[发明专利]一种石墨负极废料的修复再生方法

说明书

本发明提供了一种石墨负极废料的修复再生方法，包括如下步骤：1）将从报废电池中回收得到的石墨负极废料在空气中煅烧；2）将煅烧后的废料浸泡在具有氧化性的无机酸液中，然后过滤、清洗、烘干、球磨、筛分得到初步提纯的石墨；3）将筛分后的废料倒入溶有酚醛树脂的乙醇中，搅拌、抽滤并烘干，得到预处理的包覆型石墨负极材料；然后在惰性气氛下进行固化和高温热处理，对石墨粉料进行修复，球磨过筛后即可获得电池级用的改型石墨。本发明石墨废料修复再生后的振实密度和电化学性能均满足重新使用的要求。

技术领域

本发明属于废旧锂离子电池回收处理技术领域，具体为一种石墨废料的修复再生方法。

背景技术

目前我国的纯电动汽车呈现爆发式增长态势，这些电动汽车搭载的动力电池经过5-7年左右就要退役，因此未来将面临着大量退役动力电池处理问题，这些退役电池如果不处理或处理不好，不但会污染环境，而且还会造成资源浪费。对于这些退役动力电池进行梯次利用肯定是第一考虑，但是对于那些不能梯次利用或已经梯次利用过的报废电池来说，拆解回收有价材料则是唯一的选择。

在政策、利益、社会责任等多重因素影响下，越来越多的企业开始着手布局动力电池回收。目前，对于报废电池的拆解回收的重点是正极材料中的Li、Ni、Co和铝箔、铜箔等。由于石墨负极废料无法直接重复使用且没有行之有效的修复方法，因此尚未成为回收的对象。

发明内容

针对上述存在问题，本发明旨在提供一种石墨负极废料的修复再生方法，已达到高效回收和再利用目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种石墨负极废料的修复再生方法，包括如下步骤：

1）将从报废电池中回收得到的石墨负极废料在空气中煅烧，以除掉导电剂、粘结剂、增稠剂；

2）将煅烧后的废料浸泡在具有氧化性的无机酸液中，以除去石墨残渣中的金属杂质，然后过滤、清洗、烘干、球磨、筛分得到初步提纯的石墨；

3）将筛分后的废料倒入溶有酚醛树脂的乙醇中，搅拌、抽滤并烘干，得到预处理的包覆型石墨负极材料；然后在惰性气氛下进行固化和高温热处理，对石墨粉料进行修复，球磨过筛后即可获得电池级用的改型石墨。

进一步地，步骤1）中所述石墨为人造石墨或天然石墨，煅烧温度为300~600℃，煅烧时间为0.5~1.5h。

进一步地，步骤2）所述具有氧化性的无机酸液为双氧水和硫酸的混合溶液或双氧水和盐酸的混合溶液，所述混合溶液的pH为1~2。

进一步地，所述废料在所述混合溶液中的浸泡时间为1~3h。

进一步地，步骤3）中所述酚醛树脂的包覆量为3~7wt.%。

进一步地，步骤3）中所述固化温度为100~150℃，固化时间为1~3h，所述高温热处理温度为900~1000℃，高温热处理时间为1~3h。

进一步地，步骤3）中所述过筛使用筛子为350目。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明石墨废料修复再生后的振实密度1.00 ~1.03g cm-3，其首次放电比容量为369.0~377.1 mAh g-1，充电比容量为334.6 ~347.2mAh g-1，库伦效率为90.68%~92.13%，50周循环后放电比容量为331.5 ~342.9mAh g-1，上述振实密度和电化学性能均满足重新使用的要求。

附图说明

图1是本发明实施例1石墨废料修复再生后的充放电曲线；