[發明專利]一種廢舊鋰電池電解液資源化處理方法

在審

• 申請號: 201810315857.0
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108565519A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 張強
• 申請（專利權）人: 佛山市歐特克朗科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;C01B25/10
• 代理公司: 佛山粵進知識產權代理事務所(普通合伙) 44463
• 代理人: 王余錢

本發明公開一種廢舊鋰電池電解液資源化處理方法，其先將廢舊鋰電池沖洗干凈，采用0.5?1.2C的倍率放電至0.5V以下，將電池防爆口開孔，在不高于?50℃的溫度下收集電解液；在惰性氣氛保護下，將電解液注入到超臨界流體萃取裝置反應釜中，以二氧化碳為萃取劑，乙腈為共溶劑，設置萃取壓力、萃取溫度、萃取時間等參數進行萃取，收集萃取液；將萃取液在100?130℃進行蒸餾處理，分離得到電解質鹽LiPF₆。本發明在低溫下收集電解液，防止電解液暴露在空氣中遇水分解產生有毒氣體，達到了對電池拆開后電解液的收集并減少其危害的目的；本發明采用超臨界流體萃取方法可高效分離鋰離子電解液，配合后續蒸餾處理，得到純度較高的LiPF₆電解質鹽，簡單環保，減少污染。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池回收領域，涉及一種廢舊鋰電池電解液資源化處理的方法，尤其涉及電解液中六氟磷酸鋰的分離和回收的方法。

背景技術

由于化石燃料的短缺以及污染，目前在全球范圍內重點發展電動車、儲能電池等新能源產業，其中鋰電池是公認的理想儲能元件，得到更高的關注。近年來新能源汽車增長迅速，車用動力電池也出現爆發式的發展，由于鋰電池壽命有限，不久的將來也必然面對大量的報廢和退役電池的回收問題。

鋰離子電池的主要構成包括外殼、正極材料、負極材料、集流體、隔膜和電解液，許多都是值得回收的有價成分，目前對外殼、正極材料、負極材料、集流體的回收在國內外都有了一定的研究，該回收方法相對簡單環保安全，回收的過程也多種多樣，但對于電解液部分，由于其組分復雜，回收的方法比較有限。電解液所占電池成本比例約為12％，但由于我國電解液的生產能力不足以及高純鋰鹽的生產技術被日本企業所壟斷，因此電解液的利潤較高，可達到40％，是所有鋰離子電池材料成本中盈利能力較強的成分之一。由于六氟磷酸鋰具有良好的導電性和電化學穩定性，是目前主流的鋰電池電解液電解質。

電解液中含有較多種類的有機溶劑，對環境的污染有很大的影響，目前鋰離子電池回收方法都不重視電解液的回收，殘留的電解液會造成嚴重的安全隱患，還會引發不可忽視的環境問題:火法處理時電解液中有機溶劑在高溫下熱解成水蒸氣、CO₂和有機小分子，而LiPF₆則熱解出PF₅和HF等氣體，最終生成含氟粉塵和廢氣向外排放。濕法處理利用堿液溶解集流體鋁箔或酸液溶解正極活性物質，可使電解質鋰鹽水解生成HF和PF₅，極易與堿液形成可溶性氟化物，造成水體的氟污染。因此如何把電解液安全有效地從廢舊電池中收集并有效的回收利用具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺陷，提供一種廢舊鋰電池電解液資源化處理的方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種廢舊鋰電池電解液資源化處理方法，包括以下步驟：

(1)將廢舊鋰電池沖洗干凈，采用0.5-1.2C的倍率放電至0.5V以下，將電池防爆口開孔，在不高于-50℃的溫度下收集電解液；

(2)在惰性氣氛保護下，將電解液注入到超臨界流體萃取裝置反應釜中，以二氧化碳為萃取劑，乙腈為共溶劑，設置參數進行萃取反應，收集萃取液；

(3)將萃取液進行蒸餾處理，分離得到電解質鹽LiPF₆。