一种废旧锂离子电池电解液全回收方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110203949A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910656138.XH01M10/54(2006.01)(22)申请日2019.07.19(71)申请人郑州中科新兴产业技术研究院地址450000河南省郑州市金水区杨金路牛顿国际A座10层申请人中国科学院过程工程研究所(72)发明人张锁江张鹏飞徐松刘艳侠李晶晶柴丰涛(74)专利代理机构郑州优盾知识产权代理有限公司41125代理人王红培(51)Int.Cl.C01D15/08(2006.01)C01B25/32(2006.01)C01F11/22(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种废旧锂离子电池电解液全回收方法(57)摘要本发明提供了一种废旧锂离子电池电解液全回收方法，目的是回收废旧电解液中有价值的锂盐、有机溶剂和添加剂，并且对氟、磷等有害杂质进行无害化处理后回收。本发明经过清洗、清洗溶剂回收、有机溶剂和添加剂回收、氟和磷回收、锂盐回收工序，锂盐最终以碳酸锂的形式回收，有机溶剂、添加剂分离提纯回收利用，氟、磷以沉淀的形式回收利用。此工艺简单，方法可行，对废旧电解液进行充分的回收利用且对环境没有污染，利用此工艺回收废旧电解液各组分，回收率达95%以上，适合大规模工业化应用。CN110203949ACN110203949A权利要求书1/1页1.一种废旧锂离子电池电解液全回收方法，其特征在于包括如下工序：（1）清洗工序：用清洗溶剂浸泡含有废旧电解液的废旧锂离子电池，并对其进行超声、搅拌、过滤；（2）清洗溶剂回收工序：将步骤（1）过滤后滤液进行减压蒸馏，并收集电解液；（3）有机溶剂和添加剂回收工序：向步骤（2）中收集的电解液中加水并加热，过滤得锂盐沉淀及滤液，将滤液通入萃取塔，有机相经过分离装置逐个提纯分离，回收有机溶剂和添加剂；（4）锂盐回收工序：将步骤（3）中锂盐沉淀加入到氢氧化钙溶液中，过滤得滤液Ⅰ。2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液全回收方法，其特征在于：所述步骤（1）中清洗溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液全回收方法，其特征在于：所述步骤（2）中减压蒸馏的真空度为100~500mbar，温度为30~100℃。4.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液全回收方法，其特征在于：所述步骤（3）中加热温度为30~100℃。5.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液全回收方法，其特征在于：所述步骤（3）中分离装置为精馏塔，精馏塔塔板数为5~80块，回流比为2~60，反应温度为50~250℃，操作压力为5~80KPa。6.根据权利要求1-5任一项所述的废旧锂离子电池电解液全回收方法，其特征在于：所述步骤（3）中加热产生的挥发性气体用氢氧化钙溶液吸收，水相经过氢氧化钙溶液吸收，回收氟、磷，过滤得滤液Ⅱ。7.根据权利要求6所述的废旧锂离子电池电解液全回收方法，其特征在于：向滤液Ⅰ和滤液Ⅱ中通入水溶性碳酸盐或二氧化碳，生成碳酸锂析出，碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵中的一种或几种。2CN110203949A说明书1/7页一种废旧锂离子电池电解液全回收方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种废旧锂离子电池电解液全回收方法。背景技术[0002]随着全球能源危机与环境污染的加剧，新能源的发展和应用势在必行。锂离子电池自20世纪90年代实现商品化以来，就得到快速的发展。与传统的化学电池相比，具有质量轻、体积小、电压高、比能量高、工作温度范围宽、比功率大、放电平稳、储存时间长、无记忆效应、无污染等优点。目前，锂离子电池已经广泛的应用在手机、数码相机、笔记本电脑等便携式电子产品中，在电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）和储能系统上表现出广泛的应用前景，被誉为“21世纪的绿色二次电池”。根据中国汽车技术研究中心预测，到2020年，我国电动汽车动力电池累计报废量将达12万～17万吨的规模，如果处理不当将产生严重的环境污染。目前废旧锂离子电池的回收主要集中在正负极材料和集流体上，对电解液的回收研究很少。电解液一般有锂盐、有机溶剂和添加剂组成，锂盐主要是六氟磷酸锂，有机溶剂以碳酸酯类溶剂为主，添加剂含量较少。六氟磷酸锂的存在使电解液接触外界环境发生反应，产生大量污染物，对人的安全和环境问题带来重要的影响。同时，电解液具有高的附加值，如何合理回收电解液是值得深入研究的问题。[0003]目前锂离子电池电解液的回收方法有碱液吸收法、真空精馏法和萃取法。专利CN2+108666644A采用Ca(OH)2与锂离子电池废电解液反应，Ca与电解液中的氟离子反应生成CaF2，之