CN106299532B - 一种锂电池陶瓷隔膜回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锂电池陶瓷隔膜回收方法，包括以下步骤：将报废电池残余电量放出；机械拆解除去电池外壳，将电池极卷粉碎为0.5‑3 cm的碎片；将极卷碎片放入浮选剂中，采用浮选法将陶瓷隔膜分离出来，再将陶瓷隔膜在高温炉中380‑450℃的温度条件下灼烧1 h后得到残渣；将残渣用水清洗后，加入酸液处理2‑3 h，再加入碱液，生成Al(OH)3沉淀物析出；将Al(OH)3沉淀物在140‑150℃温度条件下加热2‑5 h，得到无机粉体γ型Al2O3。本发明高效回收陶瓷隔膜，提高锂电池的资源回收率，实现资源的循环利用。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池回收技术领域，尤其涉及一种陶瓷成分为三氧化二铝或勃姆石的锂电池陶瓷隔膜回收方法，具体是一种锂电池陶瓷隔膜回收方法。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高，循环寿命长，无记忆效应等特性，在3C消费品、电动汽车等领域有广泛应用。锂离子电池寿命在5年左右，大量退役、报废的锂离子电池的资源化回收成为困扰锂电池行业健康发展的难题，同时回收过程中产生的污染问题也给环境保护带来了压力。
目前，锂离子电池的回收主要集中在集流体（如：铜箔和铝箔）和锂资源的回收，很少涉及陶瓷隔膜的回收，造成了资源的浪费，同时需要的劳动成本高，回收效率低。陶瓷隔膜无机涂层的主要成分是三氧化二铝或勃姆石。勃姆石又称软水铝石，分子式是γ-AlO(OH)(水合氧化铝)，可作为阻燃剂，400℃以上分解。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术，提供一种锂电池陶瓷隔膜回收方法，高效回收陶瓷隔膜中的无机材料，实现资源的循环利用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种锂电池陶瓷隔膜回收方法,包括以下步骤：
（1）将报废电池残余电量放出；
（2）机械拆解除去电池外壳，将电池极卷粉碎为0.5-3 cm的碎片；
（3）将步骤（2）中极卷碎片放入浮选剂中，采用浮选法将陶瓷隔膜分离出来，再将陶瓷隔膜在高温炉中380-450 ℃的温度条件下灼烧1 h后得到残渣；
（4）将步骤（3）中残渣用水清洗后，加入酸液处理2-3 h，再加入碱液，生成Al(OH)3沉淀物析出；
（5）将步骤（4）中Al(OH)3沉淀物在140-150 ℃温度条件下加热2-5 h，得到无机粉体γ型Al2O3。
进一步地，所述陶瓷隔膜的陶瓷成分至少包括以下一种：三氧化二铝，勃姆石。
进一步地，步骤（3）中浮选剂为N-甲基吡咯烷酮。
进一步地，步骤（4）中的酸液至少包括以下一种：稀盐酸，稀硫酸。
进一步地，步骤（4）中的碱液至少包括以下一种：氢氧化钠，氢氧化钾溶液，氨水。
本发明中的锂电池陶瓷隔膜回收方法，高效回收陶瓷隔膜，提高了锂电池的资源回收率，实现了资源的循环利用。且本发明中采用的有机试剂均为化学领域常用试剂，成本低、环境污染小。Al(OH)3沉淀物在140-150 ℃温度条件下加热得到无机粉体γ型氧化铝，能耗低。
目前在锂电池生产中，N-甲基吡咯烷酮（NMP）作为正极浆料溶剂，起着分散活性物质、导电剂、粘结剂的作用，涂布后大量的NMP得到回收，可用作隔膜回收过程中的浮选剂，降低成本。本发明中的浮选剂选用N-甲基吡咯烷酮（NMP）。浮选过程中，隔膜分离后，正负极片沉降，通过过滤方法，可分离出正负极片，同时过滤出的NMP也可以再次循环使用。浮选剂NMP的使用有效节约成本且能够循环利用，有利于保护环境。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，锂电池陶瓷隔膜回收中，将报废电池残余电量放出；机械拆解除去电池外壳，将电池极卷粉碎为0.5-3 cm的碎片；将极卷碎片放入浮选剂中，采用浮选法将陶瓷隔膜分离出来，再将陶瓷隔膜在高温炉中380-450 ℃的温度条件下灼烧1 h后得到残渣；将残渣用水清洗后，加入酸液处理2-3 h，再加入碱液，生成Al(OH)3沉淀物析出；将Al(OH)3沉淀物在140-150 ℃温度条件下加热2-5 h，得到无机粉体γ型Al2O3。
陶瓷隔膜的陶瓷成分至少包括以下一种：三氧化二铝，勃姆石。
浮选剂至少包括以下一种：N-甲基吡咯烷酮。
酸液至少包括以下一种：稀盐酸，稀硫酸。
碱液至少包括以下一种：氢氧化钠，氢氧化钾溶液，氨水。
实施例1
锂电池陶瓷隔膜回收中，通过电阻放电的方式，将报废电池残余电量放出；用切割机将电池顶盖去掉，抽出电池内部的极卷，用粉碎机粉碎为0.5-3 cm的碎片；将极卷碎片放入正极涂布回收得到的浮选剂N-甲基吡咯烷酮中，采用浮选法将陶瓷隔膜分离出来，放入高温炉中在400 ℃下灼烧1 h后得到残渣；称取100 g残渣,用水清洗后，加入0.98 L稀盐酸(6 mol/L)处理2 h，再加入1 L氨水(6 mol/L)，生成Al(OH)3沉淀物析出；将Al(OH)3沉淀物在140 ℃温度条件下加热2 h，得到无机粉体γ型Al2O3。
实施例2
锂电池陶瓷隔膜回收中，通过电阻放电的方式，将报废电池残余电量放出；用切割机将电池顶盖去掉，抽出电池内部的极卷，用粉碎机粉碎为0.5-3 cm的碎片；将极卷碎片放入浮选剂N-甲基吡咯烷酮中，采用浮选法将陶瓷隔膜分离出来，放入高温炉中在450 ℃下灼烧1 h后得到残渣；称取100 g残渣,用水清洗后，加入0.98 L稀硫酸(3 mol/L)处理2 h，再加入0.98 L氢氧化钠溶液(6 mol/L)，生成Al(OH)3沉淀物析出；将Al(OH)3沉淀物在140℃温度条件下加热2 h，得到无机粉体γ型Al2O3。
Claims (3)
1.一种锂电池陶瓷隔膜回收方法,其特征在于，所述陶瓷隔膜的陶瓷成分至少包括以下一种：三氧化二铝、勃姆石，其回收方法包括以下步骤：
（1）将报废电池残余电量放出；
（2）机械拆解除去电池外壳，将电池极卷粉碎为0.5-3cm的碎片；
（3）将步骤（2）中极卷碎片放入浮选剂中，采用浮选法将陶瓷隔膜分离出来，再将陶瓷隔膜在高温炉中380-450℃的温度条件下灼烧1h后得到残渣；
（4）将步骤（3）中残渣用水清洗后，加入酸液处理2-3h，再加入碱液，生成Al(OH)3沉淀物析出，其中，所述酸液至少包括以下一种：稀盐酸、稀硫酸；
（5）将步骤（4）中Al(OH)3沉淀物在140-150℃温度条件下加热2-5h，得到无机粉体γ型Al2O3。
2.根据权利要求1所述的锂电池陶瓷隔膜回收方法，其特征在于，步骤（3）中浮选剂为N-甲基吡咯烷酮。
3.根据权利要求1所述的锂电池陶瓷隔膜回收方法，其特征在于，步骤（4）中的碱液至少包括以下一种：氢氧化钠溶液，氢氧化钾溶液，氨水。
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