技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種分離鋰離子電池集流體和其上活性材料的方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池自20世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)商業(yè)化以來(lái)，其以具有能量密度大、質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)且無(wú)記憶性等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話(huà)、筆記本電腦、照相機(jī)等便攜式電子設(shè)備及電動(dòng)汽車(chē)中。廢舊鋰離子電池中通常含鈷、鎳、鋰、有機(jī)溶劑、塑料等材料，具有較高的回收再利用價(jià)值。此外，還含有六氟磷酸鋰等有毒物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重污染，鈷、鎳、鋰、銅、鋁等金屬也會(huì)通過(guò)生物放大危害人類(lèi)自身。隨著鋰離子電池應(yīng)用日趨廣泛，回收鋰離子電池中的 Co、Ni、Mn、Li、Cu、Al、電解液中有機(jī)溶劑等有價(jià)材料，減少對(duì)環(huán)境造成的污染，緩解資源匱乏等問(wèn)題具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。鋰離子電池的主體部分就是電池正負(fù)極片，極片中主要包括集流體和其上的活性材料，并且集流體和其上的活性材料的成本在鋰離子電池整體成本中占據(jù)了很大的比例。而且我國(guó)鋰資源也相比較匱乏。因此，對(duì)集流體和活性材料的分離、回收具有可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。

目前的回收工藝分為酸浸或堿浸和有機(jī)溶劑或水浸泡，破壞了集流體，且有機(jī)溶劑價(jià)格昂貴，浸泡過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生大量的廢液，廢液會(huì)污染環(huán)境，而且浸泡極片需要花費(fèi)的時(shí)間也比較長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)，提供一種簡(jiǎn)單、有效和快速的分離鋰離子電池集流體和其上活性材料的方法，并回收活性材料和集流體，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種分離鋰離子電池集流體和其上活性材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）一次烘烤：將鋰離子電池電極片置于烘烤箱中進(jìn)行一次烘烤，一次烘烤溫度為200-400℃，烘烤時(shí)間30-90min；

（2）一次冷卻：將一次烘烤過(guò)的鋰離子電池電極片放入冷卻箱進(jìn)行一次冷卻，一次冷卻溫度-10-0℃，冷卻時(shí)間30-90min；

（3）二次烘烤：將一次冷卻后的鋰離子電池電極片再次放置在烘烤箱中進(jìn)行二次烘烤，二次烘烤溫度為200-400℃，烘烤時(shí)間30-90min；

（4）二次冷卻：將二次烘烤后的鋰離子電池電極片放入冷卻箱進(jìn)行二次冷卻，二次冷卻溫度-10-0℃，冷卻時(shí)間30-90min；

（5）將二次冷卻后的鋰離子電池電極片經(jīng)振動(dòng)篩過(guò)篩，回收集流體和活性材料。

所述鋰離子電池電極片為正極片或負(fù)極片，所述正極片包括Al集流體與正極材料，所述負(fù)極片包括Cu集流體與負(fù)極材料。

所述步驟（5）振動(dòng)篩為100-250目篩。

高溫烘烤鋰離子電池電極片，粘結(jié)劑會(huì)分解而失去粘結(jié)作用，活性材料從集流體上自然脫落，利用活性材料與集流體的熱膨脹系數(shù)不同，通過(guò)對(duì)電極片做連續(xù)的高溫烘烤和低溫冷卻處理，活性材料從集流體上脫落。

高溫烘烤極片的烘烤箱設(shè)為密閉的，粘結(jié)劑在高溫條件下分解會(huì)產(chǎn)生一些氣體，會(huì)污染環(huán)境。

在對(duì)鋰離子電池點(diǎn)極片做篩選處理時(shí)，優(yōu)選地用毛刷對(duì)鋰離子電池極片做撥拌處理，加快活性材料從集流體上脫落。

本發(fā)明的有益效果：相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明分離鋰離子電池集流體和其上活性材料的方法通過(guò)兩次循環(huán)高溫烘烤和兩次低溫冷卻電極片30-90min，使活性材料快速自然地從集流體上脫落，減少?gòu)U液和廢氣的排放，可以大大縮短回收時(shí)間，具有回收效率高，工序簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明分離鋰離子電池集流體及其上活性材料的方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示。

將鋰離子電池正極片（包括Al集流體與正極材料）置于烘烤箱中進(jìn)行第一次烘烤，在370℃溫度下烘烤60min，烘烤箱是密閉，在取出極片之前先進(jìn)行換氣，防止粘結(jié)劑分解產(chǎn)生的氣體污染環(huán)境。

然后將將烘烤后的鋰離子電池正極片放入冷卻箱進(jìn)行第一次冷卻，在-5℃溫度下冷卻60min。

將第一次冷卻后的鋰離子電池正極片放入烘烤箱中進(jìn)行第二次烘烤，在400℃溫度下烘烤30min。

將第二次烘烤后的鋰離子電池正極片再次放入冷卻箱進(jìn)行第二次冷卻，在0℃溫度下冷卻90min。

將二次冷卻后的鋰離子電池電極片經(jīng)振動(dòng)篩過(guò)100目篩，并用毛刷對(duì)極片進(jìn)行撥拌，回收集流體和活性材料。

實(shí)施例2

將鋰離子電池正極片（包括Al集流體與正極材料）置于烘烤箱中進(jìn)行第一次烘烤，在200℃溫度下烘烤90min，烘烤箱是密閉，在取出極片之前先進(jìn)行換氣，防止粘結(jié)劑分解產(chǎn)生的氣體污染環(huán)境。

然后將將烘烤后的鋰離子電池正極片放入冷卻箱進(jìn)行第一次冷卻，在-10℃溫度下冷卻30min。

將第一次冷卻后的鋰離子電池正極片放入烘烤箱中進(jìn)行第二次烘烤，在200℃溫度下烘烤90min。

將第二次烘烤后的鋰離子電池正極片再次放入冷卻箱進(jìn)行第二次冷卻，在-5℃溫度下冷卻60min。

將二次冷卻后的鋰離子電池電極片經(jīng)振動(dòng)篩過(guò)250目篩，并用毛刷對(duì)極片進(jìn)行撥拌，回收集流體和活性材料。

實(shí)施例3

將鋰離子電池負(fù)極片（Cu集流體與負(fù)極材料）置于烘烤箱中進(jìn)行第一次烘烤，在400℃溫度下烘烤60min，烘烤箱是密閉，在取出極片之前先進(jìn)行換氣，防止粘結(jié)劑分解產(chǎn)生的氣體污染環(huán)境。

然后將將烘烤后的鋰離子電池正極片放入冷卻箱進(jìn)行第一次冷卻，在0℃溫度下冷卻90min。

將第一次冷卻后的鋰離子電池正極片放入烘烤箱中進(jìn)行第二次烘烤，在300℃溫度下烘烤450min。

將第二次烘烤后的鋰離子電池正極片再次放入冷卻箱進(jìn)行第二次冷卻，在-10℃溫度下冷卻30min。

將二次冷卻后的鋰離子電池電極片經(jīng)振動(dòng)篩過(guò)200目篩，并用毛刷對(duì)極片進(jìn)行撥拌，回收集流體和活性材料。

實(shí)施例4

將鋰離子電池負(fù)極片（Cu集流體與負(fù)極材料）置于烘烤箱中進(jìn)行第一次烘烤，在260℃溫度下烘烤80min，烘烤箱是密閉，在取出極片之前先進(jìn)行換氣，防止粘結(jié)劑分解產(chǎn)生的氣體污染環(huán)境。

然后將將烘烤后的鋰離子電池正極片放入冷卻箱進(jìn)行第一次冷卻，在-3℃溫度下冷卻50min。

將第一次冷卻后的鋰離子電池正極片放入烘烤箱中進(jìn)行第二次烘烤，在350℃溫度下烘烤60min。

將第二次烘烤后的鋰離子電池正極片再次放入冷卻箱進(jìn)行第二次冷卻，在-8℃溫度下冷卻40min。

將二次冷卻后的鋰離子電池電極片經(jīng)振動(dòng)篩過(guò)150目篩，并用毛刷對(duì)極片進(jìn)行撥拌，回收集流體和活性材料。