[發明專利]一種廢舊鋰離子電池電解液回收工藝

有效

• 申請號: 201810012129.2
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108281729B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 邱昭政;易先文;梁慶生;孫云龍;徐建兵;謝雙
• 申請（專利權）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 鄧義華;王瑋

本發明公開了一種廢舊鋰離子電池電解液回收工藝，包括：S01：將廢舊鋰電池干燥后進行拆解；S02：將拆解后的正極極片、負極極片和隔膜進行冷凍至液態成分無法流動，然后分別粉碎正極極片、負極極片和隔膜；S03：將粉碎后的正極極片、負極極片和隔膜分別投入有機溶劑中，浸泡后進行離心分離得到固體組分和濾液；S04：將濾液過濾得到純濾液；S05：將純濾液分別進行減壓蒸餾得到有機溶劑和濃縮濾液；S06：將濃縮濾液制成新鋰電池電解液。本發明中提供的廢舊鋰離子電池電解液的回收工藝不僅大大降低了鋰離子電池回收過程中對環境的污染、降低了回收成本，而且對廢舊鋰離子電池中的電解液實現了高效回收的目的，尤其適合大規模化進行回收處理。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池回收利用領域，具體涉及一種廢舊鋰離子電池電解液的回收工藝。

背景技術

鋰離子電池因其成本低、安全性能好、壽命長、比能量高、無記憶效應、環境友好等顯著優點，而被廣泛的應用于電子、交通、儲能、航天等領域。預計未來數年內，在鋰離子電池使用壽命結束后將會產生大量的廢舊電池。對于報廢的或已經梯次利用過的廢舊動力電池，已不具有使用價值，但這些電池中還含有大量的電解液，以及有色金屬(鋁箔，銅箔)和有價材料(正負極材料)，如果不處理或處理不好，不但會污染環境，而且還會造成資源浪費。目前我國電池的回收率不足2%，這是因為電池是一個復雜的化學體系，電池循環利用并不是一件簡單的事情，加之不同廠家的鋰電池材料和配方等各不相同，從廢舊鋰電池中直接回收正極材料、負極材料、電解液、隔膜等高附加值的中間品商業化難度很大。很多學者都在致力于從廢舊鋰離子電池正極電極材料上回收金屬資源的研究。但是，對電解液的回收研究工作還寥寥無幾，現有技術中并未存在有效的對廢舊鋰離子電池內電解液進行回收的工藝方法。

廢舊鋰電池的電解液中含有電解質六氟磷酸鋰、有機溶劑和添加劑，而六氟磷酸鋰易與水反應產生氟化氫氣體，氟化氫氣體有毒且腐蝕性很大；同時電解液中的有機溶劑容易揮發，閃點低，易燃燒。在電池拆解回收的過程中易引起燃燒、爆炸等安全性問題，且在回收中產生的煙氣或廢水對環境的污染性很大。廢舊鋰電池電解液回收的難點在于：

（1）電解液的分離問題。廢舊鋰電池中的電解液并不是像制備鋰電池中的注液過程的逆操作進行簡單的抽取就能達到目的。廢舊鋰電池中的電解液在電池電芯中往往已經與正負極片呈現浸潤狀態，難以分離。

（2）利用直接抽取的工藝進行電解液回收不僅操作困難、收集量少，而且收集到的電解液不均一，無法進行批量處理。

（3）現有技術中對殘留的廢舊鋰電池材料進行的是焚燒處理，殘留電解液往往氣化排出，不僅造成電解液的浪費，而且造成嚴重的環境污染。

另外，目前現有的技術大多都是將電解液有機溶劑與電解質（六氟磷酸鋰）各種組分分離。如申請號為201110427431.2的發明專利公開了一種回收鋰離子電池電解液的方法，是將電池中的電解液倒出，然后經過精餾回收有機溶劑，添加氟化氫后結晶回收六氟磷酸鋰。實際上從電池中幾乎倒不出電解液，絕大部分電解液都吸附在正負極和隔膜上，使得該方法沒有實際意義。又如，CN201310562566.9公開的一種廢舊鋰電池電解液及電解液廢水的處理方法提到，在對電解液進行真空精餾得到有機溶劑，在對剩余固體成分（主要為六氟磷酸鋰）進行處理時添加硫酸氫鉀，并經過500度煅燒5小時。這不僅引入了額外雜質還造成了極大的能源消耗，減少了其實際應用性。再如，CN201610654668.7公開的一種廢舊鋰離子電池中六氟磷酸鋰回收方法，通過向溶出液中通入HF經蒸餾獲得六氟磷酸鋰。本方法利用HF會造成成本增加，而且會引起環境污染。所獲得的六氟磷酸鋰也不能保證純度。