一种锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法与流程

    专利查询2025-03-20  17


    本申请涉及电池回收,具体而言,涉及一种锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法。


    背景技术:

    1、锂电池涂覆隔膜根据涂覆层数可分为单层涂覆和多层涂覆隔膜。单层隔膜一般为单独的陶瓷层或是pvdf等其他聚合物层。而多层隔膜包含陶瓷层和聚合物如pvdf层。在隔膜生产过程中不可避免的会产生一些报废。

    2、而目前,只能实现单层隔膜的回收,例如可通过机械粉碎、高速剪切、超声、添加剥离剂等方式实现基膜与涂层分离,其中基膜回收进行再次熔融挤出,得到塑料颗粒,陶瓷涂层则通过热处理得到α-al2o3。


    技术实现思路

    1、本申请提供了一种锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,以提供一种多层隔膜的回收路径,进而充分回收隔膜中的各成分。

    2、本申请实施例提供了一种锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,所述方法包括:

    3、将废旧隔膜进行破碎,得到隔膜碎料;

    4、将所述隔膜碎料、第一溶胶剂和溶剂进行混合搅拌和超声处理,得到隔膜基材和第一涂层溶液;

    5、将所述第一涂层溶液和沉降剂进行混合,以进行沉降处理,得到涂层沉淀物;

    6、将所述涂层沉淀物和第二溶胶剂进行混合,得到氧化铝材料和第二涂层溶液;

    7、对所述第二涂层溶液进行析出处理,得到聚合物材料,完成回收。

    8、在上述实施过程中,通过多种溶胶剂的配合使用,可使各层涂层材料有效沉淀,实现对废旧隔膜的分级处理,进而实现基膜、氧化铝及聚合物的分离回收及再利用,实现了废旧隔膜的多级循环利用。同时,整个回收过程不涉及高温高压设备,更易实现工业化。

    9、作为一种可选的实施方式,所述第一溶胶剂能够溶解丙烯酸类胶水有机物;和/或

    10、所述第一溶胶剂包括卤代烃、酮类物质、酯类物质、醇类物质、醚类物质、烯烃类物质、脂肪烃类物质和芳香烃中的至少一种;和/或

    11、所述隔膜碎料、所述第一溶胶剂和所述溶剂的质量比为(30~40):(1~2):(60~70)。

    12、作为一种可选的实施方式,所述混合搅拌的搅拌速率为200rpm~1000rpm;和/或

    13、所述混合搅拌的温度为20℃~30℃;和/或

    14、所述混合搅拌的时间为5min~10min;和/或

    15、所述超声处理的超声频率为50khz~100khz;和/或

    16、所述超声处理的时间为5min~10min。

    17、在上述实施过程中,由于陶瓷层的粘结剂通常为丙烯酸类,而丙烯酸类粘结剂能够溶解卤代烃、酮类物质、酯类物质、醇类物质、醚类物质、烯烃类物质、脂肪烃类物质和芳香烃,故选择此类物质作为第一溶胶剂,能够实现废旧隔膜的分层,实现分级回收。

    18、作为一种可选的实施方式,将所述第一涂层溶液和沉降剂进行混合,以进行沉降处理,得到涂层沉淀物包括:

    19、将所述第一涂层溶液和第一沉降剂进行混合,后调节ph值,以进行一次沉降,得到混合溶液;

    20、将所述混合溶液和第二沉降剂进行混合,以进行二次沉降,得到涂层沉淀物。

    21、作为一种可选的实施方式,所述第一沉降剂包括氯化铝;和/或

    22、所述氯化铝的体积浓度为8%~12%;和/或

    23、所述第一沉降剂的添加量为所述第一涂层溶液质量的5%~20%;和/或

    24、所述混合溶液的ph值为7~8;和/或

    25、所述第二沉降剂包括聚丙烯酰胺;和/或

    26、所述聚丙烯酰胺的体积浓度为0.03%~0.07%;和/或

    27、所述第二沉降剂的添加量为所述第一涂层溶液质量的1%~5%。

    28、作为一种可选的实施方式,所述第二溶胶剂包括丙酮类物质、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种;和/或

    29、所述第二溶胶剂和所述涂层沉淀物的质量比为(80~95):(5~15)。

    30、在上述实施例中,丙酮类物质、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜均能较好的实现聚合物材料的溶解,实现聚合物材料与氧化铝材料的分离,实现分级处理。

    31、作为一种可选的实施方式,所述对所述第二涂层溶液进行析出处理,得到聚合物材料包括:

    32、将所述第二涂层溶液和水进行混合,以进行析出处理,得到聚合物材料。

    33、作为一种可选的实施方式,所述第二涂层溶液和所述水的质量比例为(0.8~1.2):(0.8~1.2)。

    34、作为一种可选的实施方式,所述方法还包括:对所述隔膜基材进行熔融挤出造粒,得到塑料颗粒,以实现隔膜基材的回收利用。

    35、作为一种可选的实施方式,所述方法还包括:对所述氧化铝材料进行热处理,得到α-氧化铝,以实现氧化铝材料的回收利用。



    技术特征:

    1.一种锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,所述第一溶胶剂能够溶解丙烯酸类胶水有机物;和/或

    3.根据权利要求1所述的锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,所述混合搅拌的搅拌速率为200rpm~1000rpm;和/或

    4.根据权利要求1所述的锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,将所述第一涂层溶液和沉降剂进行混合,以进行沉降处理,得到涂层沉淀物包括:

    5.根据权利要求4所述的锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,所述第一沉降剂包括氯化铝;和/或

    6.根据权利要求1所述的锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,所述第二溶胶剂包括丙酮类物质、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种;和/或

    7.根据权利要求1所述的锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,所述对所述第二涂层溶液进行析出处理,得到聚合物材料包括:

    8.根据权利要求1所述的锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,所述第二涂层溶液和所述水的质量比例为(0.8~1.2):(0.8~1.2)。

    9.根据权利要求1所述的锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,所述方法还包括:对所述隔膜基材进行熔融挤出造粒,得到塑料颗粒,以实现隔膜基材的回收利用。

    10.根据权利要求1所述的锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,其特征在于,所述方法还包括:对所述氧化铝材料进行热处理,得到α-氧化铝,以实现氧化铝材料的回收利用。


    技术总结
    一种锂电池废旧多层涂覆隔膜回收的方法,属于电池回收技术领域;方法包括:将废旧隔膜进行破碎,得到隔膜碎料;将所述隔膜碎料、第一溶胶剂和溶剂进行混合搅拌和超声处理,得到隔膜基材和第一涂层溶液;将所述第一涂层溶液和沉降剂进行混合,以进行沉降处理,得到涂层沉淀物;将所述涂层沉淀物和第二溶胶剂进行混合,得到氧化铝材料和第二涂层溶液;对所述第二涂层溶液进行析出处理,得到聚合物材料,完成回收;通过多种溶胶剂的配合使用,可使各层涂层材料有效沉淀,实现对废旧隔膜的分级处理,进而实现基膜、氧化铝及聚合物的分离回收及再利用,实现了废旧隔膜的多级循环利用。同时,整个回收过程不涉及高温高压设备,更易实现工业化。

    技术研发人员:任晓琼,党正英,富越,孙笑
    受保护的技术使用者:江苏星源新材料科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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