一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法技术

本发明专利技术公开一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法，包括以下步骤：将废旧锂离子电池拆解，分离出隔膜，进行清洗、干燥、破碎；加入到碱液中浸泡，超声震荡，基膜直接回收；用酸液调节溶液的pH值6.5‑7，生成Al(OH)3沉淀析出；过滤得Al(OH)3，用去离子水漂洗、抽真空过滤、重复对沉淀物进行漂洗和过滤4‑6次之后将提纯后的沉淀物在烘箱中干燥；在950‑1200℃的温度条件下煅烧2‑4h，保温2h，获得α­Al2O3。本发明专利技术将破碎后的隔膜置于碱液中浸泡，然后用酸液中和析出Al(OH)3沉淀，最后Al(OH)3经热处理生成α­Al2O3，本发明专利技术基膜可直接回收利用，α­Al2O3可以再次制成陶瓷浆料用于隔膜的陶瓷涂覆或是极片的边缘点胶等，实现了能源的循环利用，同时在此过程中生成的副产物不会污染环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池回收
，尤其涉及到陶瓷隔膜上陶瓷粉的分离和再生成的方法，具体是一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法。
技术介绍
近年来日益加重的能源及环境问题，使得锂离子电池开始在汽车上作为动力来源广泛的得到应用，但是电池在制造过程中对原材料的利用率不可能达到100%。对电池成本进行计算，结果显示电池成本中材料成本占有较大的比重（＞70%），而材料成本中隔膜所占的比例＞16%。未来动力电池终端价格持续走低，原材料成本占电池成本比重将越来越大，将会超过80%，在提升原材料利用率的同时，对废旧电池中可以再生的物料如铜箔、铝箔、隔膜等的回收和再利用是有必要的。锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。目前关于锂离子电池隔膜的研究很多，目的在于提高隔膜的性能，而关于隔膜的分离回收研究的则比较少。公开号为CN105742743A的专利技术专利公开一种从废旧锂离子电池中回收隔膜材料的方法，主要包括盐溶液浸泡分离电池隔膜，电池隔膜依次经过有机溶剂清洗，分散剂超声清洗，无水乙醇清洗以及烘干等步骤。该方法不涉及隔膜表面材料的分离，仅仅是针对隔膜材料整体进行回收。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术，提供一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将废旧锂离子电池拆解，分离出隔膜，进行清洗、干燥、破碎；（2）破碎后的隔膜加入到碱液中浸泡3-8h，用20-130KHZ的频率进行超声震荡，直至隔膜上的陶瓷粉在碱液中充分溶解Al2O3陶瓷粉，生成AlO2-，基膜直接回收；（3）将充分溶解反应结束后的含有AlO2-的溶液用酸液调节溶液的pH值6.5-7，生成 Al(OH)3沉淀析出；（4）过滤步骤（3）中和液，得Al(OH)3，用去离子水对沉淀物进行漂洗、抽真空过滤、重复对沉淀物进行漂洗和过滤4-6次之后将提纯后的沉淀物在烘箱中50-100℃的温度进行烘烤干燥2-5h；（5）将Al(OH)3在950-1200℃的温度条件下煅烧2-4h，保温2h，获得αAl2O3。所述步骤（2）碱液为KOH、NaOH中一种或两种，所述碱液的浓度为0.5-1mol/L。所述步骤（3）酸液为HCl，所述HCl的浓度为0.5-1mol/L。所述步骤（5）制备得到的αAl2O3的粒度范围在30-50nm。本专利技术的有益效果：本专利技术将破碎后的隔膜置于碱液中浸泡，然后用酸液中和析出Al(OH)3沉淀，最后Al(OH)3经热处理生成αAl2O3，本专利技术基膜可直接回收利用，αAl2O3可以再次制成陶瓷浆料用于隔膜的陶瓷涂覆或是极片的边缘点胶等，实现了能源的循环利用，同时在此过程中生成的副产物不会污染环境。附图说明图1是本专利技术一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1如图1所示，将废旧锂离子电池拆解，分离出隔膜，用DMC溶液进行清洗、干燥、破碎隔膜大小在2-5cm2左右，破碎后的的隔膜转入装有浓度为0.5mol/L的NaOH溶液的碱液洗池中浸泡3h，用20KHZ的频率进行超声震荡，使隔膜表面的Al2O3粉与NaOH充分反应溶解后，打开阀门和酸碱中和池上的真空，使NaAlO2溶液转入酸碱中和池中，基膜留在池中的金属筛网上，通过加料槽向溶液中添加浓度为0.8mol/L的HCl溶液调节溶液的pH值6.5，过滤中和液，得Al(OH)3，用去离子水对沉淀物进行漂洗、抽真空过滤、重复对沉淀物进行漂洗和过滤4次之后将提纯后的沉淀物在烘箱中100℃的温度进行烘烤干燥2h；将烘干后的Al(OH)3在950℃的温度条件下煅烧4h，保温2h，获得αAl2O3。取出基膜可以进行二次皂粒、加工用于公共设施建设。αAl2O3可以再次制成陶瓷浆料用于隔膜的陶瓷涂覆或是极片的边缘点胶等。实施例2将废旧锂离子电池拆解，分离出隔膜，用DMC溶液进行清洗、干燥、破碎隔膜大小在2-5cm2左右，破碎后的的隔膜转入装有浓度为0.8mol/L的NaOH溶液的碱液洗池中浸泡8h，用70KHZ的频率进行超声震荡，使隔膜表面的Al2O3粉与NaOH充分反应溶解后，打开阀门和酸碱中和池上的真空，使NaAlO2溶液转入酸碱中和池中，基膜留在池中的金属筛网上，通过加料槽向溶液中添加浓度为1mol/L的HCl溶液调节溶液的pH值7，过滤中和液，得Al(OH)3，用去离子水对沉淀物进行漂洗、抽真空过滤、重复对沉淀物进行漂洗和过滤5次之后将提纯后的沉淀物在烘箱中50℃的温度进行烘烤干燥5h；将烘干后的Al(OH)3在1200℃的温度条件下煅烧2h，保温2h，获得αAl2O3。取出基膜可以进行二次皂粒、加工用于公共设施建设。αAl2O3可以再次制成陶瓷浆料用于隔膜的陶瓷涂覆或是极片的边缘点胶等。实施例3将废旧锂离子电池拆解，分离出隔膜，用DMC溶液进行清洗、干燥、破碎隔膜大小在2-5cm2左右，破碎后的的隔膜转入装有浓度为1mol/L的KOH溶液的碱液洗池中浸泡5h，用130KHZ的频率进行超声震荡，使隔膜表面的Al2O3粉与KOH充分反应溶解后，打开阀门和酸碱中和池上的真空，使NaAlO2溶液转入酸碱中和池中，基膜留在池中的金属筛网上，通过加料槽向溶液中添加浓度为0.5mol/L的HCl溶液调节溶液的pH值7，过滤中和液，得Al(OH)3，用去离子水对沉淀物进行漂洗、抽真空过滤、重复对沉淀物进行漂洗和过滤6次之后将提纯后的沉淀物在烘箱中80℃的温度进行烘烤干燥3.5h；将烘干后的Al(OH)3在1050℃的温度条件下煅烧3h，保温2h，获得αAl2O3。取出基膜可以进行二次皂粒、加工用于公共设施建设。αAl2O3可以再次制成陶瓷浆料用于隔膜的陶瓷涂覆或是极片的边缘点胶等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将废旧锂离子电池拆解，分离出隔膜，进行清洗、干燥、破碎；（2）破碎后的隔膜加入到碱液中浸泡3‑8h，用20‑130KHZ的频率进行超声震荡，直至隔膜上的陶瓷粉在碱液中充分溶解Al2O3陶瓷粉，生成AlO2‑，基膜直接回收；（3）将充分溶解反应结束后的含有AlO2‑的溶液用酸液调节溶液的pH值6.5‑7，生成 Al(OH)3沉淀析出；（4）过滤步骤（3）中和液，得Al(OH)3，用去离子水对沉淀物进行漂洗、抽真空过滤、重复对沉淀物进行漂洗和过滤4‑6次之后将提纯后的沉淀物在烘箱中50‑100℃的温度进行烘烤干燥2‑5h；（5）将Al(OH)3在950‑1200℃的温度条件下煅烧2‑4h，保温2h，获得αAl2O3。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池陶瓷隔膜分离回收方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将废旧锂离子电池拆解，分离出隔膜，进行清洗、干燥、破碎；（2）破碎后的隔膜加入到碱液中浸泡3-8h，用20-130KHZ的频率进行超声震荡，直至隔膜上的陶瓷粉在碱液中充分溶解Al2O3陶瓷粉，生成AlO2-，基膜直接回收；（3）将充分溶解反应结束后的含有AlO2-的溶液用酸液调节溶液的pH值6.5-7，生成 Al(OH)3沉淀析出；（4）过滤步骤（3）中和液，得Al(OH)3，用去离子水对沉淀物进行漂洗、抽真空过滤、重复对沉淀物进行漂洗和过滤4-6次之后将提纯后的沉淀物在烘箱中50-...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈萍，李慧，马留可，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34