Brevet FR3144168A1 — publié le 20240628

Ce qui est divulgué est une masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium provenant d'une batterie et son procédé de préparation. Selon le procédé, une batterie lithium-ion usagée est broyée sous une solution de chlorure de calcium pour générer un sel de lithium, du phosphate de calcium et du fluorure de calcium, le graphite est désorbé par trempage, les scories de graphite sont séparées par flottation, un résidu de filtre est rincé et désorbé à l'aide d'un solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé à une température légèrement élevée, puis tamisé pour obtenir des feuilles de cuivre et d'aluminium, le solvant organique est récupéré après refroidissement et un matériau solide est obtenu, et le matériau solide est calciné à une haute température pour éliminer le carbone résiduel, obtenant ainsi une masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium. Un solvant non polaire, dans lequel le PVDF est insoluble, est utilisé dans la présente divulgation, de sorte que le PVDF à l'état fondu puisse être éliminé par rinçage. Après refroidissement, le PVDF se solidifie puis est directement séparé du solvant organique, permettant ainsi une récupération efficace du solvant organique. MASSE NOIRE SANS CARBONE A FAIBLE TENEUR EN CUIVRE ET ALUMINIUM ET SON PROCEDE DE PREPARATION La présente divulgation appartient au domaine technique du recyclage d'une batterie lithium-ion, et concerne spécifiquement une masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium provenant d'une batterie et son procédé de préparation. ARRIÈRE-PLAN Les parties recyclables d'une batterie lithium-ion usagée comprennent principalement du matériau de cathode, du matériau d'anode, une solution électrolytique, un diaphragme, une coque et une plaque de recouvrement, etc. La cathode comprend généralement les matières premières de base principales telles qu'un composé d'intercalation à base de lithium Li x M y X z (M étant généralement du nickel, du cobalt, du manganèse, du vanadium et du fer, etc.), du fluorure de polyvinylidène (PVDF) et une feuille d'aluminium ; et le matériau d'anode comprend généralement du graphite, un liant et une feuille de cuivre, etc. La solution électrolytique est généralement composée d'un sel conducteur qui est principalement du LiPF 6 et d'un système de solvants mixtes dominé par le carbonate d'éthylène (EC) et le polycarbonate (PC), le carbonate de diméthyle (DMC) et le carbonate d'éthyle et de méthyle (EMC). Le diaphragme est généralement du polyéthylène, une membrane microporeuse en polypropylène, ainsi qu'un copolymère de propylène et d'éthylène, et un homopolymère de polyéthylène, etc. Avec le développement rapide des applications des batteries au lithium, la séparation et la récupération des substances de valeur après mise au rebut vont devenir un problème technique important. Pour la séparation et le traitement des déchets de batteries lithium-ion, par exemple dans les brevets, la plupart des fabricants nationaux et étrangers adoptent actuellement la méthode du simple démontage et du grillage direct pour volatiliser les matières organiques ou les décomposer à haute température. Une telle méthode génère une grande quantité de gaz toxiques et nocifs et, en même temps, en raison de la présence de fluorure d'hydrogène, des exigences élevées sont imposées aux équipements de combustion et aux processus de traitement ultérieurs. Bien que le processus de prétraitement par pyrolyse soit souvent adopté dans la production industrielle existante pour récupérer la masse noire des batteries, il reste encore quelques problèmes majeurs, parmi lesquels les suivants, par exemple. (1) La température pour la pyrolyse conventionnelle est de 500 °C ou plus, et en raison de la complexité des types de matériaux, la solution électrolytique et le diaphragme brûleront à cette température, ce qui est fortement susceptible de provoquer de violentes réactions locales dans le four de pyrolyse, entraînant un emballement de température, et le métal aluminium dans la batterie subira une réaction aluminothermique à une température de 600 °C ou plus, ce qui entraînera une forte augmentation instantanée de la température, provoquant une combustion du four de pyrolyse et posant un risque de sécurité important. (2) Les métaux, le cuivre et l'aluminium dans la batterie, sont largement oxydés à cette température, ce qui entraîne une teneur élevée en impuretés dans la poudre de la batterie, et lors du processus de lixiviation acide ultérieur, les oxydes seront dissous, produisant une grande quantité de scories de cuivre et d'aluminium, qui consomment une grande quantité d'acide et d'alcali lors de la lixiviation et de l'élimination du fer et de l'aluminium, ce qui entraîne une faible valeur supplémentaire du produit et exerce une forte pression sur la purification ultérieure. Bien qu'un gaz inerte puisse être utilisé pour la pyrolyse anaérobie afin d'améliorer l'oxydation du cuivre et de l'aluminium, il est difficile d'obtenir une étanchéité complète dans les équipements existants, de sorte qu'une partie du cuivre et de l'aluminium sont encore oxydés. (3) En raison de la présence de graphite dans la masse noire, la dissolution des éléments métalliques est entravée lors de la réaction de lixiviation ultérieure, et lorsque le graphite est séparé, certains éléments métalliques seront entraînés, ce qui entraînera un faible rendement en métal et apportera une grande quantité de résidus de carbone en aval, et les résidus de carbone doivent être recyclés et traités par des fabricants spécialisés. RÉSUMÉ La présente divulgation vise à résoudre au moins un des problèmes techniques précités existant dans l'art antérieur. A cette fin, la présente divulgation concerne une masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium provenant d'une batterie et son procédé de préparation. Le procédé comprend : le broyage sous un liquide, le trempage, la flottation et la séparation d'une anode en graphite, et la soumission de celle-ci à une désorption à basse température pour récupérer la masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium. Selon un aspect de la présente divulgation, une masse noire sans carbone provenant d'une batterie à faible teneur en cuivre et en aluminium est pourvue, qui a une teneur en eau inférieure ou égale à 1,0 % en poids, une teneur totale en éléments métalliques de nickel, de cobalt et du manganèse supérieur ou égal à 50,0 % en poids, une teneur en lithium supérieure ou égale à 5,5 % en poids, une teneur en cuivre inférieure ou égale à 0,8 % en poids, une teneur en aluminium inférieure ou égale à 1,0 % en poids, et une teneur en carbone inférieure ou égale à 0,2 % en poids. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, la masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium provenant d'une batterie a une taille de particule inférieure ou égale à 0,25 mm. La présente divulgation concerne en outre un procédé de préparation de la masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium à partir d'une batterie, qui comprend les étapes suivantes : S1 : décharger et démonter une batterie lithium-ion usagée, puis placer celle-ci dans une solution de chlorure de calcium pour le broyer afin d'obtenir un matériau broyé ; S2 : tremper le matériau broyé en continu dans la solution de chlorure de calcium, et ajouter un modificateur de surface et un agent moussant pour obtenir une suspension, gonfler la suspension, séparer une scorie de graphite flottante, puis soumettre une suspension restante à une séparation solide-liquide pour obtenir un résidu de filtre ; S3 : sécher le résidu de filtre pour obtenir un résidu de filtre séché, puis mélanger le résidu de filtre séché avec un solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé pour obtenir une suspension organique, chauffer la suspension organique entre 200 °C et 250 °C sous agitation, puis tamisage de la suspension organique à une température de 200 °C à 250 °C pour obtenir un matériau surdimensionné et un matériau sous-dimensionné, le solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé a un point d'ébullition de 200 °C ou plus ; et S4 : condenser le matériau sous-dimensionné à 50 °C à 80 °C et effectuer une séparation solide-liquide pour obtenir le solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé et un matériau solide, soumettre le matériau solide à une calcination aérobie pour obtenir une faible teneur en cuivre et une masse noire en aluminium sans carbone provenant de la batterie. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, la batterie lithium-ion usagée est au moins une batterie parmi une batterie lithium-ion ternaire, une batterie au lithium-oxyde de cobalt, une batterie au lithium-oxyde de manganèse ou une batterie au lithium-oxyde de nickel. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, la solution de chlorure de calcium a une concentration de 0,1 mol/L à 1 mol/L, et une teneur en solides pendant le processus de concassage est contrôlée pour être de 100 g/L à 200 g/L. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, le matériau broyé a une granulométrie inférieure ou égale à 5 cm. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, le trempage dure de 2 h à 4 h. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, le modificateur de surface est au moins l'un parmi le méthanol, l’éthanol, le propanol ou le kérosène. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, une quantité ajoutée du modificateur de surface est de 1 g/t à 10 g/t. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, l'agent moussant est le méthylisobutylcarbinol. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, une quantité ajoutée de l'agent moussant est de 0,02 g/t à 0,10 g/t. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, la vitesse de gonflage est de 0,1 m 3 /min à 0,5 m 3 /min. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, le séchage est effectué à une température de 100 °C à 120 °C pendant 1 h à 2 h. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, le solvant organique non polaire ayant le point d'ébullition élevé est au moins l'un parmi le sébacate de dibutyle, l'acide oléique, la glycérine, le phtalate de dioctyle ou le sébacate de dioctyle. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, un rapport solide-liquide du résidu de filtre au solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé est de 100 g/L à 200 g/L. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, l'agitation est réalisée à une vitesse de rotation de 150 tr/min à 300 tr/min. En outre, l'agitation dure 1 h à 2 h. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, le tamisage est effectué au moyen d'un tamis ayant une taille d'ouverture de 2 mm à 3 mm. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S4, la calcination aérobie est réalisée à une température de 500 °C à 1 000 °C. En outre, la calcination aérobie dure de 10 à 20 minutes. Selon un mode de réalisation préféré de la présente divulgation, la présente divulgation présente au moins les effets bénéfiques suivants. 1. Dans la présente divulgation, compte tenu des problèmes de susceptibilité élevée aux risques pour la sécurité, d'oxydation de grande surface du cuivre et de l'aluminium et de teneur élevée en carbone dans la masse noire à des températures de pyrolyse élevées pour une batterie lithium-ion usagée, la batterie usagée est soumise à un concassage sous un liquide, trempage et flottage, pour traiter la solution électrolytique et séparer les scories de graphite, les feuilles de cuivre et d'aluminium et la masse noire sont séparées par rinçage et désorption avec un solvant organique pour récupérer les feuilles de cuivre et d'aluminium de grande valeur et la messe noire. 2. Premièrement, la batterie lithium-ion usagée est broyée sous une solution de chlorure de calcium, où un sel électrolytique, l'hexafluorophosphate de lithium, réagit avec le chlorure de calcium pour générer un sel de lithium, du phosphate de calcium et du fluorure de calcium, afin d'éviter la pollution de l'environnement causée par sa décomposition. Pendant le processus de trempage, le graphite est désorbé par trempage en utilisant la caractéristique selon laquelle le liant à base d'eau de l'anode est facilement soluble dans l'eau. Après flottation, le graphite et le diaphragme, etc., dans le matériau concassé flottent pour séparer les scories de graphite, et les scories de graphite sont ensuite soumises à une séparation solide-liquide pour obtenir le résidu de filtre. Pour le liant tel que le PVDF, etc., dans la cathode du résidu de filtre, le solvant organique non polaire ayant le point d'ébullition élevé est utilisé pour le rinçage et la désorption à une température légèrement élevée, à cette température, le PVDF fond et est évacuée par le solvant organique sous agitation, réalisant ainsi la désorption de la poudre de cathode, puis la poudre de cathode est ensuite tamisée à cette température pour obtenir les feuilles de cuivre et d'aluminium. Après refroidissement du matériau sous-dimensionné, en raison de l'insolubilité du PVDF dans le solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé, une séparation solide-liquide est réalisée après solidification du PVDF, pour récupérer le solvant organique et obtenir un matériau solide, et le matériau solide est calciné à haute température pour éliminer le carbone résiduel, obtenant ainsi une masse noire sans carbone et à faible teneur en cuivre et en aluminium. Par rapport à un solvant organique général, un solvant non polaire dans lequel le PVDF est insoluble est utilisé dans la présente divulgation, de sorte que le PVDF à l'état fondu puisse être éliminé par rinçage. Après refroidissement, le PVDF se solidifie puis est directement séparé du solvant organique, permettant ainsi une récupération efficace du solvant organique. La présente divulgation sera décrite plus en détail ci-dessous en conjonction avec des dessins et des exemples annexés, dans lesquels : est un organigramme du processus dans l'exemple 1 de la présente divulgation. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION Les concepts et effets techniques de la présente divulgation seront clairement et complètement décrits ci-dessous en conjonction avec des exemples, de manière à permettre une compréhension complète des objets, caractéristiques et effets de la présente divulgation. Évidemment, les exemples décrits ne constituent qu'une partie des exemples de la présente divulgation, plutôt que la totalité des exemples. Sur la base des exemples de la présente divulgation, d'autres exemples obtenus par l'homme du métier sans travail créatif entrent dans le champ de protection de la présente divulgation. Exemple 1 En référence à la , un procédé de recyclage d'une masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium provenant d'une batterie a été proposé, et les étapes spécifiques étaient les suivantes : Étape 1 : décharger et démonter une batterie lithium-ion ternaire usagée, puis la placer dans une solution de chlorure de calcium de 0,1 mol/L et la broyer en un matériau broyé ayant une taille de particule de 5 cm ou moins, et contrôler la teneur en solides pour être de 200 g/L ; Étape 2 : tremper le matériau broyé en continu dans une solution de chlorure de calcium pendant 4 h, ajouter un modificateur de surface et un agent moussant, et enfin gonfler une suspension obtenue, du méthanol ayant été utilisé comme modificateur de surface et du méthylisobutylcarbinol ayant été utilisé comme agent moussant, une quantité ajoutée du modificateur de surface ayant été de 1 g/t, une quantité ajoutée de l'agent moussant ayant été de 0,02 g/t, et une vitesse de gonflage ayant été de 0,5 m 3 /min ; Étape 3 : séparer les scories de graphite flottant avec de la mousse, puis soumettre la barbotine obtenue à un filtre-presse pour obtenir un résidu de filtre ; Étape 4 : sécher le résidu de filtre à 100 °C pendant 2 h, ajouter un solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé selon un rapport solide-liquide de 100 g/L, chauffer le mélange à 250 °C et agiter à 300 tr/min pendant 1 h, le solvant organique non polaire ayant le point d'ébullition élevé ayant été le sébacate de dibutyle ; Étape 5 : maintenir la température de 250 °C et tamiser la suspension organique à l'aide d'un tamis ayant une taille d'ouverture de 0,25 mm pour obtenir un matériau sous-dimensionné et un matériau surdimensionné ; Étape 6 : condensation du matériau sous-dimensionné à 80 °C, réalisation d'une séparation centrifuge pour récupérer le solvant organique et obtenir un matériau solide ; et Étape 7 : soumettre le matériau solide à une calcination aérobie à 1 000 °C pendant 10 min pour obtenir la masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium avec une teneur en eau inférieure ou égale à 1,0 % en poids. Exemple 2 Un procédé de recyclage d'une masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium provenant d'une batterie a été pourvu, et les étapes spécifiques étaient les suivantes : Étape 1 : décharger et démonter une batterie usagée à l'oxyde de lithium et de cobalt, puis la placer dans une solution de chlorure de calcium de 0,5 mol/L et la broyer en un matériau broyé ayant une taille de particule de 5 cm ou moins, et contrôler la teneur en solides à 150 g/L ; Étape 2 : tremper le matériau broyé en continu dans une solution de chlorure de calcium pendant 3 h, ajouter un modificateur de surface et un agent moussant, et enfin gonfler une suspension obtenue, du kérosène ayant été utilisé comme modificateur de surface et du méthylisobutylcarbinol ayant été utilisé comme agent moussant, une quantité ajoutée du modificateur de surface ayant été de 5 g/t, une quantité ajoutée de l'agent moussant ayant été de 0,05 g/t, et une vitesse de gonflage ayant été de 0,3 m 3 /min ; Étape 3 : séparer les scories de graphite flottant avec de la mousse, puis soumettre la barbotine obtenue à un filtre-presse pour obtenir un résidu de filtre ; Étape 4 : sécher le résidu de filtre à 110 °C pendant 1,5 h, ajouter un solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé selon un rapport solide-liquide de 150 g/L, chauffer le mélange à 230 °C et agiter à 200 tr/min pendant 1,5 h, le solvant organique non polaire ayant le point d'ébullition élevé ayant été l'acide oléique ; Étape 5 : maintenir la température de 230 °C et tamiser la suspension organique à l'aide d'un tamis ayant une taille d'ouverture de 0,25 mm pour obtenir un matériau sous-dimensionné et un matériau surdimensionné ; Étape 6 : condenser le matériau sous-dimensionné à 70 °C, réaliser une séparation centrifuge pour récupérer le solvant organique et obtenir un matériau solide ; et Étape 7 : soumettre le matériau solide à une calcination aérobie à 800 °C pendant 15 min pour obtenir la masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium avec une teneur en eau inférieure ou égale à 1,0 % en poids. Exemple 3 Un procédé de recyclage d'une masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium provenant d'une batterie a été pourvu, et les étapes spécifiques étaient les suivantes : Étape 1 : décharger et démonter une batterie lithium-ion ternaire usagée, puis la placer dans une solution de chlorure de calcium de 1 mol/L et la broyer en un matériau broyé ayant une taille de particule de 5 cm ou moins, et contrôler la teneur en solides pour être de 100 g/L ; Étape 2 : tremper le matériau broyé en continu dans une solution de chlorure de calcium pendant 2 h, ajouter un modificateur de surface et un agent moussant, et enfin gonfler une suspension obtenue, du propanol ayant été utilisé comme modificateur de surface et du méthylisobutylcarbinol ayant été utilisé comme agent moussant, une quantité ajoutée du modificateur de surface ayant été de 10 g/t, une quantité ajoutée de l'agent moussant ayant été de 0,10 g/t, et une vitesse de gonflage ayant été de 0,1 m 3 /min ; Étape 3 : séparer les scories de graphite flottant avec de la mousse, puis soumettre la barbotine obtenue à un filtrage sur presse pour obtenir un résidu de filtre ; Étape 4 : sécher le résidu de filtration à 120 °C pendant 1 h, ajouter un solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé selon un rapport solide-liquide de 200 g/L, chauffer le mélange à 200 °C et agiter à 150 tr/min pendant 2 h, le solvant organique non polaire ayant le point d'ébullition élevé ayant été la glycérine ; Étape 5 : maintenir la température de 200 °C et tamiser la suspension organique à l'aide d'un tamis ayant une taille d'ouverture de 0,25 mm pour obtenir un matériau sous-dimensionné et un matériau surdimensionné ; Étape 6 : condenser le matériau sous-dimensionné à 50 °C, réaliser une séparation centrifuge pour récupérer le solvant organique et obtenir un matériau solide ; et Étape 7 : soumettre le matériau solide à une calcination aérobie à 500 °C pendant 20 min pour obtenir la masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium avec une teneur en eau inférieure ou égale à 1,0 % en poids. Exemple comparatif 1 Un procédé de récupération de la masse noire de la batterie a été pourvu, qui diffère de l'exemple 1 en ce que : à l'étape 4, le résidu de filtre n'a pas été mélangé avec un solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé, mais a été directement chauffé. Les étapes spécifiques étaient les suivantes : Étape 1 : décharger et démonter une batterie lithium-ion ternaire usagée, puis la placer dans une solution de chlorure de calcium de 0,1 mol/L et la broyer en un matériau broyé ayant une taille de particule de 5 cm ou moins, et contrôler la teneur en solides pour être de 200 g/L ; Étape 2 : tremper le matériau broyé en continu dans une solution de chlorure de calcium pendant 4 h, ajouter un modificateur de surface et un agent moussant, et enfin gonfler une suspension obtenue, du méthanol ayant été utilisé comme modificateur de surface et du méthylisobutylcarbinol ayant été utilisé comme agent moussant, une quantité ajoutée du modificateur de surface ayant été de 1 g/t, une quantité ajoutée de l'agent moussant ayant été de 0,02 g/t, et une vitesse de gonflage ayant été de 0,5 m 3 /min ; Étape 3 : séparer les scories de graphite flottant avec de la mousse, puis soumettre la barbotine obtenue à un filtre-presse pour obtenir un résidu de filtre ; Étape 4 : sécher le résidu de filtre à 100 °C pendant 2 h et le chauffer à 250 °C pendant 1 h ; Étape 5 : tamiser les résidus de filtre chauffés par un tamis ayant une taille d'ouverture de 0,25 mm pour obtenir un matériau sous-dimensionné, et un matériau surdimensionné constitué de feuilles de cuivre et d'aluminium ; et Étape 6 : soumettre le matériau sous-dimensionné à une calcination aérobie à 1 000 °C pendant 10 min pour obtenir la masse noire. Exemple comparatif 2 Un procédé de récupération de la masse noire de la batterie a été pourvu, qui diffère de l'exemple 2 en ce sens que : à l'étape 4, le résidu de filtre n'a pas été mélangé avec un solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé, mais a été directement chauffé. Les étapes spécifiques étaient les suivantes : Étape 1 : décharger et démonter une batterie usagée à l'oxyde de lithium et de cobalt, puis la placer dans une solution de chlorure de calcium de 0,5 mol/L et la broyer en un matériau broyé ayant une taille de particule de 5 cm ou moins, et contrôler la teneur en solides à 150 g/L ; Étape 2 : tremper le matériau broyé en continu dans une solution de chlorure de calcium pendant 3 h, ajouter un modificateur de surface et un agent moussant, et enfin gonfler une suspension obtenue, du kérosène ayant été utilisé comme modificateur de surface et du méthylisobutylcarbinol ayant été utilisé comme agent moussant, une quantité ajoutée du modificateur de surface ayant été de 5 g/t, une quantité ajoutée de l'agent moussant ayant été de 0,05 g/t, et une vitesse de gonflage ayant été de 0,3 m 3 /min ; Étape 3 : séparer les scories de graphite flottant avec de la mousse et soumettre la barbotine obtenue à un filtre-presse pour obtenir un résidu de filtre ; Étape 4 : sécher le résidu de filtre à 110 °C pendant 1,5 h et le chauffer à 230 °C pendant 1,5 h ; Étape 5 : tamiser les résidus de filtre chauffés à l'aide d'un tamis ayant une taille d'ouverture de 0,25 mm pour obtenir un matériau sous-dimensionné, et un matériau surdimensionné constitué de feuilles de cuivre et d'aluminium ; et Étape 6 : soumettre le matériau sous-dimensionné à une calcination aérobie à 800 °C pendant 15 min pour obtenir la masse noire. Exemple comparatif 3 Un procédé de récupération de la masse noire de la batterie a été pourvu, qui différait de l'exemple 3 en ce que : à l'étape 4, le résidu de filtre n'était pas mélangé avec un solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé, mais était directement chauffé. Les étapes spécifiques étaient les suivantes : Étape 1 : décharger et démonter une batterie lithium-ion ternaire usagée, puis la placer dans une solution de chlorure de calcium de 1 mol/L et la broyer en un matériau broyé ayant une taille de particule de 5 cm ou moins, et contrôler la teneur en solides pour être de 100 g/L ; Étape 2 : tremper le matériau broyé en continu dans une solution de chlorure de calcium pendant 2 h, ajouter un modificateur de surface et un agent moussant, et enfin gonfler une suspension obtenue, du propanol ayant été utilisé comme modificateur de surface et du méthylisobutylcarbinol ayant été utilisé comme agent moussant, une quantité ajoutée du modificateur de surface ayant été de 10 g/t, une quantité ajoutée de l'agent moussant ayant été de 0,10 g/t, et une vitesse de gonflage ayant été de 0,1 m 3 /min ; Étape 3 : séparer les scories de graphite flottant avec de la mousse et soumettre la barbotine obtenue à un filtre-presse pour obtenir un résidu de filtre ; Étape 4 : sécher le résidu de filtre à 120 °C pendant 1 h et le chauffer à 200 °C pendant 2 h ; Étape 5 : tamiser les résidus de filtre chauffés à l'aide d'un tamis ayant une taille d'ouverture de 0,25 mm pour obtenir un matériau sous-dimensionné, et un matériau surdimensionné constitué de feuilles de cuivre et d'aluminium ; et Étape 6 : soumettre le matériau sous-dimensionné à une calcination aérobie à 500 °C pendant 20 min pour obtenir la masse noire. Les masses noires obtenues dans les exemples 1 à 3 et les exemples comparatifs 1 à 3 ont été testées. Les résultats sont présentés dans le tableau 1. Teneur en aluminium dans la masse noire (% en poids) Teneur en cuivre dans la masse noire (% en poids) Teneur en carbone dans la masse noire (% en poids) Teneur totale en nickel, cobalt et manganèse dans la masse noire (% en poids) Teneur en lithium dans la masse noire (% en poids) Teneur en nickel, cobalt et manganèse dans une feuille métallique (% en poids) Exemple 1 0,37 0,25 0,16 52,7 5,66 0,38 Exemple 2 0,35 0,28 0,12 55.1 5,63 0,39 Exemple 3 0,39 0,27 0,14 53.4 5,64 0,42 Exemple comparatif 1 0,38 0,29 0,17 53,9 5,57 28,9 Exemple comparatif 2 0,41 0,26 0,18 53,8 5,61 27,6 Exemple comparatif 3 0,36 0,28 0,19 54,2 5,59 28,1 Comme le montre le tableau 1, dans les exemples comparatifs 1 à 3, les teneurs en éléments métalliques nickel, cobalt et manganèse dans les feuilles métalliques sont relativement élevées, indiquant une désorption incomplète de la poudre cathodique. Bien que les exemples de la présente divulgation aient été illustrés en détail ci-dessus en conjonction avec les dessins annexés, la présente divulgation ne s'y limite pas. Dans le cadre des connaissances possédées par l'homme du métier, diverses variantes peuvent être apportées sans s'écarter des objectifs de la présente description. De plus, les exemples de la présente divulgation et les caractéristiques des exemples peuvent être combinés les uns avec les autres s'ils ne sont pas en collision. Une masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium provenant d'une batterie, ayant une teneur en eau inférieure ou égale à 1,0 % en poids, une teneur totale en éléments métalliques de nickel, de cobalt et de manganèse supérieure ou égale à 50,0 % en poids, une teneur en lithium supérieure ou égale à 5,5 % en poids, une teneur en cuivre inférieure ou égale à 0,8 % en poids, une teneur en aluminium inférieure ou égale à 1,0 % en poids et une teneur en carbone inférieure ou égale à 0,2 % en poids. Procédé de préparation de la masse noire sans carbone à faible teneur en cuivre et en aluminium issue de batterie selon la revendication 1, comprenant les étapes suivantes : S1 : décharger et démonter une batterie lithium-ion usagée, puis placer celle-ci dans une solution de chlorure de calcium pour la broyer afin d'obtenir un matériau broyé ; S2 : tremper le matériau broyé dans une solution de chlorure de calcium, et ajouter un modificateur de surface et un agent moussant pour obtenir une suspension, gonfler la suspension, séparer une scorie de graphite flottant, puis soumettre une suspension restante à une séparation solide-liquide pour obtenir un résidu de filtre ; S3 : sécher le résidu de filtre pour obtenir un résidu de filtre séché, puis mélanger le résidu de filtre séché avec un solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé pour obtenir une suspension organique, chauffer la suspension organique à une température de 200 °C à 250 °C sous agitation, puis tamiser la suspension organique à une température de 200 °C à 250 °C pour obtenir un matériau surdimensionné et un matériau sous-dimensionné, le solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé ayant un point d'ébullition de 200 °C ou plus ; et S4 : condenser le matériau sous-dimensionné à une température de 50 °C à 80 °C et réaliser une séparation solide-liquide pour obtenir le solvant organique non polaire ayant un point d'ébullition élevé et un matériau solide, et soumettre le matériau solide à une calcination aérobie pour obtenir la masse noire à faible teneur en cuivre et en aluminium sans carbone à partir de la batterie. Procédé de préparation selon la revendication 2, à l'étape S1, la solution de chlorure de calcium ayant une concentration de 0,1 mol/L à 1 mol/L, et une teneur en solides lors du broyage étant contrôlée pour être de 100 g/L à 200 g/L. Procédé de préparation selon la revendication 2, à l'étape S1, le matériau broyé ayant une granulométrie inférieure ou égale à 5 cm. Procédé de préparation selon la revendication 2, à l'étape S2, le trempage durant 2 h à 4 h. Procédé de préparation selon la revendication 2, à l'étape S2, le modificateur de surface étant au moins l'un parmi le méthanol, l'éthanol, le propanol ou le kérosène. Procédé de préparation selon la revendication 2, à l'étape S2, l'agent moussant étant le méthylisobutylcarbinol. Procédé de préparation selon la revendication 2, à l'étape S3, le solvant organique non polaire ayant le point d'ébullition élevé étant au moins l'un parmi le sébacate de dibutyle, l'acide oléique, la glycérine, le phtalate de dioctyle ou le sébacate de dioctyle. Procédé de préparation selon la revendication 2, à l'étape S3, un rapport solide-liquide du résidu de filtre au solvant organique non polaire ayant le point d'ébullition élevé étant de 100 g/L à 200 g/L. Procédé de préparation selon la revendication 2, à l'étape S4, la calcination aérobie étant réalisée à une température de 500 °C à 1 000 °C.