[发明专利]一种分离锂离子电池的电极集流体与电极材料的物理方法

说明书

本发明公开了一种分离锂离子电池的电极集流体与电极材料的物理方法，其包括如下步骤：对锂离子电池废旧物料进行粉碎，通过粉碎作用使电极集流体与电极材料相分离；所述的锂离子电池废旧物料包括但不限于：废旧锂离子电池正极，废旧锂离子电池负极，废旧锂离子电池正极与负极的混合物，废旧锂离子电池。本发明方法具有分离效率高、工艺简单、无污染、成本低等优点，可解决废旧锂离子电池的污染和资源化回收问题。

技术领域

本发明是涉及一种分离锂离子电池的电极集流体与电极材料的物理方法，属于电池回收技术领域。

背景技术

现在由于电子产品的报废越来越多，用于电子产品的锂离子电池的报废量也越来越大，特别是电动汽车的发展，如何环保回收锂离子电池也越来越重要。现有技术中已有关于锂离子电池的相关回收技术，如：中国专利申请CN01130735.8、发明名称为《从废锂离子电池中回收金属的方法》的发明中公开了一种回收方法，该发明虽然也能达到回收其中金属的目的，但在回收过程中采用了高温炉焙烧，并且还采用了加入酸溶蚀的手段，回收过程中不仅产生了新的环境污染，而且成本高、工艺复杂，不适合规模化回收要求！因此，研发一种效率高、无污染、成本低的分离锂离子电池的电极集流体与电极材料的物理方法，将对解决废旧锂离子电池的污染和资源化问题具有重要价值和社会意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种分离效率高、工艺简单、无污染、成本低的分离锂离子电池的电极集流体与电极材料的物理方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分离锂离子电池的电极集流体与电极材料的物理方法，包括如下步骤：

对锂离子电池废旧物料进行粉碎，通过粉碎作用使电极集流体与电极材料相分离；所述的锂离子电池废旧物料包括但不限于：废旧锂离子电池正极，废旧锂离子电池负极，废旧锂离子电池正极与负极的混合物，废旧锂离子电池。

由于锂离子电池结构复杂、材料成分多，特别是其中的粘接剂(如：聚偏四氟乙烯)是非常稳定的材料，所以现在难以回收利用。目前采用的方法是直接焚烧，然后通过碱、酸处理；通过焚烧使其中的粘接剂(如：聚偏四氟乙烯)与氧气发生氧化反应，从而使粘接剂失效，使电极材料与电极集流体相分离。但这种处理方法会造成环境污染，同时其它材料(如：铝箔、锂盐等)也会与氧气同时发生化学反应，资源化回收率低。

本发明所述的粉碎，是指通过物理作用使正负极材料从正负极集流体上脱落，而其它的材料，如：正负极集流体仍然保持原状，整个粉碎过程中不产生化学反应，所以不仅资源化回收率高，而且不会产生任何化学污染。

作为优选方案，粉碎的细度小于或等于电极材料的细度，以利于电极材料与集流体的完全分开。

作为一种实施方案，所述的物理方法还包括如下步骤：将粉碎后的混合物进行风选，因为电极材料的比重小于电极集流体，所以可以通过风选使电极集流体与电极材料相分开。

作为另一种实施方案，所述的物理方法还包括如下步骤：将粉碎后的混合物进行磁流体分离，通过调整磁流体的表比重使电极集流体与电极材料相分开。因为一般溶液的比重都小于电极材料，但磁流体的表比重可以调整为大于电极材料而小于电极集流体，因而可以通过此方法达到电极集流体与电极材料完全分开的效果。

作为又一种实施方案，所述的物理方法还包括如下步骤：将粉碎后的混合物放入液体中，通过调节液体的比重使电极集流体与电极材料相分开。因为电极集流体的比重大于电极材料，因此，当溶液的比重大于电极材料而小于电极集流体时，可以百分之百地实现电极材料与电极集流体的完全分开。

作为优选方案，所述液体为溴化锂溶液。因为一般物质的溶液比重都小于电极材料，而溴化锂溶液可以大于电极材料的比重，同时也不会与电极材料和电极集流体以及电极极耳发生化学反应。