[發明專利]一種電極材料與集流體快速分離及高值化利用的方法

有效

• 申請號: 202010843790.5
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112151902B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 林艷;王皓逸;張英杰;崔焱;張義永;孟奇
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 徐凱凱

本發明公開一種電極材料與集流體快速分離及高值化利用的方法，所述方法包括步驟：從廢棄電池中拆出電極片，所述電極片包括電極材料以及通過粘結劑與所述電極材料固定連接的鎳基集流體；將所述電極片放入加熱爐后，向所述加熱爐中通入一氧化碳氣體并加熱至預定溫度，使所述電極片中鎳基集流體與所述一氧化碳氣體反應生成氣態Ni(CO)₄；對所述氣態Ni(CO)₄進行熱處理，分解得到鎳粉和一氧化碳；對所述加熱爐中剩余的電極材料和粘結劑進行煅燒處理，去除所述粘結劑，回收所述電極材料。本發明可實現電極材料與集流體的快速分離，且由于界面分離過程相對溫和，不采用強酸強堿破壞，回收的電極材料結構破壞少，可有利于物理法再生利用。

技術領域

本發明涉及電池回收技術領域，特別涉及一種電極材料與集流體快速分離及高值化利用的方法。

背景技術

近年來，鋰離子電池在各領域獲得廣泛應用，其使用量不僅在3C領域穩步增長，還在電動汽車領域呈現爆發式增長。隨著鋰電池產能大幅增加，大量廢棄鋰電池的產生將造成嚴重環境污染。因此，對廢舊鋰電池進行回收具有重要意義，其不僅具有巨大經濟價值，還能緩解潛在環境危機。

業界對廢舊電池的回收技術尚處于摸索和開發階段，各方面技術都有待成熟和完善。電池活性材料作為鋰電池的重要組成部分，是通過PVDF等有機粘結劑與集流體粘附在一起的，集流體常用的材料是鋁箔或鎳基材料。在廢舊電池回收過程中，由于電極材料與集流體的結合力相當牢固，直接使用機械分離很難奏效，電極材料與集流體的高效分離分選成為當前廢舊電池回收產業應用亟待解決的技術問題。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種電極材料與集流體快速分離及高值化利用的方法，旨在解決現有技術無法快速高效分離廢電池中電極材料與鎳基集流體的問題。

本發明的技術方案如下：

一種電極材料與集流體快速分離及高值化利用的方法，其中，包括步驟：

從廢棄電池中拆出電極片，所述電極片包括電極材料以及通過粘結劑與所述電極材料固定連接的鎳基集流體；

將所述電極片放入加熱爐后，向所述加熱爐中通入一氧化碳氣體并加熱至預定溫度，使所述電極片中鎳基集流體與所述一氧化碳氣體反應生成氣態Ni(CO)₄；

回收所述氣態Ni(CO)₄，實現所述電極材料與所述鎳基集流體的分離；

對回收的所述氣態Ni(CO)₄進行熱處理，分解得到鎳粉和一氧化碳；

對所述加熱爐中剩余的電極材料和粘結劑進行煅燒處理，去除所述粘結劑，回收所述電極材料。

所述電極材料與集流體快速分離及高值化利用的方法，其中，所述電極片為正極片，所述正極片包括正極材料以及通過粘結劑與所述正極材料固定連接的正極鎳基集流體，所述正極鎳基集流體材料為經過鈍化劑處理的純鎳、鎳合金或鍍鎳材料中的一種。

所述電極材料與集流體快速分離及高值化利用的方法，其中，所述電極片為負極片，所述負極片包括負極材料以及通過粘結劑與所述負極材料固定連接的負極鎳基集流體，所述負極鎳基集流體材料為純鎳、鎳合金或鍍鎳材料中的一種。

所述電極材料與集流體快速分離及高值化利用的方法，其中，所述鈍化劑為鉻鹽、高錳酸鉀、鈦鹽、磷酸鹽、鉬酸鹽、硅酸鹽和硅烷中的一種或多種。

所述電極材料與集流體快速分離及高值化利用的方法，其中，所述向加熱爐中通入一氧化碳氣體并加熱至預定溫度的步驟中，預定溫度為50-70℃。