[發明專利]一種廢舊鋰離子電池電解液的回收方法

在審

• 申請號: 202111502627.3
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114243145A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 劉會權;張紫巖
• 申請（專利權）人: 深圳市愛派思新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 姚章國

為克服現有廢舊鋰離子電池電解液回收率低、安全性低、回收流程繁復、成本高的問題，本發明提供了一種廢舊鋰離子電池電解液的回收方法，包括以下步驟：S1：將電芯拆除，得到的正極片、負極片以及電解液置于超臨界二氧化碳萃取反應釜中，進行超聲波處理以及超臨界二氧化碳靜態萃取；S2：進行超臨界二氧化碳動態循環萃取，得到電解液原料。本發明提供的廢舊鋰離子電池電解液的回收方法，采用超聲波輔助半靜態?半動態結合的超臨界二氧化碳萃取方式，能夠顯著提高萃取率、具有操作簡單、經濟高效、綠色環保等優點。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池回收技術領域，具體涉及一種廢舊鋰離子電池電解液的回收方法。

背景技術

隨著數碼產業和電動汽車行業的快速發展，鋰離子電池的應用越來越廣闊，由此，鋰離子電池的需求量與報廢量與日俱增，對廢舊鋰電池中電極材料的回收已成為重要的技術問題。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。鋰離子電池的電解液具有一定的揮發性，并且在電池的回收拆解過程中，暴露在空氣中的電解質鹽六氟磷酸鋰會分解產生HF，PF₅等氣體對人體和環境具有危害性。而目前針對廢舊電池中的電解液大多數都是采用直接進行火法處理的方式，沒有進行有效的回收再利用。

現有技術中對廢舊鋰電池電解液的回收方法大致有以下幾種，如專利CN104600392A公開了一種廢舊鋰離子電池電解液回收方法，將電池拆解后的電芯進行離心，固液分離，然后再利用有機溶劑洗滌，采用有機溶劑萃取的方式將鋰鹽從正負極活性材料溶解出來。專利CN110203949A公開了采用減壓蒸餾的方法，將廢舊電解液進行減壓蒸餾，逐一分離各個組分，從而達到回收電解液的方法。但無論是離心洗滌還是減壓蒸餾，都會涉及到回收率低和能量輸入的問題。此外專利CN109037828A公開了采用超臨界二氧化碳配合夾帶劑對電芯進行“洗滌”，利用超臨界二氧化碳的溶解和分離特性，通過調整溫度和壓力，將電解液和鋰鹽分步回收，此種回收方式，簡單且高效，同時會避免由于高溫引起電解液溶劑的揮發和電解質的分解，然而該種方式引入了新的雜質夾帶劑，使得后續去除難度增大，影響產品質量。

發明內容

針對現有廢舊鋰離子電池電解液回收率低、安全性低、回收流程繁復、成本高的問題，本發明提供了一種廢舊鋰離子電池電解液的回收方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

本發明提供了一種廢舊鋰離子電池電解液的回收方法，包括以下步驟：

S1：將電芯拆除，得到的正極片、負極片以及電解液置于超臨界二氧化碳萃取反應釜中，進行超聲波處理以及超臨界二氧化碳靜態萃取；

S2：進行超臨界二氧化碳動態循環萃取，得到電解液原料。

可選的，步驟S1中，所述超聲波處理的時間為10～30min；

所述超臨界二氧化碳靜態萃取的時間為10～30min；

所述反應釜的溫度為25～50℃；

所述反應釜的壓力為7～50MPa。

可選的，步驟S2中，所述進行超臨界二氧化碳動態循環萃取時的壓力為7～50MPa、溫度為25～50℃、時間為10～40min、流量為3～50L/min。

可選的，步驟S1之前還包括以下步驟：

將廢舊鋰離子電池進行失活處理，在保護氣氛下進行拆除，得到所述電芯，對所述電芯進行除水。

可選的，所述保護氣氛包括He、Ar、N₂中的至少一種；