本發(fā)明屬于鋰離子電池制造領域,具體涉及一種對鋰離電池邊角料及報廢正極片進行二次利用的方法。
背景技術:
鋰離子電池正極片的主要材料包括為磷酸亞鐵鋰,其它輔材為碳、膠為聚偏四氟乙烯,載體鋁箔)等,在鋰離子電池生產(chǎn)過程中,不可避免的會產(chǎn)生正極片邊角料,并且還會產(chǎn)生報廢極片,一般情況下,由于邊角料及報廢正極片的二次利用制備工藝,尤其是分離工藝非常復雜,導致電池廠商重新利用的積極性大幅降低,由此造成物料浪費嚴重,如中國專利CN 104183887 A,其需要經(jīng)過三次煅燒,然后需要經(jīng)過清洗、過濾、烘干、球磨等工藝,還需要添加碳酸鋰進行改性處理,工藝極為復雜!
中國專利CN 103219561 B同樣公開了一種正極材料回收方法,其同樣是需經(jīng)過3次煅燒,并且還需添加碳質(zhì)還原劑、硅石、石灰進行混合冶煉,并且還需進行沉淀、過濾等工藝。
上述工藝均極為復雜,不利于鋰電池正極材料的回收。
技術實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術存在的缺陷,本發(fā)明提供一種鋰離子電池正極片二次利用方法,其僅需通過一次煅燒即可,然后充分利用顆粒的重量不同特點進行氣體分離作業(yè),該方法使得正極材料的分離及回收工藝簡單化,并且所用設備均為成本低廉、通用設備,極大的增加了分離效率,并增加了回收利用積極性。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:一種鋰離子電池正極片二次利用方法,采用以下步驟制得:
A將鋰離子電池正極片邊角料或報廢料投入粉碎機中,粉碎至納米級微型顆粒;
B將步驟A制得的微型顆粒放入高溫爐中以200度以上溫度燃燒1-5小時,得到混合狀態(tài)的鋰、超導炭黑及鋁顆粒;
C準備400目以上顆粒篩,在顆粒篩的下部放置風口向上的吹風機,并在顆粒篩的上方縱向排列三組負壓風機,其中最上方負壓風機連通超導炭黑收集裝置,最下方負壓風機連通鋁收集裝置,中部負壓風機連通鋰收集裝置;
D啟動吹風機及三組負壓風機,并將步驟B制得的鋰、超導炭黑及鋁顆粒勻速倒在顆粒篩上;
E將磷酸亞鐵鋰收集裝置、超導炭黑收集裝置所收集的鋰和超導炭黑重新投入正極片生產(chǎn),經(jīng)配料涂布、輥壓分切、制片后制成鋰電池。
本技術方案的有益效果在于:僅需進行一次煅燒,煅燒的目的在于去除粘結(jié)劑,粘結(jié)劑在高溫煅燒情況下,分解,進而僅留下含鋰顆粒、超導炭黑顆粒及鋁顆粒,本發(fā)明最關鍵的技術點在于充分利用了鋰顆粒、超導炭黑顆粒及鋁顆粒的比重差異(鋰1.0到2.5g/cm3;超導碳為0.2 g/cm3以下,而鋁的比重為4.0g/cm3以上),在吹風機的吹動下,超導炭黑漂浮至最上層空間,鋁漂浮至最下層空間,鋰則漂浮在中間層空間,然后通過在顆粒篩上方依次設置吸收不同顆粒的超導炭黑收集裝置、鋰收集裝置、鋁收集裝置來收集回收不同顆粒,進而實現(xiàn)分離作業(yè),在此情況下,僅需根據(jù)用途將分離后的顆粒進行利用即可,而無需其它工序,本發(fā)明極大的簡化了回收工序,增加了回收效率。
優(yōu)選的,所述步驟B中的燃燒溫度為200-500度;本技術方案進一步增加了本案專利的回收效率。
優(yōu)選的,所述鋁收集裝置、超導炭黑收集裝置、鋰收集裝置為帶有空腔的袋狀體或箱狀體;本技術方案,進一步增加了收集裝置的選擇范圍,減少回收成本。
附圖說明
顯而易見,下述附圖及實施方式僅僅為本領域技術人員充分理解本案專利所提供的技術方案,并不構成對本案專利的限制。
圖1為本發(fā)明顆粒篩、吹風機與負壓風機位置結(jié)構示意圖。
具體實施方式
一種鋰離子電池正極片二次利用方法,采用以下步驟制得:
A將鋰離子電池正極片邊角料或報廢料投入粉碎機中,粉碎至納米級微型顆粒;
B將步驟A制得的微型顆粒放入高溫爐中以400度以上溫度燃燒2小時,得到混合狀態(tài)的鋰、超導炭黑及鋁顆粒,此步驟中,煅燒溫度越高,耗時越少;
C準備400目以上顆粒篩,如圖1所示,在顆粒篩1的下部放置風口向上的吹風機2,并在顆粒篩1的上方縱向排列三組負壓風機(3、4、5),其中最上方負壓風機3連通超導炭黑收集裝置3-1,最下方負壓風機5連通鋁收集裝置5-1,中部負壓風機4連通鋰收集裝置4-1;
D啟動吹風2機及三組負壓風機(3、4、5),并將步驟B制得的鋰、超導炭黑及鋁顆粒勻速倒在顆粒篩上;
E將鋰收集裝置4-1、超導炭黑收集裝置3-1所收集的鋰和超導炭黑重新投入正極片生產(chǎn),經(jīng)配料涂布、輥壓分切、制片后制成鋰電池;將得到的鋁顆粒出售或做其它用途使用。
顯而易見,上述實施方式,僅僅為本發(fā)明的其中一個示范例,任何在本發(fā)明所提供結(jié)構或原理上的簡單改進,均屬于本案專利的保護范圍。