一种正极片的回收方法技术

本发明专利技术提供了一种正极片的回收方法，所述回收方法包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种正极片的回收方法


[0001]本专利技术属于电池回收
，涉及一种正极片的回收方法
。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于其具备高能量密度
、
高比容量
、
自放电低
、
无记忆效应和长循环寿命等优点，已被广泛应用，而随着锂电池的寿命逐渐到达使用上限，报废锂电池的回收成为了一个迫切需要解决的问题
。
磷酸铁锂正极材料以其低廉的成本和稳定的化学特性成为主流正极材料的一种
。
废旧磷酸铁锂正极材料的回收主要分为两步，一是分离活性物质和集流体，二是对活性物质进行回收再利用
。
[0003]现有技术中磷酸铁锂再生的方法为湿法及火法两种主流工艺，如
CN 116281916A
公开了一种将废旧磷酸铁锂正极材料湿法回收再利用的方法，包括将废旧磷酸铁锂电池分离得到含锂正极材料粉末；将含锂正极材料粉末放在有机溶剂中浸泡；将锂正极材料粉末与粘结剂压制成块进行煅烧，得到混合物；将混合物与还原剂依次进行高温真空还原
、
真空蒸馏以及真空冷凝，得到金属锂和残渣；将残渣放入无机酸溶液中进行溶解并加入沉淀剂，烘干沉淀物；将烘干后的沉淀物加热后，冷却至室温，得到电池级磷酸铁；可见，湿法回收工艺流程长，设备复杂，且产生较多的废料，经济价值相对低廉
。
[0004]如
CN 115353086A
公开了一种高效预处理废旧磷酸铁锂正极材料的火法回收方法，包括以下步骤：
1)
将磷酸铁锂废旧极片放入高速破碎设备中，将极粉和集流体一起破碎，得到颗粒较小的极粉和集流体混合体
。2)
将极粉和集流体混合体放入高温烘箱中加热，去除电解液和部分
PVDF
，然后振动过筛将极粉和集流体分离
。3)
对步骤
2)
中得到的极粉进行高温焙烧，去除
PVDF
并使磷酸铁锂充分氧化焙烧得到焙砂
。4)
对步骤
3)
中得到的焙砂通过火法回收工艺得到磷酸铁锂正极材料；可见，火法工艺相对简单，兼容性较高，适合大规模处理种类繁杂的废旧锂电池，电池材料本身能提供焚烧所需的大量能耗，但是电池电解质和电极中其它成分的燃烧容易引起大气污染，焚烧尾气处理的压力大
。
[0005]基于以上研究，需要提供一种正极片的回收方法，所述回收方法流程短
、
环保且经济，得到的产品一致性好，性能优良
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种正极片的回收方法，尤其涉及一种磷酸铁锂正极片的回收方法，所述回收方法流程简短
、
所需设备简单
、
成本低廉
、
无需经历湿法再生及正极材料的合成，且能够有效减少废水量，同时所述方法所制备的产品一致性好
、
颗粒均匀且电性能优异，能够实现工业化量产
。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种正极片的回收方法，所述回收方法包括如下步骤：
[0009](1)
将废旧正极片进行水浸和干燥，得到集流体和粉料；
[0010](2)
将步骤
(1)
所述粉料进行焙烧，得到回收再生的正极材料
。
[0011]本专利技术采用水对正极片进行浸泡，能够促进正极片的黑粉与集流体整体分离，但在水浸阶段黑粉仍吸附在集流体上不脱落，再经过干燥后实现黑粉与集流体有效分离，使黑粉呈片状脱落，缩短了集流体和粉料分离步骤，提升了分离效果，且相较于采用有机溶剂进行浸泡，节省了进行超声
、
过滤等步骤，能够直接在水浸后进行干燥，使集流体和黑粉进行彻底分离，并且水浸后溶液可循环使用，无生产废水排放；最后，本专利技术对粉料进行焙烧，使粘结剂分解成小分子物质，其中有一部分挥发，剩余部分的碳以不定型碳的形式存在，即可完成黑粉的再生
。
[0012]优选地，步骤
(1)
所述水浸的温度为
20
‑
60℃
，例如可以是
20℃、30℃、40℃、50℃
或
60℃
，时间为
10
‑
60min
，例如可以是
10min、20min、30min、40min、50min
或
60min
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0013]本专利技术步骤
(1)
所述水浸的温度和时间会影响集流体和活性物质的分离效果，若水浸的温度过低或时间过短，则分离效果将降低，若水浸的温度过高，则会提高能耗及危险系数，若时间过长，则会降低生产效率
。
[0014]优选地，步骤
(1)
所述干燥的温度为
100
‑
140℃
，例如可以是
100℃、110℃、120℃、130℃
或
140℃
，时间为4‑
8h
，例如可以是
4h、5h、6h、7h
或
8h
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0015]优选地，步骤
(1)
所述废旧正极片包括废旧磷酸铁锂正极片
。
[0016]优选地，步骤
(1)
所述水浸时采用的去离子水没过废旧正极片的表面
。
[0017]本专利技术步骤
(1)
所述废旧正极片由废旧磷酸铁锂电芯经人工拆解分离出，优选未注液的报废磷酸铁锂正极片，废旧磷酸铁锂正极片经过人工或机械展开后，置于去离子水中浸泡，浸泡时水没过极片表面
。
[0018]优选地，步骤
(1)
所述干燥后，进行筛分，得到集流体和粉料
。
[0019]优选地，步骤
(1)
所述粉料粉碎后，再进行步骤
(2)
所述焙烧
。
[0020]优选地，所述粉碎后的颗粒粒径
D50
为
0.8
‑3μ
m
，例如可以是
0.8
μ
m、1
μ
m、2
μ
m
或3μ
m
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0021]优选地，所述粉碎的方法包括气流粉碎
。
[0022]优选地，步骤
(2)
所述焙烧时还加入了造孔剂
。
[0023]本专利技术在步骤
(2)
高温焙烧时，还加入了造孔剂，使焙烧颗粒形成大量孔洞，从而有利于黑粉均匀受热，促进有机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种正极片的回收方法，其特征在于，所述回收方法包括如下步骤：
(1)
将废旧正极片进行水浸和干燥，得到集流体和粉料；
(2)
将步骤
(1)
所述粉料进行焙烧，得到回收再生的正极材料
。2.
根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤
(1)
所述水浸的温度为
20
‑
60℃
，时间为
10
‑
60min
；优选地，步骤
(1)
所述干燥的温度为
100
‑
140℃
，时间为4‑
8h
；优选地，步骤
(1)
所述废旧正极片包括废旧磷酸铁锂正极片
。3.
根据权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，步骤
(1)
所述干燥后，进行筛分，得到集流体和粉料；优选地，步骤
(1)
所述粉料粉碎后，再进行步骤
(2)
所述焙烧
。4.
根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于，所述粉碎后的颗粒粒径
D50
为
0.8
‑3μ
m
；优选地，所述粉碎的方法包括气流粉碎
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤
(2)
所述焙烧时还加入了造孔剂；优选地，所述造孔剂的添加量为步骤
(1)
所述粉料质量的5‑
20wt
％
。6.
根据权利要求5所述的回收方法，其特征在于，所述造孔剂包括铵盐；优选地，所述铵盐包括述碳酸铵
、
碳酸一氢铵或氟化铵中的任意一种或至少两种的组合
。7.
根据权利要求1‑6任一项所述的回收方法，其特征在于，步骤
(2)
所述焙烧的温度为
400
‑
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云霞，万亚锋，方攀，张丹妮，王金涛，
申请(专利权)人：湖北金泉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：