【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種鋰電池正極材料的回收方法，屬于電池。
技術介紹
1、合理有效地回收s-libs已成為緩解產業鏈和環境保護制約的緊迫任務。正極材料是s-libs中最關鍵的成分，因為它占libs成本的40％。同時，正極材料也是決定libs性能的關鍵，如能量密度、安全性、循環壽命等。因此，迫切需要實現正極中正極材料和箔材的環保高效分離，以促進s-libs回收工業的良性發展。
2、目前，鎳鈷錳三元正極材料(ncm)的回收技術包括火法冶金技術、濕法冶金技術、火法-濕法冶金聯合技術、生物技術、直接再生以及電化學回收，其中濕法冶金是最常用的方法。采用濕法冶金技術后，通過充分提取和充分回流獲得鎳、鈷和錳的混合溶液。如果混合溶液被進一步分離和純化，成本將非常高，過程鏈將很長。而且，聚偏二氟乙烯(pvdf)是一種極片中常見的有機粘合劑，傳統濕法回收會導致其中的pvdf在無壓清洗系統的處理中無法消除，所獲得的廢正極材料仍含有pvdf，箔材與正極材料不容易完全剝離，這增加了后續回收過程的工作量。
3、為了實現鋁箔與正極材料的高效分離，人們還探索了多種方法，包括機械分離、堿溶解、高溫煅燒、有機溶劑溶解和低溫溶劑溶解等。機械分離通常會對廢正極材料的后續回收過程造成鋁屑殘渣危害的問題；用naoh堿法溶解鋁箔，分離步驟繁瑣，產生大量堿液廢液；在400-600℃的高溫下，用空氣、氬氣或氧氣進行煅燒，容易破壞廢正極材料的晶體結構，導致氟化氫揮發；pvdf溶劑經nmp、dmf、dmac等溶解后會產生大量的有機廢水，對人類和環境造成威脅。p>
4、因此，仍需要找到一種更綠色、更合適的試劑來分離和處理有機粘合劑，并從s-libs中分離正極材料和集流體的新方法，同時實現廢正極材料的再生。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本專利技術提供了一種適用于廢鋰離子電池中ncm正極材料回收的方法，該方法克服了傳統方法無法徹底分離粘結劑的缺陷，同時一步實現了粘結劑的去除和鋰元素的補充，采用該回收材料制備的電池實現了電化學性能的提升。
2、本專利技術的一個目的在于提供一種鋰電池正極材料和集流體的回收方法，包括以下步驟：
3、s1、對廢鋰離子電池(s-libs)進行放電處理，拆解并收集正極極片；
4、s2、將所述正極極片與三元熔鹽材料混合，升溫至預設溫度進行熱處理使鋰電池正極材料和集流體分離，回收鋰電池正極材料和集流體；
5、所述廢鋰離子電池的正極材料為鎳鈷錳三元材料和導電劑的混合物，所述三元熔鹽材料由硝酸鋰、氫氧化鋰和碳酸鋰組成，且所述硝酸鋰、氫氧化鋰和碳酸鋰的質量比為3：(1.5-2.5)：(0.25-1)；所述預設溫度大于等于200℃，熱處理的時間大于等于10分鐘。
6、進一步地，所述鎳鈷錳三元材料中，ni、co、mn的摩爾比為(8-9.5)：(0.2-0.8)：(0.2-0.8)，如ncm9055、ncm8866。最優選地，所述鎳鈷錳三元材料為ncm9055。
7、進一步地，所述預設溫度為350-500℃。
8、進一步地，所述升溫為以2-6℃/分鐘的加熱速率升溫。
9、進一步地，所述熱處理的時間為10-30分鐘。
10、進一步地，三元熔鹽材料中lino3、lioh、li2co3以3：(1.5-2.5)：(0.25-1)的質量比混合，例如3：1.5：0.25、3：1.5：0.5、3：1.5：0.75、3：1.5：1、3：2：0.25、3：2：0.3、3：2：0.35、3：2：0.4、3：2：0.45、3：2：0.5、3：2：0.55、3：2：0.6、3：2：0.65、3：2：0.7、3：2：0.75、3：2：0.8、3：2：0.85、3：2：0.9、3：2：0.95、3：2：1、3：2.5：0.25、3：2.5：0.5、3：2.5：0.75、3：2.5：1等，包括但不限于上述所列舉的比例。
11、進一步地，三元熔鹽材料與正極極片的質量比為(1-10)：1。例如10：1、9：1、8：1、7：1、6：1、5：1、4：1、3：1、2：1、1：1等，包括但不限于上述所列舉的比例。
12、進一步地，預設溫度可為200-500℃，如250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃，優選為350-500℃，例如401℃、402℃、403℃、404℃、405℃、406℃、407℃、408℃、409℃、410℃、415℃、420℃、425℃、430℃、435℃、440℃、445℃、450℃、455℃、460℃、465℃、470℃、475℃、480℃、485℃、490℃、495℃、500℃等，包括但不限于上述所列舉的溫度。
13、進一步地，熱處理時間為10-30min。例如10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、22min、24min、26min、28min、30min等，包括但不限于上述所列舉的時長。
14、進一步地，升溫速率為2-6℃/min，如2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、4.5℃/min、5℃/min、5.5℃/min、6℃/min等，包括但不限于上述所列舉的速率。
15、進一步地，所述鋰電池正極材料為鎳鈷錳三元材料和導電劑的混合物；
16、優選地，所述鋰電池正極材料中，鎳鈷錳三元材料和導電劑的質量百分數為：75-95％的鎳鈷錳三元材料，5-15％的導電劑；
17、優選地，所述導電劑選自導電碳黑、導電石墨、碳納米管與石墨烯中的一種或多種。
18、進一步地，所述步驟s2中，還包括廢氣處理的步驟；所述廢氣處理為：將廢氣通入堿性溶液中。
19、進一步地，所述步驟s2中，分離鋰電池正極材料和集流體后，對所述鋰電池正極材料和/或集流體進行洗滌和干燥，回收鋰電池正極材料和/或集流體。
20、進一步地，洗滌和干燥鋰電池正極材料后，包括對所述鋰電池正極材料進行粉碎的步驟。
21、進一步地，所述粉碎的方式包括氣流粉碎。
22、進一步地，粉碎后所述鋰電池正極材料的粒徑d50＝1-10μm。
23、本專利技術要求保護通過上述回收方法得到的鋰電池正極材料。
24、本專利技術的另一個目的是提供一種正極極片，包含集流體及設置在所述集流體沿著厚度方向至少一面上的正極活性層，所述正極活性層包括以上回收得到的鋰電池正極材料(含導電劑)和粘結劑。
25、進一步地，所述正極活性層包含以質量百分數計的以下組分：85-95％的鋰電池正極材料和5-15％的粘結劑。其中，所述正極活性層包含以質量百分數計的以下組分：75-95％的ncm材料，5-15％的導電劑和5-15％的粘結劑。
26、本專利技術還提供了一種以上所述正極極片的制本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鋰電池正極材料的回收方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述鎳鈷錳三元材料中，Ni、Co、Mn的摩爾比為(8-9.5)：(0.2-0.8)：(0.2-0.8)。
3.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟S2中，至少包含以下特征中的一項：
4.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟S2中，所述三元熔鹽材料與正極極片的質量比為(1-10)：1。
5.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步驟S2中，還包括廢氣處理的步驟；所述廢氣處理為：將廢氣通入堿性溶液中。
7.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步驟S2中，分離鋰電池正極材料和集流體后，對所述鋰電池正極材料和/或集流體進行洗滌和干燥，回收鋰電池正極材料和/或集流體。
8.根據權利要求7所述的回收方法，其特征在于，洗滌和干燥鋰電池正極材料后，包括對所述鋰電池正極材料進行粉碎的步驟。
9.根據權利要求8
10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池含有權利要求1-9任一項所述回收方法得到的鋰電池正極材料。
...【技術特征摘要】
1.一種鋰電池正極材料的回收方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述鎳鈷錳三元材料中，ni、co、mn的摩爾比為(8-9.5)：(0.2-0.8)：(0.2-0.8)。
3.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟s2中，至少包含以下特征中的一項：
4.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟s2中，所述三元熔鹽材料與正極極片的質量比為(1-10)：1。
5.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述步驟s2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邵善德，張業瓊，何佳波，趙會文，馬奔，江柯成，於洪將，
申請(專利權)人：江蘇正力新能電池技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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