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T/CI 1264-2025 廢舊鋰離子電池石墨負極材料的回收與再生技術規范
范圍
本文件規定了廢舊鋰離子電池中石墨負極材料回收及再生的技術指標、負極材料回收與再生工藝流程、性能及雜質含量、環境保護與安全,并描述了相應的檢測方法。
本文件適用于動力電池、儲能電池、消費電子電池等鋰離子電池中石墨負極材料的回收與再生。
術語和定義
GB/T 30902 界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
深共晶溶劑(DES)浸出 deep eutectic solvent (DES) leaching
一種利用由氫鍵供體和受體組成的低共熔混合物作為綠色溶劑,來選擇性地溶解和提取目標物質的技術。
技術指標
技術指標應包含以下內容。
a) 再生石墨純度不應小于99.5%,嵌鋰比容量恢復至不應小于330mAh·g-1,庫倫效率不應小于91%。
b) 以初始極片質量為基準,回收率不應小于90%。
c) 污染物排放指標: 含鋰、鐵廢料在回收利用過程中產生的廢水,經收集、處理后,污染物排放濃度應符合 GB 18599 的規定。
負極材料回收與再生工藝流程
石墨負極材料回收與再生工藝流程
石墨負極材料回收與再生工藝流程
石墨負極材料回收與再生工藝流程見圖1。
破碎
將廢舊負極粉材料分批次放進球磨機中設置參數100r/min,研磨2h。
預處理
將破碎后的廢舊負極粉末置于預加熱爐中,溫度為500℃~600℃空氣氛圍鍛燒6h~8h,去除粉末中殘留的電解液、黏結劑及附著的有機化合物。
DES浸出過程
DES由供氫試劑與受氫試劑組合形成,選擇乙二醇和氯化膽堿組合實例說明。
a) 取經預處理后的廢舊石墨負極粉末,加入摩爾比1∶1的乙二醇與氯化膽堿于反應釜中,安裝回流冷凝裝備維持反應過程中溶液的體積。
b) 通過恒溫控制反應溫度保持在80℃,保持攪拌轉速為800r/min以上,反應時間為10h。
洗滌干燥
反應結束后,將固體經去離子水、乙醇依次分別洗滌3次,并置于鼓風干燥環境中干燥,最終得到再生的石墨負極粉末材料。
原輔料
乙二醇: 純度>99.9%。
氯化膽堿: 純度>99.9%。
去離子水: 純度>99.9%。
二級乙醇,二級。
主要設備
反應釜: 設備要求應符合 GB/T 32708 的規定。
離心機: 設備要求應符合 GB/T 30099 的規定。
鼓風烘箱: 設備要求應符合 GB/T 30435 的規定。
馬弗爐: 設備要求應符合 GB/T 28849 的規定。
球磨機: 設備要求應符合 GB/T 25708 的規定。
檢測方法
修復石墨負極的理化性質、電化學性能及雜質檢測方法應符合表1的規定。
檢驗標準
水分含量 GB/T 24533
GB/T 24533-2019 鋰離子電池石墨類負極材料
性能及雜質含量
修復石墨負極的理化性質、電化學性能及雜質含量應符合表2的規定。
京都電子KEM 卡爾·費休庫侖法水分儀MKC-710S + 卡爾·費休干燥爐ADP-611
