[发明专利]一种废旧锂离子电池电极材料回收的方法及再加工利用

权利要求书

1.一种废旧锂离子电池电极材料的回收及再利用方法，该回收方法首先将废旧锂离子电池过放电，其次在含有惰性气体的手套箱中对电池进行切口处理，放掉电解液，然后拆分正负极，对其进行超声处理，使得电极材料从集流体上剥离，最后收集正/负极颗粒物质，获得的正/负极颗粒经再加工，重新制备成新的电极材料，用于锂离子浆料电池、锂离子液流电池或新的锂离子电池。

2.如权利要求1所述的废旧锂离子电池包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元等作为正极的锂离子电池及以碳、钛酸锂体系作为负极的锂离子电池。

3.如权利要求1所述的首先对废旧电池进行过放电和其次在含有惰性气体的手套箱中对电池进行切口处理，放掉电解液，前者的目的是为了保证电池的安全性，后者的目的是为了去除电解液中的危险成分（LiPF6），避免后续操作中带来人身危害。

4.如权利要求1所述的对正负极进行超声处理，其中，正极负极分别放在含有NMP或水等溶剂的超声仪中进行超声，需要说明的是，超声得到的正负极颗粒物质，需要经过真空干燥处理，干燥温度为60-120℃。

5.如权利要求1所述的再利用方法，是将收集好的正/负极颗粒物质重新加工为正/负极浆料材料，用来组装成锂浆料或锂液流电池；收集好的负极颗粒亦可再加工为负极材料，用于组装成新的锂离子电池。

6.如权利6所述的正极浆料材料，是将收集好的正极颗粒物质（包括磷酸铁锂、锰酸锂、磷酸锰锂、钴酸锂、三元材料以及其他含锂金属氧化物中的一种或几种混合物）充当正极活性粒子，然后加入导电剂和电解液，制备成浆料混合物，即为正极浆料材料，特别需要说明的是：如果遇到无法将废旧锂离子电池中的正极材料与负极材料很好的分开的情况，则可将拆解下的正负极材料同时放入含有NMP的超声仪中超声提取，如此回收的电极颗粒物质同样通过上述制备方法制成正极浆料材料使用，原有电池的负极材料在新加工的正极浆料材料中充当导电剂，原有电池正极材料中的导电剂在新电池的正极中仍可作为正极材料的导电剂使用，因此此时无需额外添加导电剂。

7.如权利6所述的负极浆料材料，是将收集好的负极颗粒物质（包括石墨等碳材料和锂钛氧化物）充当负极活性颗粒，然后加入导电剂和电解液，制备成浆料混合物，即为负极浆料材料。

8.如权利6所述的收集好的负极颗粒物质亦可再加工为负极材料，即将收集的负极颗粒物质充当负极活性颗粒，然后和粘结剂和导电剂一起，制成浆料混合物，再通过涂布辊压后制备成锂离子电池用负极材料，需要说明的是：此种加工用途的负极颗粒最好在含有水的超声仪中进行超声处理再回收，目的是去除负极过放过程中产生的锂枝晶。

9.如权利要求6所述的回收后制备新的锂离子电池负极材料，可通过前处理工艺提升负极的质量，具体有如下两种：

1）高温碳化工艺：将其中的粘结剂如PVDF、CMC，和部分杂质等材料碳化，碳化温度为300℃～800℃；

2）超临界萃取工艺：将粘结剂及部分杂质萃取，具体操作可视工厂所具有的回收设备进行。

10.如权利要求6、7和8所述的导电剂，一般为炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、金属颗粒等中的一种或几种的混合物。