一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法技术

本发明专利技术提供一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法，将正极极片物料送入管式溶解器中，并加入有机溶剂A进行溶解，得到第一溶解液；将所述第一溶解液过滤，得到集流体和悬浮液，将所述悬浮液过滤后得到滤液和粉体；将所述集流体和所述粉体采用溶剂B分别进行分级洗涤，得到洗涤液和固态物。本发明专利技术首先引入有机溶剂A实现对正极极片物料的浸泡提取，在引用溶剂B进行分级洗涤，有效解决了现有技术中由于提取溶剂沸点过高，在分离后的极片混合物的干燥过程中能耗较高的技术问题，且通过分级洗涤，以及溶剂的回收再次利用，提高了洗涤效率，降低了低沸点溶剂与高沸点溶剂的分离量，达到节能减排的效果。

A Separation Method of Cathode Plate and Active Substances for Lithium Ion Batteries

The invention provides a method for separating cathode sheet and active material of lithium ion battery, feeding cathode sheet material into tubular dissolver and adding organic solvent A to dissolve it to obtain the first solution, filtering the first solution to obtain the collecting fluid and suspension, filtering the suspension to obtain the filtrate and powder, and using solvent to collect the fluid and the powder. B. Graded washing was carried out to obtain the washing liquid and solid substance. The invention first introduces organic solvent A to realize the immersion and extraction of cathode sheet material, and then uses solvent B to carry out graded washing, which effectively solves the technical problem of high energy consumption in the drying process of the separated polar sheet mixture due to the high boiling point of the extracting solvent in the prior technology. By graded washing and solvent recycling, the washing efficiency is improved and the washing efficiency is reduced. The separation of low boiling point solvents and high boiling point solvents is achieved, which can save energy and reduce emission.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法
本专利技术涉及废旧锂离子电池再处理
，特别是涉及一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法。
技术介绍
在锂离子电池回收利用工艺中，电池极片是由活性物质、导电剂通过粘结剂形成浆料涂覆在集流体表面的。在回收过程中，为了回收活性物质和集流体，就需要引入溶剂将活性物质与集流体分离。常用的方法包括热解法和溶剂溶解法。热解法是通过引入高温将粘结剂热解，降低粘结剂的粘结作用，使得活性物质与集流体分离。这种方法在高温环境下，粘结剂会发生分解，产生有毒有害的气体，给环境带来影响。溶剂法则是通过将极片中的粘结剂溶解到溶剂中，使得活性物质与集流体分离，这种方法比较温和，只要通过工艺优化避免溶剂产生的环境污染，则是一种可行的工艺。目前，正极片的制造工艺中常用的粘结剂是聚偏氟乙烯，因此，在回收工艺中可以选择溶解性较强的N-甲基吡咯烷酮或者二甲基甲酰胺等溶剂浸泡极片，将极片中的粘结剂溶解，实现活性物质与集流体的分离。为了改善活性物质与集流体铝箔的分离效果，引入超声可以显著提高活性物质与集流体的分离效率。目前这个方法存在的问题是，高沸点的溶剂与集流体和粉体的蒸发分离。由于提取用有机溶剂沸点较高，在通过加热干燥过程中，能耗较高。尤其是由于洗涤过程也引入溶剂，增加了蒸发总量。基于此，现有技术仍然有待改进。
技术实现思路
本专利技术需解决的技术问题是提供一种废旧锂离子电池正极活性物质溶解方法，以解决现有技术的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法，包括以下步骤：步骤一将正极极片物料送入管式溶解器中，并加入有机溶剂A进行溶解，得到第一溶解液；步骤二将所述第一溶解液过滤，得到集流体和悬浮液，将所述悬浮液过滤后得到滤液和粉体；步骤三将所述集流体和所述粉体分别采用溶剂B进行分级洗涤，得到洗涤液和固态物。所述有机溶剂A为二甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺，NN-二甲基乙酰胺中的一种或几种混合物。进一步地，步骤三中的所述溶剂B为低沸点溶剂。进一步地，所述低沸点溶剂为水、乙醇和/或醚。进一步地，步骤一中所述管式溶解器内设置有超声探头。进一步地，所述分级洗涤中，采用第N+1次洗涤后的溶剂，作为第N次洗涤的洗涤溶剂；其中，N为正整数。进一步地，步骤一中所述管式溶解器中的料液比＝1g：(0.5-1.5)mL。进一步地，步骤一中所述管式溶解器的溶解条件为：温度为50-80℃；溶解时间为0.5-2小时。进一步地，将步骤三得到的所述固态物干燥后收集。进一步地，将步骤三得到的所述洗涤液进行分馏，回收洗涤液。进一步地，将回收的洗涤液进行再次利用；将步骤二得到的滤液回收再次利用。本专利技术的有益效果是：本专利技术首先引入有机溶剂A实现对正极极片物料的浸泡提取，在引用溶剂B进行分级洗涤，有效解决了现有技术中由于提取溶剂沸点过高，在分离后的极片混合物的干燥过程中能耗较高的技术问题，且通过分级洗涤，以及溶剂的回收再次利用，提高了洗涤效率，降低了低沸点溶剂与高沸点溶剂的分离量，达到节能减排的效果。附图说明图1为本专利技术一实施例流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。如图1所示，本专利技术实施例公开了一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法，包括以下步骤：步骤一将正极极片物料送入管式溶解器中，并加入有机溶剂A进行溶解溶解，得到第一溶解溶解液；其中，有机溶剂A可以为二甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺，NN-二甲基乙酰胺中的一种或几种混合物；优选地，管式溶解器中设置有超声探头，以进行超声震动提取。步骤二将所述第一溶解液过滤，得到集流体和悬浮液，将所述悬浮液过滤后得到滤液和粉体；其中，过滤优选采用压压滤器进行过滤。步骤三将所述集流体和所述粉体分别进行分级洗涤，得到洗涤液和固态物，优选地，将得到的固态物进行干燥收集，除去残余的洗涤液，其中，所述分级洗涤采用的洗涤剂为低沸点溶剂，优选地，所述低沸点溶剂为水和/或乙醇。本专利技术一些优选的实施例中，所述分级洗涤中，采用第N+1次洗涤后的溶剂，作为第N次洗涤的洗涤溶剂；其中，N为正整数。本专利技术一些实施例中，步骤一中所述管式溶解器中的料液比＝1g：(0.5-1.5)mL，所述管式溶解器的溶解条件为：温度为50-80℃；溶解时间为0.5-2小时。本专利技术的一些实施例中，为实现节能减排的专利技术目的，将步骤三得到的所述洗涤液进行分馏，回收洗涤液。以及将回收的洗涤液进行再次利用；将步骤二得到的滤液回收再次利用。实施例1一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法，首先将正极极片物料送入设置有超声探头的管式溶解器中，并加入有机溶剂A进行溶解，得到第一溶解液；其中，有机溶剂A可以为N-甲基-2-吡咯烷酮；所述管式溶解器中的料液比＝1g：0.5mL，所述管式溶解器的溶解条件为：温度为80℃；溶解时间为0.5小时；将所述第一溶解液采用压滤器进行过滤，得到集流体和悬浮液，将所述悬浮液过滤后得到滤液和粉体；将所述集流体和所述粉体用低沸点溶剂分别进行分级洗涤三次，所述低沸点溶剂为水。得到洗涤液和固态物，将得到的固态物进行干燥收集，其中，三次分级洗涤时，采用第二次洗涤后的溶剂进行第一次洗涤，采用第三次洗涤后的溶剂进行第二次洗涤；同时，将第一洗涤后的溶剂进行分馏，以回收洗涤液，以将回收的洗涤液进行再次利用；同时将过滤得到的滤液也进行回收后再次利用。实施例2一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法，首先将正极极片物料送入设置有超声探头的管式溶解器中，并加入有机溶剂A进行溶解，得到第一溶解液；其中，有机溶剂A可以为二甲基甲酰胺；所述管式溶解器中的料液比＝1g：1.5)mL，所述管式溶解器的溶解条件为：温度为50℃；溶解时间为2小时；将所述第一溶解液采用压滤器进行过滤，得到集流体和悬浮液，将所述悬浮液过滤后得到滤液和粉体；将所述集流体和所述粉体用低沸点溶剂分别进行分级洗涤三次，所述低沸点溶剂为乙醇。得到洗涤液和固态物，将得到的固态物进行干燥收集，其中，三次分级洗涤时，采用第二次洗涤后的溶剂进行第一次洗涤，采用第三次洗涤后的溶剂进行第二次洗涤；同时，将第一洗涤后的溶剂进行分馏，以回收洗涤液，以将回收的洗涤液进行再次利用；同时将过滤得到的滤液也进行回收后再次利用。实施例3一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法，首先将正极极片物料送入设置有超声探头的管式溶解器中，并加入有机溶剂A进行溶解，得到第一溶解液；其中，有机溶剂A可以为二甲基乙酰胺；所述管式溶解器中的料液比＝1g：1mL，所述管式溶解器的溶解条件为：温度为60℃；溶解时间为1小时；将所述第一溶解液采用压滤器进行过滤，得到集流体和悬浮液，将所述悬浮液过滤后得到滤液和粉体；将所述集流体和所述粉体用低沸点溶剂分别进行分级洗涤三次，所述低沸点溶剂为乙醚。得到洗涤液和固态物，将得到的固态物进行干燥收集，其中，三次分级洗涤时，采用第二次洗涤后的溶剂进行第一次洗涤，采用第三次洗涤后的溶剂进行第二次洗涤；同时，将第一洗涤后的溶剂进行分馏，以回收洗涤液，以将回收的洗涤液进行再次利用；同时将过滤得到的滤液也进行回收后再次利用。实施例4一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法，首先将正极极片物料送入设置有超声探头的管式溶解器中，并加入有机溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一将正极极片物料送入管式溶解器中，并加入有机溶剂A进行溶解，得到第一溶解液；步骤二将所述第一溶解液过滤，得到集流体和悬浮液，将所述悬浮液过滤后得到滤液和粉体；步骤三将所述集流体和所述粉体采用溶剂B分别进行分级洗涤，得到洗涤液和固态物。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极极片与活性物质的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一将正极极片物料送入管式溶解器中，并加入有机溶剂A进行溶解，得到第一溶解液；步骤二将所述第一溶解液过滤，得到集流体和悬浮液，将所述悬浮液过滤后得到滤液和粉体；步骤三将所述集流体和所述粉体采用溶剂B分别进行分级洗涤，得到洗涤液和固态物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中的所述溶剂B为低沸点溶剂，沸点范围为100℃～40℃。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低沸点溶剂为水、乙醇、和/或醚。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中所述管式溶解器内设置有超声探头。5.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊喜，刘蔚，王昆仑，
申请(专利权)人：山西根复科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14