專利名稱：鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法
鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法
技術領域：
本發明涉及鋰離子電池正極材料，尤其是一種有效回收鋰離子電池正極 材料廢漿料的方法。
背景技術：
電池制作過程中，由于操作不當或者長時間暴露于空氣，漿料吸水后可 能會出現結塊現象而成為廢槳料。對于結塊后的廢漿料，生產實踐當中一般 作為廢舊物料售賣，或者直接再用于極片拉漿。漿料所用金屬元素資源有 限，而且作為廢舊物料如果處理不當有可能造成環境污染；結塊后的廢漿料 如果直接用于極片拉漿，粗硬的廢漿料顆粒有可能扎破隔膜(巻繞電芯時) 或者在軋輥作用下(極片拉槳時)扎破極片，使電池內部發生短路，嚴重影 響成品電池的質量。實用可行的廢漿料回收方法對節約資源、保護環境和降 低成本都具有積極意義。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種有效回收鋰離子電池正極材料廢 漿料的方法。
為解決上述技術問題，本發明提供一種鋰離子電池正極材料廢槳料的回 收方法，該方法包括以下步驟
(1 )將鋰離子電池正極材料廢漿料和N —甲基吡咯烷酮混合；
(2 )對步驟(1 )所得混合物進行蒸餾。 生產實踐中鋰離子電池正極材料在配制漿料時采用N—甲基吡咯烷酮
(NMP )作為溶劑。本發明方法的基本設計思路是，采用生產中配制漿料 所用溶劑NMP與鋰離子電池正極材料廢漿料混合，然后蒸餾去除廢漿料中 的水分，廢漿料因結塊現象消失而得以再生，在此過程中未引入新的成分， 原來的廢漿料按照本發明方法處理后與新配制的漿料性狀相同，可以再用于 電池極片拉漿。步驟(2)中的蒸餾溫度可以為蒸餾壓力下N —甲基吡咯垸酮的沸騰溫度。
步驟(1 )中鋰離子電池正極材料廢漿料和N —甲基吡咯垸酮的重量比
可以選擇為1 :0.1 1 :2 。
控制步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物中液體的含量比例，使步驟 (2 )蒸餾后得到的固液混合物在室溫下的黏度為2000 10000cp ，這樣的 固液混合物的黏度符合電池極片拉槳的漿料黏度要求，便于將步驟(2)蒸 餾后得到的固液混合物用于電池極片拉槳或將步驟(2)蒸餾后得到的固液 混合物與新配制的漿料一起用于電池極片拉漿。具體黏度值根據生產中的漿 料黏度要求確定。
控制步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物中液體的含量比例、使步驟 (2 )蒸餾后得到的固液混合物在室溫下的黏度為2000 10000cp的方法 為測試固液混合物中液體和固體的比例，當液體與固體的質量比為0.35 0.45時蒸餾過程結束。
為了使鋰離子電池正極材料廢漿料和N —甲基吡咯烷酮混合均勻，可以 在步驟(2)之前對鋰離子電池正極材料廢漿料和N —甲基吡咯烷酮的混合 物進行至少1小時的攪拌。
為了使鋰離子電池正極材料廢漿料和N—甲基吡咯烷酮混合得更加均 勻，可以在步驟(2)之前對鋰離子電池正極材料廢漿料和N —甲基吡咯垸 酮的混合物進行攪拌的同時在6(TC 18CTC下加熱。
步驟(2)中的蒸餾過程可以采用減壓蒸餾，這樣更容易去除水分。
當步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物的黏度大于電池極片拉漿的漿料 黏度要求值時，控制步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物的黏度的方法為 在步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物中加入N —甲基吡咯垸酮。加入N — 甲基吡咯烷酮后固液混合物的黏度降低，以符合電池極片拉漿的漿料黏度要 求。
當步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物的黏度小于電池極片拉漿的漿料 黏度要求值時，控制步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物的黏度的方法為
對步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物進行蒸餾。蒸餾過程去除混合物中一 定量的N—甲基吡咯垸酮，固液混合物的黏度增加，以符合電池極片拉漿的 漿料黏度要求。蒸餾溫度可以為蒸餾壓力下N —甲基吡咯烷酮的沸騰溫度。
對步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物采用減壓蒸餾過程進行蒸餾，以
使蒸餾過程更易進行。
本發明方法采用生產中配制漿料所用溶劑NMP與鋰離子電池正極材料 廢漿料混合，然后蒸餾去除水分，處理過程未引入新的成分，廢漿料按照本 發明方法處理后可以直接再用于電池極片拉槳。本發明方法步驟簡單，操作 方便，易于實施，非常有利于節約資源、保護環境和降低電池制造成本。
具體實施方式
實施例1
取含水量為10%的鈷酸鋰結塊廢漿料2千克倒入10升帶攪拌罐，往其中 注入1000克NMP ，用油浴加熱至120°C ，攪拌1小時；所得固液混合物進 入蒸餾裝置，在該蒸餾裝置內進行常壓蒸餾，200°C (該固液混合物在常壓 下的沸騰溫度)下蒸餾至液體與固體質量比為0.4 (取固液混合物試樣進行 測試得到液體與固體質量比)。蒸餾后的固液混合物冷卻至室溫，測得其黏 度為7000cp。蒸餾后的固液混合物可在電池制造中直接用作極片拉漿的漿 料。
實施例2
取含水量為5%的鈷酸鋰結塊廢漿料2千克倒入10升帶攪拌罐，往其中 注入700克NMP ，用油浴加熱至120°C ，攪拌1小時；所得固液混合物進 入減壓蒸餾裝置，在該減壓蒸餾裝置內進行減壓蒸餾，壓力為-0.08MPa， 132°C (該固液混合物在-0.08MPa下的沸騰溫度)下蒸餾至液體與固體質量 比為0.37 (取固液混合物試樣進行測試得到液體與固體質量比)，冷卻至室 溫測得黏度為5000cp。蒸餾后的固液混合物可在電池制造中直接用作極片拉 衆的漿料。
實施例3
取含水量為5%的鈷酸鋰結塊廢漿料2千克倒入10升帶攪拌罐，往其中 注入700克NMP ，用油浴加熱至120°C ，攪拌1小時；所得固液混合物進 入減壓蒸餾裝置，在該減壓蒸餾裝置內進行減壓蒸餾，壓力為-O.lMPa ， 81.5°C (該固液混合物在-0.1MPa下的沸騰溫度)下蒸餾至液體與固體質量
比為0.37 (取固液混合物試樣進行測試得到液體與固體質量比)，冷卻至室 溫測得黏度為7400cp。蒸餾后的固液混合物可在電池制造中直接用作極片拉 漿的漿料。
對比例
用相同的方法分別采用10千克實施例1所得固液混合物作為漿料、IO千 克實施例2所得固液混合物作為漿料、IO千克實施例3所得固液混合物作為 漿料、9千克正常漿料+l千克結塊廢漿料攪拌后作為漿料，拉漿制作400 只700mAh電池(每種漿料各100只)，以電流850mA過充至12V ,采用結 塊廢漿料的電池中有8只發生爆炸，采用實施例l、實施例2、實施例3所 得固液混合物作為漿料的電池沒有發生爆炸。
權利要求
1. 一種鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，其特征在于包括以下步驟(1)將鋰離子電池正極材料廢漿料和N-甲基吡咯烷酮混合；(2)對步驟(1)所得混合物進行蒸餾。
2、 根據權利要求l所述的鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，其 特征在于步驟(1 )中鋰離子電池正極材料廢漿料和N —甲基吡咯烷酮的 重量比為1: 0.1 1:2 。
3、 根據權利要求'l所述的鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，其特征在于控制所述步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物中液體的含量比例，使所述步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物在室溫下的黏度為2000 10000cp 。
4、 根據權利要求3所述的鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，其 特征在于控制所述步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物中液體的含量比 例、使所述步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物在室溫下的黏度為2000 10000cp的方法為測試固液混合物中液體和固體的比例，當液體與固體的質量比為0.35 0.45蒸餾過程結束。
5、 根據權利要求l、 2 、 3或4所述的鋰離子電池正極材料廢漿料的 回收方法，其特征在于在步驟(2 )之前，對鋰離子電池正極材料廢漿料 和N—甲基吡咯烷酮的混合物進行至少1小時的攪拌。
6、 根據權利要求5所述的鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，其 特征在于在步驟(2)之前，對鋰離子電池正極材料廢漿料和N —甲基吡 咯垸酮的混合物進行攪拌的同時在6(TC 180°C下加熱。
7、 根據權利要求6所述的鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，其 特征在于步驟(2)中的蒸餾過程為減壓蒸餾。
8、 根據權利要求7所述的鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，其特征在于控制所述步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物的黏度的方法為在所述步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物中加入N —甲基吡咯烷酮。
9、 根據權利要求7所述的鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，其特征在于控制所述步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物的黏度的方法為對所述步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物進行蒸餾。
10、根據權利要求9所述的鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，其特征在于對所述步驟(2)蒸餾后得到的固液混合物采用減壓蒸餾過程進行蒸餾。
全文摘要
本發明提供一種鋰離子電池正極材料廢漿料的回收方法，該方法包括以下步驟(1)將鋰離子電池正極材料廢漿料和N-甲基吡咯烷酮混合；(2)對步驟(1)所得混合物進行蒸餾。本發明方法采用生產中配制漿料所用溶劑NMP與鋰離子電池正極材料廢漿料混合，然后蒸餾去除水分，處理過程未引入新的成分，廢漿料按照本發明方法處理后可以直接再用于電池極片拉漿。本發明方法步驟簡單，操作方便，易于實施，非常有利于節約資源、保護環境和降低電池制造成本。
文檔編號C02F9/04GK101205104SQ20061015784
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月22日 優先權日2006年12月22日
發明者先雪峰, 劉會權, 熊德宇 申請人:比亞迪股份有限公司