【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池回收再利用领域，具体涉及一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法。
技术介绍
1、对废旧锂电池进行有效的技术回收至关重要。在回收废旧锂电池的过程中，将电极活性材料与集流体分离非常关键。目前电极材料分离主要有机械分离法、热处理法、有机溶液溶解法、碱溶解法等。机械分离法分离纯度较低，产品附加值偏低；热处理法产生的废气污染环境；有机溶剂成本高且具有毒性，会对环境造成污染；碱溶解法集流体进入碱溶液中，后续处理会使用大量的酸溶液，造成环境污染。
2、中国专利技术cn115608755a公开了一种废旧磷酸铁锂电池中正极材料和集流体的分离方法，包括：将废旧磷酸铁锂电池拆解得到的正极片低温热解，使得正极片中正极材料和集流体之间的粘结剂劣化以降低粘结力。热解过程普遍存在能耗高，且粘结剂等有机物分解产生含氟废气，环保成本高等弊端。中国专利技术cn112551597a公开了一种废旧ncm三元电池正负极综合回收方法，包括将电池破碎除去隔膜和电池壳后，(150～270)k低温预冷，在(70～130)k下进行两段球磨，以实现正负极材料从集流体脱落。该方法在(70～130)k工作温度下开展，不仅能耗很高，而且极端低温对设备的电气控制系统带来巨大挑战。
3、本专利技术提出的一种废旧锂电池中正极材料和集流体的分离方法，该方法无需使用有机溶剂或者高温煅烧或者碱浸、酸浸处理就可以有效分离出正极材料与集流体，整个方法工艺简单，对设备的要求低，回收效率高，实现了低成本、无害化的处置目标。
技术实现思路<
1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术公开了一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，本专利技术在常温下进行，利用干冰的低温和硬度特性，促使电极片上电极材料从集流体上快速剥离粉碎，同时收集二氧化碳制备干冰形成闭环，具有工艺简单、节能环保、可实施性强等优点，有利于提高产线的产能。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，包括以下步骤：
4、(1)将锂电池极片剪碎；
5、(2)剪碎后的材料和干冰按比例混合；
6、(3)球磨，电极材料粉末从集流体上脱落并被粉碎，得到集流体和电极材料的混合物；
7、(4)将混合物筛分分别得到集流体和电极材料粉末；
8、(5)收集二氧化碳制备干冰用于循环。
9、进一步地，所述电极材料的类型为ncm三元、钴酸锂、锰酸锂、富锂锰基和磷酸铁锂的一种或多种。
10、进一步地，所述锂电池电极片以三元、磷酸铁锂、石墨、硅碳等为电极材料涂覆在集流体上，形成的片状物质，作为组成锂电池的电极。
11、进一步地，所述干冰为固态的白色二氧化碳晶体。
12、进一步地，所述锂电池电极片剪碎的方式为剪切、鄂破、锤破的一种或多种。
13、进一步地，剪切后的材料和干冰按比例混合。所述材料与干冰质量比例为3:1～3:90。例如，所述材料与干冰质量比例为3:1、3:5、3:10、3:15、3:20、3:25、3:30、3:35、3:40、3:45、3:50、3:55、3:60、3:65、3:70、3:75、3:80、3:85或3:90。
14、进一步地，所述的球磨采用摆震球磨机，球磨机采用的球磨罐包括不锈钢球磨罐、刚玉球磨罐、玛瑙球磨罐，所述球磨转速为600～1800r/min(例如，球磨转速为600r/min、700r/min、800r/min、900r/min、1000r/min、1100r/min、1200r/min、1300r/min、1400r/min、1500r/min、1600r/min、1700r/min或1800r/min)，球磨时间为1～100min(例如，球磨时间为1min、2min、5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min、90min、95min或100min)。
15、进一步地，所述分离过程中使用的干冰升华为二氧化碳后被收集再次制成干冰，形成闭环循环。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
17、1.本方法在常温下进行，不同于液氮的极端低温对电气设备带来巨大挑战，干冰工作温度对设备的要求低，降低了设备成本。
18、2.干冰为固体，升华速度慢，使用周期长；硬度高，起到辅助研磨的作用。
19、3.过程中产生的二氧化碳气体收集后通过干冰制造机重新制造干冰，实现了干冰的循环使用，实现了系统闭环。
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1.一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述锂电池极片以三元、磷酸铁锂、钴酸锂、石墨或硅碳为电极材料涂覆在集流体上，形成的片状物质，作为组成锂电池的电极。
3.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述电极材料的类型为NCM三元、过渡金属多元、钴酸锂、锰酸锂、富锂锰基和磷酸铁锂的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述干冰为固态的白色二氧化碳晶体。
5.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述锂电池极片剪碎的方式为剪切、鄂破和锤破的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：剪切后的材料和干冰按比例混合，所述材料与干冰质量比例为3:1～3:90。
7.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述的球磨采用摆震球磨机，球
8.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述的筛分为带孔的筛面把粒度大小不同的混合物料分成各种粒度级别物质的方式。
9.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述分离过程中使用的干冰升华为二氧化碳后被收集再次制成干冰，形成闭环循环。
...【技术特征摘要】
1.一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述锂电池极片以三元、磷酸铁锂、钴酸锂、石墨或硅碳为电极材料涂覆在集流体上，形成的片状物质，作为组成锂电池的电极。
3.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述电极材料的类型为ncm三元、过渡金属多元、钴酸锂、锰酸锂、富锂锰基和磷酸铁锂的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述干冰为固态的白色二氧化碳晶体。
5.根据权利要求1所述的一种干冰辅助的锂离子电池极片剥离方法，其特征在于：所述锂电池极片剪碎的方式为剪切、鄂破和锤破的一种或多种。
【专利技术属性】
技术研发人员：毕文团，李文明，宫成，毛冲，戴晓兵，
申请(专利权)人：合肥综合性国家科学中心能源研究院安徽省能源实验室，
类型：发明
国别省市：
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