本發(fā)明涉及一種廢棄鋰離子電池處理技術,具體而言涉及一種鋰離子電池廢棄負極極片的回收處置再加工方法。
背景技術:
:鋰離子電池材料因本身電壓高、比容量高、循環(huán)性好、體積輕等優(yōu)點,鋰離子電池得到廣泛引用,被公認為是最有前景的電池,市場占有份額日益增大,開發(fā)廢舊鋰離子電池綜合回收工藝迫在眉睫。隨著新能源汽車的快速產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;?,作為重要零部件之一的動力鋰離子電池被大量應用,電池的性能隨著使用逐漸衰減,當衰減到一定程度時電池將進行報廢處理,所以在未來幾年內(nèi)將會有大批量的鋰離子電池進入報廢階段。而目前,我國的廢舊電池回收率遠遠低于發(fā)達國家,特別是隨著經(jīng)濟發(fā)展,鋰離子電池得到廣泛的應用和發(fā)展,而同時所帶來的資源短缺和環(huán)境問題日漸凸顯,廢舊電池的回收處理成為人們目前普遍關注的問題之一。大量的報廢電池若不能得到有效地回收處理,將會對生態(tài)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生嚴重危害,同時造成資源的浪費。目前,對于廢舊電池負極的回收,主要是將廢舊極片機械粉碎,低溫200-300℃處理,除去其中的電解液及使其中的粘結(jié)劑失活。之后置于去離子水中高速攪拌、超聲處理、球磨等工藝,使負極料與銅箔分離。目前這種方法回收的負極石墨,品質(zhì)較差,回收過程中對石墨本身的結(jié)構(gòu)造成了一定的破壞,難以二次利用。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)︿囯x子電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄負極片進行連續(xù)回收,流程簡潔,僅以物理方式分離,運行成本低的鋰離子電池廢棄負極極片回收再利用方法。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下具體工藝方案:一種利用鋰離子電池負極回收石墨的制備方法,包括將粉碎后的廢棄負極極片放入氣氛爐中加溫處理,并進行球磨處理,所述的加溫處理,為在氮氣氣氛爐中,進行300-800℃高溫處理;高溫處理后的負極片加入高容量納米粉體材料、碳源材料一并進入到球磨機中,進行球磨處理;球磨處理后篩除廢棄銅箔后得混合粉料,將混合粉料放入氮氣氣氛爐中進行碳化處理后即得。一種利用鋰離子電池負極回收石墨的制備方法,所述的納米粉體材料為納米硅粉、納米硅線、納米錫合金、納米錫氧化物、納米一氧化硅等中的一種或多種;加入比例為2-10%。一種利用鋰離子電池負極回收石墨的制備方法,所述的碳源材料為葡萄糖、蔗糖、淀粉、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、瀝青等中的一種或多種;碳源材料的加入比例為3-20%。一種利用鋰離子電池負極回收石墨的制備方法,所述的球磨球料比為1:5-2:1,球磨時間為1~5h。一種利用鋰離子電池負極回收石墨的制備方法,所述的碳化溫度為700-1300℃。碳化時間為3-5h。一種利用鋰離子電池負極回收石墨的制備方法,所述的碳化處理后的混合粉料自然冷卻到室溫,再將混合粉料進行篩分處理,從而得到所需硅碳石墨復合負極材料。本發(fā)明制備的高容量負極材料工藝流程簡單、制備成本較低。合成的負極材料兼顧了容量的同時具有較高的首次效率。其中脫鋰克比容量達到了420mAh/g以上,首次充放電效率在83%以上。首次副反應相對較少,很好的緩解了硅、錫等高容量組分在充放電過程中的體積效應。附圖說明圖1是本發(fā)明鋰離子負極極片回收及硅碳石墨負極合成流程圖;圖2a是本發(fā)明制備高容量復合負極材料的模型圖;圖2b是本發(fā)明制備硅碳石墨復合負極材料的SEM圖。具體實施方式實施例一取1000g粉碎后的廢舊極片,放入氮氣氣氛爐中,500℃處理2h。升溫速率3℃/min。之后將高溫處理后的廢舊極片與26g納米硅粉、31.2g瀝青放入球磨機中200r/min處理3h。然后將球磨后的料過20目篩除去廢棄的銅箔。將過篩后的粉料放入氮氣氣氛爐中,5℃/min升溫到1100℃,之后保溫3h后,自然冷卻到室溫。將冷卻到室溫的粉料過200目篩,得到所需的硅碳石墨復合固體粉末1。實施例二具體步驟同實施例1,將其中瀝青的量由31.2g更改為41.6g,后續(xù)高溫處理過程更改為1100℃保溫5h。得所需固體粉末2。實施例三具體步驟同實施例1,將其中的31.2g瀝青更改為31.2g酚醛樹脂,后續(xù)高溫處理過程改為900℃保溫4h。得所需固體粉末3。實施例四具體步驟同實施例1,將其中的納米硅粉含量由26g更改為20.8g。得所需固體粉末4。實施例五具體步驟同實施例1,將其中的26g納米硅粉改為52g納米一氧化硅。得固體粉末5。表一:各實施例所做材料扣電的容量及效率嵌鋰比容量(mAh/g)脫鋰比容量(mAh/g)首次效率(%)固體粉末151945287固體粉末249544089固體粉末354044983固體粉末446342291固體粉末548243590當前第1頁1 2 3