T/CI 1264-2025 廢舊鋰離子電池石墨負(fù)極材料的回收與再生技術(shù)規(guī)范

范圍
本文件規(guī)定了廢舊鋰離子電池中石墨負(fù)極材料回收及再生的技術(shù)指標(biāo)、負(fù)極材料回收與再生工藝流程、性能及雜質(zhì)含量、環(huán)境保護(hù)與安全，并描述了相應(yīng)的檢測(cè)方法。
本文件適用于動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、消費(fèi)電子電池等鋰離子電池中石墨負(fù)極材料的回收與再生。

術(shù)語和定義
GB/T 30902 界定的以及下列術(shù)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(biāo)物質(zhì)的技術(shù)。

技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)應(yīng)包含以下內(nèi)容。
a) 再生石墨純度不應(yīng)小于99.5%，嵌鋰比容量恢復(fù)至不應(yīng)小于330mAh·g-1，庫倫效率不應(yīng)小于91%。
b) 以初始極片質(zhì)量為基準(zhǔn)，回收率不應(yīng)小于90%。
c) 污染物排放指標(biāo): 含鋰、鐵廢料在回收利用過程中產(chǎn)生的廢水，經(jīng)收集、處理后，污染物排放濃度應(yīng)符合 GB 18599 的規(guī)定。

負(fù)極材料回收與再生工藝流程
石墨負(fù)極材料回收與再生工藝流程
石墨負(fù)極材料回收與再生工藝流程
石墨負(fù)極材料回收與再生工藝流程見圖1。


破碎
將廢舊負(fù)極粉材料分批次放進(jìn)球磨機(jī)中設(shè)置參數(shù)100r/min，研磨2h。
預(yù)處理
將破碎后的廢舊負(fù)極粉末置于預(yù)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(jié)劑及附著的有機(jī)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(shí)例說明。
a) 取經(jīng)預(yù)處理后的廢舊石墨負(fù)極粉末，加入摩爾比1∶1的乙二醇與氯化膽堿于反應(yīng)釜中，安裝回流冷凝裝備維持反應(yīng)過程中溶液的體積。
b) 通過恒溫控制反應(yīng)溫度保持在80℃，保持?jǐn)嚢柁D(zhuǎn)速為800r/min以上，反應(yīng)時(shí)間為10h。
洗滌干燥
反應(yīng)結(jié)束后，將固體經(jīng)去離子水、乙醇依次分別洗滌3次，并置于鼓風(fēng)干燥環(huán)境中干燥，最終得到再生的石墨負(fù)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(jí)乙醇，二級(jí)。
主要設(shè)備
反應(yīng)釜: 設(shè)備要求應(yīng)符合 GB/T 32708 的規(guī)定。
離心機(jī): 設(shè)備要求應(yīng)符合 GB/T 30099 的規(guī)定。
鼓風(fēng)烘箱: 設(shè)備要求應(yīng)符合 GB/T 30435 的規(guī)定。
馬弗爐: 設(shè)備要求應(yīng)符合 GB/T 28849 的規(guī)定。
球磨機(jī): 設(shè)備要求應(yīng)符合 GB/T 25708 的規(guī)定。

檢測(cè)方法
修復(fù)石墨負(fù)極的理化性質(zhì)、電化學(xué)性能及雜質(zhì)檢測(cè)方法應(yīng)符合表1的規(guī)定。


檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
水分含量          GB/T 24533
GB/T 24533-2019 鋰離子電池石墨類負(fù)極材料

性能及雜質(zhì)含量
修復(fù)石墨負(fù)極的理化性質(zhì)、電化學(xué)性能及雜質(zhì)含量應(yīng)符合表2的規(guī)定。



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