[发明专利]废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法及锂离子电池正极材料在审
申请号: | 202111324854.1 | 申请日: | 2021-11-10 |
公开(公告)号: | CN113904021A | 公开(公告)日: | 2022-01-07 |
发明(设计)人: | 林晓;李文峰;刘刚锋;翟仁文;杨熙祖 | 申请(专利权)人: | 苏州博萃循环科技有限公司 |
主分类号: | H01M10/54 | 分类号: | H01M10/54;H01M4/50;H01M4/52;H01M4/58;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 赵颖 |
地址: | 215024 江苏省苏州市苏州工业园*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 废旧 锂离子电池 正极 材料 回收 循环 利用 方法 | ||
1.一种废旧锂离子电池正极材料的回收循环利用方法,其特征在于,所述回收循环利用方法包括:
将废旧锂离子电池正极片预处理后进行湿磨和湿筛,分离所述废旧锂离子电池正极片中的集流体和正极废料,随后对所述正极废料进行洗涤处理得到正极材料。
2.根据权利要求1所述的回收循环利用方法,其特征在于,所述预处理的过程包括:
将所述废旧锂离子电池正极片放置于溶剂中进行浸泡处理,随后进行分离得到分离液和混合物料,所述分离液返回所述浸泡处理的过程进行循环利用;
优选地,所述溶剂为有机溶剂;
优选地,所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲酸、乙酸、二甲亚砜、磷酸三乙酯、抗坏血酸或四氢呋喃中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述浸泡处理中所述废旧锂离子电池正极片与溶剂的固液比为1~50g/mL;
优选地,所述浸泡处理的时间为10~120min。
3.根据权利要求2所述的回收循环利用方法,其特征在于,所述湿磨和湿筛的过程包括:
将所述混合物料放置于湿磨溶剂中,在搅拌的条件下湿磨,随后通过湿筛分离所述湿磨溶剂、集流体和正极废料,所述湿磨溶剂返回所述湿磨的过程进行循环利用。
4.根据权利要求3所述的回收循环利用方法,其特征在于,所述湿磨的方式包括介质滚筒球磨或介质滚筒棒磨;
优选地,所述湿磨的研磨介质包括塑料球、锆球、塑料棒或锆球棒中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述湿磨溶剂为水;
优选地,所述湿磨的过程中所述混合物料与研磨介质的质量比为1:(1~20);
优选地,所述湿磨的过程中所述混合物料与湿磨溶剂的固液比为1~50g/mL;
优选地,所述搅拌的速率为100~1000rpm/min;
优选地,所述湿磨的时间为10~120min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的回收循环利用方法,其特征在于,所述洗涤处理采用的洗涤溶剂为有机溶剂;
优选地,所述洗涤溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲酸、乙酸、二甲亚砜、磷酸三乙酯、抗坏血酸或四氢呋喃中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述洗涤处理中所述正极废料与洗涤溶剂的固液比为1~50g/mL;
优选地,所述洗涤处理的洗涤次数为1~10次;
优选地,单次所述洗涤的时间为10~120min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的回收循环利用方法,其特征在于,所述回收循环利用方法还包括:
对经所述洗涤处理得到的所述正极材料进行电化学性能检测,检测合格的所述正极材料回收至电池制造的涂布过程,对检测不合格的所述正极材料进行修复后,再回收至电池制造的涂布过程。
7.根据权利要求1-6任一项所述的回收循环利用方法,其特征在于,所述回收循环利用方法包括:
(1)将废旧锂离子电池正极片按1~50g/mL的固液比放置于溶剂中进行浸泡处理10~120min,随后进行分离得到分离液和混合物料,分离液返回浸泡处理的过程进行循环利用;
(2)将步骤(1)得到的混合物料按1~50g/mL的固液比放置于湿磨溶剂中,混合物料与研磨介质的质量比为1:(1~20),在100~1000rpm/min的搅拌转速下进行10~120min的湿磨,随后通过湿筛分离湿磨溶剂、集流体和正极废料,湿磨溶剂返回湿磨的过程进行循环利用;
(3)将步骤(2)得到的正极废料按1~50g/mL的固液比放置于洗涤溶剂中,进行1~10次洗涤得到正极材料,单次洗涤的时间为10~120min;
(4)将步骤(3)得到的正极材料烘干后进行电化学性能检测,检测合格的正极材料回收至电池制造的涂布过程,对检测不合格的正极材料进行修复后,再回收至电池制造的涂布过程。
8.一种锂离子电池正极材料,其特征在于,所述锂离子电池正极材料由权利要求1-7任一项所述的回收循环利用方法制备得到。
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