【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，具体涉及一种从退役锂离子电池中回收粘结剂的方法。
技术介绍
1、锂离子电池因其具有能量密度高、无记忆效应、循环寿命长等优点而广泛应用于新能源汽车、储能等领域，但是随着锂离子电池使用其循环寿命衰减，最终需要面临回收的问题。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、外壳等材料和部件组成，其中正极包括正极活性材料、粘结剂、导电剂、集流体等，而粘结剂又以聚偏氟乙烯为主，占据了正极粘结剂的90％以上。聚偏氟乙烯粘结剂主要分布在活性物质层与集流体之间、活性物质颗粒之间、活性物质颗粒与导电剂颗粒之间，粘结剂通常占正极活性物质的1％～3％，占比较少，存在回收困难、效率低等问题。
2、当前退役锂离子电池回收主要研究在于正极活性物质、负极活性物质等主材方面，而对于粘结剂的回收研究相对较少。但是聚偏氟乙烯粘结剂处理不彻底，会影响正极活性材料的回收效率、资源化效率。此外，聚偏氟乙烯粘结剂分子结构中含有大量的氟元素，会对环境造成污染。专利cn111786008a公开了一种退役锂离子电池正极材料的回收方法，将退役锂离子电池的正极片置于热解炉中，并充满惰性气体，首先进行低温热解脱除正极片内部残留的电解液，然后高温热解脱除有机粘结剂并以热解产物作为还原助剂实现正极片的电极材料中高价态金属热还原，将电极材料中的有机粘结剂热解产物和热解气体产物分离出来。这种方法虽然可以除去正极材料中的粘结剂，提高正极材料的回收效率，但是高温热解粘结剂产生含氟的气体，需要同时对气体进行处理达到降低环境污染的目的。专利cn108110358a中记载：将废旧
3、因此，如何高效、彻底地将粘结剂从正极中分离出来回收利用显得尤为重要。
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，本申请提出了一种从退役锂离子电池中回收粘结剂聚偏氟乙烯的高效、快捷、经济、操作工艺简单、便于大规模化生产利用的方法；其通过粘结剂在不同溶剂中的溶解度不同，分离出粘结剂，且相关的溶剂均可回收再利用，克服了
技术介绍
中提到的不足和缺陷。
2、为实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：
3、本申请的专利技术点是提供一种从退役锂离子电池中回收粘结剂的方法。
4、可选地，所述方法包括：(1)根据退役锂离子电池的额定容量，将锂离子电池依次在0.5c、0.1c、0.05c倍率下恒流放电至锂离子电池的下限电压，使退役锂离子电池电量完全放空；(2)将步骤(1)中电量放空的锂离子电池进行拆解，得到正极片；(3)将所述正极片破碎，得到混合物；(4)在步骤(3)的混合物中加入有机溶剂，搅拌，得到浆料；(5)对所述浆料进行固液分离，得到上清液和下层固体；(6)在所述上清液中加入水，搅拌，得到粘结剂沉淀。
5、可选地，所述粘结剂为偏二氟乙烯的均聚物和/或共聚物。
6、可选地，所述有机溶剂包括丙酮、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种；优选为n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。
7、可选地，在步骤(4)中，加入有机溶剂的质量是混合物质量的10～50倍。
8、可选地，在步骤(4)中，搅拌的转速为800～3000rpm；搅拌时间为5～48h；搅拌温度为10～50℃。
9、可选地，步骤(4)的浆料由正极活性物质、破碎的集流体、导电剂、粘结剂和有机溶剂组成。
10、可选地，在步骤(5)之后，还包括：(i)将得到的下层固体与有机溶剂混合，搅拌，得到二次浆料；(ii)对所述二次浆料进行固液分离，得到二次上清液和二次下层固体；(iii)将所述二次上清液和所述上清液混合后，加水搅拌，得到粘结剂沉淀。
11、可选地，将步骤(i)和步骤(ii)多次循环；所述循环的次数为1～5次。
12、可选地，步骤(6)中，水的质量是所述上清液质量的0.5～5倍；搅拌的转速为200～1000rpm。
13、可选地，将步骤(6)中剩余的混合溶液进行蒸馏，分离有机溶剂和水；蒸馏的温度根据所述有机溶剂的沸点和水的沸点确定。
14、与现有技术相对比，本申请具有以下优点：
15、(1)本申请通过恒流放电的方式使得退役锂离子电池电量完全放空，该方法较为温和，不会产生其他废料，其能够放电彻底，为后续拆解提供了一个安全保证；将锂离子电池拆解，分离出壳体、电解液、隔膜、正极片、负极片，从而避免了后续电解液等对于正极片中粘结剂的影响，从而可以减少溶剂的使用以及分离的难度；通过加入可以溶解粘结剂的有机溶剂，使得正极活性物质与集流体脱离，进入到有机溶剂中，有机溶剂中仅含有正极活性物质、导电剂和粘结剂，成分简单；通过对溶解在有机溶剂中的粘结剂进行固液分离，可以获得纯度较高的粘结剂溶液，再通过粘结剂在水中的溶解度较低这一特性，在上述溶液中加水，从而获得较为纯净的粘结剂。
16、(2)本申请的回收方法操作简单、条件温和，不需要高温等，可以大规模使用；并且所使用的有机溶剂和水，价格便宜，并且可以回收再次利用，减少了废料的排放，避免了对于环境的污染，且大大减少了成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种从退役锂离子电池中回收粘结剂的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘结剂为偏二氟乙烯的均聚物和/或共聚物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括丙酮、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种；优选为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，加入有机溶剂的质量是混合物质量的10～50倍。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，搅拌的转速为800～3000rpm；搅拌时间为5～48h；搅拌温度为10～50℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)的浆料由正极活性物质、破碎的集流体、导电剂、粘结剂和有机溶剂组成。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)之后，还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将步骤(I)和步骤(II)多次循环；所述循环的
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，水的质量是所述上清液质量的0.5～5倍；搅拌的转速为200～1000rpm。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将步骤(6)中剩余的混合溶液进行蒸馏，分离有机溶剂和水；蒸馏的温度根据所述有机溶剂的沸点和水的沸点确定。
...【技术特征摘要】
1.一种从退役锂离子电池中回收粘结剂的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘结剂为偏二氟乙烯的均聚物和/或共聚物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括丙酮、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种；优选为n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，加入有机溶剂的质量是混合物质量的10～50倍。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，搅拌的转速为800～3000rpm；搅拌时间为5～48h；搅拌温...
【专利技术属性】
技术研发人员：姬迎亮，侯雄雄，李文俊，俞会根，张凯，刘钰磊，
申请(专利权)人：华电内蒙古能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。