[发明专利]一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法

说明书

本发明公开了一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：对废旧锂离子电池正极片进行改性预处理，改变锂离子电池正极片中粘结剂分子的活性，削弱正极材料与铝箔之间的粘结力；之后置于分离液中，在外加作用力下将正极废料与铝箔相互剥离，固液分离，液体循环继续用于正极材料与铝箔分离，固体物料经过干燥和筛分，得到铝箔和正极废料粉末。所述方法流程短，成本低，环境友好，且铝箔与正极废料的分离率高，得到的铝箔纯度高。

技术领域

本发明属于锂离子电池回收技术领域，涉及一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔与正极废料的方法。

背景技术

近年来，锂离子电池的需求由原来的3C数码电子产品，逐步转向更大型的电动汽车动力电池，智能电网和大规模储能。根据权威机构预测到2024年，锂离子电池在电动汽车的市场价值将达到2210亿美元。锂离子电池的寿命非常短，通常为3年左右。废旧锂离子电池中含有钴、锰、镍、锂、铜、铝、铁等宝贵的金属资源，废旧锂离子电池中电解液对环境的污染，以及废旧动力电池发生爆炸的潜在危险。

因此，对废旧锂离子电池进行回收，可以节约金属资源，可以保护环境，促进锂电池行业的可持续发展。

废旧锂离子电池进行放电，拆解等预处理之后，得到包含集流体铝箔的正极废料。对于集流体铝箔与正极废料的分离，主要有高温热解，有机溶剂溶解粘结剂法，强碱溶液处理。高温热解，能耗大，产生大量含氟有害废气，易造成二次污染。有机溶剂溶解粘结剂法，溶剂挥发严重，循环利用差，而且有毒。强碱溶液处理，放热严重，反应不易控制，而且有氢气产生，碱液对设备腐蚀严重，处理成本高。

目前，对于锂离子电池集流体铝箔与正极废料的剥离也有一些新的报道，CN102780053 A公开了一种过热水蒸气清洁分离废旧锂离子电池正极材料的方法，将废旧锂离子电池正极废料，切割成一定尺寸，置于通入过热蒸汽的反应器中分离铝箔和正极废料，上述方法缺点是：采用过热蒸汽，能耗高，需要特殊的设备，不宜工业应用。CN 103367839 A发明了一种从废旧锂离子电池回收分离正极片的方法，将废旧锂离子电池进行电压检测，拆除电池取出电芯，通过高温热处理烧掉粘结剂，使正极材料与铝箔分离。该法高温焙烧，能耗高，有大量含氟气体产生，不适合大规模生处理锂离子废旧电池。CN 107130113 A公开了一种从废旧锂电池材料中回收活性物质与铝箔的方法，将正极片置于一定浓度的硫酸中，分离正极废料和铝箔，该法采用硫酸分离会产生二次污染，硫酸会溶解正极废料，造成有价金属流失。

总之，到目前为止国内外公开的许多废旧锂离子电池处理的专利或研究成果，还没有一种能够实现锂离子电池正极废料与集流体铝箔分离短流程、低成本，绿色的分离工艺。

本领域需要开发一种能够短程、低成本、绿色的分离工艺，实现资源经济节约化。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法短流程，低成本，环境友好，且铝箔与正极废料的分离率高，得到的铝箔纯度高。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种从废旧锂离子电池正极片中分离铝箔和正极废料的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)对废旧锂离子电池正极片进行改性预处理，得到预处理后的正极片；

(2)将步骤(1)得到的预处理后的正极片置于分离液中，在外加作用力下将正极废料与铝箔分离，固液分离，得到铝箔和正极废料。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述改性预处理的方法包括焙烧、微波处理、低温等离子体处理或紫外辐射中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例为：焙烧和微波处理的组合、微波处理和低温等离子体处理的组合、低温等离子体处理和紫外辐射的组合、紫外辐射和焙烧的组合或焙烧、微波处理和紫外辐射的组合。