【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及一种湿法硫化物电解质膜废料回收再利用的方法。
技术介绍
1、全固态锂电池被认为具有较高的安全性和能量密度，为电动汽车和储能设备提供了新的选择。在所有固体电解质中，硫化物电解质具有与液体电解质相当的离子电导率。尽管硫化物固体电解质很容易通过干法压延致密化成膜，但该工艺路线制备得到的硫化物电解质膜一般厚度较厚，过厚的硫化物电解质层会导致电池级能量密度低于预期。此外，压延成型的硫化物固体电解质层由于其脆性，在循环过程中会破裂，导致电池短路。
2、受传统锂离子电池中粘合剂辅助电极制造的启发，将聚合物粘合剂与硫化物固体电解质相结合，通过湿法涂布工艺制备具有高机械强度的薄硫化物固体电解质层。该湿法涂布工艺可以很好的与现有锂离子电池产业线结合，可以快速导入生产线，实现商业化固态锂电池的生产。
3、但是硫化物电解质原料成本高，合成成本高昂。在生产硫化物电解质膜的过程中，将硫化物电解质与粘结剂进行混合后制备得到隔膜，这个过程会产生一些电解质膜废料，电解质膜废料由硫化物电解质与粘结剂组成，粘结剂占比在0.5~10%之间，这些电解质膜废料的产生造成了大量的浪费。为此要在硫化物电解质膜的生产过程中，对硫化物电解质废料进行回收利用，以减少浪费，降低生产成本，提高利用率。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于减少硫化物电解质膜生产过程中的原料浪费，提供了一种湿法硫化物电解质膜废料回收再利用的方法，通过将硫化物电解质与粘结剂分离，得到可
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、<第一方面>
4、本专利技术公开了一种湿法硫化物电解质膜废料回收再利用的方法，包括以下步骤：
5、s1、硫化物电解质膜废料回收初处理：先将硫化物电解质膜废料与基底进行分离，得到纯硫化物电解质膜废料；
6、s2、将s1的废料进行湿法研磨得到浆料a；
7、s3、将s2制得的浆料进行过滤，清洗，干燥，粉碎得到再生粉料；
8、s4、将s3制得的再生粉料与胶粘剂和有机溶剂混合，制备浆料b；
9、s5、将s4制得的浆料b涂布于基底材料上，进行烘干，剥离，辊压，得到硫化物电解质膜。
10、通过将湿法硫化物电解质废料进行初处理，湿法研磨、过滤、干燥、制浆、涂布得到硫化物电解质膜，可以实现硫化物电解质膜废料的回收，达到硫化物电池的降本增效。
11、作为本专利技术的一个实施方案，所述硫化物电解质膜废料是不成膜的块状废料或者开裂的膜片，所述硫化物电解质膜废料由硫化物电解质与粘结剂组成，所述粘结剂在电解质膜废料中的质量分数比例为0.5~10%。
12、优选地，所述硫化物电解质为lipscl，所述粘结剂为sbr（丁苯橡胶），所述sbr在硫化物电解质膜废料中的质量比为1%-10%。
13、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s1中，通过剥离分卷机或溶剂浸泡的方式分离所述硫化物电解质膜废料与基底，所述溶剂为正庚烷、二甲苯、正己烷、丁酸丁酯中的至少一种。
14、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中的湿法研磨是将s1中的废料与低极性溶剂混合，在纳米砂磨机中研磨。
15、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中湿法研磨的时间为2~4h；湿法研磨时的锆球直径为0.1 mm~2mm，循环流量为20~40 kg/h，转速为1000~10000 r/min。避免造成研磨颗粒过大或浪费溶剂。
16、具体地，所述低极性溶剂为正己烷、正庚烷、二甲苯、丁酸丁酯等溶剂中的一种或几种混合溶剂。当溶剂为水或甲醇等极性溶剂时，会与电解质发生反应，造成硫化物电解质失活；而四氢呋喃，乙酸乙酯，二甲醚等低极性溶剂会对硫化物电解质有较大的性能破坏。
17、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s2中湿法研磨得到的浆料a，其固含量为10%~65%。
18、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s3中采用低极性溶剂对s2中得到的浆料a进行过滤、清洗。
19、具体地，所述低极性溶剂为正己烷、正庚烷、二甲苯、丁酸丁酯中的一种或几种混合溶剂。
20、具体地，所述过滤时的筛分粒径为0.1~3μm。
21、具体地，所述清洗的方式为抽滤冲洗或离心洗涤。
22、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s3中干燥的参数为：温度60~120℃，时间4~12h。
23、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s3中粉碎的方式为球磨、高速粉碎机粉碎或气流粉碎机粉碎。
24、具体地，所述粉碎的转速为10000-18000rpm，粉碎3-6次，每次粉碎的时间为30-60s，得到粒径15-30μm的再生粉料。
25、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s4中胶粘剂为丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚偏氟乙烯中的一种或几种。胶粘剂在研磨回收的过程中，存在破乳的风险，造成浆料粘度大，或者再次成膜时，容易脱粉和膜片僵化，所以需要使用新的粘结剂制膜。
26、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s4中有机溶剂为低极性溶剂。
27、具体地，所述低极性溶剂为正己烷、正庚烷、二甲苯、丁酸丁酯中的一种或几种混合溶剂。
28、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s4中将s3制得的再生粉料与胶粘剂和有机溶剂混合时，所述胶粘剂占再生粉料与胶粘剂总质量的0.5%~10%；所述浆料b的固含量为15~60%。
29、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s5中基底材料为离型膜、ptfe薄膜或pet薄膜。
30、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s5中辊压的压强为200~1000mpa。
31、作为本专利技术的一个实施方案，步骤s5中烘干的温度为50~120℃。
32、<第二方面>
33、本专利技术还提供了一种硫化物电解质膜，由上述任一项所述的湿法硫化物电解质膜废料回收再利用的方法制备而成。
34、作为本专利技术的一个实施方案，所述硫化物电解质膜的厚度为30-50μm。
35、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
36、1）本专利技术利用了硫化物电解质边缘废料，进行湿法研磨、过滤、干燥、制浆、涂布等工艺步骤，实现了硫化物电解质膜废料的循环利用；
37、2）湿法过程很好地去除了废料中的粘结剂等杂质，制备得到的再生硫化物电解质粉纯度高；并且通过高速粉碎、辊压工艺，可以实现硫化物电解质废料的细化，有利于重新成膜的效果；
38、3）本专利技术中制备过程简易，能够与现有涂布机生产线结合，改造成本低，更能利于产业化实现；
39、4）采用本专利技术的方法对硫化物电解质膜废料进行回收再利用，制得的回收电解质膜具有较好的导电性能和拉伸强度。
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1.一种湿法硫化物电解质膜废料回收再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中的硫化物电解质膜废料由硫化物电解质和粘结剂组成，所述硫化物电解质为LiPSCl，所述粘结剂为丁苯橡胶；所述丁苯橡胶在硫化物电解质膜废料中的质量占比为1%~10%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中采用剥离分卷机或溶剂浸泡的方式分离所述硫化物电解质膜废料与基底；所述溶剂为正庚烷、二甲苯、正己烷、丁酸丁酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中的湿法研磨是在纳米砂磨机中研磨；所述湿法研磨时的锆球直径为0.1 mm~2 mm,循环流量为20~40 kg/h，转速为1000~10000 r/min，研磨时间为2~4h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中湿法研磨得到的浆料A，其固含量为10%~65%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中过滤时的筛分粒径为0.1~3μm；所述清洗的方式为抽滤冲洗或离心洗涤；
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中的基底材料为离型膜、PTFE薄膜或PET薄膜；所述烘干的温度为50~120℃；所述辊压的压强为200~1000 Mpa。
9.一种硫化物电解质膜，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的湿法硫化物电解质膜废料回收再利用的方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种湿法硫化物电解质膜废料回收再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中的硫化物电解质膜废料由硫化物电解质和粘结剂组成，所述硫化物电解质为lipscl，所述粘结剂为丁苯橡胶；所述丁苯橡胶在硫化物电解质膜废料中的质量占比为1%~10%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中采用剥离分卷机或溶剂浸泡的方式分离所述硫化物电解质膜废料与基底；所述溶剂为正庚烷、二甲苯、正己烷、丁酸丁酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中的湿法研磨是在纳米砂磨机中研磨；所述湿法研磨时的锆球直径为0.1 mm~2 mm,循环流量为20~40 kg/h，转速为1000~10000 r/min，研磨时间为2~4h。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：张希，钱鑫，孙掌印，
申请(专利权)人：上海屹锂新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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