【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池材料修复领域，尤其涉及一种三元锂材料的快速修复方法。
技术介绍
1、锂离子电池作为一种新型的储能设备凭借高能量密度、高电压、循环性能好、自放电小、储存时间长、操作安全、价格低等优点，受到了越来越广泛的关注，随着相关技术日趋成熟，在多个领域实现了产业化应用。锂离子电池中含有大量的锂、镍、钴、锰等重金属及有机电解液，如若处理不当，会对生态环境和人类健康造成严重伤害，同时也会造成巨大的资源浪费。
2、锂离子电池在经过多次充放电后，活性物质中锂的损失会直接导致了其容量衰减。一般来说，容量低于80％的新能源汽车动力电池，便不能再用于汽车，可以对其进行梯次利用；当电池的容量降至50％以下，这种电池将不能继续使用，但电池正极材料中包含大量的锂、镍、钴与锰。因此，退役锂离子电池正极材料的再生利用对于解决生态环境风险，保障资源供给安全，促进锂电行业的绿色可持续发展均具有十分显著的意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种三元锂材料的快速修复方法，可以高效修复三元锂极片粉的电性能，避免焙烧过程中热解产生的hf影响三元锂晶体结构，提高修复效率。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术目的提供了一种三元锂材料的快速修复方法，包括以下步骤：
3、(1)将三元极片破碎、筛分获得修复前极片粉；
4、(2)将修复前极片粉与白炭黑混合均匀，在惰性气体氛围中进行一次焙烧，一次焙烧温度为400-550℃；
5、(3)将冷却后的混合物通过旋风
6、(4)将比重较大物料加水搅拌混合，静置后去除悬浮物质；
7、(5)滤水后沉降物料干燥、球磨处理，得到预处理三元锂极片粉；
8、(6)将预处理三元锂极片粉在惰性气体氛围中进行二次焙烧，二次焙烧温度为600-800℃，获得修复三元锂极片粉。
9、通过采用上述方案，本申请对经过多次循环使用的极片进行修复处理，在焙烧去除有机物的过程中，极片粉中的pvdf会热解产生hf，而hf具有较强的氧化性，会导致三元锂晶体结构发生坍塌，在一次焙烧过程中加入白炭黑，利用白炭黑中的二氧化硅与hf发生反应生成气态的sif并排放出去，避免了hf与三元锂晶体发生反应，保证了三元晶体结构的完整性，在后续二次焙烧修复后可以显著提高极片粉的电性能修复效果，修复后极片粉的表面平整光滑，应用于制备电池后的电容量、充电效率以及电循环稳定性均得到显著提高。
10、作为优选方案，在步骤(2)中，所述白炭黑添加量为修复前极片粉质量分数的1％-10％。
11、作为优选方案，在步骤(1)中，筛分采用150-500目标准筛。
12、作为优选方案，在步骤(1)中，所述三元极片为111、523或622三元极片中的一种。
13、作为优选方案，在步骤(2)中，一次焙烧过程升温速率为5-10℃/min，保温时间为1.5-4h。
14、作为优选方案，在步骤(6)中，二次焙烧过程升温速率为5-10℃/min，保温时间为30-210min。
15、作为优选方案，在步骤(2)、(6)中，所述惰性气体为氮气。
16、作为优选方案，在步骤(4)中，比重较大物料按照固液体积比1：(3-5)比例加入水，搅拌时间为为30-60min，静置时间为10-20min。
17、通过采用上述方案，对极片粉中的含碳物质和无机盐等导电杂质进行清洗去除，避免影响极片粉的电性能。
18、作为优选方案，在步骤(5)中，干燥温度为40-100℃，干燥时间为12-36h。
19、作为优选方案，在步骤(5)中，球磨速率为200-500rmp/min，球磨时间为30-210min。
20、相比于现有技术，本专利技术实施例具有如下有益效果：
21、1、本申请对经过多次循环使用导致电性能下降的极片进行修复处理，在焙烧去除有机物的过程中加入白炭黑，利用白炭黑中的二氧化硅与热解产生的hf发生反应生成气态的sif并排放出去，避免了hf与三元锂晶体发生反应，保证了三元晶体结构的完整性，在后续二次焙烧修复后可以显著提高极片粉的电性能修复效果，修复后极片粉的表面平整光滑，应用于制备电池后的电容量、充电效率以及电循环稳定性均得到显著提高。
22、2、由于报废的三元锂材料包含了大量重金属，无规则排放会对环境造成生态污染及环境破坏，本申请改善对三元锂材料的回收方法，具有经济性、可持续发展性等明显优势。
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1.一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述白炭黑添加量为修复前极片粉质量分数的1％-10％。
3.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(1)中，筛分采用150-500目标准筛。
4.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述三元极片为111、523或622三元极片中的一种。
5.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(2)中，一次焙烧过程升温速率为5-10℃/min，保温时间为1.5-4h。
6.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(6)中，二次焙烧过程升温速率为5-10℃/min，保温时间为30-210min。
7.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(2)、(6)中，所述惰性气体为氮气。
8.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法
9.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(5)中，干燥温度为40-100℃，干燥时间为12-36h。
10.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(5)中，球磨速率为200-500rmp/min，球磨时间为30-210min。
...【技术特征摘要】
1.一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述白炭黑添加量为修复前极片粉质量分数的1％-10％。
3.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(1)中，筛分采用150-500目标准筛。
4.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述三元极片为111、523或622三元极片中的一种。
5.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在步骤(2)中，一次焙烧过程升温速率为5-10℃/min，保温时间为1.5-4h。
6.如权利要求1所述的一种三元锂材料的快速修复方法，其特征在于，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊杰，李长东，周游，李强，范霞，阮丁山，
申请(专利权)人：广东邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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