一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法技术

本发明专利技术涉及新能源材料领域，特别是涉及一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法，包括如下步骤：废旧电池前处理工序；石墨粉和集流体铜箔分离；将分离后的负极石墨粉进行筛分；将筛分后的负极石墨粉提纯除杂；将除杂后的石墨粉进行热处理；将热处理后的石墨粉进行包覆表面修饰；将包覆表面修饰后的石墨粉进行筛分；将筛分后的再利用石墨进行除磁处理；本发明专利技术与传统工艺相比，石墨纯度更高，能耗及成本较低，工艺更为简单，生产周期短，易于大规模工业化生产，实现了对锂离子电池材料资源二次再利用，避免资源浪费，使得资源利用最大化。使得资源利用最大化。使得资源利用最大化。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法


[0001]本专利技术涉及新能源材料领域，特别是涉及一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子电池新能源发展迅猛，新能源动力汽车得到了快速扩张。随着新能源车快速发展，锂离子电池的需求量也随之越来越大。与此同时，废弃的锂离子动力电池的环境污染问题及资源重复再利用的问题是目前亟需解决的难题。
[0003]随着新能源汽车的更新迭代及电池使用寿命终止，伴随着大量动力电池退役更替，锂离子电池中的石墨负极仍具有很高的性能过剩。可通过进一步的分离提纯，二次包覆以及结构设计进行再利用；因此，通过对退役锂离子电池负极片的重复利用(包括但不限于铜箔及石墨粉)，可极大降低资源损耗，提高资源利用率，降低石墨负极生产能耗，加快石墨负极生产周期，对人造石墨在锂离子电池的生产成本、资源利用及应用领域具有重大战略意义。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种低成本、降低资源损耗的锂离子电池负极石墨重复利用的方法。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法，包括如下步骤：
[0007]S1、拆解废旧电池，得到石墨负极极片，将负极片进一步干燥，去除残留电解液；
[0008]S2、将石墨负极极片进行破碎后初步提纯石墨粉与铜集流体的分离处理，得到初步提纯石墨粉：石墨粉的碳含量>98％；
[0009]S3、将步骤S2中的初步提纯石墨粉进行过筛处理，石墨粉的粒径分布在一定范围；
[0010]S4
‑
1、将步骤S3中的初步提纯石墨粉加入稀释后的提纯酸溶液中进行搅拌并加热，搅拌加热后通过离心处理，去除残留的提纯酸溶液，再加入去离子水，搅拌均匀，得到混合液，离心洗涤至所述混合液的pH值为3.0
‑
7.0，过滤干燥，得到干燥石墨粉，石墨粉的碳含量>98％，铜含量<100ppm，铁含量<1000ppm；
[0011]S5
‑
1、将步骤S4
‑
1中的干燥石墨粉在惰性气体保护下，经过400
‑
1350℃的热处理，再降低至室温，打散解聚过筛，得到过筛石墨粉；
[0012]S6
‑
1、将步骤S5
‑
1中的过筛石墨粉同包覆剂混合分散均匀后，在惰性气体保护下，经过≥600℃的温度进行热处理后，降低至室温，得到改性石墨粉；
[0013]S7
‑
1、将步骤S6
‑
1的石墨粉过筛后保留筛下物，其粒径分布为5
‑
60μm；
[0014]S8
‑
1、将步骤S7
‑
1的石墨粉进行除磁，得到石墨负极材料。
[0015]一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法，包括如下步骤：
[0016]S1、拆解废旧电池，得到石墨负极极片，将负极片进一步干燥，去除残留电解液；
[0017]S2、将石墨负极极片进行破碎后初步提纯石墨粉与铜集流体的分离处理，得到初步提纯石墨粉；石墨粉的碳含量>98％；
[0018]S3、将步骤S2中的初步提纯石墨粉进行过筛处理，石墨粉的粒径分布在一定范围；
[0019]S4
‑
2、将步骤S3中的初步提纯石墨粉加入溶剂中进行搅拌，静置一段时间后取上层物体，再加入无水乙醇，搅拌均匀，得到混合液，离心洗涤3
‑
5遍，过滤干燥，得到干燥石墨粉，石墨粉的碳含量>98％，铜含量<100ppm，铁含量<1000ppm；
[0020]S5
‑
2、将步骤S4
‑
2中的干燥石墨粉在惰性气体保护下，经过400
‑
1350℃的热处理，再降低至室温，打散解聚过筛，得到过筛石墨粉；
[0021]S6
‑
2、将步骤S5
‑
2中的过筛石墨粉同包覆剂混合分散均匀后，在惰性气体保护下，经过≥600℃的温度进行热处理后，降低至室温，得到改性石墨粉；
[0022]S7
‑
2、将步骤S6
‑
2的石墨粉过筛后保留筛下物，其粒径分布为5
‑
60μm；
[0023]S8
‑
2、将步骤S7
‑
2的石墨粉进行除磁，得到石墨负极材料。
[0024]一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法，包括如下步骤：
[0025]S1、拆解废旧电池，得到石墨负极极片，将负极片进一步干燥，去除残留电解液；
[0026]S2、将石墨负极极片进行破碎后初步提纯石墨粉与铜集流体的分离处理，得到初步提纯石墨粉；石墨粉的碳含量>98％；
[0027]S3、将步骤S2中的初步提纯石墨粉进行过筛处理，石墨粉的粒径分布在一定范围；
[0028]S4
‑
3、将步骤S3中的初步提纯石墨粉通过旋风分级系统进一步提纯石墨，石墨粒径分布为5
‑
60μm；
[0029]S5
‑
3、将步骤S4
‑
3中的过筛石墨粉同包覆剂混合分散均匀后，在惰性气体保护下，经过≥600℃的温度进行热处理后，降低至室温，得到改性石墨粉；
[0030]S6
‑
3、将步骤S5
‑
3的石墨粉过筛后保留筛下物，其粒径分布为5
‑
60μm；
[0031]S7
‑
3、将步骤S6
‑
3的石墨粉进行除磁，得到石墨负极材料。
[0032]对上述技术方案的进一步改进为，在步骤S2中，所述初步提纯石墨粉与铜集流体的分离处理方法包括如下步骤：将石墨负极极片通过机械破碎处理，旋风分离除去铜集流体，再通过筛分进一步对铜箔进行分离后提纯，得到初步提纯石墨粉。
[0033]对上述技术方案的进一步改进为，在步骤S3中，通过筛分进一步对铜箔进行分离后提纯，使石墨粉的粒径分布为5
‑
60μm。
[0034]对上述技术方案的进一步改进为，在步骤S2中，所述初步提纯石墨粉与铜集流体的分离处理方法包括如下步骤：将石墨负极极片浸泡去离子水中，通过超声处理将初步提纯石墨粉和铜分离，将去离子水过滤后干燥，得到初步提纯石墨粉；所述石墨负极极片与离子水的质量比为1
‑
80:1
‑
80。
[0035]对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S4
‑
1中，所述提纯酸溶液为质子酸的一种或多种，包含但不限于盐酸、硫酸、硝酸。
[0036]对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S4
‑
1中，所述石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、拆解废旧电池，得到石墨负极极片，将负极片进一步干燥，去除残留电解液；S2、将石墨负极极片进行破碎后初步提纯石墨粉与铜集流体的分离处理，得到初步提纯石墨粉：石墨粉的碳含量>98％；S3、将步骤S2中的初步提纯石墨粉进行过筛处理，石墨粉的粒径分布在一定范围；S4
‑
1、将步骤S3中的初步提纯石墨粉加入稀释后的提纯酸溶液中进行搅拌并加热，搅拌加热后通过离心处理，去除残留的提纯酸溶液，再加入去离子水，搅拌均匀，得到混合液，离心洗涤至所述混合液的pH值为3.0
‑
7.0，过滤干燥，得到干燥石墨粉，石墨粉的碳含量>98％，铜含量<100ppm，铁含量<1000ppm；S5
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1、将步骤S4
‑
1中的干燥石墨粉在惰性气体保护下，经过400
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1350℃的热处理，再降低至室温，打散解聚过筛，得到过筛石墨粉；S6
‑
1、将步骤S5
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1中的过筛石墨粉同包覆剂混合分散均匀后，在惰性气体保护下，经过≥600℃的温度进行热处理后，降低至室温，得到改性石墨粉；S7
‑
1、将步骤S6
‑
1的石墨粉过筛后保留筛下物，其粒径分布为5
‑
60μm；S8
‑
1、将步骤S7
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1的石墨粉进行除磁，得到石墨负极材料。2.一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、拆解废旧电池，得到石墨负极极片，将负极片进一步干燥，去除残留电解液；S2、将石墨负极极片进行破碎后初步提纯石墨粉与铜集流体的分离处理，得到初步提纯石墨粉；石墨粉的碳含量>98％；S3、将步骤S2中的初步提纯石墨粉进行过筛处理，石墨粉的粒径分布在一定范围；S4
‑
2、将步骤S3中的初步提纯石墨粉加入溶剂中进行搅拌，静置一段时间后取上层物体，再加入无水乙醇，搅拌均匀，得到混合液，离心洗涤3
‑
5遍，过滤干燥，得到干燥石墨粉，石墨粉的碳含量>98％，铜含量<100ppm，铁含量<1000ppm；S5
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2、将步骤S4
‑
2中的干燥石墨粉在惰性气体保护下，经过400
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1350℃的热处理，再降低至室温，打散解聚过筛，得到过筛石墨粉；S6
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2、将步骤S5
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2中的过筛石墨粉同包覆剂混合分散均匀后，在惰性气体保护下，经过≥600℃的温度进行热处理后，降低至室温，得到改性石墨粉；S7
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2、将步骤S6
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2的石墨粉过筛后保留筛下物，其粒径分布为5
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60μm；S8
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2、将步骤S7
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2的石墨粉进行除磁，得到石墨负极材料。3.一种锂离子电池负极石墨重复利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、拆解废旧电池，得到石墨负极极片，将负极片进一步干燥，去除残留电解液；S2、将石墨负极极片进行破碎后初步提纯石墨粉与铜集流体的分离处理，得到初步提纯石墨粉；石墨粉的碳含量>98％；S3、将步骤S2中的初步提纯石墨粉进行过筛处理，石墨粉的粒径分布在一定范围；S4
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3、将步骤S3中的初步提纯石墨粉通过旋风分级系统进一步提纯石墨，石墨粒径分布为5
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60μm；S5
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3、将步骤S4
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3中的过筛石墨粉同包覆剂混合分散均匀后，在惰性气体保护下，经过≥600℃的温度进行热处理后，降低至室温，得到改性石墨粉；S6
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3、将步骤S5
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3的石墨粉过筛后保留筛下物，其粒径分布为5
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60μm；
S7
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3、将步骤S6
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3的石墨粉进行除磁，得到石墨负极材料。4.根据权利要求1所述的锂离子电池负极石墨重复利用的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述初步提纯石墨粉与铜集流体的分离处理方法包括如下步骤：将石墨负极极片通过机械破碎处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃钰，叶昱昕，彭飞，仰韻霖，
申请(专利权)人：广东凯金新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：