[發(fā)明專利]廢舊鋰離子電池電解液回收處理方法

有效

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• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109585963B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 鐘發(fā)平;黃林波;楊先鋒
• 申請（專利權）人: 先進儲能材料國家工程研究中心有限責任公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種廢舊鋰離子電池電解液回收處理方法，將廢舊鋰離子電池置于液氮中冷凍，之后取出廢舊鋰離子電池并將其投入低溫粉碎機中粉碎得到粉碎混合物，接著將粉碎混合物按一定比例置于裝有飽和碳酸鋰溶液的容器內充分浸泡一定時間，再將反應后的產物依次經粗篩網、細篩網過濾得到篩上物和濾液，最后將濾液置于油水分離裝置中通過重力分離出有機溶劑及碳酸鋰溶液，從油水分離裝置的上出液口收集有機溶劑，從油水分離裝置的下出液口收集碳酸鋰溶液。本發(fā)明方法，工藝簡單，實現(xiàn)了電解液中電解質、有機溶劑與電池其他部件的分離，具有污染小，安全性高的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種電池回收處理工藝，特別涉及一種廢舊鋰離子電池電解液回收處理方法。

背景技術

隨著工業(yè)發(fā)展，大量的電池被生產出來并使用，這樣隨著時間的推移，廢舊電池就會越來越多，而廢舊電池如不處理直接丟棄在大自然中，就會造成很大的污染。鋰電池中的電解液一般由有機溶劑、六氟磷酸鋰或六氟砷酸鋰電解質、有機添加劑等原料配制而成。電解液具有揮發(fā)性，在廢舊鋰電池的回收處理過程中，六氟磷酸鋰或六氟砷酸鋰電解質會與水或水蒸氣反應產生氟化氫、五氟化磷等有毒有害物質，對設備、環(huán)境、人體造成危害。目前國內外電池回收大多針對廢舊鋰電池中的有價金屬元素如鎳、鈷、錳等物質進行回收處理，對電解液的回收涉及較少，特別是有機溶劑的回收利用。因此，在廢舊鋰電池的回收過程中，如何實現(xiàn)電解液無害化處理及回收利用，是一個重要的課題。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提供一種工藝簡單、安全性較高、污染較小的廢舊鋰離子電池電解液回收處理方法。

本發(fā)明通過以下方案實現(xiàn)：

一種廢舊鋰離子電池電解液回收處理方法，將廢舊鋰離子電池置于液氮中冷凍，直至廢舊鋰離子電池中的電解液呈固態(tài)，之后取出廢舊鋰離子電池并將其投入低溫粉碎機中在呈固態(tài)的電解液液化或汽化前粉碎完成得到粉碎混合物，接著將粉碎混合物按一定比例置于裝有飽和碳酸鋰溶液的容器內充分浸泡一定時間，直至六氟磷酸鋰或/和六氟砷酸鋰電解質完全反應形成氟化鋰與磷酸鋰或/和砷酸鋰，再將反應后的產物依次經粗篩網、細篩網過濾得到篩上物和濾液，粗篩網過濾得到的篩上物為電池中除電解液外的粉碎混合物，細篩網過濾得到的篩上物為氟化鋰與磷酸鋰或/和砷酸鋰的混合物，最后將濾液置于油水分離裝置中通過重力分離出有機溶劑及碳酸鋰溶液，從油水分離裝置的上出液口收集有機溶劑，從油水分離裝置的下出液口收集碳酸鋰溶液。收集到的碳酸鋰溶液可根據需要進行處理，例如：往碳酸鋰溶液補充碳酸鋰制成飽和碳酸鋰后再次用于粉碎混合物浸泡。若廢舊鋰離子電池中的電解液采用六氟磷酸鋰電解質，則六氟磷酸鋰電解質在飽和碳酸鋰溶液中完全反應形成氟化鋰與磷酸鋰，細篩網過濾得到的篩上物為氟化鋰與磷酸鋰的混合物；若廢舊鋰離子電池中的電解液采用六氟砷酸鋰電解質，則六氟砷酸鋰電解質在飽和碳酸鋰溶液中完全反應形成氟化鋰與砷酸鋰，細篩網過濾得到的篩上物為氟化鋰與砷酸鋰的混合物；若廢舊鋰離子電池中，既有使用六氟磷酸鋰電解質的電池，又有使用六氟砷酸鋰電解質的電池，則細篩網過濾得到的篩上物為氟化鋰與磷酸鋰和砷酸鋰的混合物。

進一步地，所述廢舊鋰離子電池在液氮中的冷凍時間優(yōu)選為25～60min，以保證廢舊鋰離子電池內的電解液呈固態(tài)。

為保證在廢舊鋰離子電池內呈固態(tài)的電解液液化或汽化前完成粉碎，避免電解液的揮發(fā)損失及二次污染，所述廢舊鋰離子電池在低溫粉碎機中的粉碎時間控制在3min以內，所述低溫粉碎機的溫度控制為－58℃以下。

進一步地，每克所述粉碎混合物需要1.5～10ml飽和碳酸鋰溶液。

進一步地，所述粉碎混合物在裝有飽和碳酸鋰溶液的容器內的浸泡時間優(yōu)選為20～60min，保證粉碎混合物中的六氟磷酸鋰或/和六氟砷酸鋰完全反應形成氟化鋰與磷酸鋰或/和砷酸鋰。

進一步地，所述粗篩網的目數(shù)為50～200目，所述細篩網的目數(shù)為400～2000目。