[发明专利]废锂离子电池电解液高效回收的方法

说明书

本发明公开了一种废锂离子电池电解液高效回收的方法，将废锂离子电池进行破碎，得到带电解液的破碎物料，将破碎物料置于盐溶液中洗涤，洗涤完成后固液分离得到滤液，滤液静置分层，得到水相和有机相，将有机相与甲醇混合，在温度为60‑100℃、真空度为10‑80kPa的条件下蒸馏出碳酸二甲酯粗产品。本发明利用盐溶液洗涤，盐溶液中溶解有不与电解液反应的溶质，使水相的密度变大，电解液能与水相分层漂浮在水相上面，实现电解液与水分层，盐溶液洗涤过程中部分盐中的部分金属阳离子进入有机相，在金属阳离子的催化作用下碳酸酯与甲醇发生酯交换反应生成碳酸二甲酯，控温蒸出碳酸二甲酯粗产品，蒸馏出的碳酸酯产品纯度高，可在市场上销售。

技术领域

本发明属于电池材料循环利用技术领域，具体涉及一种废锂离子电池电解液高效回收的方法。

背景技术

锂离子电池中电解液占电池中的比重约为17％，一般由碳酸酯类有机溶剂如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、电解质锂盐六氟磷酸锂(LiPF₆)、添加剂等组成，锂离子电池在使用过程中部分锂离子会迁移到电解液中，废锂离子电池电解液中的锂含量可达7-14g/L，具有较高的回收价值。

目前锂离子电解液回收最大的问题是：1、电解液收集问题：锂离子电池中电解液分布在正负极片和隔膜之间，电解液从电池中倒出来的时候绝大部分电解液都在极片和隔膜之间，能从电池中直接倒出来的电解液很少，目前的文献报道中没有对电解液高效便捷的收集方法。2、碳酸酯回收问题：目前文献报道的碳酸酯都是直接真空蒸馏得到碳酸酯产品，但是真空蒸馏得到的碳酸酯产品不是单一的碳酸酯，而是含有几种碳酸酯的混合物，很难进行再次利用，难以在市场上销售。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种废锂离子电池电解液高效回收的方法，能够经济高效地收集电解液，蒸馏出的碳酸酯产品纯度高。

根据本发明的一个方面，提出了一种废锂离子电池电解液高效回收的方法，包括以下步骤：

S1：将废锂离子电池进行破碎，得到带电解液的破碎物料，将所述破碎物料置于盐溶液中洗涤，洗涤完成后固液分离，得到滤液；

S2：所述滤液静置分层，得到水相和有机相；

S3：将所述有机相与甲醇混合，在温度为60-100℃、真空度为10-80kPa的条件下蒸馏出碳酸二甲酯粗产品。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述电解液包含以下组分：锂盐1-2mol/L，碳酸二甲酯40-60v％，碳酸甲乙酯5-25v％，碳酸乙烯酯10-25v％，碳酸丙烯酯0-10v％。所述锂盐为六氟磷酸锂。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述盐溶液为中性盐溶液。进一步，所述盐溶液中的盐选自氯化钠、硫酸钠、氯化钾或硫酸钾中的一种或几种。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述盐溶液的质量浓度为5-25％，所述盐溶液与所述破碎物料的液固比为(2-8)：1L/kg。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述洗涤在60-400r/min搅拌速度下进行。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述洗涤的时间为5-30min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述水相返回步骤S1用于所述洗涤。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述静置分层的时间为0.5-3h。

在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述有机相与甲醇的体积比为1：(0.2-1)。