流程示意图；
图4为本申请一实施方式中的电极极片的分离及回收方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
锂离子电池关键材料回收再生技术的开发，对缓解资源压力和实现锂离子电池行业可持续发展至关重要。目前对于可回收再利用的锂离子电池的来源，主要为已失效的废旧锂离子电池，以及生产过程中产生的不合格锂离子电池产品；在锂离子电池的回收方法中，电极极片的分离是锂离子电池回收的核心步骤；电极极片的活性物质及导电剂通过水性粘结剂与基材粘合，人工剥离的效率很低；相关技术中，往往需要通过碱液溶解分解基材，再由酸性溶液回收基材，再经酸浸、萃取、结晶的方法从电极极片中回收各种金属盐，这类方法的工艺路线长、污染重，且回收产品需要进行重新加工才可以使用。为此，开发一种不消耗化学试剂，操作简单，回收效率高的电极极片的回收方法，有重要的意义。
鉴于此，请参照图1，本实施方式提供了一种电极极片的回收方法，包括如下步骤：
S101、提供电极极片，所述电极极片包括基材及设置于所述基材表面的活性材料层，所述活性材料层包括水性粘结剂及活性物质；
本实施方式提供的所述电极极片，其中包括所述活性材料层以及所述基材，所述活性材料层由所述水性粘结剂、所述活性物质组成；可以理解地，所述水性粘结剂在高温下易溶胀的问题原本是影响锂离子电池稳定性的难点，但是在本申请所述电极极片的回收方法中，反而利用并放大了所述水性粘结剂高温易溶胀的特性，通过加热所述水性粘结剂，使所述水性粘结剂溶胀，进而使所述水性粘结剂无法继续粘连固定所述活性物质及所述基材。
可选地，所述电极极片可以为但不限于为正极极片或负极极片，本申请不作具体限定。
S102、将所述电极极片置于水蒸气氛围中进行处理，以使所述水性粘结剂溶胀；
本实施方式提供的所述电极极片的回收方法，首先通过水蒸汽对所述电极极片进行加热，所述水蒸汽为可溶解所述电极极片中水性粘结剂的溶剂蒸汽，在高温加热时，所述水蒸汽可以使所述水性粘结剂发生溶解并加快溶胀，从而破坏了所述活性物质与所述基材的稳定结构，以便于下一步对所述活性材料层及所述基材进行分离；其中，通过采用所述水蒸汽使所述水性粘结剂溶解并溶胀，可以加快分解速率。采用液态水直接溶解活性材料层，进行活性材料回收时，由于活性材料层的表面通常具有孔隙，当电极极片浸入水中时，水性粘结剂由于其自身的液体张力，液态水与所述电极极片相接时，液态水会包裹在活性材料层的表面，渗透浸入活性材料层的速度很慢。采用所述水蒸气对所述电极极片进行处理时，所述水蒸汽可以迅速的渗入进所述活性材料层的内部，一方面有利于对所述水性粘结剂进行溶解，另一方面可以通过水蒸汽直接将热能传递进入所述电极极片内部，可以加速所述水性粘结剂的溶胀。
S103、进行振动，以将所述活性材料层与所述基材分离。
在本实施方式中，通过对所述电极极片施加外力做功，以将使所述活性材料层与所述基材分离；可选地，通过所述电极极片进行振动，以使所述活性材料层与所述基材受力而随之震动，其中所述活性材料层溶胀后为细小的粉末，所述基材为金属片，所述活性材料层与所述基材的质量不同，所以当二者受到相同的外力作用时，二者的振动幅度大不相同，以此使所述活性材料层与所述基材通过振动分离。
可以理解地，本申请所述电极极片的回收方法，通过热蒸气对所述电极极片进行蒸汽加热，使所述水性粘结剂发生溶解和溶胀，破坏了所述活性材料层与所述基材的稳定结构；再通过振动，使所述活性材料层与所述基材互相脱离；全程不添加其他化学试剂，不需要机械粉碎，不产生废水，也不需要焙烧，步骤简练，操作简洁，过程环保，成本低廉，并且整个工艺过程无所述活性物质、所述水性粘结剂等有益成分的损失，没有引入杂质的环节，具有极大的回收效率；本申请所述电极极片的回收方法，不仅可以应用于对失效废旧锂离子电池的回收，而且当其应用于回收生产过程中产生的不合格锂离子电池产品时，回收效率极高，整个回收过程中不会产生大量废液，也避免大量溶剂带走所述活性材料层内一些有价值的元素或成分；回收所得的所述活性材料层的粉末可直接加水搅成浆料重新利用，不需要补加试剂，也不需要经过焙烧，整个工艺过程损耗极低。
可选地，所述基材为铝箔或铜箔。
在一种可能的实施方式中，所述水蒸气氛围温度为80℃至130℃。
可以理解的，所述电极极片中的所述水性粘结剂可以溶于水，本申请采用水蒸气对所述电极极片进行蒸汽加热，水蒸气不仅可以加速所述水性粘结剂的溶解；而且在高温环境下可以加速所述水性粘结剂的溶胀；可选地，所述水蒸汽的温度可以为但不限于为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃；所述水蒸气的温度低于80℃时，所述水蒸气的温度过低，加速所述水性粘结剂的溶解和溶胀的效果不明显；所述水蒸气的温度高于130℃时，所述水蒸气的温度过高，会使所述水性粘结剂失效，丧失回收意义。
可选地，所述对所述电极极片进行蒸汽加热，为采用水蒸汽，丙酮蒸汽，乙醇蒸汽，异丙醇蒸汽、甲醇蒸汽中的至少一种进行加热。
在一种可能的实施方式中，水蒸气处理的时间的范围为5min至10min。
可以理解的，所述加热时间可以为但不限于为5min、5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min、9.5min、10min；当所述加热时间低于5min时，所述加热时间过短，所述水性粘结剂的溶解和溶胀没有进行完全；当所述加热时间高于10min时，所述加热时间过长，所述水性粘结剂的溶解和溶胀早已进行完全，继续延长加热时间没有意义。
在一种可能的实施方式中，所述振动包括：超声波振动，以使所述活性材料层与所述基材分离，从而回收所述活性物质及所述基材。
可以理解的，对所述电极极片进行超声波振动，在超声波振动过程中，溶胀后的所述活性材料层形成的粉末会承受巨大的超声加速度，使其不会粘附、摩擦，避免了彼此之间的强吸附、易团聚等情况。
可选地，对所述电极极片进行超声波振动的仪器为超声波振动平台，超声波振动筛，超声波振动辊中的至少一种。
在一种可能的实施方式中，所述超声波振动的振动频率为2MHz至10MHz，所述超声波振动的振动时间为1min至20min。
可以理解的，所述超声波振动的工作频率可以为但不限于为2MHz、3MHz、4MHz、5MHz、6MHz、7MHz、8MHz、9MHz、10MHz；所述超声波振动的时间可以为但不限于为1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min；所述超声波振动的工作频率低于2MHz时，所述超声波振动的工作频率过低，难以将所述活性材料层震落所述基材；所述超声波振动的工作频率高于10MHz时，所述超声波振动的工作频率过高，过高的超声波振动的工作频率对所述电极极片的分离效果提升不大，会造成无谓的能耗；所述超声波振动的工作时间低于1min时，所述超声波振动的工作时间过短，所述电极极片的分离没有进行完全；当所述超声波振动的工作时间高于20min时，所述超声波振动的工作时间过长，所述电极极片的分离早已进行完全。
请参照图2，在一种可能的实施方式中，所述回收方法还包括以下步骤：
S104，将所述活性材料层，于干燥温度为100℃至120℃进行干燥，其中，干燥时间为16h至19.5h。
在本实施方式中，在通过振动以将所述活性材料层与所述基材分离之后，所得的所述活性材料层粉末表面残存着大量的可溶解所述水性粘结剂的溶剂，通过对溶胀分离所得的所述活性材料层粉末进行干燥，以去除残留的冷凝为液态的蒸汽；可以理解的，所述干燥温度可以为但不限于为100℃、102℃、104℃、106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、116℃、118℃、120℃；所述干燥时间可以为但不限于为16h、16.3h、16.6h、16.9h、17.2h、17.5h、17.8h、18.1h、18.4h、18.7h、19h、19.3h、19.5h；所述干燥温度低于100℃时，所述干燥温度过低，所述残留蒸汽冷凝的溶剂，挥发速率缓慢；所述干燥温度高于120℃时，由于所述干燥温度过高，所述水性粘结剂在高温下会失效；所述干燥时间低于16h时，所述干燥时间过短，所述残留蒸汽冷凝的溶剂，尚未挥发完全；所述干燥时间高于19.5h时，所述干燥时间过长，所述残留蒸汽冷凝的溶剂已经完全挥发，过长的干燥时间没有意义。
在一种可能的实施方式中，溶胀分离所得的所述活性材料层粉末，干燥后的水含量小于800ppm。
可以理解的，溶胀分离所得的所述活性材料层粉末的水含量可以为但不限于为0ppm、100ppm、200ppm、300ppm、400ppm、500ppm、600ppm、700ppm；本申请所述的电极极片的回收方法，通过对溶胀分离所得的所述活性材料层粉末进行干燥，去除残留的冷凝为液态的蒸汽，最终所得的所述活性材料层粉末的水含量小于800ppm；若所述活性材料层的水含量大于或等于800ppm，则所述活性材料层的水含量过高，易凝结成块状，不利于保存，也使其在生产投料时不便于定量投料。
在一种可能的实施方式中，所述的电极极片的回收方法，还包括如下步骤：
S105，将溶胀分离所得的所述活性材料层粉末进行真空干燥，所述真空干燥温度为100℃至120℃，所述真空干燥时间为16h至19.5h。
在本实施方式中，为保证溶胀分离所得的所述活性材料层粉末中的水含量小于800ppm，在溶胀分离所得的所述活性材料层粉末包装封存前，可对溶胀分离所得的所述活性材料层粉末再次进行真空干燥，以避免溶胀分离所得的所述活性材料层粉末在封装后发生结块；可以理解的，所述真空干燥温度可以为但不限于为100℃、102℃、104℃、106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、116℃、118℃、120℃；所述真空干燥时间可以为但不限于为16h、16.3h、16.6h、16.9h、17.2h、17.5h、17.8h、18.1h、18.4h、18.7h、19h、19.3h、19.5h。
可选地，通过热重分析仪测试溶胀分离所得的所述活性材料层粉末中的水含量，并绘制热重分析曲线，根据所述热重分析曲线判断溶胀分离所得的所述活性材料层粉末中的水含量，当溶胀分离所得的所述活性材料层粉末中的水含量小于800ppm时，溶胀分离所得的所述活性材料层粉末可以包装封存待用；当溶胀分离所得的所述活性材料层粉末中的水含量大于等于800ppm时，将溶胀分离所得的所述活性材料层粉末进行真空干燥，直至溶胀分离所得的所述活性材料层粉末中的水含量小于800ppm。
在一种可能的实施方式中，所述活性物质包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物和聚阴离子电极极片中的至少一种。可以理解地，所述锂钴氧化物、所述锂镍氧化物、所述锂锰氧化物和所述聚阴离子化合物在80℃至130℃的水蒸气氛围中呈现出良好的化学稳定性，不会与水发生反应；当采用本申请所述的电极极片的回收方法时，不会受到水蒸气氛围的影响，使所述水性粘结剂溶胀后，所述活性物质不受任何影响。
在一种可能的实施方式中，所述活性材料层还包括导电剂，所述导电剂包括乙炔黑、导电炭黑、碳纤维、碳纳米管、超导炭黑中的至少一种。可以理解地，所述导电剂的构成元素主要为碳，具体地，所述导电剂可以为但不限于为所述乙炔黑、所述导电炭黑、所述碳纤维、所述碳纳米管、所述超导炭黑；所述导电剂在80℃至130℃的水蒸气氛围中呈现出良好的化学稳定性，不会与水发生反应；当采用本申请所述的电极极片的回收方法时，不会受到水蒸气氛围的影响，使所述水性粘结剂溶胀并失去粘连作用后，所述导电剂不受任何影响。在一种可能的实施方式中，所述水性粘结剂包括聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的至少一种。
可以理解的，所述水性粘结剂常用于在所述活性物质、所述导电剂以及所述基材之间起到粘合作用，所述水性粘结剂具有良好的化学稳定性、热稳定性以及机械稳定性，并且极易溶于水和极性溶剂中，这使得所述水性粘结剂可以通过本申请所述的回收方法去除。
在一种可能的实施方式中，所述回收方法还包括以下步骤：
S106，将所述基材于干燥温度为100℃至120℃进行干燥，其中，干燥时间为16h至19.5h。在本申请所述的回收方式中，不需通过机械切割、酸洗等工艺，即可使所述活性材料层与所述基材分离，可以理解的，所得基材经历过蒸汽加热和超声振动后，自身的理化性质和完整性不会得到破坏，可以直接回收以再次作为基材使用，为此，本申请所述回收方式中，通过对所述基材进行干燥，以除去蒸汽冷凝的溶剂，便于下次使用。
请参照图3，在一种可能的实施方式中，本申请所述的电极极片的回收方法，还包括如下步骤：
S107，当所述基材上具有残留的水性粘结剂以及未分离的所述活性材料层时，将所述基材再次置于水蒸气氛围中进行处理，以使所述水性粘结剂溶胀；以及对所述基材进行振动，以将残余的所述活性材料层分离电极极片。
可以理解地，当所述基材上具有残留的水性粘结剂以及未分离的所述活性材料层时，可以对所述基材再次进行蒸汽加热和振动，通过蒸汽加热使残留的所述水性粘结剂发生溶解和溶胀，待所述水性粘结剂与所述基材之间的稳定性被破坏以后，通过振动使所述活性材料层与所述基材所述分离；如果所述基材上依旧存在残留的水性粘结剂以及未分离的所述活性材料层，可以将所述基材再次进行蒸汽加热；本申请所述回收方法，可以循环所述步骤S107，直至所述活性材料层与所述基材彻底分离。
请参照图4，在一具体实施例中，本申请所述的电极极片的回收方法，包括：
提供电极极片，所述电极极片包括基材及设置于所述基材表面的活性材料层，所述活性材料层包括水性粘结剂、活性物质及导电剂；将所述电极极片置于水蒸气氛围中进行处理，以使水性粘结剂溶胀；并对所述电极极片进行振动，以将所述活性材料层分离电极极片，得到溶胀后破碎的所述活性材料层以及基材前体；当所述基材前体上有余料时，将所述基材前体再次置于水蒸气氛围中进行处理，并进行振动，循环进行直至所述基材前体上无余料；当所述基材前体上无余料时，将所述基材前体置于干燥温度为100℃至120℃进行干燥，得到基材，其中，干燥时间为16h至19.5h；将所得的溶胀后破碎的所述活性材料层，于干燥温度为100℃至120℃进行干燥，干燥时间为16h至19.5h，得到干燥的所述活性材料层粉末。
在一种可能的实施方式中，本申请还提供一种电极极片的制作方法，包括：
将本申请所述的回收方法中所得的活性材料层粉末，加入水中，研磨搅拌，得到浆料；
将所得的所述浆料均匀涂覆在本申请所述的回收方法中所得的基材表面上，得到预处理电极极片；
将预处理电极极片进行干燥，除去水分，得到电极极片。
如本申请所述的电极极片的制作方法，由于采用了本申请所述的回收方法所得的所述活性材料粉末和所述基材，故所述活性材料粉末和所述基材可以直接制备电极极片，无需添加功能性成分对所述活性材料层粉末和所述基材进行修复，制备工序简单，绿色环保；具体地，本申请所述的回收方法所得的所述活性材料粉末和所述基材，由于通过水蒸气对所述电极极片进行蒸汽加热，使所述水性粘结剂发生溶解和溶胀，使活性材料层与基材之间的分离；再通过振动使活性材料层与基材互相脱离；全程不添加其他化学试剂，没有引入杂质的环节；也不产生大量废液，也避免大量溶剂带走活性材料层内一些有价值的元素或成分；也不对所述基材有损伤，回收效率极高，所以所得的活性材料层粉末及所述基材可直接加水搅成浆料重新利用。
可选地，所述浆料的固含量为10％至60％。具体地，所述浆料的固含量可以为但不限于为10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％。
可选地，将本申请所述的回收方法所得的所述活性材料粉末制成浆料后，均匀涂覆在铜箔或铝箔表面，再经干燥，得到电极极片。
可选地，将电极活性物质、导电剂以及粘结剂完全混合，随后加入水中制成浆料，将所述浆料均匀涂覆在本申请所述的回收方法中所得的基材表面上再经干燥，得到电极极片。
实施例1：
将需要回收处理的电极极片进行分离，包括以下步骤：
将所述电极极片置于100℃的水蒸汽氛围中，处理7min，随后将所述电极极片进行超声波振动，频率设置6MHz；工作时间10min，使所述活性材料层脱离基材，得到活性物质及导电剂的混合料，以及基材；
将所述活性物质及导电剂的混合料，进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为18h，储存备用；将基材进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为18h，储存备用。
实施例2：
将需要回收处理的电极极片进行分离，包括以下步骤：
将所述电极极片置于80℃的水蒸汽氛围中，处理10min，随后将所述电极极片进行超声波振动，频率设置10MHz；工作时间1min，使所述活性材料层脱离基材，得到活性物质及导电剂的混合料，以及基材；
将所述活性物质及导电剂的混合料，进行高温干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为19.5h，储存备用；将基材进行高温干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为19.5h，储存备用。
实施例3：
将需要回收处理的电极极片进行分离，包括以下步骤：
将所述电极极片置于130℃的水蒸汽氛围中，处理5min，随后将所述电极极片进行超声波振动，频率设置2MHz；工作时间20min，使所述活性材料层脱离基材，得到活性物质及导电剂的混合料，以及基材；
将所述活性物质及导电剂的混合料，进行高温干燥，干燥温度为120℃，干燥时间为16h，储存备用；将基材进行高温干燥，干燥温度为120℃，干燥时间为16h，储存备用。
实施例4：
将需要回收处理的电极极片进行分离，包括以下步骤：
将所述电极极片置于120℃的水蒸汽氛围中，处理5min，随后将所述电极极片进行超声波振动，频率设置10MHz；工作时间3min，使所述活性材料层脱离基材，得到活性物质及导电剂的混合料，以及基材；
将所述活性物质及导电剂的混合料，进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为16h，储存备用；将基材进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为16h，储存备用。
实施例5：
将需要回收处理的电极极片进行分离，包括以下步骤：
将所述电极极片置于120℃的水蒸汽氛围中，处理5min，随后将所述电极极片进行超声波振动，频率设置5MHz；工作时间3min，使活性材料层脱离基材，观察发现所述电极极片上仍残留有活性材料层，重复进行水蒸气处理以及超声波振动处理，直至所述电极极片上无残留，得到活性物质及导电剂的混合料，以及基材；
将所述活性物质及导电剂的混合料，进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为18h，储存备用；将基材进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为18h，储存备用。
实施例6：
将需要回收处理的电极极片进行分离，包括以下步骤：
将所述电极极片置于120℃的水蒸汽氛围中，处理5min，随后将所述电极极片进行超声波振动，频率设置10MHz；工作时间1min，使活性材料层脱离基材，观察发现所述电极极片上仍残留有活性材料层，重复进行水蒸气处理以及超声波振动处理，直至所述电极极片上无残留，得到活性物质及导电剂的混合料，以及基材；
将得到活性物质及导电剂的混合料，进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为19.5h，储存备用；将基材进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为19.5h，储存备用。
实施例7：
将需要回收处理的电极极片进行分离，包括以下步骤：
将所述电极极片置于100℃的水蒸汽氛围中，处理5min，随后将所述电极极片进行超声波振动，频率设置10MHz；工作时间3min，使活性材料层脱离基材，观察发现所述电极极片上仍残留有活性材料层，重复进行水蒸气处理以及超声波振动处理，直至所述电极极片上无残留，得到活性物质及导电剂的混合料，以及基材；
将所述活性物质及导电剂的混合料，进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为18.5h，储存备用；将基材进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为18.5h，储存备用。
实施例8：
将需要回收处理的电极极片进行分离，包括以下步骤：
将所述电极极片置于100℃的水蒸汽氛围中，处理10min，随后将所述电极极片进行超声波振动，频率设置10MHz；工作时间3min，使活性材料层脱离基材，观察发现所述电极极片上仍残留有活性材料层，重复进行水蒸气处理以及超声波振动处理，直至所述电极极片上无残留，得到活性物质及导电剂的混合料，以及基材；
将所述活性物质及导电剂的混合料，进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为16h，储存备用；将基材进行高温干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为16h，储存备用。
对比例1：
所述对比例1与所述实施例1的实施方法基本相同，其不同之处在于，将所述电极极片置于100℃的液态水环境中，处理7min。
对比例2：
所述对比例2与所述实施例1的实施方法基本相同，其不同之处在于，将所述电极极片置于100℃的环境加热中，处理7min。
在实施例1至实施例8中，通过温度为80℃至130℃的水蒸气对所述电极极片进行处理，以使所述水性粘结剂溶胀，再通过超声波振动使所述活性物质及导电剂与基材脱离，在实施例5至实施例8中，所述电极极片具有残留的活性材料层，重复进行水蒸气处理以及超声波振动处理；最终在实施例1至实施例8中的所述电极极片上无残留；这表明所述水蒸气使所述水性粘结剂发生充分的溶解和溶胀，通过超声波振动可以将所述活性物质及导电剂与基材完全脱离；随后通过干燥除去水，即可直接待用；全程不添加其他化学试剂，不需要机械粉碎，不产生废水，也不需要焙烧，步骤简练，操作简洁，过程环保，成本低廉，并且整个工艺过程无所述活性物质、所述导电剂的损失，没有引入杂质的环节，具有极大的回收效率。
在对比例1和对比例2中，均发现了所述水性粘结剂的溶胀不充分的问题，导致回收率降低；在对比例1中，由于采用液态水对所述电极极片进行加热，由于液态水的自身张力，当其与所述电极极片相接时，渗透进电极极片内部的速率很缓慢，而当采用所述水蒸气对所述电极极片进行处理时，所述水蒸汽可以迅速的渗入进所述电极极片内部，这一方面有利于对所述水性粘结剂进行溶解，另一方面可以通过水蒸汽直接将热能传递进入所述电极极片内部，可以加速所述水性粘结剂的溶胀；在对比例2中，由于直接对电极极片进行加热，所述电极极片所受的热能只能通过空气缓慢传递，所以当其加热时间与实施例1相同，皆为7min时，出现了溶胀不充分的现象，对回收率产生了不利影响。
其中，对比例1中值得注意的是，对比例1所回收的活性材料层粉末再次制备成电极极片时，所得的电极极片用于电池后所表现出的性能不佳，逊色于实施例1至实施例8中所回收的活性材料层粉末制备成的电极极片；这是因为，对比例1将电极极片置于水中，不可避免的，电极极片中的功能性金属离子(如锂离子等)会逸散在水中，以及粘结剂会部分溶解在水中，这种情况对活性材料层的回收造成了损耗，为解决这种情况还需要在对比例1所回收的活性材料层粉末中补加缺乏的金属组分以及粘结剂；而在实施例1至实施例8中，溶剂以水蒸气的形态作用所述电极极片，再通过干燥去除，以此不会出现功能性金属离子和粘结剂损耗的情况，回收效率更高，成本更低，工艺步骤也更简练。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种电极极片的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供电极极片，所述电极极片包括基材及设置于所述基材表面的活性材料层，所述活性材料层包括水性粘结剂及活性物质；
将所述电极极片置于水蒸气氛围中进行处理，以使所述水性粘结剂溶胀；以及
进行振动，以将所述活性材料层与所述基材分离。
2.根据权利要求1所述的电极极片的回收方法，其特征在于，所述水蒸气氛围温度为80℃至130℃。
3.根据权利要求1所述的电极极片的回收方法，其特征在于，所述水蒸气处理的时间的范围为5min至10min。
4.根据权利要求1所述的电极极片的回收方法，其特征在于，所述振动包括：超声波振动，以使所述活性材料层与所述基材分离，从而回收所述活性材料层及所述基材。
5.根据权利要求4所述的电极极片的回收方法，其特征在于，所述超声波振动的振动频率为2MHz至10MHz，所述超声波振动的振动时间为1min至20min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电极极片的回收方法，其特征在于，所述回收方法还包括以下步骤：
将所述活性材料层，于干燥温度为100℃至120℃进行干燥，其中，干燥时间为16h至19.5h。
7.根据权利要求6所述的电极极片的回收方法，其特征在于，所述活性物质包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物和聚阴离子电极极片中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的电极极片的回收方法，其特征在于，所述活性材料层还包括导电剂，所述导电剂包括乙炔黑、导电炭黑、碳纤维、碳纳米管、超导炭黑中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的电极极片的回收方法，其特征在于，所述水性粘结剂包括聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的至少一种。
10.根据权利要求6所述的电极极片的回收方法，其特征在于，所述回收方法还包括以下步骤：将所述基材于干燥温度为100℃至120℃进行干燥，其中，干燥时间为16h至19.5h。
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