[发明专利]一种回收废旧电容器隔膜制备电容器隔膜的方法

说明书

本发明涉及一种回收废旧电容器隔膜制备电容器隔膜的方法，该方法包括将废旧电容器隔膜进行粉碎处理，以便获得碎屑，所述碎屑的D50为0.5‑5μm；将所述碎屑进行真空干燥处理，以便获得预处理碎屑；将所述预处理碎屑与粘结剂进行混合处理；将混合处理产物进行压延成型处理，以便获得电容器隔膜。该方法制备的电容器隔膜的张力强度大、孔隙率高、吸液率高，而且利用该方法制备的隔膜组装成的超级电容器的初始电性能、65℃负荷1000小时后电性能以及循环100万次后电性能均优于行业标准。另外，该方法工艺简单、隔膜回收成本低、生产工艺连续化，非常有利于超级电容器生产企业推广应用。

技术领域

本发明涉及新能源材料领域，具体地，本发明涉及一种回收废旧电容器隔膜制备电容器隔膜的方法。

背景技术

超级电容器是新能源领域新型高效能量转换的关键储能器件，主要由电极、隔膜、电解液和外壳组成，依靠电极和电解液界面形成双电荷层来储存能量，具有功率密度高、能量密度高及循环寿命高达百万次等特点。这种器件广泛应用于储能式现代有轨电车、储能式现代无轨电车、风力发电、电动汽车、油田、港口机械能量回收、UPS、国家电网能量补偿、智能三表和电动工具等领域。然而，当超级电容器使用上百万次或10年以上，必将面临产品失效报废问题，如果不对这些超级电容器进行回收，直接废弃，不仅会对环境造成一定的污染，造成了能源的浪费，而且大大增加了生产成本。因此，开发一种回收效率高、回收成本低的技术不仅能够节约资源，保护环境，而且具有良好的社会效益和经济效益。

如专利CN105366676B所述，将废旧超级电容器用隔膜回收制备超级电容器用活性炭，其步骤是：首先拆解超级电容器，分离电极、电解液和隔膜，再将隔膜浸泡在水中，并搅拌10-120min，然后过滤，取出滤饼干燥，得到预处理隔膜；最后将预处理隔膜置于管式炉中，在氮气保护气氛下依次对预处理隔膜进行碳化和活化，得到比表面积高于2000m²/g的活性炭。然而，由于隔膜碳化和活化的温度高达700-1000℃，因此将隔膜转化为活性炭利用的能耗较高。并且制备出的活性炭粒度大小不均匀，不利于后续的配料加工。

如专利CN105537235 A所述，为提高超级电容器回收过程中的安全性，对报废的双电层超级电容器进行回收预处理。首先将报废的双电层超级电容器使用滚压机压破，在压破的同时喷撒喷淋液，然后使用喷淋液对滚压后的报废超级电容器浸泡，有效消除了超级电容中存储的电量，并且将电解液溶解到碱性溶液中，减少了报废超级电容器对环境的污染，同时也保证了后续粉碎作业的安全性。但是，压破的双电层超级电容器经喷洒喷淋液后，隔膜的纤维结构受到显著破坏，以致无法再次用作超级电容器隔膜。

如专利CN105618459 B所述，先将废旧超级电容器堆积在一起放电处理，再在密闭的防爆破碎机中将废旧超级电容器破碎成直径1-5mm的片状，在破碎的同时喷淋喷淋液，将废旧超级电容器中的季铵盐电解液溶解在喷淋液中，通过搅拌分离将超级电容器外壳分离出来；然后将搅拌分离后的悬浊液离心甩干得到片料和电解液与喷淋液的混合液，所得片料放入恒温焙烧炉中，焙烧使隔膜和粘结剂炭化；最后用离心分离的方法将活性炭和铝箔分别回收。不过，在这种回收方法中，由于在破碎的同时喷淋喷淋液，隔膜的纤维结构受到显著破坏，以致无法再次用作超级电容器隔膜，只能放入恒温焙烧炉中焙烧炭化成活性炭。

专利CN103915263 A和CN105234147 A分别提供了电极粉体材料及电解液的回收利用方法，尚未开展超级电容器隔膜的回收再利用研究工作。

因此，回收效率高、回收成本低的电容器隔膜回收技术还需进一步研究开发。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：