技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,具体涉及一种废旧磷酸铁锂电池电解液的回收方法。
背景技术:
在全球重点发展电动车、储能电池等新能源产业的今天,锂电池做为公认的理想储能元件,得到了更高的关注。锂离子电池的产能急剧扩张,在未来的十年中将出现大量的锂离子电池等待报废处理。废旧锂离子电池将给环境造成巨大的压力,未合理处理将造成资源的浪费。电池的回收已经迫在眉睫,磷酸铁锂动力电池作为其中一种电池的回收研究,对于保护环境,资源可持续发展都有着巨大的意义。
在回收磷酸铁锂动力电池的研究中,包括对其正负极材料、隔膜、外壳和电解液这五大组成部分,其中电解液因为含有较多种类的有机溶剂和锂盐,其中有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯等碳酸酯类化合物,锂盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂等,其中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。一旦电解液流入到土壤或者暴漏在环境中,会有极大的污染,因此如何把电解液安全有效地从废旧电池中收集起来具有非常重要的意义。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种锂离子电池电解液的回收方法,减少了污染和浪费。
本发明的技术方案如下:
一种锂离子电池电解液的回收方法,主要包括:
(1)将废旧锂离子电池清洁干净后放电,并在电池的壳体上刺出一个深度小于壳体厚度的刺孔;
(2)在真空条件下,将电池送入保持露点条件的电解液收集装置中;
(3)使用针刺刺破电池上刺孔而形成泄流孔,并快速将其传送到电解液收集池的上方,电池中的电解液从泄流孔流出直接进入电解液收集池中;
(4)电解液自然流出30~60minh后,使用气动压力装置从电池的上方间歇式挤压电池,使电池中电解液完全流出;
(5)将电解液收集池中的电解液加到氮气保护的反应釜中,再加入浓度为30-50%的氧化钡乙醇溶液,回收氟化锂进行循环使用。
进一步方案,所述步骤(2)中真空条件为-0.02~-0.07Mpa,露点条件的温度为-40℃。
进一步方案,所述针刺的材质为铜或金刚石。
进一步方案,所述反应釜使用循环水保持反应釜内的温度保持小于40℃。
将电解液收集池中的电解液通过抗腐蚀的管道引入有氮气保护的反应釜中,并且使用循环水保持釜内的温度保持在40℃以下,反应过程中生成氟化锂以及磷酸钡和氟化钡沉淀,过滤沉淀后,将溶液转移至稀盐酸溶液中,少量的磷酸钡和氟化钡溶解在稀盐酸中,而氟化锂不溶解,过滤后则可回收二次利用。
所以本发明在压力为-0.02~-0.07Mpa、温度为-40℃条件下对锂电池的电解液进行回收,并通过气动压力装置从电池的上方间歇式挤压电池,使电池中电解液完全流出。回收后电解液加入氮气保护的反应釜中,过滤沉淀,使用酸液溶解沉淀中的部分固体物质,再次过滤不溶物,得到纯度较高的氟化锂,从而二次利用锂元素。所以本发明可以帮助实现废旧磷酸铁锂电池中电解液的连续回收以及后续的处理。
具体实施方式
实施例1:
一种锂离子电池电解液的回收方法,主要包括:
(1)将废旧锂离子电池清洁干净后放电,并在电池的壳体上刺出一个深度小于壳体厚度的刺孔;
(2)在压力为-0.02Mpa情况下,将电池送入温度为-40℃的电解液收集装置中;
(3)使用铜材质的针刺刺破电池上刺孔而形成泄流孔,并快速将其传送到电解液收集池的上方,电池中的电解液从泄流孔流出直接进入电解液收集池中;
(4)电解液自然流出30minh后,使用气动压力装置从电池的上方间歇式挤压电池,使电池中电解液完全流出;
(5)将电解液收集池中的电解液加到氮气保护的反应釜中,同时使用循环水保持反应釜内的温度保持小于40℃;再加入浓度为30%的氧化钡乙醇溶液,回收氟化锂进行循环使用。
实施例2:
一种锂离子电池电解液的回收方法,主要包括:
(1)将废旧锂离子电池清洁干净后放电,并在电池的壳体上刺出一个深度小于壳体厚度的刺孔;
(2)在压力为-0.07Mpa情况下,将电池送入温度为-40℃的电解液收集装置中;
(3)使用金刚石材质的针刺刺破电池上刺孔而形成泄流孔,并快速将其传送到电解液收集池的上方,电池中的电解液从泄流孔流出直接进入电解液收集池中;
(4)电解液自然流出60minh后,使用气动压力装置从电池的上方间歇式挤压电池,使电池中电解液完全流出;
(5)将电解液收集池中的电解液加到氮气保护的反应釜中,同时使用循环水保持反应釜内的温度保持小于40℃;再加入浓度为50%的氧化钡乙醇溶液,回收氟化锂进行循环使用。
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;即凡依本发明的权利要求范围所做的各种等同变换,均为本发明的权利要求范围。