[发明专利]一种废旧锂电池电解液资源化处理方法

说明书

本发明公开一种废旧锂电池电解液资源化处理方法，其先将废旧锂电池冲洗干净，采用0.5‑1.2C的倍率放电至0.5V以下，将电池防爆口开孔，在不高于‑50℃的温度下收集电解液；在惰性气氛保护下，将电解液注入到超临界流体萃取装置反应釜中，以二氧化碳为萃取剂，乙腈为共溶剂，设置萃取压力、萃取温度、萃取时间等参数进行萃取，收集萃取液；将萃取液在100‑130℃进行蒸馏处理，分离得到电解质盐LiPF₆。本发明在低温下收集电解液，防止电解液暴露在空气中遇水分解产生有毒气体，达到了对电池拆开后电解液的收集并减少其危害的目的；本发明采用超临界流体萃取方法可高效分离锂离子电解液，配合后续蒸馏处理，得到纯度较高的LiPF₆电解质盐，简单环保，减少污染。

技术领域

本发明属于锂离子电池回收领域，涉及一种废旧锂电池电解液资源化处理的方法，尤其涉及电解液中六氟磷酸锂的分离和回收的方法。

背景技术

由于化石燃料的短缺以及污染，目前在全球范围内重点发展电动车、储能电池等新能源产业，其中锂电池是公认的理想储能元件，得到更高的关注。近年来新能源汽车增长迅速，车用动力电池也出现爆发式的发展，由于锂电池寿命有限，不久的将来也必然面对大量的报废和退役电池的回收问题。

锂离子电池的主要构成包括外壳、正极材料、负极材料、集流体、隔膜和电解液，许多都是值得回收的有价成分，目前对外壳、正极材料、负极材料、集流体的回收在国内外都有了一定的研究，该回收方法相对简单环保安全，回收的过程也多种多样，但对于电解液部分，由于其组分复杂，回收的方法比较有限。电解液所占电池成本比例约为12％，但由于我国电解液的生产能力不足以及高纯锂盐的生产技术被日本企业所垄断，因此电解液的利润较高，可达到40％，是所有锂离子电池材料成本中盈利能力较强的成分之一。由于六氟磷酸锂具有良好的导电性和电化学稳定性，是目前主流的锂电池电解液电解质。

电解液中含有较多种类的有机溶剂，对环境的污染有很大的影响，目前锂离子电池回收方法都不重视电解液的回收，残留的电解液会造成严重的安全隐患，还会引发不可忽视的环境问题:火法处理时电解液中有机溶剂在高温下热解成水蒸气、CO₂和有机小分子，而LiPF₆则热解出PF₅和HF等气体，最终生成含氟粉尘和废气向外排放。湿法处理利用碱液溶解集流体铝箔或酸液溶解正极活性物质，可使电解质锂盐水解生成HF和PF₅，极易与碱液形成可溶性氟化物，造成水体的氟污染。因此如何把电解液安全有效地从废旧电池中收集并有效的回收利用具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种废旧锂电池电解液资源化处理的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种废旧锂电池电解液资源化处理方法，包括以下步骤：

(1)将废旧锂电池冲洗干净，采用0.5-1.2C的倍率放电至0.5V以下，将电池防爆口开孔，在不高于-50℃的温度下收集电解液；

(2)在惰性气氛保护下，将电解液注入到超临界流体萃取装置反应釜中，以二氧化碳为萃取剂，乙腈为共溶剂，设置参数进行萃取反应，收集萃取液；

(3)将萃取液进行蒸馏处理，分离得到电解质盐LiPF₆。