一种退役电池石墨负极回收再利用的方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种退役电池石墨负极回收再利用的方法及其应用，所述方法包括以下步骤：(1)将回收石墨尾粉过筛得到粒度均匀的石墨尾粉；(2)将得到的石墨尾粉进行再生加工破碎处理，得到再生回收石墨尾粉；(3)将所述再生回收石墨尾粉和磁性添加剂混合，得到电磁屏蔽材料。本发明专利技术采用简单的方法对石墨尾粉进行再生加工破碎处理，与磁性添加剂混合制成电磁屏蔽材料，所述电磁屏蔽材料同时具备电损耗和磁损耗，改善了单一导电材料的吸波性能。改善了单一导电材料的吸波性能。改善了单一导电材料的吸波性能。

【技术实现步骤摘要】
一种退役电池石墨负极回收再利用的方法及其应用


[0001]本专利技术属于资源回收再利用
，涉及一种退役电池石墨负极回收再利用的方法及其应用。

技术介绍

[0002]电磁波的出现，促进了人类文明的进步与人类的日常生活是息息相关，但它服务和改善人类生活的同时所产生的危害也绝不容轻视。电磁波辐射会对人体产生极大的危害，引起如人体免疫系统、生殖系统及神经系统的损伤等。大量电磁波的使用会使得电磁波之间产生相互干扰造成信息通讯不稳定，影响精密仪器的正常工作，严重时可能会造成重大事故。
[0003]在石墨负极回收工过程中不可避免的会产生一些尾料，这些回收所产生的尾料的粒度相对较小，不能满足常规锂电池对负极材料的粒径要求，此外，石墨回收处理产生的尾粉作为锂电池负极材料使用时，还将存在压实偏低和比表面较大而使得首效低等问题，因此，一般石墨回收产生的尾粉会被相关负极材料企业低价卖掉。而这些尾料石墨化度较高，可以作为介电损耗型材料用于电磁屏蔽方向，但是常规的回收石墨化尾粉存在物料比较混杂且粒度不均匀等问题，不能直接用作电磁屏蔽材料。
[0004]废旧锂离子动力电池的环境污染问题和合理资源化回收利用的问题成为当前乃至今后国内外普遍关注的难题。回收负极材料经过有效的再生后再利用，形成一个全封闭式循环，可以带来可观的经济效益，实现锂离子动力电池产业的可持续发展。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种退役电池石墨负极回收再利用的方法及其应用，本专利技术采用简单的方法对石墨负极回收的尾粉进行再生加工破碎处理，与磁性添加剂混合制成电磁屏蔽材料，所述电磁屏蔽材料同时具备电损耗和磁损耗，改善了单一导电材料的吸波性能。
[0006]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种退役电池石墨负极回收再利用的方法，所述方法包括以下步骤：
[0008](1)将回收石墨尾粉过筛得到粒度均匀的石墨尾粉；
[0009](2)将得到的石墨尾粉进行再生加工破碎处理，得到再生回收石墨尾粉；
[0010](3)将所述再生回收石墨尾粉和磁性添加剂混合，得到电磁屏蔽材料。
[0011]回收石墨尾料的粒度相对较小，作为锂电池使用存在压实偏低和比表面较大而使得首效降低等问题，但尾料石墨化度较高，可以作为介电损耗型材料用于电磁屏蔽方向，但是常规的回收石墨化尾粉存在物料比较混杂且粒度不均匀等问题，本专利技术通过对回收石墨尾粉进行进一步的加工可以使得回收石墨尾粉粒度均匀，形貌上呈现三维石墨片堆积结构，通过三维结构内部的多次反射和散射来消耗入射波来达到吸收电磁波的功能。
[0012]单一的石墨化粉的尾料存在屏蔽频率窄、屏蔽效能相对较差的缺点，本专利技术以石墨为导电材料、以磁性添加剂为导磁材料的复合吸波材料可以将石墨优异的导电性和纳米结构的磁性添加剂的磁性相结合，可使复合材料同时具备电损耗和磁损耗，改善单一导电材料的吸波性能。
[0013]优选地，步骤(1)所述过筛的筛网目数为50～270目，例如：50目、100目、150目、200目或270目等。
[0014]优选地，步骤(2)所述再生加工破碎处理的方法包括气流磨极限破碎、蒸汽磨极限破碎或砂磨中的任意一种或至少两种的组合。
[0015]优选地，所述再生破碎处理的方法为砂磨。
[0016]优选地，所述砂磨前将石墨尾粉和溶剂混合，超声搅拌后倒入砂磨机。
[0017]不同的负极石墨回收技术不同，会造成尾粉中可能存在金属杂质，例如铜，不过本专利技术中无需去除金属杂质，在砂磨过程中将金属与石墨混合均匀，金属杂质可增强材料的导电性，能进一步提升材料的吸波性能。
[0018]优选地，所述溶剂包括乙醇和/或蒸馏水。
[0019]优选地，所述超声搅拌的时间为0.8～1.2h，例如：0.8h、0.9h、1h、1.1h或1.2h等。
[0020]优选地，所述砂磨的时间为10～90min，例如：10min、20min、30min、50min、60min或90min等。
[0021]优选地，步骤(3)所述磁性添加剂包括铁氧体和/或磁性氧化物。
[0022]所述铁氧体包括钡铁氧体、锰锌铁氧体、铁酸锰中的任意一种或至少两种的组合。
[0023]所述磁性氧化物包括四氧化三铁、四氧化三钴或氧化铁中的任意一种或至少两种的组合。
[0024]优选地，所述再生回收石墨尾粉和磁性添加剂的质量比为(0.2～0.8):1，例如：0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1或0.8:1等。
[0025]优选地，所述混合的方法包括机械物理混合和/或溶剂热混合法。
[0026]第二方面，本专利技术提供了一种电磁屏蔽材料，所述电磁屏蔽材料通过如第一方面所述方法制得。
[0027]第三方面，本专利技术提供了一种如第二方面所述电磁屏蔽材料的应用，所述电磁屏蔽材料用于制备电子器件或制备通讯设备的电磁屏蔽材料。
[0028]优选地，所述电磁屏蔽材料在应用前进行性能测试。
[0029]优选地，所述性能测试包括将电磁屏蔽材料和融化石蜡混合，压制成同轴环后测试其介电和磁导率。
[0030]优选地，所述电磁屏蔽材料和融化石蜡的质量比为(0.3～0.6):1，例如：0.3:1、0.4:1、0.5:1或0.6:1等。
[0031]优选地，所述应用的具体方法包括将所述电磁屏蔽材料与树脂混合，得到电磁屏蔽材料浆料，将所述电磁屏蔽材料浆料涂覆在设备表面后烘干。
[0032]优选地，所述树脂包括丙烯酸酯、聚氨酯或环氧树脂中的任意一种或至少两种的组合。
[0033]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0034](1)本专利技术对石墨尾粉进行再生处理，可以使得回收石墨尾粉粒度均匀，形貌上呈
现三维石墨片堆积结构，通过三维结构内部的多次反射和散射来消耗入射波来达到吸收电磁波的功能，以石墨为导电材料、以磁性添加剂为导磁材料的复合吸波材料可以将石墨优异的导电性和纳米结构磁性添加剂的磁性相结合，可使复合材料同时具备电损耗和磁损耗，改善单一导电材料的吸波性能。
[0035](2)本专利技术通过调整再生石墨尾粉和磁性添加剂的比例，在厚度为1.45mm时吸波最小值可达
‑
32.3dB的而且有效吸收频宽可达4GHz。
附图说明
[0036]图1是本专利技术实施例1所述再生回收石墨尾粉的SEM图。
[0037]图2是本专利技术实施例1所述回收石墨尾粉的SEM图。
[0038]图3是本专利技术应用例1得到电磁屏蔽材料的电磁波吸收曲线图。
[0039]图4是应用对比例1得到电磁屏蔽材料的电磁波吸收曲线图。
具体实施方式
[0040]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。
[0041]实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种退役电池石墨负极回收再利用的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将回收石墨尾粉过筛得到粒度均匀的石墨尾粉；(2)将得到的石墨尾粉进行再生加工破碎处理，得到再生回收石墨尾粉；(3)将所述再生回收石墨尾粉和磁性添加剂混合，得到电磁屏蔽材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述过筛的筛网目数为50～270目。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述再生加工破碎处理的方法包括气流磨极限破碎、蒸汽磨极限破碎或砂磨中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述再生加工破碎处理的方法为砂磨。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述砂磨前将石墨尾粉和溶剂混合，超声搅拌后倒入砂磨机。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述溶剂包括乙醇和/或蒸馏水；优选地，所述超声搅拌的时间为0.8～1.2h。6.如权利要求4所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆大伟，胡孔明，张淼，赵攀，陈达，王志勇，
申请(专利权)人：湖南中科星城石墨有限公司，
类型：发明
国别省市：