本發(fā)明涉及電池回收，尤其涉及一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮牟粩嘣黾樱囯x子電池作為一種高效、清潔的儲(chǔ)能裝置，在電動(dòng)汽車(chē)、便攜式電子設(shè)備以及儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，鋰離子電池的生產(chǎn)和廢棄處理過(guò)程中存在嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。特別是廢舊鋰離子電池，其內(nèi)部包含多種有價(jià)值的材料，如鋰、鈷、鎳等金屬以及作為粘接劑的聚偏二氟乙烯(pvdf)。這些材料若處理不當(dāng)，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還可能對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康造成危害。

2、在廢舊鋰離子電池的回收過(guò)程中，pvdf的回收尤為重要。pvdf作為鋰離子電池正負(fù)極材料的關(guān)鍵粘接劑，具有優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能。然而，傳統(tǒng)的回收方法往往存在回收率低、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。一方面，由于pvdf在廢舊電池中的含量相對(duì)較低，且與其他材料緊密混合，難以實(shí)現(xiàn)高效分離；另一方面，傳統(tǒng)回收方法多采用物理分離手段，如破碎、篩分等，這些方法不僅回收效率低，還容易引入雜質(zhì)，影響pvdf的純度。

3、此外，回收后的pvdf若直接用于新電池的制造，其性能往往難以滿(mǎn)足高性能鋰離子電池的需求。特別是在成膜強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性以及機(jī)械強(qiáng)度等方面，傳統(tǒng)回收的pvdf粘接劑存在明顯不足；這些問(wèn)題限制了廢舊鋰離子電池材料在電池制造中的循環(huán)利用，也增加了新電池的生產(chǎn)成本。

4、因此，有必要提供一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，包括以下步驟：

3、s1：將電壓低于預(yù)設(shè)閾值的廢舊鋰電池電芯進(jìn)行粉碎處理，粉碎粒徑小于1mm；

4、s2：將粉碎后的物料與有機(jī)溶劑混合，并進(jìn)行在特定溫度范圍內(nèi)加熱并攪拌，以溶解其中的聚偏二氟乙烯(pvdf)；

5、s3：對(duì)s2得到的混合物進(jìn)行過(guò)濾和離心處理，以分離出純凈的pvdf溶液；

6、s4：混合軟水、乳化劑、馬來(lái)酸和丙烯酸羥乙酯攪拌形成乳化液；在軟水中緩慢加入海藻酸鈉，溶解后調(diào)節(jié)ph值，噴入醋酸酐反應(yīng)，得到改性海藻酸鈉溶液；

7、s5：將改性海藻酸鈉溶液進(jìn)行乳化處理，并與s3得到的pvdf溶液及乳化液混合后攪拌均勻；

8、s6：混合液升溫并加入引發(fā)劑，攪拌形成穩(wěn)定凝膠狀，冷卻后形成粘接劑。

9、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s2中，有機(jī)溶劑為n,n-二甲基甲酰胺(dmf)或二甲基亞砜(dmso)，固液比為1:5-1:10，加熱溫度為40-60℃，攪拌時(shí)間為2-4h。

10、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s3中，過(guò)濾使用的濾網(wǎng)孔徑為0.1-0.5μm。

11、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s3中，離心處理的轉(zhuǎn)速為3000-5000rpm，時(shí)間為10-20min。

12、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s4中，軟水、乳化劑、馬來(lái)酸和丙烯酸羥乙酯的質(zhì)量比為10:1:0.5:0.5，攪拌時(shí)間范圍在20-40min。

13、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s4中，海藻酸鈉在50-60℃的軟水中溶解后，調(diào)節(jié)ph至8.0，隨后噴入醋酸酐進(jìn)行反應(yīng)，保持反應(yīng)過(guò)程中的ph在7.5-8.5之間，醋酸酐的反應(yīng)時(shí)間為1-2h。

14、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s5中，改性海藻酸鈉溶液的乳化處理轉(zhuǎn)速為5000-10000rpm，時(shí)間為60min。

15、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s5中，乳化后改性海藻酸鈉溶液的與pvdf溶液混合的體積比為1:1-1:3。

16、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s5中，乳化液占總體積的5-10％，混合時(shí)加熱40-50℃，攪拌速度為200-300rpm，攪拌時(shí)間為10min。

17、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s6中，混合液升溫范圍在60-70℃，持續(xù)攪拌-溶液透明粘稠后，緩慢滴加占總體積0.5-1％的引發(fā)劑溶液。

18、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

19、(1)本發(fā)明提供了一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，在從廢舊鋰電池中高效回收聚偏二氟乙烯(pvdf)并通過(guò)改性海藻酸鈉的加入，顯著提升粘接劑的各項(xiàng)性能；該方法不僅實(shí)現(xiàn)廢舊電池材料的循環(huán)利用，減少環(huán)境污染，還通過(guò)化學(xué)改性手段，增強(qiáng)粘接劑的成膜強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性以及機(jī)械強(qiáng)度，為鋰離子電池的制造提供更加高性能、環(huán)保的粘接解決方案；具體地，本發(fā)明旨在達(dá)成兩個(gè)核心目的：一是高效回收廢舊鋰電池中的pvdf，二是通過(guò)改性海藻酸鈉與馬來(lái)酸、丙烯酸羥乙酯的相互作用，顯著提升粘接劑的綜合性能。

20、(2)本發(fā)明中，通過(guò)通過(guò)粉碎廢舊鋰電池電芯，并利用n,n-二甲基甲酰胺(dmf)或二甲基亞砜(dmso)等有機(jī)溶劑，在特定溫度范圍內(nèi)加熱攪拌，有效溶解電芯中的pvdf；此步驟充分利用有機(jī)溶劑對(duì)pvdf的良好溶解性，結(jié)合適當(dāng)?shù)臏囟扰c攪拌條件，確保pvdf的高效溶解與分離；實(shí)現(xiàn)廢舊鋰電池中pvdf的高效回收，回收率高且純度好，為后續(xù)的改性利用奠定基礎(chǔ)；相較于傳統(tǒng)的回收方法，本發(fā)明避免復(fù)雜的物理分離過(guò)程，提高回收效率，降低能耗與成本。

21、(3)本發(fā)明中，通過(guò)引入馬來(lái)酸和丙烯酸羥乙酯，并與海藻酸鈉進(jìn)行化學(xué)改性，形成高分子網(wǎng)絡(luò)，與pvdf共同構(gòu)成復(fù)雜的相互作用體系；馬來(lái)酸和丙烯酸羥乙酯的聚合或共聚反應(yīng)，以及與海藻酸鈉分子鏈的纏結(jié)作用，增強(qiáng)粘接劑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提升其物理和化學(xué)性能；顯著提高粘接劑的成膜強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度，使其更加適用于鋰離子電池的制造需求；相比傳統(tǒng)粘接劑，本發(fā)明制備的粘接劑能夠更好地滿(mǎn)足鋰離子電池對(duì)高性能粘接劑的需求；優(yōu)異的性能不僅延長(zhǎng)電池的使用壽命。

22、(4)本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了廢舊鋰電池中pvdf的高效回收，還通過(guò)改性海藻酸鈉與馬來(lái)酸、丙烯酸羥乙酯的相互作用，顯著提升粘接劑的綜合性能。這種創(chuàng)新性的回收與改性方法，不僅減少環(huán)境污染，降低資源消耗；高性能的粘接劑為鋰離子電池的制造提供有力支撐。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于：在所述s2中，有機(jī)溶劑為n,n-二甲基甲酰胺(dmf)或二甲基亞砜(dmso)，固液比為1:5-1:10，加熱溫度為40-60℃，攪拌時(shí)間為2-4h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于：在所述s3中，過(guò)濾使用的濾網(wǎng)孔徑為0.1-0.5μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于：在所述s3中，離心處理的轉(zhuǎn)速為3000-5000rpm，時(shí)間為10-20min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于：在所述s4中，軟水、乳化劑、馬來(lái)酸和丙烯酸羥乙酯的質(zhì)量比為10:1:0.5:0.5，攪拌時(shí)間范圍在20-40min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于：在所述s4中，海藻酸鈉在50-60℃的軟水中溶解后，調(diào)節(jié)ph至8.0，隨后噴入醋酸酐進(jìn)行反應(yīng)，保持反應(yīng)過(guò)程中的ph在7.5-8.5之間，醋酸酐的反應(yīng)時(shí)間為1-2h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于：在所述s5中，改性海藻酸鈉溶液的乳化處理轉(zhuǎn)速為5000-10000rpm，時(shí)間為60min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于：在所述s5中，乳化后改性海藻酸鈉溶液的與pvdf溶液混合的體積比為1:1-1:3。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于：在所述s5中，乳化液占總體積的5-10％，混合時(shí)加熱40-50℃，攪拌速度為200-300rpm，攪拌時(shí)間為10min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，其特征在于：在所述s6中，混合液升溫范圍在60-70℃，持續(xù)攪拌-溶液透明粘稠后，緩慢滴加占總體積0.5-1％的引發(fā)劑溶液。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保型鋰離子電池粘接劑的回收方法，該方法首先通過(guò)粉碎廢舊鋰電池電芯，并利用N,N?二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基亞砜(DMSO)等有機(jī)溶劑在特定溫度下加熱攪拌，高效溶解并分離出高純度的PVDF溶液。隨后，通過(guò)混合軟水、乳化劑、馬來(lái)酸和丙烯酸羥乙酯制備乳化液，并與經(jīng)改性處理的海藻酸鈉溶液混合，進(jìn)一步與PVDF溶液均勻攪拌。在加入引發(fā)劑并升溫?cái)嚢韬?，形成穩(wěn)定凝膠狀，最終冷卻制成高性能粘接劑。該方法不僅實(shí)現(xiàn)廢舊鋰電池中PVDF的高效回收，還通過(guò)化學(xué)改性顯著提升粘接劑的成膜強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度，為鋰離子電池制造提供高性能、環(huán)保的粘接解決方案；此外，該發(fā)明方法減少環(huán)境污染，降低資源消耗。

技術(shù)研發(fā)人員：劉菲菲,哈斯,趙雪娜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州賽斯愛(ài)博環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2