[发明专利]一种废旧锂离子动力电池中隔膜的去除方法

说明书

本发明公开了一种废旧锂离子动力电池中隔膜的去除方法，包括如下步骤：将废旧锂离子动力电池破碎成碎料后过5目筛，得到粒径低于5目的小粒径碎料和粒径大于5目的大粒径碎料；将大粒径碎料进行预加热，预加热的温度控制在100～300℃；将预加热完成后得到的碎料进行加热分解，直至碎料中隔膜热分解完全，加热分解的温度控制在300～500℃；分解完成后得到的碎料经冷却后进行回收处理。该去除方法采用两段式加热的设计，提高了碎料中隔膜的热解效率，隔膜的热解更加完全，可以将废旧锂离子动力电池中的隔膜直接分解去除，解决了废旧动力电池破碎后碎料中隔膜的去除难题；同时，该工艺方法操作简单，易于工业化。

技术领域

本发明属于废旧锂离子动力电池回收处理技术领域，具体涉及一种废旧锂离子动力电池中隔膜的去除方法。

背景技术

锂离子动力电池是20世纪开发成功的新型高能电池，这种电池的负极是金属锂，正极用MnO₂，SOCl₂，(CFx)_n等，因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中。隔膜材料吸收电解液后组装在电池的正极和负极之间，是锂离子动力电池中非常重要的部件。隔膜的主要作用是将电池的正负极隔开，防止两极直接接触发生短路。隔膜材料本身是不导电的，但其结构和性能决定了电池的界面结构、内阻大小，从而影响到电池的容量、循环及安全性，性能优异的隔膜对提高电池及动力电池的综合性能具有重要的作用。

目前，锂离子动力电池隔膜材料以聚烯烃微孔隔膜为主。聚烯烃微孔隔膜的特点是具有良好的机械强度、孔隙率较高、化学稳定性号，并且成本低廉、适合工业化生产。商品化的锂离子电池隔膜材料主要由单层聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)为微孔薄膜和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三层微孔复合膜。

动力电池破碎后，聚烯烃微孔隔膜分散在碎料中，破碎后电极材料的颗粒易于附着在微孔隔膜的内部，采用普通的分离方法效果不是很好，在微孔隔膜内部仍有大量的电极材料的残余。因此，为了提高电极材料的回收率以及碎料中各组分的分离效果，需要研究一种去除碎料中的聚烯烃微孔隔膜的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种废旧动力电池破碎后碎料中隔膜的去除方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种废旧锂离子动力电池中隔膜的去除方法，包括如下步骤：

(1)将废旧锂离子动力电池破碎成碎料后过5目筛，得到粒径低于5目的小粒径碎料和粒径大于5目的大粒径碎料；

(2)将所述步骤(1)后得到的大粒径碎料进行预加热，预加热的温度控制在100～300℃；

(3)将所述步骤(2)预加热完成后得到的碎料进行加热分解，直至碎料中隔膜热分解完全，加热分解的温度控制在300～500℃；

(4)将所述步骤(3)分解完成后得到的碎料经冷却后进行回收处理。

本发明的隔膜去除方法，采用两段式加热的设计，先在100～300℃下进行预加热，以提高碎料中隔膜的热解效率，再在300～500℃下进行解热分解，使隔膜的热解更加完全，可以将废旧锂离子动力电池中的隔膜直接分解去除，无需对隔膜单独进行收集处理，实现了隔膜的分离、去除一步化处理，解决了废旧动力电池破碎后碎料中隔膜的去除难题。

预加热的温度控制在100～300℃，可以有效减少加热分解阶段的时长，提高分解效率，加热分解的温度控制在300～500℃，可以有效分解废旧锂离子动力电池中的隔膜，分解温度过低会导致分解不完全，分解温度过高会造成浪费，甚至导致起火，300～500℃是能刚好分解隔膜的最佳温度。