[发明专利]一种废旧聚合物锂离子电池中聚合物的回收再利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池，尤其是涉及一种废旧聚合物锂离子电池的综合回收方法。

背景技术

随着锂离子电池应用领域扩大，产能不断提高，废旧锂离子电池日益增多，资源的有效合理利用和环境治理迫在眉睫。电池产能扩大，由此引发的资源短缺和环境问题日益严峻。因此，进行废旧电池的回收，再生与资源化利用具有紧迫性。同时废弃电池造成严重的金属环境污染及综合治污与废弃物循环利用已列于环境重点问题。目前，我国的废旧电池回收率远远低于发达国家的回收利用率，特别是随着经济发展，锂离子电池得到广泛的应用和发展，而同时所带来的资源短缺和环境问题日渐凸显，废旧电池的回收处理成为人们目前普遍关注的问题之一。

根据锂离子电池的电解质不同，锂离子电池可分为液体电解质锂离子电池和聚合物电解质锂离子电池(包含凝胶和固体)。近几年，聚合物锂离子电池越来越得到广泛的应用，与液体电解质锂离子电池相比较，聚合物锂离子电池的市场占有份额低于液体电解质锂离子电池，但其呈逐年上升趋势，随之产生的废旧聚合物锂离子电池的量也逐年增加，对其回收再利用的研究具有很重要的实际意义。

目前，国内外对废旧锂离子电池中电解液进行回收收集的研究较少，其中中国发明专利有：CN104600392A、CN201110427431、CN201310290286、CN201310374644、CN201410069599，但这些都是有关液体锂离子电池电解液的回收利用方面的研究。迄今为止，国内外对废旧聚合物锂离子的聚合物电解质的回收利用研究却鲜见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种废旧聚合物锂离子电池中聚合物电解质的回收再利用方法，采用环境友好的方法，实现对废旧聚合物锂离子电池电解质的回收利用，避免电解质对环境的污染，高效环保。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

本发明废旧聚合物锂离子电池中聚合物的回收再利用方法，包括如下步骤：

(1)将废旧聚合物锂离子电池的残余电量放完，清洗除去电池表面杂质，然后晾干；其中，放电可以通过锂电池充放电综合性能测试仪完成；

(2)对电池进行解剖，分离电池外壳、电池正负极材料和凝胶态聚合物电解质；

(3)在手套箱中，使用溶剂溶解聚合物，获得聚合物溶液；

(4)在聚合物溶液中加入电解质溶液，获得混合溶液；

(5)蒸除混合溶液中的溶剂，使其固化，获得可再次利用的凝胶态聚合物电解质，即完成废旧聚合物锂离子电池中聚合物的回收再利用。

其中步骤(4)中电解质溶液的加入量为聚合物溶液中聚合物质量的5-10％；

步骤(3)中所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、四氢呋喃、甲醇、丙酮、甲乙酮、二甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷中的至少一种，优选为二氯甲烷、丙酮或四氢呋喃。

步骤(4)中所述的电解质溶液是以碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)按重量比1:1混合作为溶剂、以LiPF₆为溶质，其中LiPF₆浓度为1mol/L；

或是以碳酸乙烯酯(EC)和碳酸乙酯(DEC)按重量比1:1混合作为溶剂、以LiPF₆为溶质，其中LiPF₆浓度为1mol/L；

或是以碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)按重量比1:1混合作为溶剂、以LiPF₆和LiClO₄为溶质，其中LiPF₆浓度为1mol/L，LiClO₄占电解质溶液质量的2％。

步骤(3)、(4)、(5)是在手套箱中进行，优选在水分含量≤20ppm条件下操作，防止电解液吸水。

本发明的有益效果体现在：本发明通过简单的工艺实现了废旧聚合物锂离子电池中聚合物的回收再利用，效率高，环保，适用于工业应用，具有一定的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明从废旧聚合物锂离子电池中回收聚合物电解质的方法流程图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，本说明书中没有描述的实施方式对本领域技术人员而言能充分理解，在此不再阐述。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

实施例1：