一種鋰離子電池電解液回收方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池的回收領域，尤其涉及一種鋰離子電池電解液回收方法。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池因其電壓高、容量大、成本低、安全性能好、壽命長、無記憶效應、環(huán)境友好等顯著優(yōu)點，而被廣泛地應用于電子、交通等領域。隨著對新能源汽車的推廣，我國鋰離子動力電池的產(chǎn)量保持強勁的增長態(tài)勢。目前，動力電池壽命基本為1000-2000次充放電，按此循環(huán)壽命計算，大量的鋰離子電池在使用3-6年后即面臨著報廢處理的問題。盡管對鋰離子廢舊電池的回收開始逐漸引起重視，但回收的焦點集中于電極材料有價金屬的回收，而對電解液的處理并不重視。在廢舊鋰離子電池的收集、堆放和回收過程中，電解液泄露和揮發(fā)，將對周邊的大氣、土壤和水體造成嚴重的污染。
[0003]現(xiàn)有的鋰離子電池電解液回收技術主要是采用熱分解的處理方法，在熱處理過程中，鋰鹽分解產(chǎn)生大量的HF酸(氫氟酸)，HF酸的強腐蝕性對腐蝕回收設備，對設備要求較高，同時尾氣吸收廢液會污染環(huán)境，而處理起來過程也較繁瑣，成本高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池電解液回收方法，旨在減少鋰離子電池回收過程中對環(huán)境的污染，降低回收成本。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種鋰離子電池電解液回收方法，在惰性氣體保護下將鋰離子電池的電芯取出，將其破碎后置于有機溶劑中浸泡，獲得電解液的提取液并提純回收。
[0006]進一步地，所述有機溶劑為PC(碳酸丙烯酯)、EC(碳酸乙烯酯)、DEC(碳酸二乙酯)、DMC(碳酸二甲酯)或EMC(碳酸甲乙酯)中的一種。
[0007]進一步地，所述鋰離子電池電解液回收方法具體包括以下步驟:
[0008](1)在手套箱中打開電池外殼，取出電芯，將其破碎后置于有機溶劑中浸泡，并攪拌，得到電池電解液的提取液；
[0009](2)將步驟⑴中獲得的液體過濾，并用有機溶劑沖洗其中的固體殘渣，將沖洗后獲得的液體與過濾后獲得的液體混合回收；
[0010](3)將步驟⑵中獲得的混合回收液減壓蒸餾，獲得濃縮液；
[0011](4)將濃縮溶液冷卻結晶獲得鋰鹽重結晶固體；
[0012](5)所得重結晶固體真空干燥，得到回收鋰鹽；
[0013](6)分析鋰鹽成分，分析鋰鹽成分，加入電解質和有機溶劑調(diào)整至鋰離子電池所用的電解液成分配比，制成電解液產(chǎn)品。
[0014]進一步地，步驟(1)包括先將鋰離子電池在鹽水中浸泡0.5?1.5h，然后清除電池表面雜質后干燥，再去打開外殼；所述鹽水為氯化鈉溶液，所述鹽水濃度為10% -15%。
[0015]進一步地，打開后的電池外殼用有機溶劑沖洗，沖洗液倒入電解液的提取液中混合回收。
[0016]進一步地，步驟(3)中減壓蒸餾獲得的餾分繼續(xù)回收轉移到步驟(1)中使用。
[0017]進一步地，步驟(4)中的濃縮液經(jīng)冷卻結晶后過濾得到鋰鹽重結晶固體，過濾后的液體繼續(xù)回收轉移到步驟(1)中使用。
[0018]進一步地，所述過濾過程采用精密過濾器。
[0019]進一步地，所述冷卻結晶過程所用的裝置為冷阱，冷卻溫度為-30?_20°C，時間為 1.5-3ho
[0020]進一步地，所述減壓蒸餾所用的裝置為蒸餾塔。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，有益效果在于:本發(fā)明提供的鋰離子電池電解液回收利用的方法，回收率高，且回收不會造成二次污染；操作簡單，過程無毒，無HF腐蝕，對生產(chǎn)裝置的耐腐蝕性能要求寬松，設備投入成本低，且不引入新的雜質，回收得到的鋰鹽無需提純，可直接再利用到新的鋰離子電解液配制。本發(fā)明對于降低電池生產(chǎn)成本、節(jié)約資源、保護環(huán)境都可起到積極的作用。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的一種鋰離子電池電解液回收方法的流程圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的一種鋰離子電池電解液回收方法的具體流程的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]在電解液的提取過程中，減壓蒸餾的溫度和壓力與溶劑的種類有關，它們的沸點不同，壓力和溫度不同。蒸餾結束一般從餾分的回流速度來判定。下面是本發(fā)明的一個簡單實施例。
[0026]實施例
[0027]本實施例的具體流程及裝置流程參見附圖1和2。
[0028]1.取50支磷酸鐵鋰32650型號的廢舊電池，將其放入20L的水箱中用濃度為10% -15%的氯化鈉溶液浸泡0.5-1.5h ；
[0029]2.將電池撈出，轉至清洗線，進行噴淋沖洗后傳送至干燥箱中處理，完成后轉入下一流程；
[0030]3.在手套箱中把電池外殼打開，并將電芯進行機械破碎處理；
[0031]4.將破碎后的電芯放入潛水式攪拌罐中，加入有機溶劑PC、EC、DEC、DMC或EMC中使其完全浸沒，使電解液充分溶解于溶劑中；
[0032]5.30分鐘后，將包含電芯碎片殘渣的溶液轉移至過濾分離裝置中，進行過濾，將溶液與電芯固體物分尚開來；
[0033]6.將得到的濾液全部轉移到蒸餾塔裝置中，通過蒸餾得到有機溶劑PC溶解的六氟磷酸鋰濃縮溶液；
[0034]7.將得到的濃縮溶液至于冷阱中冷卻，使六氟磷酸鋰(LiPF6)重結晶提純，在精密過濾器中過濾分離得到六氟磷酸鋰固體進行真空干燥處理后得到產(chǎn)品約45.5-55.5g，鋰鹽回收率約為60% -72%，余下的有機溶劑濾液并入步驟(6)得到的餾分繼續(xù)回收并轉移到步驟(4)，進行重復使用。
[0035]8.將六氟磷酸鋰固體加入按配方加入有機溶劑及其他添加劑，調(diào)整至鋰離子電池所用的電解液成分配比，制成電解液產(chǎn)品。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，在惰性氣體保護下將鋰離子電池的電芯取出，將其破碎后置于有機溶劑中浸泡，獲得電解液的提取液并提純回收。2.如權利要求1所述的一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，所述有機溶劑為 PC、EC、DEC、DMC 或 EMC 中的一種。3.如權利要求1或2所述的一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在手套箱中打開電池外殼，取出電芯，將其破碎后置于有機溶劑中浸泡，并攪拌，得到電池電解液的提取液； (2)將步驟(1)中獲得的液體過濾，并用有機溶劑沖洗其中的固體殘渣，將沖洗后獲得的液體與過濾后獲得的液體混合回收； (3)將步驟(2)中獲得的混合回收液減壓蒸餾，獲得濃縮液； (4)將濃縮溶液冷卻結晶獲得鋰鹽重結晶固體； (5)所得重結晶固體真空干燥，得到回收鋰鹽； (6)分析鋰鹽成分，加入電解質和有機溶劑調(diào)整至鋰離子電池所用的電解液成分配比，制成電解液產(chǎn)品。4.如權利要求1所述的一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，步驟(1)包括先將鋰離子電池在鹽水中浸泡0.5?1.5h，然后清除電池表面雜質后干燥，再去打開外殼；所述鹽水為氯化鈉溶液，所述鹽水濃度為10% -15%。5.如權利要求4所述的一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，打開后的電池外殼用有機溶劑沖洗，沖洗液倒入電解液的提取液中混合回收。6.如權利要求3所述的一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，步驟(3)中減壓蒸餾獲得的餾分繼續(xù)回收轉移到步驟(1)中使用。7.如權利要求3所述的一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，步驟(4)中的濃縮液經(jīng)冷卻結晶后過濾得到鋰鹽重結晶固體，過濾后的液體繼續(xù)回收轉移到步驟(1)中使用。8.如權利要求7所述的一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，所述過濾過程采用精密過濾儀器。9.如權利要求3所述的一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，所述冷卻結晶過程所用的裝置為冷阱，冷卻溫度為-30?_20°C，時間為1.5-3h。10.如權利要求3所述的一種鋰離子電池電解液回收方法，其特征在于，所述減壓蒸餾所用裝置為蒸餾塔。
【專利摘要】本發(fā)明適用于鋰離子電池的回收領域，提供了一種鋰離子電池電解液回收方法，先將鋰離子電池的電芯取出，破碎后置于有機溶劑中浸泡，獲得電解液的提取液并提純回收，具體包括以下步驟：提取電池電解液；將獲得的電解液回收液減壓旋蒸，獲得濃縮液；將濃縮溶液冷卻結晶獲得鋰鹽重結晶固體；真空干燥重結晶固體，得到回收鋰鹽；分析鋰鹽成分，加入電解質和有機溶劑調(diào)整至鋰離子電池所用的電解液成分配比，制成電解液產(chǎn)品。本發(fā)明提供的鋰離子電池電解液回收方法，回收率高，且回收不會造成二次污染；操作簡單，過程無毒，無HF腐蝕，設備投入成本低，且不引入新的雜質，回收得到的鋰鹽無需提純，可直接再利用到新的鋰離子電解液配制。
【IPC分類】H01M10/54
【公開號】CN105390765
【申請?zhí)枴緾N201510896646
【發(fā)明人】陳夏雨
【申請人】深圳市沃特瑪電池有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月7日