[發明專利]一種電極廢料的處理方法及應用

有效

• 申請號: 202011472297.3
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112599878B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 余利明;羅震;龔翠然;鄭楊清;周照喜;趙輝;許瑩
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M10/0525;H01M4/13
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 張梅娟

本申請公開了一種鋰離子電池電極廢料的處理方法及應用，所述電極廢料的處理方法，至少包括：S001、將電極廢料在極性溶劑中浸泡，得到含有電極材料的混合物；S002、分離混合物，得到電極漿料；S003、電極漿料經濃縮處理，直接用于電池電極的制備。本申請所提供的處理方法，涉及水基或有機溶劑通用的回收再利用技術，其不需要高溫的環境，同時水性的工藝過程環保，無污染；容易進行工業規模放大，操作成本低，具有簡易、快速、低成本、環保的特點，解決了工業生產中大量電極廢料無法進一步使用的問題。

技術領域

本申請涉及一種電極廢料的處理方法及應用，屬于電池儲能技術領域。

背景技術

鋰離子電池(Lithium Ion Battery,LIB)是一種具有高體積(高質量)能量密度，價格合理，循環壽命長以及環境友好等特點的儲能裝置，可以滿足各種技術應用日益增長的儲能需求。隨著鋰離子電池在混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicles,HEV)、電動汽車(Electric Vehicles,EV)和便攜式電子設備中獲得越來越廣泛的應用，其產能逐年擴增。其中2014年至2018年，鋰離子電池的復合年增長率(Compound Annual Growth Rate,CAGR)為16.2％，預計到2024年，全球鋰離子電池的產能將持續擴大至922億美元。

鋰離子電池工業生產過程中電極片涂布的合格率超過97％，這也意味著仍然有3％的電極廢料在不斷的產生。涂布過程中留邊產生的邊界浪費也會進一步的增加鋰離子電池電極廢料，這使得這部分電極廢料的回收再利用變得非常緊迫。目前大多數人集中在對使用后廢棄電池極片進行回收，從而忽視了電池制備過程中源源不斷產生的電極廢料的再利用，使得這些電極廢料無法得到進一步使用，在增加生產成本的同時，也造成資源的極度浪費。

中國專利CN 106252770 A公開了一種分離廢舊鋰離子電池正極材料與集流體的方法。通過將拆解得到的正極片作為正極，石墨作為負極，草酸作為電解液，通電進行電化學陽極氧化反應，破壞鋁集流體和正極材料的接觸界面，從而實現鋁集流體和正極材料的分離。以達到回收正極材料的目的。

中國專利申請公開號CN 108493507 A公開了一種鋰離子電池生產中未成極片廢料的回收方法。主要包括破碎、焙燒、洗滌過篩、沉降、干燥等步驟以獲得粒度細小顆粒的電極材料。但是其焙燒過程中需要用到高溫處理，不利于節能環保。且需要經過一系列沉降、干燥等步驟獲得電極材料。

本發明介紹了一種針對鋰離子電池電極制備過程中產生的電極廢料，且在不經任何后處理的情況下直接再利用的一種方法，同時尋求一種具備溫和條件、低成本、高效率的再利用工藝路線。具體來說，需要尋找一種電極廢料再利用簡易、快速、低成本且環保的方法。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種電極廢料的處理方法及應用，特別是鋰離子電池電極廢料，該方法通過將電極廢料在極性溶劑中浸泡，分離導電金屬部件，得到可再利用的電極漿料，處理方法簡單、環保。

所述電極廢料的處理方法，至少包括：

S001、將電極廢料在極性溶劑中浸泡，得到含有電極材料混合物；

S002、分離混合物，得到電極漿料。

可選地，步驟S001中，極性溶劑選自水、有機溶劑中的至少一種。

可選地，極性溶劑pH在6至8的范圍內。

可選地，有機溶劑選自酮類溶劑、酰胺類溶劑、醇類溶劑中的至少一種。

可選地，酮類溶劑選自N-甲基吡咯烷酮、甲基丁酮中的至少一種；

酰胺類溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的至少一種；

醇類溶劑選自乙醇、丙醇中的至少一種。

可選地，所述電極廢料浸泡之前進行破碎處理。