易拆卸电池电极片及其拆卸方法技术

本发明专利技术提供了一种易拆卸电池电极片及其拆卸方法。该易拆卸电池电极片通过在集流体和电极活性物质之间设置镀锡层，利用金属性白锡在低温下能够快速转变为絮状或粉末状灰锡的特性，使得集流体和电极活性物质快速分离。本发明专利技术还可通过凹版印刷在镀锡层表面印刷一层导电剂，一方面可防止镀锡层因氧化导致电阻升高的问题；另一方面，导电剂通过凹版印刷会嵌入表面光滑的镀锡层，从而提升电极活性物质与集流体的粘附程度，进而提升电池的电性能和使用安全性。本发明专利技术显著简化了电极活性物质分离回收的步骤，对电极片的制备和回收利用具有重要意义。要意义。要意义。

【技术实现步骤摘要】
易拆卸电池电极片及其拆卸方法


[0001]本专利技术涉及电池器件
，尤其涉及一种易拆卸电池电极片及其拆卸方法。

技术介绍

[0002]每年有大量锂离子电池面临退役。锂离子电池中含有镍、钴、锰、磷、锂等元素，若退役锂离子电池不能妥善回收处理，极易对环境造成污染。另一方面，对于金属资源的回收，也能减少我国对于资源进口的依赖。现阶段的锂离子电池回收工艺主要为火法与湿法，这两种工艺路线都需要消耗大量的能源，还会对环境造成一定的负担。
[0003]锂离子电池正极材料修复为一种新型工艺，具有污染少，耗能低，工艺流程简单等特点。但是对于锂离子电池正极材料修复工艺而言，前处理过程中需要先将正极材料从铝集流体上剥离。目前使用的剥离方法有利用有机溶剂或机械振动剥离等方法，但这两种方法效率差，且铝箔容易破裂成碎片混入剥离下来的正极材料中，并影响修复后正极材料等性能。
[0004]有鉴于此，有必要设计一种改进的易拆卸电池电极片及其拆卸方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种易拆卸电池电极片及其拆卸方法。通过在集流体和电极活性物质之间设置镀锡层，利用金属性白锡在低温下能够快速转变为絮状或粉末状灰锡的特性，使得集流体和电极活性物质快速分离，显著简化了电极活性物质分离回收的步骤，对电极片的制备和回收利用具有重要意义。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种易拆卸电池电极片，包括集流体和电极活性物质，所述集流体和所述电极活性物质之间设有镀锡层；利用所述镀锡层在低温环境下的状态转变，实现所述电极活性物质与所述集流体的分离。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述低温环境的温度范围为小于13.2℃。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述镀锡层的厚度为0.5
‑
3.0μm。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述镀锡层中还添加有铋、铅、锑、银、金中的一种或多种，用于调节所述镀锡层的状态转变速率及温度。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述集流体为铝箔集流体，所述电极活性物质为正极活性物质。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述电极活性物质与所述集流体分离后，通过带胶黏辊、振动筛分或气流分级的方法将所述电极活性物质与粉末灰锡分离。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，在所述镀锡层的表面粘附所述电极活性物质之前，先在所述镀锡层的表面设置凹凸层，以提高所述电极活性物质的粘结效果。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述镀锡层与所述电极活性物质相接触的一侧表面还设有一层导电剂以提高所述电池电极片的导电性。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述导电剂通过凹版印刷的方法嵌入所述镀锡层表面。
[0015]本专利技术还提供了一种以上任一项所述的易拆卸电池电极片的拆卸方法，包括以下步骤：
[0016]S1.将所述电池电极片置于所述镀锡层的状态转变温度以下，以使所述镀锡层中的白锡转变为絮状或粉末状灰锡，实现所述电极活性物质与所述集流体的分离；
[0017]S2.通过带胶黏辊、振动筛分或气流分级的方法将所述电极活性物质与所述絮状或粉末状灰锡分离，即得到所述电极活性物质。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1.本专利技术提供的易拆卸电池电极片，通过在集流体和电极活性物质之间设置镀锡层，利用金属性白锡在低温下能够快速转变为絮状或粉末状灰锡的特性，使得集流体和电极活性物质快速分离。本专利技术具有分离效率和纯度高、能耗低、污染小的优点，显著简化了电极活性物质分离回收的步骤，对电极片的制备和回收利用具有重要意义。
[0020]2.本专利技术通过在镀锡层表面设置凹凸层，提高镀锡层的表面粗糙度，进而提高电极活性物质的粘结效果，防止电极活性物质从镀锡集流体上脱落，导致脱落的正极材料和负极接触，造成内短路，降低电池安全性的问题。
[0021]3.本专利技术优选通过凹版印刷在镀锡层表面印刷一层导电剂，可以同时实现凹凸层和导电剂的制备。一方面可防止镀锡层因氧化导致电阻升高的问题；另一方面，导电剂通过凹版印刷会嵌入表面光滑的镀锡层，从而提升电极活性物质与集流体的粘附程度，进而提升电池的电性能和使用安全性。
[0022]4.本专利技术通过在镀锡层中添加铋、铅、锑、银、金等金属中的一种或多种，对镀锡层的状态转变速率及转变温度进行调节，以适应不同的使用环境，因此，具有高度可调性，适用范围广。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提供的易拆卸电池电极片的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术提供的易拆卸电池电极片的另一种结构示意图。
[0025]附图标记
[0026]10
‑
集流体；20
‑
镀锡层；21
‑
凹凸层；30
‑
电极活性物质。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0028]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在具体实施例中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0029]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的
要素。
[0030]请参阅图1所示，本专利技术提供的一种易拆卸电池电极片，包括集流体10和电极活性物质30。其中，集流体10和电极活性物质30之间设有镀锡层20。如此设置，利用镀锡层20在低温环境下的状态转变(即金属性白锡(β锡)在低温下快速转变为絮状或粉末状灰锡(α锡))，实现电极活性物质30与集流体10的分离。此外，由于镀锡层20延展性优良，在电极片辊压或卷绕时不会出现裂痕。
[0031]其中，低温环境的温度范围为小于13.2℃，优选为0℃以下，更优选为
‑
10℃以下，更优选为
‑
30℃以下。镀锡层20的厚度一般为0.5
‑
3.0μm，在此范围下对于电池的能量密度影响较小，但不以此为限，可根据实际使用需求进行设定。
[0032]特别地，镀锡层20中还添加有铋、铅、锑、银、金等金属中的一种或多种，用于调节镀锡层20的状态转变速率及转变温度。例如，可根据电池电极片使用环境进行设定，当需要在低温环境下使用时，则通常将转变温度调控至较低温度，以防使用过程中电极活性物质发生脱落，影响电池使用安全性。
[0033]在一些实施方式中，集流体10为铝箔集流体10，电极活性物质30为正极活性物质。通过镀有锡层的铝集流体，能够便于正极活性物质从锂离子电池电极片上剥离1，实现快速分离回收。例如，当锂离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易拆卸电池电极片，包括集流体和电极活性物质，其特征在于，所述集流体和所述电极活性物质之间设有镀锡层；利用所述镀锡层在低温环境下的状态转变，实现所述电极活性物质与所述集流体的分离。2.根据权利要求1所述的易拆卸电池电极片，其特征在于，所述低温环境的温度范围为小于13.2℃。3.根据权利要求1所述的易拆卸电池电极片，其特征在于，所述镀锡层的厚度为0.5
‑
3.0μm。4.根据权利要求1所述的易拆卸电池电极片，其特征在于，所述镀锡层中还添加有铋、铅、锑、银、金中的一种或多种，用于调节所述镀锡层的状态转变速率及温度。5.根据权利要求1所述的易拆卸电池电极片，其特征在于，所述集流体为铝箔集流体，所述电极活性物质为正极活性物质。6.根据权利要求1所述的易拆卸电池电极片，其特征在于，所述电极活性物质与所述集流体分离后，通过带胶黏辊、振动筛分或气流分级的方法将所述电极活性物...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜洪泽，陆荣华，王梦春，张芳芳，
申请(专利权)人：武汉蔚能电池资产有限公司，
类型：发明
国别省市：