CN114914570A - 一种废旧锂离子电池电解液回收方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及一种废旧锂离子电池电解液回收方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质。废旧锂离子电池电解液回收方法包括：将废旧锂离子电池进行破碎、有机溶剂清洗、第一过滤、减压蒸馏、第一加热分解、加酸溶解、加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳反应、第二过滤等步骤。通过以上步骤的处理，从废旧锂离子电池中可以回收得到电解液中溶剂，并把电解质以五氟化磷和碳酸锂的形式回收利用。这样解决废旧锂离子电池电解液不能完全回收问题，提高回收效益，避免尾气处理成本过高以及污染环境。本发明还提供一种废旧锂离子电池电解液回收装置、电子设备和计算机可读存储介质。

Description

一种废旧锂离子电池电解液回收方法及装置

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及一种废旧锂离子电池电解液回收方法、废旧锂离子电池电解液回收装置、电子设备、计算机可读存储介质。

背景技术

废旧锂离子电池中主要含有外包装物、电解液、正极极片、负极极片以及塑料膜，目前在针对电池中的外包装物、正极极片、负极极片以及塑料膜的回收都有相当多的方法，一般采用破碎-分选-热解-再分选-除杂-沉淀-置换的步骤来实现回收。但是对电解液中各组分往往是通过热分解或热挥发后，将其做尾气直接燃烧后经过除尘、吸附的步骤后排放处理。这些方式会导致尾气处理量加大，增加了处理难度和处理成本，且浪费了价值较高的组分，同时，如处理不当，还会造成环境污染。

发明内容

为解决废旧锂离子电池电解液不能完全回收，而导致回收效益降低，尾气处理成本过高以及造成污染环境可能性增大等问题，本发明提供了一种废旧锂离子电池电解液回收方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质。

第一方面，本发明提供一种废旧锂离子电池电解液回收方法，包括：

步骤S11，将所述废旧锂离子电池进行破碎处理，得到电池破碎物；其中，所述电池破碎物包括所述废旧锂离子电池的电解液；

步骤S12，将所述电池破碎物使用有机溶剂清洗，得到第一混合物；

步骤S13，将所述第一混合物第一过滤，得到第一固态物和第一溶液，其中，所述第一溶液包括所述废旧锂离子电池的所述电解液；

步骤S14，将所述第一溶液减压蒸馏，得到第一尾气和第二固态物，其中，所述第一尾气包括气态的所述废旧锂离子电池的所述电解液的溶剂，第二固态物包括所述废旧锂离子电池的电解液的电解质；

步骤S15，将所述第二固态物第一加热分解处理，得到第二尾气和第三固态物，其中，所述第三固态物包括氟化锂，所述第二尾气包括五氟化磷；

步骤S16，将所述第三固态物加酸溶液溶解，得到第二溶液，其中，所述第二溶液包括锂离子；

步骤S17，在所述第二溶液中加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳反应，得到第二混合物；

步骤S18，将所述第二混合物第二过滤得到第四固态物和第三溶液，其中，所述第四固态物包括碳酸锂。

在一些实施例中，在所述步骤S13之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括步骤S131，检测所述步骤S13中的所述第一溶液中所述电解质含量；当所述电解质含量小于1mol/L，所述第一溶液作为所述步骤S12的所述有机溶剂清洗所述电池破碎物；当所述电解质含量等于或大于1mol/L，执行所述步骤S14。

在一些实施例中，在所述步骤S14之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括步骤S141，将所述步骤S14中的所述第一尾气经过-20℃~30℃环境下冷凝回收，得到有机组分溶液。

在一些实施例中，在所述步骤S13之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括：

步骤S132，将所述步骤S13中的所述第一固态物进行加热挥发，得到第六固态物和第三尾气；

步骤S133，将所述第三尾气冷凝，得到所述有机组分溶液；

步骤S134，将所述第六固态物进行第一分选，得到外壳、塑料膜、桩头和第七固态物；

步骤S135，将所述第七固态物进行第二加热分解，得到第八固态物和第四尾气；

步骤S136，将所述第四尾气通入吸收液中吸收，得到六氟磷酸盐，其中，所述吸收液为氟化盐溶液或氟化盐两相分散液，所述氟化盐为氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁的一种；

步骤S137，将所述第八固态物进行第三加热分解，得到第九固态物和第五尾气；

步骤S138，所述第五尾气进行第二无害化处理；

步骤S139，将所述第九固态物进行第二分选，得到铜、铝和黑粉。

在一些实施例中，在所述步骤S15之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括步骤S151，将所述步骤S15中的所述第二尾气通入吸收液中吸收，得到六氟磷酸盐，其中，所述吸收液为氟化盐溶液或氟化盐两相分散液，所述氟化盐为氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁的一种。

在一些实施例中，在所述步骤S16之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括步骤S161，将所述步骤S16中所述第三固态物加酸溶液后的溶解物进行第三过滤处理，得到第二溶液，其中所述第二溶液包括锂离子。

在一些实施例中，在所述步骤S18之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括：

步骤S181，将所述步骤S18中的所述第三溶液中加入氢氧化钙反应，得到第三混合物；

步骤S182，将所述第三混合物第四过滤得到第五固态物和第四溶液，其中，所述第五固态物包括氟化钙；

步骤S183，将所述第四溶液进行第一无害化处理。

在一些实施例中，所述步骤S12中所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙腈中的一种或多种组合。

在一些实施例中，所述步骤S16中所述酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、氢溴酸、高氯酸中的一种或多种组合。

在一些实施例中，所述步骤S17中所述可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵中的一种或多种组合。

在一些实施例中，所述步骤S11、所述步骤S12、所述步骤S13、所述步骤S14和所述步骤S15均在惰性气体保护环境下进行，其中，所述惰性气体为氮气、氦气、氩气、二氧化碳中的一种或多种组合。

第二方面，本发明提供一种废旧锂离子电池电解液回收装置，包括：

破碎装置，用于将所述废旧锂离子电池进行破碎处理，得到电池破碎物；其中，所述电池破碎物包括所述废旧锂离子电池的电解液；

清洗装置，用于将所述电池破碎物使用有机溶剂清洗，得到第一混合物；

第一过滤装置，用于将所述第一混合物过滤，得到第一固态物和第一溶液，其中，所述第一溶液包括所述废旧锂离子电池的所述电解液；

减压蒸馏装置，用于将所述第一溶液减压蒸馏，得到第一尾气和第二固态物，其中，所述第一尾气包括气态的所述废旧锂离子电池电解液的溶剂，第二固态物包括所述废旧锂离子电池电解液的电解质；

第一加热分解装置，用于将所述第二固态物第一加热分解处理，得到第二尾气和第三固态物，其中，所述第三固态物包括氟化锂，所述第二尾气包括五氟化磷；

溶解装置，用于将所述第三固态物加酸溶液溶解，得到第二溶液，其中所述第二溶液包括锂离子;

反应装置，用于在所述第二溶液中加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳反应，得到第二混合物；

第二过滤装置，用于将所述第二混合物过滤得到第四固态物和第三溶液，其中，所述第四固态物包括碳酸锂。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储指令；以及处理器，用于调用所述存储器存储的指令执行如第一方面中任一项所述的废旧锂离子电池电解液回收方法。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，存储有指令，所述指令被处理器执行时，执行如第一方面中任一项所述的废旧锂离子电池电解液回收方法。

为解决废旧锂离子电池电解液不能完全回收，而导致回收效益降低，尾气处理成本过高以及造成污染环境可能性增大的问题。本发明有以下优点：

通过使用有机溶剂清洗电池破碎物，可以将电池破碎物中的电解液溶解于有机溶剂中。将溶解后的混合物过滤，可以得到含有废旧锂离子电池的电解液的第一溶液。第一溶液减压蒸馏，挥发的气体冷凝，这样可回收用于清洗的有机溶剂和电解液中的有机组分。蒸馏完成后的第二固态物经过热分解，可以回收包括五氟化磷的第二尾气。剩余包括氟化锂的第三固态物经过酸溶解，再加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳，生成碳酸锂的沉淀，将其过滤可以回收得到碳酸锂。从而全面的回收废旧磷酸铁锂电池中的电解液，提高了回收效率，降低了环境污染，实现了节能减排。

附图说明

图1示出了一些实施例的废旧锂离子电池电解液回收方法流程示意图；

图2示出了另一些实施例的废旧锂离子电池电解液回收方法流程示意图；

图3示出了一些实施例的废旧锂离子电池电解液回收装置图；

图4示出了一种电子设备示意图。

具体实施方式

现在将参照若干示例性实施例来论述本发明的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本发明的内容，而不是暗示对本发明的范围的任何限制。

如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。

锂离子电池具有电压高、体积小、比能量高、自放电小、安全性高等优点，被广泛地应用于消费类电子产品、电动交通工具、工业储能等领域。随着新能源汽车行业迅猛发展，我国新能源汽车保有量的快速增长，锂离子电池的退役量不断的上升，根据中国生态环境部固体废物与化学品管理技术部门统计，2020年中国退役锂离子电池累计约为20万吨，2025年估计会超过70万吨。因此，对废旧锂离子电池电解液回收也变得很重要。

本实施例公开了本发明提出一种废旧锂离子电池电解液回收方法10，用于对废旧锂离子电池电解液进行回收，如图1和图2所示，可以包括步骤S11~步骤S15，下文分别对上述步骤进行详细的说明：

步骤S11，将废旧锂离子电池进行破碎处理，得到电池破碎物，其中，电池破碎物包括废旧锂离子电池的电解液。

在本公开实施例中，对需要进行回收的废旧锂离子电池首先进行破碎处理，得到包括废旧锂离子电池电解液在内的电池破碎物。破碎可以是先对废旧锂离子电池放电后进行破碎，避免安全隐患；也可以是在惰性气体环境下直接进行破碎，无需进行放电处理，提高回收效率。

步骤S12，将电池破碎物使用有机溶剂清洗，得到第一混合物。

在本公开实施例中，将电池破碎物使用有机溶剂清洗，这样可以将电池破碎物中的电解液溶解于有机溶剂中，便于后续步骤的过滤分离。在一些实施例中，电池破碎物可以使用有机溶剂清洗2~4次，这样可以将电池破碎物中的电解液从电池破碎物中较彻底地分离出来。当用于清洗的第一溶液中的电解质大于等于1mol/L时，可以将第一溶液进行下一步骤的过滤分离。当第一溶液中的电解质成分小于1mol/L时，第一溶液可以再次用于清洗电池破碎物。

步骤S13，将第一混合物第一过滤，得到第一固态物和第一溶液，其中，第一溶液包括废旧锂离子电池的电解液。

在本公开实施例中，将第一混合物第一过滤，可以将电解液从电池破碎物中分离出来，便于下步骤的减压蒸馏。

步骤S14，将第一溶液减压蒸馏，得到第一尾气和第二固态物；其中，第一尾气包括气态的废旧锂离子电池电解液的溶剂，第二固态物包括废旧锂离子电池电解液的电解质。

在本公开实施例中，将得到的第一溶液进行减压蒸馏，这样可以将第一溶液中废旧锂离子电池电解液的溶剂由液态变为气态，将其从第一溶液中分离。包括气态的废旧锂离子电池电解液溶剂的第一尾气，在-20℃~30℃环境下，其中的气态的废旧锂离子电池电解液溶剂变为液态。这样完成了废旧锂离子电池电解液溶剂的回收。在一些实施例中，温度为1℃~6℃，这样在节省能耗的前提下，能使气态的电解液溶剂大量冷凝。在减压蒸馏时，步骤S12中使用的有机溶剂也会由液态变为气态。在-20℃~30℃环境下，在减压蒸馏时产生的气态的有机溶剂会变成液态。有机溶剂可以为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙腈中的一种或多种组合。这样有机溶剂在步骤S12中可以溶解废旧锂离子电池电解液，还可以在减压蒸馏时由液态变为气态，最后在-20℃~30℃环境下由气态变为液态。在另一些实施例中，有机溶剂可以为碳酸二甲酯，这样在冷凝回收后有机组分溶液的成分均为废旧锂离子电池电解液所包含的成分。这样回收的有机组分溶液在调整各个组分的比例后，可以直接获得锂离子电池电解液溶剂。

步骤S15，将第二固态物第一加热分解处理，得到第二尾气和第三固态物；其中，第三固态物包括氟化锂，第二尾气包括五氟化磷。

在本公开实施例中，将第二固态物在温度为170℃~400℃的环境下，第二固态物中的废旧锂离子电池电解液的电解质发生分解反应，得到气态的五氟化磷和固态的氟化锂。这样可以将废旧锂离子电池电解液的电解质中的部分有价值的成分从第二固态物中分离出来。在一些实施例中，含有气态五氟化磷的第二尾气可以通入到吸收液中，气态的五氟化磷与吸收液反应，得到六氟磷酸盐。反应后得到的六氟磷酸盐可以用于新的锂离子电池生产环节中。从而达到回收废旧锂离子电池电解液的电解质部分有价值成分的目的。吸收液为氟化盐溶液或氟化盐两相分散液，其中，氟化盐为氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁的一种。在另一些实施例中，吸收液可以为氟化钾溶液，气态五氟化磷和氟化钾反应生成六氟磷酸钾，这样回收得到的六氟磷酸盐。因为氟化钾可快速溶于水中形成氟化钾溶液，气态五氟化磷通入溶液中，气态五氟化磷在溶液中翻滚，可以与氟化钾溶液充分的接触，使得反应迅速，提高回收效率。

步骤S16，将第三固态物加酸溶液溶解，得到第二溶液，其中，第二溶液包括锂离子。

在本公开实施例中，将第三固态物加酸溶液中，第三固态物中的氟化锂溶解于酸溶液中。这样加酸溶解后的第二溶液中含有锂离子，方便下一步骤中回收碳酸锂。在一些实施例中，由于前步骤中得到第三固态物中还可以含有其他成分，在步骤S16之后，废旧锂离子电池电解液回收方法还包括步骤S161，在将第三固态物加酸溶液溶解后，可以再将加酸溶液溶解后的溶液进行第三过滤处理，得到第二溶液，其中第二溶液包括锂离子。这样可以将不溶于酸溶液成分通过过滤步骤除去，在后续得到的碳酸锂的沉淀中其他成分较少，从而可以回收到纯度较高的碳酸锂。

步骤S17，在第二溶液中加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳反应，得到第二混合物。

在本公开实施例中，在第二溶液中加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳反应，第二溶液中的锂离子和加入的可溶性碳酸盐和\或二氧化碳在溶液中生成的碳酸根反应生成碳酸锂的沉淀。这样可以将第二溶液中价值高的锂离子回收。可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵中的一种或多种组合。在另一些实施例中，可以只使用二氧化碳来反应。二氧化碳通入溶液中可以生成碳酸根，生成的碳酸根与锂离子反应生成碳酸锂的沉淀。另外，由于气态的二氧化碳在通入溶液中时，会在溶液中形成气泡，气泡在溶液中翻滚，达到溶液搅拌的效果，这样可以加速反应的进行。二氧化碳的成本较低，减少机械搅拌的设施，这样在回收过程中可以降低回收成本。

步骤S18，将第二混合物第二过滤得到第四固态物和第三溶液，其中，第四固态物包括碳酸锂。

在本公开实施例中，将第二混合物第二过滤得到第四固态物和第三溶液，这样可以将碳酸锂的沉淀从第二混合物中分离出来。得到的碳酸锂可以作为原材料用到新的锂离子电池中。

在一些实施例中，如图2所示，步骤S18后，废旧锂离子电池电解液回收方法还可以包括：

步骤S181，将步骤S18中的第三溶液中加入氢氧化钙反应，得到第三混合物；

步骤S182，将第三混合物第四过滤得到第五固态物和第四溶液，其中，第五固态物包括氟化钙；

步骤S183，将第四溶液进行第一无害化处理。

在本实施例中，在步骤S18中得到的第三溶液还可以执行以下步骤将其中的成分回收。步骤S181，将第三溶液中加入氢氧化钙反应，反应得到氟化钙的沉淀。步骤S182，将反应后的溶液过滤可以回收得到含有氟化钙的第五固态物，剩余为第四溶液。步骤S183，得到的第四溶液进行无害化处理，达标后排放。这样可以回收第三溶液的氟元素，最终将剩余的第四溶液蒸发得到固体物，做到对环境的零污染。

在一些实施例中，如图2所示，在步骤S13之后，废旧锂离子电池电解液回收方法还包括：

步骤S132，将步骤S13中的第一固态物进行加热挥发，得到第六固态物和第三尾气；

步骤S133，将第三尾气冷凝，得到有机组分溶液；

步骤S134，将第六固态物进行第一分选，得到外壳、塑料膜、桩头和第七固态物；

步骤S135，将第七固态物进行第二加热分解，得到第八固态物和第四尾气；

步骤S136，第四尾气通入吸收液中吸收，得到六氟磷酸盐，其中，吸收液为氟化盐溶液或氟化盐两相分散液，氟化盐为氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁的一种；

步骤S137，将第八固态物进行第三加热分解，得到第九固态物和第五尾气；

步骤S138，第五尾气进行第二无害化处理；

步骤S139，将第九固态物进行第二分选，得到铜、铝和黑粉。

在本实施例中，在步骤S13中得到的第一固态物还可以进行以下步骤，对其中有价值的成分进一步的回收。步骤S132，将步骤S13中的第一固态物进行加热挥发，得到第六固态物和第三尾气。步骤S133，将第三尾气经过-20℃~30℃环境下冷凝回收，得到有机组分溶液。步骤S134，将第六固态物进行第一分选，得到外壳、塑料膜、桩头和第七固态物。步骤S135，将第七固态物进行第二加热分解，得到第八固态物和第四尾气。步骤S136，第四尾气通入吸收液中吸收，得到六氟磷酸盐，其中，吸收液为氟化盐溶液或氟化盐两相分散液，氟化盐为氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁的一种。在另一些实施例中，吸收液可以为氟化钾溶液，气态五氟化磷和氟化钾反应生成六氟磷酸钾，这样回收得到六氟磷酸盐。因为氟化钾可快速溶于水中形成氟化钾溶液，气态五氟化磷通入溶液中，气态五氟化磷在溶液中翻滚，可以与氟化钾溶液充分的接触，可以使得反应迅速，提高回收效率。步骤S137，将第八固态物进行第三加热分解，得到第九固态物和第五尾气。步骤S138，第五尾气进行第二无害化处理。步骤S139，将第九固态物进行第二分选，得到铜、铝和黑粉。通过以上步骤的处理，可以回收到有机组分溶液、外壳、塑料膜、桩头、六氟磷酸盐、铜、铝和黑粉。同时将第五尾气经过收集装置收集后在温度为1100℃的燃烧装置燃烧，燃烧后的气体进入除尘装置除尘，最后经过含有活性碳吸附装置吸收达标后排放至大气中。在还有一些实施例中，步骤S132、步骤S133、步骤S135、步骤S136、步骤S137进行的环境还可以是在氮气保护的环境下进行的。这样可以防止发生燃烧、爆炸情况，因此在回收废旧锂离子电池的回收过程中安全回收，降低回收成本，提高效率。

在一些实施例中，步骤S16中酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、氢溴酸、高氯酸中的一种或多种组合。

在本实施例中，在步骤S16中可以加入硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、氢溴酸、高氯酸中的一种或多种组合作为酸溶液溶解第三固态物。在另一些实施例中，可以使用硫酸溶液溶解第三固态物。硫酸性能稳定，不易挥发，加入产生的硫酸根不与第三固态物中的成分进行反应而影响回收。

在一些实施例中，步骤S11、步骤S12、步骤S13、步骤S14和步骤S15均在惰性气体保护环境下进行；惰性气体为氮气、氦气、氩气、二氧化碳中的一种或多种组合。

在本实施例中，步骤S11、步骤S12、步骤S13、步骤S14和步骤S15可以在惰性气体保护环境下进行。这样可以防止发生燃烧、爆炸情况，因此在回收废旧锂离子电池的回收过程中安全回收，降低回收成本，提高效率。在另一些实施例中，惰性气体可以为氮气，氮气的成本低，易获得。

本实施例公开了一种废旧锂离子电池电解液回收方法实施步骤：

将1t废旧磷酸铁锂电池投放到破碎装置中，在氮气保护下破碎，获得电池破碎物，破碎物的直径为10mm。由于破碎过程中电解液溶剂挥发以及电池料失重率为5.6%。破碎后得到944kg的电池破碎物，按照固液比1:1.14的比例往电池破碎物中加入1076.2kg的有机溶剂进行浸泡洗涤30min，得到第一混合物。将第一混合物进行过滤，得1041.8kg的第一固态物和956.8kg的第一溶液。第一溶液中有机溶剂的挥发，导致第一溶液损失率为2%。

检测第一溶液中的电解质浓度，电解质浓度小于1mol/L，则将第一溶液循环套用至洗涤步骤。当第一溶液中电解质浓度大于等于1mol/L后，对第一溶液进行减压蒸馏。在氮气气氛中，将第一溶液升温至80℃，进行减压蒸馏。蒸馏出来的第一尾气经氮气带出，在冷凝器内，控制冷凝温度在5℃，冷凝得到812.7kg有机组分，冷凝回收效率达99%。冷凝回收得到的有机组分可以用于电池破碎物的浸泡和洗涤。剩余的135.9kg电解质与杂质的混合物为第二固态物。将第二固态物投入第一加热分解装置，在氮气气氛中，升温到250℃，使电解质中的六氟磷酸锂裂解成氟化锂与气体五氟化磷。利用氮气气流将五氟化磷带出经过两级氟化钾溶液吸收，氟化钾溶液浓度为1.8mol/L，反应得到六氟磷酸钾，剩余得到23.2kg氟化锂为第三固态物。将第三固态物中加入44.8kg 98%的硫酸，对氟化锂进行溶解，然后进行过滤。将不溶的滤渣过滤后，得到含有氟化锂的第二溶液。在第二溶液中加入47.5kg的碳酸钠，让锂离子与碳酸根反应生成碳酸锂的沉淀，过滤后得到33.1kg碳酸锂固体和第三滤液。在第三溶液中加入16.5kg氢氧化钙，对氟离子进行沉淀，过滤后得到17.4kg氟化钙沉淀，剩余得到第四溶液。第四溶液溶液加热蒸发水分，得到硫酸钠的固体物。

将第一固态物投入到热解炉中，在氮气气氛中140℃下进行低温挥发，时间控制为90分钟，使第一固态物中残留的电解液溶剂挥发，并用氮气气流带出后经过两级冷凝器冷凝收集得到96.8kg有机组分，冷凝温度控制在5℃，冷凝效率达99%。冷凝回收得到的有机组分可以用于电池破碎物的浸泡和洗涤。经过低温挥发后，将相对干燥的破碎料带入弯折管道中，在氮气气氛下，通过多重负压通风管道中的气流将密度较小的隔膜、正负极片及电解质分离带走，剩余回收得到125.5kg铝壳和桩头，回收率达99.3%。将气流带走的隔膜、正负极片及电解质进一步分选，在惰性气氛下经过较小负压的气流分选，将密度更小的隔膜通过负压气流分离出来，剩余正负极片及电解质，并收集得到56.3kg隔膜，回收率达95.5%。经气流分选后的正负片及电解质，在氮气气氛下升温至250℃焙烧90分钟，使粘附在正负极片上的六氟磷酸锂裂解得到氟化锂和五氟化磷，利用氮气气流将五氟化磷带出经过两级氟化钾溶液吸收，氟化钾溶液浓度为1.8mol/L，反应得到六氟磷酸钾，剩余得到正负极片和氟化锂。将正负极片和氟化锂，在氮气气氛下升温至560℃下煅烧90分钟，使正负极片中的粘接剂碳化，这样极粉和集流体更好剥离。煅烧产生的第五尾气经过收集装置收集后在温度为1100℃的燃烧装置燃烧，燃烧后的气体进入除尘装置除尘，最后经过含有活性碳吸附装置吸收达标后排放至大气中。将高温煅烧后的正负极片和氟化锂进行筛分，得到540.5kg正负极黑粉，其纯度为98.2%，并得到铜箔、铝箔混合物133.2kg。将铜箔、铝箔混合物进行重力分选，分别得到36.8kg纯度为97.6%的铝箔，和96.3kg纯度为98.1%的铜箔。

基于同一发明构思，本公开还提供一种废旧锂离子电池电解液回收装置20，用于对废旧锂离子电池各个组成成分进行回收，如图3所示：

破碎装置，用于将废旧锂离子电池进行破碎处理，得到电池破碎物，其中，电池破碎物包括废旧锂离子电池的电解液。

在本公开实施例中，破碎装置用于将废旧锂离子电池进行破碎处理，使得废旧锂离子电池的电解液以及其他物质从整个废旧锂离子电池包裹的外壳中暴露出来。这样以便接下来的装置回收处理。

清洗装置，用于将电池破碎物使用有机溶剂清洗，得到第一混合物。

在本公开实施例中，清洗装置用于将电池破碎物使用有机溶剂清洗，使得废旧锂离子电池的电解液溶液于有机溶剂中。这样以便使用过滤装置将其过滤分离。

第一过滤装置，用于将第一混合物过滤，得到第一固态物和第一溶液，其中，第一溶液包括废旧锂离子电池的电解液。

在本公开实施例中，第一过滤装置用于将第一混合物过滤，这样将废旧锂离子电池的电解液从电池破碎物分离，以便后续步骤继续对电解液进行回收。

减压蒸馏装置，用于将第一溶液减压蒸馏，得到第一尾气和第二固态物，其中，第一尾气包括气态的废旧锂离子电池电解液的溶剂，第二固态物包括废旧锂离子电池电解液的电解质。

在本公开实施例中，减压蒸馏装置用于将第一溶液减压蒸馏，这样可以将第一溶液中的电解液溶剂和在清洗装置中加入的有机溶剂从液态变为气态，将其充第一溶液中分离。在另一些实施例中，还可以将第一尾气进行冷凝处理，将电解液溶剂和有机溶剂混合气体有气态变为液态回收。

第一加热分解装置，用于将第二固态物第一加热分解处理，得到第二尾气和第三固态物，其中，第三固态物包括氟化锂，第二尾气包括五氟化磷。

在本公开实施例中，第一加热分解装置用于将第二固态物第一加热分解处理，这样通过热分解得到五氟化磷，提高废旧锂离子电池的回收率。

溶解装置，用于将第三固态物加酸溶液溶解，得到第二溶液，其中第二溶液包括锂离子。

在本公开实施例中，溶解装置用于将第三固态物加酸溶液溶解，这样加酸溶解后的第二溶液中含有锂离子，方便下一步骤中生成并回收碳酸锂。

反应装置，用于在第二溶液中加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳反应，得到第二混合物。

在本公开实施例中，反应装置用于在第二溶液中加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳反应，第二溶液中的锂离子和加入的可溶性碳酸盐和\或二氧化碳在溶液中生成的碳酸根反应生成碳酸锂的沉淀。这样可以将第二溶液中价值高的锂离子回收。

第二过滤装置，用于将第二混合物过滤得到第四固态物和第三溶液，其中，第四固态物包括碳酸锂。

在本公开实施例中，第二过滤装置用于将第二混合物过滤得到第四固态物和第三溶液。这样可以将碳酸锂的沉淀从沉淀中分离出来。得到的碳酸锂可以作为原材料用到新的锂离子电池中。

如图4所示，本公开的一个实施方式提供了一种电子设备400。其中，该电子设备400包括存储器401、处理器402、输入/输出（Input/Output，I/O）接口403。其中，存储器401，用于存储指令。处理器402，用于调用存储器401存储的指令执行本公开实施例的废旧锂离子电池电解液回收方法。其中，处理器402分别与存储器401、I/O接口403连接，例如可通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)进行连接。存储器401可用于存储程序和数据，包括本公开实施例中涉及的废旧锂离子电池电解液回收方法的程序，处理器402通过运行存储在存储器401的程序从而执行电子设备400的各种功能应用以及数据处理。

本公开实施例中处理器402可以采用数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现，处理器402可以是中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元中的一种或几种的组合。

本公开实施例中的存储器401可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、快闪存储器（Flash Memory）、硬盘（Hard Disk Drive，HDD）或固态硬盘（Solid-State Drive，SSD）等。

本公开实施例中，I/O接口403可用于接收输入的指令（例如数字或字符信息，以及产生与电子设备400的用户设置以及功能控制有关的键信号输入等），也可向外部输出各种信息（例如，图像或声音等）。本公开实施例中I/O接口403可包括物理键盘、功能按键（比如音量控制按键、开关按键等）、鼠标、操作杆、轨迹球、麦克风、扬声器、和触控面板等中的一个或多个。

可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本公开实施例涉及的方法和装置能够利用标准编程技术来完成，利用基于规则的逻辑或者其他逻辑来实现各种方法步骤。还应当注意的是，此处以及权利要求书中使用的词语“装置”和“模块”意在包括使用一行或者多行软件代码的实现和/或硬件实现和/或用于接收输入的设备。

此处描述的任何步骤、操作或程序可以使用单独的或与其他设备组合的一个或多个硬件或软件模块来执行或实现。在一个实施方式中，软件模块使用包括包含计算机程序代码的计算机可读介质的计算机程序产品实现，其能够由计算机处理器执行用于执行任何或全部的所描述的步骤、操作或程序。

出于示例和描述的目的，已经给出了本公开实施的前述说明。前述说明并非是穷举性的也并非要将本公开限制到所公开的确切形式，根据上述教导还可能存在各种变形和修改，或者是可能从本公开的实践中得到各种变形和修改。选择和描述这些实施例是为了说明本公开的原理及其实际应用，以使得本领域的技术人员能够以适合于构思的特定用途来以各种实施方式和各种修改而利用本公开。

Claims (14)

1.一种废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，所述废旧锂离子电池电解液回收方法包括：

步骤S11，将所述废旧锂离子电池进行破碎处理，得到电池破碎物；其中，所述电池破碎物包括所述废旧锂离子电池的电解液；

步骤S12，将所述电池破碎物使用有机溶剂清洗，得到第一混合物；

步骤S13，将所述第一混合物第一过滤，得到第一固态物和第一溶液，其中，所述第一溶液包括所述废旧锂离子电池的所述电解液；

步骤S14，将所述第一溶液减压蒸馏，得到第一尾气和第二固态物，其中，所述第一尾气包括气态的所述废旧锂离子电池的所述电解液的溶剂，第二固态物包括所述废旧锂离子电池的电解液的电解质；

步骤S15，将所述第二固态物第一加热分解处理，得到第二尾气和第三固态物，其中，所述第三固态物包括氟化锂，所述第二尾气包括五氟化磷；

步骤S16，将所述第三固态物加酸溶液溶解，得到第二溶液，其中，所述第二溶液包括锂离子；

步骤S17，在所述第二溶液中加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳反应，得到第二混合物；

步骤S18，将所述第二混合物第二过滤得到第四固态物和第三溶液，其中，所述第四固态物包括碳酸锂。

2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，在所述步骤S13之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括步骤S131，检测所述步骤S13中的所述第一溶液中所述电解质含量；当所述电解质含量小于1mol/L，所述第一溶液作为所述步骤S12的所述有机溶剂清洗所述电池破碎物；当所述电解质含量等于或大于1mol/L，执行所述步骤S14。

3.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，在所述步骤S14之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括步骤S141，将所述步骤S14中的所述第一尾气经过-20℃~30℃环境下冷凝回收，得到有机组分溶液。

4.根据权利要求3所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，在所述步骤S13之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括：

步骤S132，将所述步骤S13中的所述第一固态物进行加热挥发，得到第六固态物和第三尾气；

步骤S133，将所述第三尾气冷凝，得到所述有机组分溶液；

步骤S134，将所述第六固态物进行第一分选，得到外壳、塑料膜、桩头和第七固态物；

步骤S135，将所述第七固态物进行第二加热分解，得到第八固态物和第四尾气；

步骤S136，将所述第四尾气通入吸收液中吸收，得到六氟磷酸盐，其中，所述吸收液为氟化盐溶液或氟化盐两相分散液，所述氟化盐为氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁的一种；

步骤S137，将所述第八固态物进行第三加热分解，得到第九固态物和第五尾气；

步骤S138，所述第五尾气进行第二无害化处理；

步骤S139，将所述第九固态物进行第二分选，得到铜、铝和黑粉。

5.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，在所述步骤S15之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括步骤S151，将所述步骤S15中的所述第二尾气通入吸收液中吸收，得到六氟磷酸盐，其中，所述吸收液为氟化盐溶液或氟化盐两相分散液，所述氟化盐为氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁的一种。

6.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，在所述步骤S16之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括步骤S161，将所述步骤S16中所述第三固态物加酸溶液后的溶解物进行第三过滤处理，得到第二溶液，其中所述第二溶液包括锂离子。

7.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，在所述步骤S18之后，所述废旧锂离子电池电解液回收方法还包括：

步骤S181，将所述步骤S18中的所述第三溶液中加入氢氧化钙反应，得到第三混合物；

步骤S182，将所述第三混合物第四过滤得到第五固态物和第四溶液，其中，所述第五固态物包括氟化钙；

步骤S183，将所述第四溶液进行第一无害化处理。

8.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，所述步骤S12中所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙腈中的一种或多种组合。

9.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，所述步骤S16中所述酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、氢溴酸、高氯酸中的一种或多种组合。

10.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，所述步骤S17中所述可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵中的一种或多种组合。

11.根据权利要求1~10中任一项所述的废旧锂离子电池电解液回收方法，其特征在于，所述步骤S11、所述步骤S12、所述步骤S13、所述步骤S14和所述步骤S15均在惰性气体保护环境下进行，其中，所述惰性气体为氮气、氦气、氩气、二氧化碳中的一种或多种组合。

12.一种废旧锂离子电池电解液回收装置，其特征在于，所述废旧锂离子电池电解液回收装置包括：

破碎装置，用于将所述废旧锂离子电池进行破碎处理，得到电池破碎物；其中，所述电池破碎物包括所述废旧锂离子电池的电解液；

清洗装置，用于将所述电池破碎物使用有机溶剂清洗，得到第一混合物；

第一过滤装置，用于将所述第一混合物过滤，得到第一固态物和第一溶液，其中，所述第一溶液包括所述废旧锂离子电池的所述电解液；

减压蒸馏装置，用于将所述第一溶液减压蒸馏，得到第一尾气和第二固态物，其中，所述第一尾气包括气态的所述废旧锂离子电池电解液的溶剂，第二固态物包括所述废旧锂离子电池电解液的电解质；

第一加热分解装置，用于将所述第二固态物第一加热分解处理，得到第二尾气和第三固态物，其中，所述第三固态物包括氟化锂，所述第二尾气包括五氟化磷；

溶解装置，用于将所述第三固态物加酸溶液溶解，得到第二溶液，其中所述第二溶液包括锂离子;

反应装置，用于在所述第二溶液中加入可溶性碳酸盐和\或二氧化碳反应，得到第二混合物；

第二过滤装置，用于将所述第二混合物过滤得到第四固态物和第三溶液，其中，所述第四固态物包括碳酸锂。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储指令；以及处理器，用于调用所述存储器存储的指令执行如权利要求1~11中任一项所述的废旧锂离子电池电解液回收方法。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有指令，所述指令被处理器执行时，执行如权利要求1~11中任一项所述的废旧锂离子电池电解液回收方法。

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