一种分离极片与电池粉的方法以及动力电池定向循环方法技术

本发明专利技术公开了一种分离极片与电池粉的方法以及动力电池定向循环方法，属于电池技术领域。分离极片与电池粉的方法包括：将极片和电池粉的粘结物与反应试剂反应以使极片与电池粉之间的粘结剂失活，得到极片和含电池粉的浆料；反应试剂的成分包括AlBr3、超临界二氧化碳以及含氟有机碳化物。该方法能够在减小极片破坏的情况下将极片和电池粉分离，避免或减少了现有技术因破碎而产生的粉尘爆炸危险。动力电池定向循环方法包括：将分离极片与电池粉的方法分离所得的正极浆料进行固液分离，将固液分离后所得的固相物制备成电池材料前驱体，随后再与锂源混合，煅烧，得到电池正极材料。该方法能够实现动力电池的定向循环回收，具有减污降碳的效果。碳的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种分离极片与电池粉的方法以及动力电池定向循环方法


[0001]本专利技术涉及电池
，具体而言，涉及一种分离极片与电池粉的方法以及动力电池定向循环方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的发展，动力电池和退役动力电池体量不断增大，动力电池回收过程流程较长，回收过程粗糙，产生很多不必要的安全隐患，例如在电池拆后的极片处理过程中，极片与电池正极粉、电池负极粉的分离是一个难度较大的过程，常规方法就是将极片和电池粉进行破碎热解或热解后破碎，但是这种技术因将极片破碎成较小颗粒，所以容易形成粉尘并存在爆炸危险。
[0003]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种分离极片与电池粉的方法，以解决上述技术问题。
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种在上述分离方法基础上进一步进行动力电池定向循环的方法。
[0006]本申请可这样实现：
[0007]第一方面，本申请提供一种分离极片与电池粉的方法，其包括以下步骤：
[0008]将极片和电池粉的粘结物与反应试剂反应，以使极片与电池粉之间的粘结剂失活，得到极片和含电池粉的浆料；
[0009]反应试剂的成分包括AlBr3、超临界二氧化碳以及含氟有机碳化物。
[0010]在可选的实施方式中，含氟有机碳化物包括CF3Cl、CF2Cl2、CF2ClCCl3及CF2ClCFCl2中的至少一种。
[0011]在可选的实施方式中，AlBr3和超临界二氧化碳的总量与极片的质量比为1:1
‑
1:2；AlBr3与超临界二氧化碳的质量比为1:10
‑
1:50；
[0012]含氟有机碳化物与极片的质量比为1:5
‑
1:20。
[0013]在可选的实施方式中，粘结物与反应试剂的反应是于20
‑
35℃的条件下进行1
‑
5h。
[0014]第二方面，本申请还提供了一种动力电池定向循环方法，其包括以下步骤：将正极片与电池粉按上述方法分离所得的浆料进行固液分离，将固液分离后所得的固相物制备成电池材料前驱体，随后再与锂源混合，煅烧，得到电池正极材料。
[0015]在可选的实施方式中，电池材料前驱体的制备包括：将固相物依次进行酸浸、萃取、强酸反萃和沉淀。
[0016]在可选的实施方式中，酸浸条件包括：将固相物与酸浸液于60
‑
100℃浸渍10
‑
24h；酸浸液由酸与双氧水混合而得。
[0017]在可选的实施方式中，酸选自硫酸或盐酸。
[0018]在可选的实施方式中，酸与固相物的质量比为1.5
‑
3:1。
[0019]在可选的实施方式中，双氧水与酸的质量比为8
‑
15:100。
[0020]在可选的实施方式中，使用萃取剂507进行萃取；和/或，采用硫酸或盐酸作为反萃剂对萃取液进行反萃。
[0021]在可选的实施方式中，沉淀包括：将反萃液与沉淀剂于pH值为8
‑
9的条件下混合，沉淀剂由NaOH溶液和氨水按混合而得；
[0022]其中，NaOH溶液的浓度为0.8
‑
1.2mol/L。
[0023]在可选的实施方式中，煅烧是于600
‑
700℃的条件下进行3
‑
10h。
[0024]本申请的有益效果包括：
[0025]本申请提供的分离极片与电池粉的方法中，AlBr3作为活化剂可将C
‑
F键断裂，再在含氟有机碳化物作用下，氟原子倾向于从少氟的碳迁移到多氟的碳链，即将粘结剂中的F转移至CF2ClCFCl2，形成CF3CFCl2，从而破坏了粘结剂的结构，使粘结剂失去粘性，从而能够在减小极片破坏的情况下将极片和电池粉分离，避免或减少了现有技术因破碎而产生的粉尘爆炸危险。在此基础上进一步提供的动力电池定向循环方法能够实现动力电池的定向循环回收，具有减污降碳的效果。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]下面对本申请提供的分离极片与电池粉的方法以及动力电池定向循环方法进行具体说明。
[0028]本申请提供了一种分离极片与电池粉的方法，其包括以下步骤：
[0029]将极片和电池粉的粘结物与反应试剂反应以使极片与电池粉之间的粘结剂失活，得到极片和含电池粉的浆料。
[0030]上述极片和电池粉的粘结物即从电芯中分离而得的正极和/或负极。极片和电池粉之间的粘结剂主要为聚偏氟乙烯(PVDF)。
[0031]反应试剂的成分包括AlBr3、超临界二氧化碳以及含氟有机碳化物。
[0032]含氟有机碳化物为含F量较高的有机碳化物，例如可包括CF3Cl、CF2Cl2、CF2ClCCl3及CF2ClCFCl2中的至少一种。
[0033]将粘结物置于上述反应试剂中反应，AlBr3作为活化剂，可将C
‑
F键打断，使粘结剂失活。
[0034]需强调的是，本申请中不能使用其它路易斯酸，例如ZnCl2，其它路易斯酸破坏的为C
‑
C键(即将C
‑
C键断裂为小分子段)而非C
‑
F键，无法使PVDF失活。
[0035]具体的，以含氟有机碳化物为CF2ClCFCl2为例，反应原理可参照如下：
[0036]AlBr3作为活化剂可将C
‑
F键断裂，再在CF2ClCFCl2作用下，氟原子倾向于从少氟的碳迁移到多氟的碳链，即将PVDF中的F转移至CF2ClCFCl2，形成CF3CFCl2，从而破坏了PVDF的结构，使PVDF失去粘性。
[0037]反应公式包括：
[0038][0039][0040]当含氟有机碳化物为CF3Cl、CF2Cl2或CF2ClCCl3时，反应原理可参照CF2ClCFCl2，在此不做过多赘述。
[0041]本申请中，AlBr3和超临界二氧化碳的总量与极片的质量比可以为1:1
‑
1:2，如1:1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2等，也可以为1:1
‑
1:2范围内的其它任意值。
[0042]将AlBr3和超临界二氧化碳的总量与极片的质量比控制在上述范围，可确保活化剂的活化效果。
[0043]AlBr3与超临界二氧化碳的质量比可以为1:10
‑
1:50，如1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35、1:40、1:45或1:50等，也可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分离极片与电池粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：将极片和电池粉的粘结物与反应试剂反应，以使所述极片与所述电池粉之间的粘结剂失活，得到极片和含电池粉的浆料；所述反应试剂的成分包括AlBr3、超临界二氧化碳以及含氟有机碳化物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氟有机碳化物包括CF3Cl、CF2Cl2、CF2ClCCl3及CF2ClCFCl2中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AlBr3和所述超临界二氧化碳的总量与所述极片的质量比为1:1
‑
1:2；所述AlBr3与所述超临界二氧化碳的质量比为1:10
‑
1:50；所述含氟有机碳化物与所述极片的质量比为1:5
‑
1:20。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述粘结物与所述反应试剂的反应是于20
‑
35℃的条件下进行1
‑
5h。5.一种动力电池定向循环方法，其特征在于，包括以下步骤：将正极片与电池粉按权利要求1
‑
4任一项所述的方法分离所得的浆料进行固液分离，将固液分离后所得的固相物制备成电池材料前驱体，随后再与锂源混合，煅烧，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：余海军，徐加雷，谢英豪，李长东，吴奔奔，陈江东，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：