一種廢舊鋰離子電池電解液回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池的回收領(lǐng)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(shù)】
[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(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)、環(huán)境友好等顯著優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛的應(yīng)用于電子、交通、等領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展，以及電動(dòng)汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)理離子電池的需求量急劇增加，鋰離子電池的消費(fèi)量越來(lái)越大。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，在鋰離子電池使用壽命結(jié)束后將會(huì)產(chǎn)生大量的廢舊電池。鋰離子電解液為有機(jī)液體，在空氣中會(huì)吸水變質(zhì)，同時(shí)其含有有毒成分，泄露在空氣中會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。在鋰離子電池綠色回收技術(shù)中，需對(duì)電解液進(jìn)行回收或無(wú)害化處理。因此，為了回收再利用材料、節(jié)約成本并保護(hù)環(huán)境，回收鋰電池電解液變得很有必要。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)廢舊鋰離子電池中電解液進(jìn)行回收收集的研究較少。公開(kāi)號(hào)為CN201110427431的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種回收廢舊鋰離子電池電解液的方法，主要通過(guò)高真空減壓精餾分離得到電解液所含有機(jī)溶劑，精餾純化后回收。公開(kāi)號(hào)CN201310290286報(bào)道了一種廢舊鋰離子電池電解液的回收方法，通過(guò)高速離心分離收集電解液在萃取、精餾回收有機(jī)溶劑。公開(kāi)號(hào)CN201310374644報(bào)道了一種收集廢舊鋰離子電池電解液的方法及裝置，將電池切口朝下傾斜置于真空負(fù)壓環(huán)境中，擠壓電芯收集電解液。公開(kāi)號(hào)CN201410069599報(bào)道了一種廢舊鋰離子電池電解液回收處理方法，采用低溫冷凍法來(lái)消除電解液的危害，通過(guò)液氮冷凍電芯，收集電解液冰塊狀顆粒，并通過(guò)電解液蒸餾加入水做六氟磷酸鋰分解的催化劑來(lái)達(dá)到電解液無(wú)害化處理。這些方法存在著效率低、能耗高、工藝復(fù)雜、對(duì)設(shè)備要求高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)的缺點(diǎn)。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種廢舊鋰離子電池電解液的回收方法，針對(duì)鋰離子電池資源化現(xiàn)狀，采用環(huán)境友好的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢舊鋰電池電解液的回收利用，避免電解液對(duì)環(huán)境的污染，高效環(huán)保。由于電解液量少且回收困難，而當(dāng)電解液與極片浸潤(rùn)時(shí)，更不易分離，因此本專利采用離心分離技術(shù)處理回收電解液，通過(guò)進(jìn)行成分分析，補(bǔ)加電解質(zhì)和有機(jī)溶劑，制成鋰離子電池常用的電解液返回到鋰電池行業(yè)，節(jié)省了資源、減少了污染。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種廢舊鋰離子電池電解液的回收方法，包括如下步驟:
1)將廢舊鋰離子電池解剖,取出電池電芯,把電池電芯放入離心機(jī)中分離,得到廢電解液；
2)將步驟I)得到的廢電解液進(jìn)行過(guò)濾、脫色、脫水；
3)將步驟2)得到的廢電解液進(jìn)行成分分析，補(bǔ)充電解質(zhì)和有機(jī)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。
[0007]步驟I)在濕度< 30%的條件下進(jìn)行操作，更優(yōu)在水分含量彡100ppm條件下操作，最優(yōu)在分含量< 20ppm條件下操作，防止電解液吸水；
優(yōu)選地，步驟I)最優(yōu)還包括:將廢舊鋰電池的殘余電量放完，清洗除去電池表面雜質(zhì)，再晾干后進(jìn)行解剖；
優(yōu)選地，步驟I)最優(yōu)還包括:將步驟I)的電池電芯打碎，用離心分離得到廢電解液，再加入有機(jī)溶劑采用逆流洗滌方式重復(fù)多次，收集洗滌液；并將收集的洗滌液蒸餾濃縮，把蒸餾得到的溶劑繼續(xù)作為洗滌液使用，濃縮后洗滌液與廢電解液混合回收；
步驟2)所述過(guò)濾為:把步驟I)所得廢電解液通過(guò)靜置沉降或過(guò)濾除去正級(jí)片、負(fù)極片、隔I吳等雜質(zhì)；
步驟2)所述脫色為:把步驟2)過(guò)濾后廢電解液加入1/10~1/5重量比活性炭吸附30min?5h ；
步驟2)所述脫水為:把步驟2)脫色后廢電解液加入1/10~1/5重量比的分子篩，脫水3~24h ；
步驟3)所述有機(jī)溶劑包括:碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、Y-丁內(nèi)酯、四氫呋喃、二甲醚、二甲氧基甲烷、1，2-二甲氧基乙燒中的一種或一種以上混合物；
步驟3)所述電解質(zhì)包括:六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、高氯酸鋰的一種或一種以上的混合電解質(zhì)。
[0008]同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子電池電解液的簡(jiǎn)單處理，不需要復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程。整個(gè)工藝簡(jiǎn)單、高效、易于控制且清潔環(huán)保。
[0009]2、本工藝回收的廢電解液經(jīng)過(guò)純化，調(diào)整電解液中電解質(zhì)和有機(jī)溶劑配比后返回鋰離子電池行業(yè)。
[0010]本發(fā)明所提及的廢舊鋰離子電池回收電解液有效成分的方法，得到電解液經(jīng)過(guò)成分分析，補(bǔ)充電解質(zhì)和有機(jī)溶劑，可以直接作為鋰離子電池電解液加以利用，有效地實(shí)現(xiàn)了電解質(zhì)鹽、有機(jī)溶劑資源的回收利用。這種方法工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投入少，生產(chǎn)周期短、回收成本低，回收效率高，回收過(guò)程不會(huì)造成二次污染。對(duì)于降低電池生產(chǎn)成本、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境都可起到積極的作用。
[0011]
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，本說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有描述的實(shí)施方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言能充分理解，在此不再闡述。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0013]實(shí)施例1:1)將收集的廢舊鋰離子電池，將廢丨H鋰電池的殘余電量放完，在濕度< 30%條件下，把電池解剖后，將電池電芯放入離心機(jī)分離，得到廢電解液； 2)將步驟I)得到的廢電解液進(jìn)行過(guò)濾，加入1/5重量比的活性炭吸附30min進(jìn)行脫色；
3)將步驟2)所得廢電解液加入1/5重量比的分子篩，在常溫下脫水3h；
5)將步驟3)得到的廢電解液進(jìn)行成分分析，補(bǔ)充電解質(zhì)和有機(jī)溶劑，制成鋰離子電池電解液。該電解液組成為EC: DMC=1:1 (重量比XLiPF6濃度lmol/L。
[0014]實(shí)施例2:
1)收集廢舊鋰離子電池，廢舊鋰電池的殘余電量放完，清洗除去電池表面雜質(zhì)，在濕度
<30%條件下烘干后進(jìn)行解剖，將電池電芯打碎，用離心分離得到廢電解液，再加入碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)各10g，采用逆流洗滌方式重復(fù)3次，收集洗滌液；
2)將收集的洗滌液蒸餾濃縮，把蒸餾得到的溶劑繼續(xù)作為洗滌液使用，濃縮后洗滌液與廢電解液混合回收，得到混合廢電解液；
3)將步驟2)得到的混合廢電解液進(jìn)行過(guò)濾，加入1/10重量比的活性炭吸附5h進(jìn)行脫色；
4)將步驟3)脫色后得到的混合廢電解液加入1/10重量比的分子篩，在常溫下脫水
24h ；
5)將步驟4)脫水后得到的廢電解液進(jìn)行成分分析，補(bǔ)充電解質(zhì)和有機(jī)溶劑，制成鋰離子電池電解液。該電解液組成為EC:DMC: DEC: EMC=1:1:1:1 (重量比)，LiPF6濃度lmol/L0
[0015]實(shí)施例3:
1)收集廢舊鋰離子電池，廢舊鋰電池的殘余電量放完，清洗除去電池表面雜質(zhì)，在濕度
<30%條件下烘干后進(jìn)行解剖，將電池電芯打碎，用離心分離得到廢電解液，再加入碳酸乙烯酯(EC)、和碳酸二乙酯(DEC)各15g，采用逆流洗滌方式重復(fù)3次，收集洗滌液；
2)將收集的洗滌液蒸餾濃縮，把蒸餾得到的溶劑繼續(xù)作為洗滌液使用，濃縮后洗滌液與廢電解液混合回收，得到混合廢電解液；
3)將步驟2)得到的混合廢電解液進(jìn)行過(guò)濾，加入1/8重量比的活性炭吸附3h進(jìn)行脫色；
4)將步驟3)脫色后得到的混合廢電解液