[发明专利]电池正极材料的回收方法、正极极片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池正极下脚料中正极材料的回收方法，一种正极极片及其制备方法。

背景技术

人类的生产生活需要大量资源做后盾，在现代化的过程中，电子产品为人们的生产生活带来了极大的便利，便携式电器在日常生活中越来越普及。锂离子电池因其具有高电压、大容量及高功率等优点，自1990年问世以来，得到了广泛普及。目前，全世界锂离子电池的年产量已超过50亿只，我国的年产量也超过10亿只。在此情况下，人们对作为锂离子电池正极材料的钴酸锂的需求量就相当大。由于钴是稀有资源，钴矿的大量消耗导致全球钴价大幅上涨。由于我国钴资源有限，往往需要从国外市场进口，这一方面需要消费大量外汇，另一方面也加剧了我国对国外资源的依赖程度。

此外，锂离子电池的大量使用所产生的废旧电池如果不加以回收利用，会对环境造成污染。为此，研究如何节约钴资源以及如何回收利用钴成为科研工作者们研究的重点。目前，针对废旧锂离子电池，人们已开发出如湿法冶金、溶液萃取及火法等技术以回收利用其中的钴。这些方法理论上可实现钴的回收，但在具体实施过程中，均需使用大量溶剂，不仅增加了回收的成本，同时也带来了废水、废气的排放，往往会对环境造成二次污染。

为降低回收成本，更有效地回收有用金属，有人曾从废旧锂离子电池的失效机理出发，探索锂离子电池正极材料钴酸锂的回收再生方法(见专利：利用废旧锂离子电池回收制备钴酸锂的方法：申请号200910093727.8)。其主要步骤包括：从锂离子电池中获取废旧钴酸锂；对废旧钴酸锂的组分进行修正；以及二次焙烧废旧钴酸锂。该方法的优点在于将废旧钴酸锂再生重新利用，省去了钴盐的转化过程。

上述方法比较适于对废旧电池的回收利用，但在锂离子电池的制备过程中，往往会产生大量质量不合格的报废极片或电池，在电极裁剪过程中也会产生相当数量的下脚料。若采用上述方法回收这部分钴酸锂，会造成财力和物力的浪费，但目前尚无合适的方法回收利用这部分钴酸锂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术中针对锂离子电池在制备过程中产生的大量下脚料，缺乏合适的回收方法的缺陷，而提供了一种锂离子电池正极下脚料中正极材料的回收方法，该方法操作简便，回收率高，成本低，还提供了一种锂离子电池正极极片及其制备方法，该正极极片利用回收的正极材料制成，大大节约了资源和能源。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种锂离子电池正极下脚料中正极材料的回收方法，其包括下述步骤：将正极下脚料置于溶剂中，超声振动至正极材料从基材上剥离，收集所述的正极材料、干燥即可。

其中，所述超声的频率范围较佳地为20-30kHz。

其中，所述超声的时间以所述的正极材料从基材上剥离完全为准。

其中，所述的正极材料为本领域常规使用的正极材料，较佳地为钴酸锂正极材料。

其中，所述的基材为本领域中的常规基材，一般为铝箔材质。

其中，所述的溶剂较佳地为极性有机溶剂，更佳地为丙酮和/或乙醇。

其中，所述的溶剂的用量以完全浸没所述的下脚料为准。

所述干燥的条件和方法为本领域常规的条件和方法。较佳地，所述干燥的温度为60-110℃。

本发明还提供了一种锂离子电池正极极片的制备方法，其包括下述步骤：将由上述回收方法得到的所述的正极材料与N-甲基吡咯烷酮混合得电极浆料，涂布于基材上，即可。

其中，所述的基材为本领域中的常规基材，一般为铝箔材质。

其中，所述正极材料与N-甲基吡咯烷酮配比可为制备锂离子电池正极材料领域中的常规配比。所述正极材料与N-甲基吡咯烷酮的质量比较佳地为1∶0.5-1∶0.8。

本发明还提供了一种由上述制备方法制得的锂离子电池正极极片。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：本发明的锂离子电池正极下脚料中正极材料的回收方法操作简便，回收率高，成本低，本发明的锂离子电池正极极片利用回收的正极材料制成，工艺简单且大大节约了资源和能源。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。

实施例中所用的原料或试剂除特别说明之外，均市售可得。

实施例1