[发明专利]锂离子电池原装材料回收和用于再造电池的方法

权利要求书

1.一种锂离子电池原装材料回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在非质子极性溶剂碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或二氧戊环中拆解锂离子电池，分离电池外壳和电芯；取出电池外壳后，40 kHz频率超声振动处理15分钟使电解液溶出；离心分离，得到电芯和溶解了电解质的溶液；

（2）将溶解了电解质LiClO₄、LiPF₆或LiTFSI的溶液进行蒸发、重结晶，得到电解质结晶；将蒸发出的蒸汽冷凝得到非质子极性溶剂，循环用于步骤（1）；

（3）将步骤（1）得到的电芯加入NMP中，超声振动处理20分钟，溶解油系粘结剂聚偏氟乙烯或水系粘结剂羟甲基纤维素；粗滤后得到隔膜、铝膜、铜膜以及含电极材料的滤液，将滤液离心分离得到电极材料；进一步将离心液体蒸发、重结晶，得到粘结剂；将蒸汽冷凝得到NMP，循环用于本步骤；

（4）利用旋风分离器分离步骤（3）得到的隔膜、铝膜、铜膜混合物，得到隔膜、铝膜和铜膜；分别进行压块重熔，得到聚乙烯材料、铝锭和铜锭；

（5）将步骤（3）得到的电极材料进行旋风分离器分离，得到包含导电剂乙炔黑或superP的石墨，以及正极材料钴酸锂、锰酸锂、三元正极材料或磷酸铁锂；将包含导电剂的石墨再次旋风分离，得到石墨和导电剂；

（6）将步骤（5）得到的石墨在氮气保护下、500～650℃退火处理1～5 h；冷却后用去离子水清洗，除掉表面固体电解质；然后干燥，得到容量恢复的再生石墨；

（7）将步骤（5）得到的正极材料转至煅烧炉，500～650℃退火处理1～5 h，使电极材料的晶体结构重构，得到容量恢复的再生正极材料。

2.将权利要求1所述方法获得的回收材料用于锂离子电池再造的方法，其特征在于，包括：

（1）按常规方法将回收得到的铝锭和铜锭分别加工成铝膜和铜膜；将电解质结晶溶于混合溶剂中，得到电解质浓度为 1 mol L^-1的电解液，所述混合溶剂为体积比为 1∶1的二氧戊环和乙二醇甲醚混合溶剂；

（2）将回收得到的再生石墨、导电剂和粘结剂按质量比为80∶10∶10混合，研磨后加入作为溶剂的NMP或去离子水，机械混合30分钟后调制成膏状，涂敷到铜膜上，阴干；在100 Kgcm^-2的压力下压制成型，得到负极；当使用的粘结剂为油系粘结剂时，使用NMP为溶剂；当使用的粘结剂为水系粘结剂时，使用去离子水为溶剂；

（3）将回收得到的再生正极材料、导电剂和粘结剂按质量比为80∶10∶10混合，研磨后加入作为溶剂的NMP或去离子水，机械混合30分钟后调制成膏状，涂敷到铝膜上，阴干；在100Kg cm^-2的压力下压制成型，得到正极；

（4）将正极和负极的电极材料侧相向与隔膜形成三明治结构，并在锂电池外壳中充满电解液；所述隔膜为微孔聚丙烯膜。