[发明专利]一种废旧锂动力电池活性物质与集流体的分离方法

说明书

本发明公开了种废旧锂动力电池活性物质与集流体的分离方法，包括以下步骤：(1)拆解放电后的动力电池，获得电极；(2)将所述电极浸没于溶剂中，加热搅拌3‑4h；(3)过滤，用洗涤剂冲洗滤渣3‑5次，以除去溶剂，将洗涤后的滤渣在80‑100℃下干燥，得集流体；(4)将所述滤液离心，得固体沉淀物，用去离子水清洗所述固体沉淀物5‑6次，在80‑120℃下干燥4‑6h；将干燥后的所述固体沉淀物破碎、筛分，得活性物质；所述溶剂为酰胺化合物、亚砜化合物和吡咯烷酮化合物中的一种或多种。本发明中的溶剂对粘结剂PVDF的溶解能力强，在分离集流体和活性物质后，回收集流体与活性物质的回收率高。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池集流体与活性物质的分离方法。

背景技术

全球主要能源煤、石油、天然气等化石燃料的消耗殆尽、环境的严重污染对人类的生存构成严重威胁，这就促使人类寻找洁净的可再生新能源。电能作为经济发展、科技进步的主要动力，被广泛应用于动力、照明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域，而电池作为电能的载体，需求量也日益剧增，但随之产生的电池报废量让人触目惊心。在我国，每年约产生100亿只废旧电池，重量约30万吨，其中电动汽车动力电池累计报废量约12万吨，占比较大；如果采用填埋的方式处理动力电池，将造成40亿m3的水体遭受污染，1500km3的土壤丧失使用功能，将对人类的生态环境产生极大的威胁。废旧锂离子电池中含有钴、镍、铁、铝、铜等高价值金属，而我国属于资源比较稀缺型国家，尤其是钴资源，以进口的方式平衡国内不断增长的需求，而金属镍和锰均为不可再生资源。采取一定的处理方法对废旧动力电池回收再利用，可降低对环境的污染，并实现资源的循环利用，对社会发展具有重要的战略意义和经济价值。

专利CN201110314470.1公开了一种从废旧锂电池回收有价金属的方法。该方法采用焙烧膨胀热分离法，去除PVDF等有机粘接剂，从而分离集流体和活性材料，但该方法反应条件剧烈，能耗高，回收效率低，造成空气污染。

专利CN201510677096.X公开了一种在阴离子型表面活性剂与酸性环境的协同作用下，通过加热搅拌的方式使集流体与活性物质分离的方法，实现集流体和活性材料的分离和再利用。该法在处理过程中需加入盐酸，将产成一定量的废液，并无法循环利用，废液需进行处理以避免对环境的二次污染，废水处理成本高。

发明内容

本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种能耗小、对环境无污染的集流体与活性物质分离的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种废旧锂动力电池活性物质与集流体的分离方法，包括以下步骤：

(1)拆解放电后的锂动力电池，获得电极；

(2)将所述电极浸没于溶剂中，加热搅拌3-4h；

(3)过滤，用洗涤剂冲洗滤渣3-5次，以除去溶剂，将洗涤后的滤渣在80-100℃下干燥，得集流体；

(4)将所述滤液离心，得固体沉淀物，用去离子水清洗所述固体沉淀物5-6次，在80-120℃下干燥4-6h；将干燥后的所述固体沉淀物破碎、筛分，得活性物质；

所述溶剂为酰胺化合物、亚砜化合物和吡咯烷酮化合物中的一种或多种。

进一步的，所述溶剂的浓度为5-10mol/L。

进一步的，所述洗涤剂为蒸馏水或无水乙醇或乙醇水溶液。

进一步的，在所述步骤(4)中，所述离心过程中的离心转速为3000转/min—5000转/min。

进一步的，所述筛分过程中使用的筛的孔径为800-1250目。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：