[发明专利]一种废旧锂离子电池电解液回收再利用方法

说明书

本发明属于废旧锂离子电池组分回收技术领域，特别涉及一种废旧锂离子电池电解液回收再利用方法。方法具体包括：将废旧电解液在氮气氛围下进行减压蒸馏，获得蒸馏组分与剩余组分；向所述剩余组分加入过量的碳酸钠固体粉末，搅拌20‑30min后，抽滤获得固体碳酸锂；采用气相色谱法测定所述蒸馏组分的成分及成分比例；并根据锂离子电解液的溶剂与溶质的组成比例，向所述蒸馏组分添加溶质和溶剂，获得新配置电解液；将所述新配置电解液，组装成纽扣电池，并测试电池的电化学性能。提供一种操作简单、危害性小，不产生危害气体，成本低的回收利用方法，可以实现废旧电解液溶剂与溶质的分离回收以及回收成分的利用。

技术领域

本发明属于旧锂离子电池组分回收技术领域，特别涉及一种废旧锂离子电池电解液回收再利用方法。

背景技术

随着电子产品以及新能源汽车供应量与保有量的急速增长，锂离子电池的制备与使用逐渐受到各相关学科领域的重视，也即将迎来退役锂离子电池储量高峰期。回收废旧锂离子电池有价组分，成为促进新能源锂电池行业发展的重要技术手段。在废旧锂离子电池的存放和回收环节，部分锂离子电池外壳受到挤压而破裂，其中的电解液泄漏和挥发，将会污染附近的大气、土壤和水体。

由于锂离子电池电解液中含有的碳酸酯基溶剂经过水解、燃烧和分解等化学反应，容易生成甲醛、甲醇、乙醛、乙醇和甲酸等小分子有害有机物；含氟锂盐(LiPF6)具有极强的毒性；电解质锂盐进入环境中，可发生水解、分解和燃烧等化学反应，产生含氟、含砷和含磷化合物，造成氟污染、砷污染和磷污染；因此，废旧电解液的回收对安全生产有着更重大的意义。

然而，其回收利用技术尚未成熟，多采用碱液浸出，萃取分离等方法。其中碱液处理反应剧烈，对加入的废旧电解液或碱液需要严格控制用量，回收难度大；萃取分离难以回收废旧电解液中溶剂部分，并且会引入杂质有机萃取剂进入到电解液体系中，萃取体系复杂，回收产物可利用性不高。随着人们对锂离子电池性能要求的提高，更为稳定且成分复杂的电解液材料也随之成为研究热点，这将为回收废旧电解液带来新的挑战。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明通过减压蒸馏获得蒸馏组分，并将剩余组分采用过量碳酸钠实现锂的回收，提供一种操作简单、危害性小，控制温度变量不产生危害气体，成本低的回收利用方法，可以实现废旧电解液溶剂与溶质的分离回收，得到高纯度的溶剂成分，重新利用与电解液的配置与利用。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种废旧锂离子电池电解液回收再利用方法，方法具体包括如下步骤：

S1:将废旧电解液在氮气氛围下进行减压蒸馏，获得蒸馏组分与剩余组分；

S2:向所述剩余组分加入过量的碳酸钠固体粉末，搅拌20-30min后，抽滤获得固体碳酸锂；

S3:采用气相色谱法测定所述蒸馏组分的成分及成分比例；并根据锂离子电解液的溶剂与溶质的组成比例，向所述蒸馏组分添加溶质和溶剂，获得新配置电解液；

S4:将所述新配置电解液，组装成纽扣电池，并测试电池的电化学性能。

进一步的，所述步骤S1中减压蒸馏的工艺条件为：

蒸馏温度为100～130℃，蒸馏时间为80～120min，压强为-0.1～-0.08MPa。

进一步的，所述步骤S2中碳酸钠的过量系数为1.6-2.0，优选为1.8。

进一步的，所述将废旧电解液在氮气氛围下进行减压蒸馏具体包括：

将废旧电解与置于蒸馏容器中，并连接真空循环水泵和蛇形冷凝管，搭建减压蒸馏装置；利用双排管向所述减压蒸馏装置中通入氮气，保证减压蒸馏装置和蛇形冷凝管内无空气残留；然后进行减压蒸馏。

进一步的，所述新配置电解液的成分和各成分的含量为：