一种锂离子电池极片材料的回收方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池极片材料的回收方法，属于废旧锂离子电池回收处理技术领域。本发明专利技术的锂离子电池极片材料的回收方法，包括：将极片粉分选，然后将剩余极片细粉挤压，筛分，得到筛上的饼状集流体金属颗粒和筛下的电极材料粉体；所述极片粉为将正极片或负极片粉碎后得到的粉体。本发明专利技术的回收方法，工艺简单，利用金属铝和铜延展性良好的特点，将分选后的极片细粉挤压，极片粉中的铝颗粒或铜颗粒会被挤压为饼状，而其他颗粒进一步被粉碎为更细小的颗粒，再通过筛分将饼状的铝颗粒或铜颗粒与其他颗粒分开，既提高了得到的电极材料粉体的纯度，又提高了铝或铜的回收效率，并且整个过程不需要任何化学试剂，不产生二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池极片材料的回收方法
本专利技术涉及一种锂离子电池极片材料的回收方法，属于废旧锂离子电池回收处理

技术介绍
随着国家对电动汽车的大力推广，未来将有大量动力锂电池面临报废的问题，根据中国汽车技术研究中心的预计，我国废弃电池的回收率不足2％，而废旧锂离子电池中含有大量可利用的资源，例如铝，铜等有价金属以及石墨，正极材料等；如果这些废旧锂电池处理不当，将造成很大的资源浪费和环境污染。目前，锂离子电池中的主要有价回收物质为铜、铝、正极粉料及负极粉料，并且90％以上有价回收物质都在锂电池正负极片上，其中锂电池正极片为铝箔涂敷正极材料，锂电池负极片为铜箔涂敷负极材料。如何提高铜、铝、正极材料及负极材料回收率及纯度，是急需解决的问题。目前大多采用化学方法提高回收物料纯度，但是这些方法使用大量的有机试剂包括酸、萃取剂，会对环境造成二次污染。现有技术中，申请公布号为CN104183887A的中国专利技术专利申请文件公开了一种废旧LiCoO2电池绿色拆解分离回收的方法，先将电池进行短路放电处理，然后拆开电池放出电解液；人工分离得到正极片、负极片、隔膜和外壳，清洗并烘干；分别将正极片和负极片机械粉碎，粉碎的负极片浸在去离子水搅拌、清洗、过滤，烘干，分别得到负极材料与干净的铜箔片；粉碎后的正极片在马弗炉中煅烧以去除粘结剂，然后过标准筛，得到含有少量正极材料的铝箔片、含有少量铝屑的正极粗粉料a，将含有少量正极材料的铝箔片进行清洗、过滤、烘干，得到干净的铝箔和含有少量铝屑的正极粗粉料b；将正极粗粉料a和正极粗粉料b混合、球磨，过筛去除铝屑，然后在马弗炉中煅烧去除导电剂，得到正极材料细粉料。虽然该方法能够提高回收物料的纯度，但是工艺复杂，并且能耗较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺简单、低能耗的锂离子电池极片材料的回收方法。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种锂离子电池极片材料的回收方法，包括：将极片粉挤压，筛分，得到筛上的饼状集流体金属颗粒和筛下的电极材料粉体；所述极片粉为将正极片或负极片粉碎后得到的粉体。本专利技术的锂离子电池极片材料的回收方法，工艺简单。由于极片在粉碎的过程中，，极片材料容易从集流体体上脱落变成粉状，而集流体体碎片则容易团成球状或块状的颗粒；利用金属铝和铜延展性良好的特点，将粉碎后的极片细粉挤压，极片粉中的铝颗粒或铜颗粒会被挤压为饼状，而其他颗粒进一步被粉碎为更细小的颗粒，再通过筛分将饼状的铝颗粒或铜颗粒与其他颗粒分开，既提高了得到的电极材料粉体的纯度，又提高了铝或铜的回收效率，并且整个过程不需要任何化学试剂，不产生二次污染。优选的，先将极片粉进行分选去除大粒径集流体碎片颗粒，再将剩余电极材料细粉进行挤压。分选可以采用筛选，或先风选、再筛选的方式。采用先风选、再筛选的方式可以从极片粉中分离出大约95％(质量百分比)集流体，但仍有约占剩余电极材料细粉总质量5％的集流体碎片颗粒混入正/负极极片粉里。优选的，所述极片粉的粒径小于5mm。更优选的，极片粉的粒径为50～100目。所述分选为先将极片粉进行风选，然后筛选。所述挤压为辊压或辊磨。辊压采用辊压机。辊磨采用辊磨机。所述辊磨机的目数和筛分时采用筛网的目数相同。所述筛分为超声振动筛筛分。上述锂离子电池极片材料的回收方法，还包括：将得到的极片粉重复进行挤压、筛分。多次进行挤压、筛分能够进一步提高电极材料粉体的纯度，并且能够提高铝或铜的回收率。挤压采用辊磨机，重复进行辊磨、筛分时，辊磨和筛分采用的目数小于前一次采用的目数。附图说明图1为实施例4的锂离子电池极片材料的回收方法的工艺流程图。具体实施方式以下结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步的说明。各实施例中风选所采用的设备为旋风分离器；风选后的筛选所采用的筛网的目数为50-100目。实施例1本实施例的锂离子电池极片材料的回收方法，包括以下步骤：1)将回收的锂离子电池放电、排出电解液，然后破碎分选或拆解得到正极极片，再将正极极片粉碎得到目数为50～100目的正极极片粉；2)通过先风选，然后再筛选的方式从步骤1)所得的正极极片粉中分离出大约95％(重量百分比)金属铝集流体，剩余的为含铝大约5％(占正极材料细粉的质量百分比)的正极材料细粉；3)将正极材料细粉用300目的辊磨机辊磨，然后采用300目的超声振动筛筛分，得到筛上的饼状的集流体金属铝颗粒和筛下的正极材料粉体；其中正极材料粉体纯度能达到97％以上。实施例2本实施例的锂离子电池极片材料的回收方法，包括以下步骤：1)将回收的锂离子电池放电、排出电解液，然后破碎分选或拆解得到负极极片，再将得到的负极极片粉碎得到目数为50～100目的负极极片粉；2)通过先风选，然后再筛选的方式从步骤1)所得的负极极片粉中分离出大约95％(质量百分比)金属铜集流体，剩余的为含铜大约5％(占负极材料细粉的质量百分比)的负极材料细粉；3)将负极材料细粉采用300目的辊压机辊压，然后采用300目的超声振动筛筛分，得到筛上的饼状的集流体金属铜颗粒和筛下的负极材料粉体；其中负极材料粉体纯度能达到97％以上。实施例3本实施例的锂离子电池极片材料的回收方法，包括以下步骤：1)将回收的锂离子电池放电、排出电解液，然后拆解得到正极极片，再将得到的正极极片粉碎得到目数为50～100目的正极极片粉；2)通过先风选，然后再筛选的方式从步骤1)所得的正极极片粉中分离出大约95％(质量百分比)金属铝集流体，剩余的为含铜大约5％(占正极材料细粉的质量百分比)的正极材料细粉；3)将正极材料细粉采用300目的辊压机辊压，然后采用300目的超声振动筛筛分，得到筛上的饼状的集流体金属铝颗粒a和筛下的正极材料粉体a；4)将步骤2)得到的正极材料粉体a采用500目的辊压机辊压，再采用500目的超声振动筛筛分，得到筛上的饼状的集流体金属铝颗粒b和纯度更高的正极材料粉体；其中正极材料粉体纯度能达到98％以上；5)将步骤3)得到的铝颗粒a和步骤4)得到的铝颗粒b混合。实施例4本实施例的锂离子电池极片材料的回收方法，如图1所示，包括以下步骤：1)将回收的锂离子电池放电、排出电解液，然后拆解得到负极极片，再将得到的铜极极片粉碎得到目数为50～100目的负极极片粉；2)通过先风选，然后再筛选的方式从步骤1)所得的负极极片粉中分离出大约95％(占正极材料细粉的质量百分比)金属铜基材，剩余的为含铜大约5％(占负极材料细粉的质量百分比)的负极材料细粉；3)将负极材料细粉采用300目的辊磨机辊磨，然后采用300目的超声振动筛筛分，得到筛上的饼状的集流体金属铜颗粒a和筛下的负极材料粉体a；4)将步骤2)得到负极材料粉体a采用500目的辊磨机辊磨，再采用500目的超声振动筛筛分，得到集流体金属铜颗粒b和纯度更高的负极材料粉体b；5)将步骤3)得到的负极材料粉体b采用800目的辊磨机辊磨，再采用800目的超声振动筛筛分，得到集流体金属铜颗粒c和纯度更高的负极材料粉体；其中负极材料粉体纯度能达到99％以上；6)将步骤3)得到的铜颗粒a、步骤4)得到的铜颗粒b和步骤5)得到的铜颗粒c混合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池极片材料的回收方法，其特征在于：包括：将极片粉挤压，筛分，得到筛上的饼状集流体金属颗粒和筛下的电极材料粉体；所述极片粉为将正极片或负极片粉碎后得到的粉体。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池极片材料的回收方法，其特征在于：包括：将极片粉挤压，筛分，得到筛上的饼状集流体金属颗粒和筛下的电极材料粉体；所述极片粉为将正极片或负极片粉碎后得到的粉体。2.根据权利要求1所述的锂离子电池极片材料的回收方法，其特征在于：所述极片粉的粒径小于5mm。3.根据权利要求1所述的锂离子电池极片材料的回收方法，其特征在于：所述挤压为...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐彬伟，朱建楠，李肖肖，
申请(专利权)人：中航锂电洛阳有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41