[发明专利]一种锂离子电池的负极极片废料的回收方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池的负极极片废料的回收方法，其包括以下步骤：步骤1：使得石墨从铜箔上剥离下来，得到石墨A；步骤2：烘干；步骤3：粉碎分级；步骤4：插层氧化反应，得到石墨混合液；步骤5：离心分离烘干，微波处理；步骤6：混合机械剥离；步骤7：均一化处理；步骤8：研磨分散，混合造粒；步骤9：融合整形；步骤10：碳化。有益效果：本发明充分实现了对边角废料上的石墨材料进行了回收利用，进而避免了资源的浪费，降低了企业的生产成本；导电性较好，改善了石墨充放电的性能；提高负极材料的倍率性能。

技术领域：

本发明专利属于电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池的负极极片废料的回收方法。

背景技术：

随着新能源汽车的逐步产业化和规模化，锂电池的产量也随之增多，目前锂电池负极以石墨材料为主。随着锂电池的发展，负极石墨极片的产量也逐步提升，特别是电极材料在组装电池前需要经过混料、涂覆、极片辊压、压实密度、二遍压实密度等工序；但是在上述工序中，会有部分不合格的废料产生；或者在电池注液工序中由于违规操作，会产生大量不合格的电池极片，以上均为边角废料；根据了解，目前材料厂及电池厂商将边角废料一般都作为废旧垃圾被处理；存在以下问题：1、将这些边角废料随意丢弃，会使得边角废料中所残留的电解液对环境造成危害，污染环境；2、所产生的边角废料大部分并没有组装成电池进行充放电，因此其所含的石墨的结构并没有受到严重的破坏，因此边角废料作为废旧垃圾被处理掉，造成了资源的浪费，增加了企业的生产成本；3、而且现有市场的充电石墨负极材料由于其形貌不规则，比表面积大，导致材料加工性能差，大电流充放电效率低，已经无法满足消费者对快速充电的实际需求，经济效益较低。

发明内容：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锂离子电池的负极极片废料的回收方法，本发明提供的锂离子电池的负极极片废料的回收方法实现了资源回收利用，同时制备了高倍率快充的负极材料。

本发明的技术方案公开了一种锂离子电池的负极极片废料的回收方法，其包括以下步骤：

步骤1：将边角废料与溶剂混合置于温度为60-90℃的水浴锅或者油浴锅中搅拌0.5-10h，使得石墨从铜箔上剥离下来，接着通过超声振动筛过滤，得到石墨A；

步骤2：将步骤1中的石墨A在温度为100-120℃的烘干箱中烘干，烘干至水分小于8％，得到石墨B；

步骤3：将步骤2中的石墨B进行粉碎分级，根据粒径大小分为石墨B1、石墨B2、石墨B3和石墨B4；所述石墨B1的粒径分布为D50＝3-4μm，D10≥2μm，D90≤5μm；所述石墨B2的粒径分布为D50＝8-11μm，D10≥2μm，D90＜16μm；所述石墨B3的粒径分布为D50＝13-16μm，D10≥6μm，D90≤30μm；所述石墨B4的粒径分布为D50＝19-29μm，D10≥8μm，D90≤45μm；

步骤4：将浓硫酸、步骤3中的石墨B4以及高锰酸钾按照40:1:0.5-6的比例先后添加至烧杯中搅拌混合，接着将所述烧杯置于温度为35℃的水浴锅或油浴锅中搅拌反应4-6h，然后所述烧杯从水浴中或油浴锅中取出在常温下搅拌反应2-3h，得到石墨混合液；

步骤5：将步骤4中的石墨混合液进行离心分离，得到的固体通过去离子水进行冲洗，直至pH值为7，接着将上述pH值为7的溶液再次进行离心分离，分离出来的固体在温度为80-130℃的真空环境下烘干至水分≤6％；烘干后，将其送入到微波炉中进行微波处理，处理时间为3-15min，得到层间距扩大的石墨，即膨胀石墨；

步骤6：将步骤5中的膨胀石墨与NMP溶剂混合，得到混合液，将上述混合液采用纳米砂磨机进行机械剥离得到粒径分布为D50＝8-11μm，D10≥2μm，D90＜16μm的拟石墨烯溶液；

步骤7：将步骤6中的拟石墨烯溶液加入到均质机中进行均一化处理，得到粒径、厚度均匀的石墨烯浆料；