锂离子电池隔膜废料的回收处理方法与流程

本发明涉及锂离子电池隔膜废料的处理，具体而言，涉及一种锂离子电池隔膜废料的回收处理方法。

背景技术：

1、近年来，随着锂电行业的崛起，作为其关键组件之一的锂离子电池隔膜产量亦随之不断加大，在其生产过程中，由于客户需求差异以及不满足质量要求的缺陷发生，废料的产出不可避免，如果这些废料没有得到良好的处理，将会成为废弃物，不仅造成原料的浪费，抬高隔膜单价，同时也会污染环境，合理的废料回收处理方法亟待开发。

2、在聚烯烃支撑层材料上涂覆陶瓷、聚合物等材料成为市场上改善锂离子电池隔膜性能的常规手段，故其产生的废料中同样也含有陶瓷及聚合物混合组分，现有技术中关于废旧电池隔膜没有很好的回收方法，导致资源的浪费。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，以解决上述技术问题，该方法可高效回收锂离子电池隔膜废料，并进一步处理后得到塑料及陶瓷颗粒。

2、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

3、一种锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，包括以下步骤：

4、(a)将锂离子电池隔膜废料与清洗剂的混合物进行离心处理，得到第一混合体系及支撑层材料；

5、(b)将步骤(a)得到的所述支撑层材料进行熔融处理，得到聚烯烃熔体；

6、(c)将步骤(a)得到的第一混合体系进行除磁处理，得到第二混合体系，采用压滤装置对所述第二混合体系施加压力，得到第一物料，所述第一物料包括陶瓷和聚偏氟乙烯；将所述第一物料与烧结助剂进行混合，所述烧结助剂包括氧化钙和二氧化硅，得到第二物料；将所述第二物料与聚乙烯醇溶液的混合物进行球磨，再进行干燥、筛分和烧结，得到α-al2o3；

7、步骤(b)和步骤(c)无先后顺序。

8、在一种实施方式中，所述锂离子电池隔膜废料包括聚烯烃支撑层，以及在所述聚烯烃支撑层表面设置的高聚物胶层和陶瓷涂层。

9、在一种实施方式中，所述聚烯烃支撑层包括聚乙烯和/或聚丙烯。

10、在一种实施方式中，所述高聚物胶层包括pvdf。

11、在一种实施方式中，所述清洗剂包括活性材料与水；所述活性材料与水的质量比为(95～105):1；

12、所述活性材料包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠中的至少一种。

13、在一种实施方式中，所述离心处理的转速为300～1500r/min；所述离心处理的时间为10～60min。

14、在一种实施方式中，所述熔融处理的温度为170～310℃。

15、在一种实施方式中，所述施加压力的压力范围为0.5～3mpa。

16、在一种实施方式中，所述除磁处理采用除磁装置；所述除磁装置表面的磁场峰值强度为8000～15000gs。

17、在一种实施方式中，所述除磁装置的材质为钕铁硼。

18、在一种实施方式中，所述第一物料与所述烧结助剂的质量比为(96～98)：(2～4)；所述氧化钙和所述二氧化硅的质量比为(1～2)：(1～2)。

19、在一种实施方式中，所述聚乙烯醇溶液与所述第二物料的质量比为(1～1.2)：(49～249)；所述聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇的质量含量为1.5％～5％。

20、在一种实施方式中，所述球磨的时间为1～5h。

21、在一种实施方式中，所述筛分具体包括：将干燥后的物料过32～48目筛网，收集筛下物料。

22、在一种实施方式中，所述烧结的温度为1000～1600℃，所述烧结的时间为1～6h。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

24、锂离子电池隔膜中的支撑层与涂覆层间具有一定粘接性，将清洗剂作为分散介质，采用离心搅拌的方法可使固液分离，达到支撑层与涂覆层初步分离的效果，其产物进行分流处理，支撑层材料在一定温度下熔融挤出，再经冷却造粒和筛选即可得到符合生产需要的塑料颗粒；加工及运输过程中会引入大量金属杂质，经清洗和除磁处理后可明显降低金属杂质含量，将烧结助剂与第一物料按一定比例共混，在烧结过程中形成固-液相烧结体系，可在较为宽松的条件下获得高致密度的陶瓷粉体，适用于工业生产。

技术特征：

1.一种锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：

3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，所述清洗剂包括活性材料与水；所述活性材料与水的质量比为(95～105):1；所述活性材料包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，所述离心处理的转速为300～1500r/min；所述离心处理的时间为10～60min。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一种：

6.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一种：

7.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一种：

8.根据权利要求1～7中任一项所述的锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，所述球磨的时间为1～5h。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，所述筛分具体包括：将干燥后的物料过32～48目筛网，收集筛下物料。

10.根据权利要求1～7中任一项所述的锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，其特征在于，所述烧结的温度为1000～1600℃，所述烧结的时间为1～6h。

技术总结
本发明涉及锂离子电池隔膜废料的处理技术领域，具体涉及一种锂离子电池隔膜废料的回收处理方法。锂离子电池隔膜废料的回收处理方法，包括以下步骤：(a)将锂离子电池隔膜废料与清洗剂的混合物进行离心处理，得到第一混合体系及支撑层材料；(b)将支撑层材料进行熔融处理，得到聚烯烃熔体；(c)将第一混合体系进行除磁处理、施加压力，得到第一物料；再与烧结助剂进行混合，烧结助剂包括氧化钙和二氧化硅，得到第二物料；将第二物料与聚乙烯醇溶液的混合物进行球磨，再进行干燥、筛分和烧结，得到α‑Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;；步骤(b)和步骤(c)无先后顺序。本发明的方法可高效回收电池隔膜废料，并进一步得到符合生产需要的塑料颗粒及陶瓷粉体。

技术研发人员：关力波,黄士斌,王志彬,韦程,武麟童,黄丁丁
受保护的技术使用者：宁德卓高新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13