电容器集流体与活性物质及正、负极活性物质分离方法与流程

1.本发明涉及锂离子电容器回收技术领域，尤其涉及电容器集流体与活性物质及正、负极活性物质分离方法。


背景技术：

2.随着国家对储能行业的重视，小到家庭储能，达到万伏高压储能电堆，使得储能行业在2018年爆发之际，其应用范围也越来越广。那么进一步带来的退役回收问题也日益严峻起来。
3.锂离子电容器是一种兼具锂离子电池高能量密度和双电层电容器高功率特性的新型非对称电容器，锂离子电容器不仅在储能材料方面结合了锂离子电池的负极材料和双电层电容器的正极材料，同时还在应用范围上填补了锂离子电池与超级电容器之间的空白。在众多储能元件中，锂离子电池与双电层电容器由于突出的性能优势而受到广泛的关注，并在新能源汽车、轨道交通、重型机械、智能电网及军事航天等领域得到不同程度的规模化应用。
4.可以预见，在未来几年内，必然会出现紧随锂离子电池之后的锂离子电容器的退役潮。那么如何更好的利用锂离子电容器就显得尤为重要。
5.专利201610542460.6通过将电芯粉碎后，用水浸泡以除去隔膜，然后根据集流体密度不同通过循环水流速分离正负极集流体，然而本方法的缺点在于只关注于隔膜与集流体的分离，未关注活性物质之间的分离。
6.专利201510001261.x通过将电芯粉碎后浸入极性溶剂中是的浆料与隔膜和箔材分离，但本专利的劣势在于没有进一步分离正负极浆料。
7.专利201410522975.0通过跳汰选矿法或磁流体分选法将正负极分开。然后再通过将正负极极片放入高温液体中得到正极材料的方法，但是本方法可以将正负极极片分开，然而由于废旧电池中可能因为电解液干枯等原因导致极片上浆料脱落，因此本方法虽说可以将正负极分开，但是不能将分开正负极时的脱落浆料作进一步处理。
8.专利201610854417.3通过正负极混合浆料进入焚烧炉中烧掉粘结剂和负极石墨粉，得到三元废料。本方法以牺牲负极材料的方式，获得正极材料，不是很可取的处理方式。
9.因此，如何彻底的将正负极极片分开使得能够彻底将正负极集流体与活性物质分开，以及如何将正负极活性物质分开是一个非常有必要的研究课题。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于：为了解决如何彻底的将正负极极片分开使得能够彻底将正负极集流体与活性物质分开，以及如何将正负极活性物质分开的问题，而提出的电容器集流体与活性物质及正、负极活性物质分离方法。
11.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
12.电容器集流体与活性物质及正、负极活性物质分离方法，所述将放电后的锂离子
电容器粉碎后，通过水-气萃取机械反浮选的方法将隔膜、正负极集流体与活性物质的分离，以及通过重选法正负极集流体与活性物质的分离，以及通过絮凝-浮选联用的方式将正负极活性物质的分离。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述将锂离子电容器粉碎至10μm以下的粒度。
15.作为上述技术方案的进一步描述：
16.所述通过水-气萃取机械反浮选的方法将隔膜、正负极集流体与活性物质的分离的操作步骤为：将粉碎后的正负极集流体、正负极活性材料、隔膜的混合固体颗粒置于水-气萃取机械反浮选装置中，采用电解法产生氢气微粒来浮选疏水性的隔膜，从而获得含正负极集流体、正负极活性材料的混合固体颗粒的溶液。
17.作为上述技术方案的进一步描述：
18.所述通过重选法正负极集流体与活性物质的分离的操作步骤为：将含正负极集流体、正负极活性材料的混合固体颗粒的溶液通过重选法来分离出正负极集流体，并得到含正负极活性材料的溶液。
19.作为上述技术方案的进一步描述：
20.所述将含正负极活性材料的溶液清洗后，高温400～500℃处理。
21.作为上述技术方案的进一步描述：
22.所述通过絮凝-浮选联用的方式将正负极活性物质的分离的操作步骤为：将正负极活性材料的混合固体颗粒通过絮凝-浮选联用的方式，选择合适的捕收剂、起泡剂和调整剂来分离正负极活性材料，从而实现正负极活性物质的分离。
23.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
24.本发明中，完全采用矿选用的浮选法，不仅操作上可行，而且易于实现产业化；同时，本方法还可以彻底的将隔膜、正负极集流体与活性物质的分离，以及正负极集流体与活性物质的分离，以及正负极活性物质的分离。
附图说明
25.图1为本发明提出的电容器集流体与活性物质及正、负极活性物质分离方法的流程框图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：电容器集流体与活性物质及正、负极活性物质分离方法，将放电后的锂离子电容器粉碎后，通过水-气萃取机械反浮选的方法将隔膜、正负极集流体与活性物质的分离，以及通过重选法正负极集流体与活性物质的分离，以及通过絮凝-浮选联用的方式将正负极活性物质的分离。
28.具体的，如图1所示，将锂离子电容器粉碎至10μm以下的粒度，通过水-气萃取机械
反浮选的方法将隔膜、正负极集流体与活性物质的分离的操作步骤为：将粉碎后的正负极集流体、正负极活性材料、隔膜的混合固体颗粒置于水-气萃取机械反浮选装置中，采用电解法产生氢气微粒来浮选疏水性的隔膜，从而获得含正负极集流体、正负极活性材料的混合固体颗粒的溶液，通过重选法正负极集流体与活性物质的分离的操作步骤为：将含正负极集流体、正负极活性材料的混合固体颗粒的溶液通过重选法来分离出正负极集流体，并得到含正负极活性材料的溶液，将含正负极活性材料的溶液清洗后，高温400～500℃处理，通过絮凝-浮选联用的方式将正负极活性物质的分离的操作步骤为：将正负极活性材料的混合固体颗粒通过絮凝-浮选联用的方式，选择合适的捕收剂、起泡剂和调整剂来分离正负极活性材料，从而实现正负极活性物质的分离。
29.工作原理：首先，将废旧锂离子电容包进行放电操作：将废旧锂离子电容器放入3.5％nacl水溶液中，直至完全放电，其次，将放电后的锂离子电容器进行粉碎操作:将放电后粉碎后的锂离子电容器的电解液和固体颗粒分离后，得到正负极集流体、正负极活性材料、隔膜的混合固体颗粒，将混合固体颗粒磨碎至10μm以下，最后，第一步通过水-气萃取机械反浮选的方法将隔膜、正负极集流体与活性物质的分离：将其置于水-气萃取机械反浮选装置中，采用电解法产生氢气微粒来浮选疏水性的隔膜，从而获得含正负极集流体、正负极活性材料的混合固体颗粒的溶液；第二步通过重选法正负极集流体与活性物质的分离：将含正负极集流体、正负极活性材料的混合固体颗粒的溶液通过重选法来分离出正负极集流体，并得到含正负极活性材料的溶液。将含正负极活性材料的溶液清洗后，高温400～500℃处理；第三步通过絮凝-浮选联用的方式将正负极活性物质的分离：将正负极活性材料的混合固体颗粒通过絮凝-浮选联用的方式，选择合适的捕收剂、起泡剂和调整剂来分离正负极活性材料，从而实现正负极活性物质的分离。
30.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。