CN116525989A - 一种退役锂电池电解液的无害化处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源环保处理技术领域，揭露了一种退役锂电池电解液的无害化处理方法及装置，包括：启动放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组，利用残留电能计算模块对退役锂电池执行物料放电得到空电锂电池，利用加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理得到电解液，将电解液导入包括残渣吸附管道和催化重整管道的吸附模组，利用残渣吸附管道吸附电解液中的残渣得到电解残渣及纯电解气，基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应得到催化气体，将催化气体通过冷却模组执行冷却收藏并将电解残渣回收至残渣回收中心。本发明主要目的在于克服传统机械方法破碎退役锂电池未考虑破碎电池片所沾有的电解液从而造成环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种退役锂电池电解液的无害化处理方法及装置，属于新能源环保处理技术领域。
背景技术
退役电池是指达到规定使用期限或电池衰减度满足指定衰减阈值需要执行二次利用或销毁的电池，其中可二次利用的退役电池又称为梯次利用电池，而达不到二次利用的退役电池需要执行破碎销毁，从而实现无害化处理。
由于电池种类复杂，包括锂电池、干电池、铅晶蓄电池、液体电池、铁镍蓄电池等，其中锂电池包括大量复杂的电解液，因此若退役锂电池的核心关注点在于如何处理锂电池中的电解液。
退役锂电池电解液的无害化处理一直是核心关注点。目前常用的无害化处理方法主要依赖于机械破碎，即通过机械破碎装置挤压退役锂电池，从而使得退役锂电池的内部结构被破坏，其内部电解液流出后，收集所流出的电解液并集中销毁或废物利用。
上述方法虽然可实现退役锂电池电解液的无害化处理，但技术实施步骤相对粗糙，简单快捷的机械破碎方法虽然可获取到大部分电解液，但并未处理破碎电池片所沾有的电解液，从而导致沾有电解液残留的破碎锂电池渣污染环境。
发明内容
本发明提供一种退役锂电池电解液的无害化处理方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于克服传统机械方法破碎退役锂电池收集电解液，未考虑破碎电池片所沾有的电解液的现象，从而造成环境污染的问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种退役锂电池电解液的无害化处理方法，包括：
接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池；
启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组；
将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块；
利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量；
将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定；
利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液；
将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到；
利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体；
将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。
可选地，所述残留电能计算模块包括残留电能计算电路，其中残留电能计算电路由保护电阻、电流表、电压表组成，其中保护电阻的电阻值可调。
可选地，所述根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：
获取退役锂电池在计算得到残留电能时的电池温度，得到当前电池温度；
接收构建导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量和最大释放质量；
根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量。
可选地，所述根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：
根据下式计算得到所释放的导电石墨粉的质量：
其中，Qp表示根据残留电能计算得到的导电石墨粉的质量，Qmin表示导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量，Qmax表示最大释放质量，Rp表示利用残留电能计算电路计算残留电能时保护电阻的当前电阻值，Tp为退役锂电池计算得到残留电能时，退役锂电池的当前电池温度，Re为残留电能计算电路中保护电阻可调情况下的最大电阻值，Te为计算退役锂电池的残留电能时，所设定的退役锂电池的最高电池温度，E0为退役锂电池的残留电能，E1为退役锂电池在出厂时所标定的最大电能。
可选地，所述利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，包括：
在所述加热冷凝模组中注入由二氧化碳及惰性气体组成的防爆炸气体，其中加热冷凝模组由电池加热模块和挥发冷凝模块组成；
直至防爆炸气体达到预设的注入量后，对所述空电锂电池执行机械破碎操作，得到破碎锂电池；
将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气；
启动所述挥发冷凝模块吸收电解气，并对吸收的电解气执行物理降温得到所述电解液。
可选地，所述将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气，包括：
将破碎锂电池所在环境加热至所述当前电池温度，当破碎锂电池所在环境达到所述当前电池温度时启动电池加热模块；
利用所述电池加热模块对破碎锂电池执行非线性加热，其中非线性加热的操作步骤包括：
测定所述破碎锂电池的质量，得到破碎电池质量；
接收非线性加热的终止时间点，根据所述破碎电池质量及终止时间点构建如下非线性加热函数：
其中，Tmax表示根据非线性加热函数求解得到的最大加热温度，Tp为所述当前电池温度，t1为利用电池加热模块对破碎锂电池执行非线性加热的起始时间点，t2为非线性加热的终止时间点，τ为非线性加热函数的权重因子，i1为电池加热模块内置的电池加热电路的起始电流值，Qe为破碎电池质量，f(t，Qe)是以破碎电池质量和非线性加热时间为自变量，以电池加热电路的电流变化值为因变量所构建的函数，且f(t，Qe)为增函数，伴随非线性加热时间增大，电流变化值越大；
求解所述非线性加热函数，得到最大加热温度；
当电池加热模块对破碎锂电池执行加热达到所述最大加热温度后，停止加热并持续维持最大加热温度至指定时间点，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气。
可选地，所述利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，包括：
将电解液全部导入至残渣吸附管道中，其中残渣吸附管道为首尾相连的圆形管道，且管道底层表面涂有吸附剂；
在残渣吸附管道中持续加热电解液，并在持续加热的过程中计算电解液在残渣吸附管道中的最大旋转速度；
推动电解液在圆形的残渣吸附管道中产生旋转流动，直至电解液的旋转速度达到最大旋转速度，且残渣吸附管道中持续加热电解液的温度达到设定的吸附最高温度时，持续最大旋转速度及吸附最高温度至指定吸附时间，获取吸附剂中被吸附的残渣得到所述电解残渣，将蒸发得到的气体回收得到所述纯电解气。
可选地，所述计算电解液在残渣吸附管道中的最大旋转速度，包括：
采用如下公式计算得到最大旋转速度：
其中，vmax表示电解液在残渣吸附管道中的最大旋转速度，h表示电解液在残渣吸附管道中的高度值，rp表示圆形的残渣吸附管道的半径，Lp表示圆形的残渣吸附管道的周长，θ表示预先设定的电解液的旋转速度达到最大旋转速度的最长时间，μ为计算最大旋转速度预先设定的权重值。
可选地，所述基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体，包括：
在所述催化重整管道中注入促使纯电解气产生分子断键的催化剂；
将包括催化剂和纯电解气的催化重整管道加热至600℃-900℃，得到包括氢气、一氧化碳、二氧化碳气的混合气；
对所述混合气执行除尘处理，得到催化气体。
为了解决上述问题，本发明还提供一种退役锂电池电解液的无害化处理装置，所述装置包括：
电解液无害处理装置启动模块，用于接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池，启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组；
导电石墨粉释放模块，用于将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块，利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定；
催化反应模块，用于利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到，利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体；
回收模块，用于将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。
为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以实现上述所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法。
为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法。
相比于背景技术所述问题，本发明实施例启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组，可见相比于背景技术所述直接采用破碎方法来说，本发明实施例将电解液无害化处理分为共四个步骤，从而提高电解液处理的精细度，进一步地，将退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块，利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定，可见本发明实施例为了防止在对退役锂电池执行电解液无害化处理时，由于退役锂电池所残留的残留电量而引发爆炸风险，通过放电模组放空退役锂电池的残留电能，然后，利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，加热可使电解液挥发，冷却可使挥发的电解液又变成液体形式，因此相比于传统的破碎方法来说，最大可能的减少沾留在破碎电池片的电解液，然后将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到，利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体，可见本发明实施例不仅回收电解液，还对回收的电解液执行净化处理，从而分离得到电解残渣和催化气体，其中催化气体可用于化肥等化工物品的再生产，电解残渣由于富含有金属可执行建筑等金属设备的再加工，因此本发明提出的退役锂电池电解液的无害化处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其主要目的在于克服传统机械方法破碎退役锂电池收集电解液，未考虑破碎电池片所沾有的电解液的现象，从而造成环境污染的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的退役锂电池电解液的无害化处理方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的退役锂电池电解液的无害化处理装置的功能模块图；
图3为本发明一实施例提供的实现所述退役锂电池电解液的无害化处理方法的电子设备的结构示意图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例提供一种退役锂电池电解液的无害化处理方法。所述退役锂电池电解液的无害化处理方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述退役锂电池电解液的无害化处理方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。
实施例1：
参照图1所示，为本发明一实施例提供的退役锂电池电解液的无害化处理方法的流程示意图。在本实施例中，所述退役锂电池电解液的无害化处理方法包括：
S1、接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池。
可解释的是，本发明实施例所述电解液一般来源于退役电池，特别是锂离子电池，简称锂电池。此外，电池电解液的处理指令一般由退役电池的管理人员发起。示例性的，小张作为退役电池回收厂的电池检测员，需要检测当前回收的锂电池的电池健康情况，当锂离子电池的电池健康情况不满足梯次利用条件时，则将不满足梯次利用条件的退役电池执行分解并将分解后所得到的电解液用于回收再利用，其中回收再利用即本发明实施例所述的电解液无害化处理。
S2、启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组。
本发明实施例创新点技术手段在于预先构建了电解液无害处理装置，且需强调的是，电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序共由4个模组组成，分别为放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组。各模组对应于电解液无害化处理的不同阶段，在后续实施步骤中会详细阐述各模组的技术实施步骤和作用。
S3、将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块。
需强调的是，部分锂电池不满足梯次利用而需执行电解液无害化处理时，由于锂电池内部还保存有残留电能，因此若直接对锂电池执行机械破碎获取内部电解液时，由于其内部的包括残留电能，若机械破碎时锂电池产生短路，则因短路会释放出大量热量，甚至引发起火灾爆炸等情况，因此如何安全的执行电解液的无害化处理的第一步是将退役锂电池内部的残留电能排空。
放电模组的主要作用在于排空退役锂电池的残留电能，其主要包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块。残留电能计算模块的作用是测试放置于放电模组内的退役锂电池的残留电能，而导电石墨粉释放模块是释放出可导电的石墨粉，从而安全的将退役锂电池的残留电能从退役锂电池内部安全导出至外部释放。
S4、利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量。
需解释的是，残留电能计算模块包括残留电能计算电路，其中残留电能计算电路由保护电阻、电流表、电压表组成，其中保护电阻的电阻值可调，即将退役锂电池作为残留电能计算模块的供电电源，通过电流表、电压表的显示值可直接计算得到残留电能。
进一步地，所述根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：
获取退役锂电池在计算得到残留电能时的电池温度，得到当前电池温度；
接收构建导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量和最大释放质量；
根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量。
需理解的是，即使是统一规格的退役锂电池，由于在退役之前的使用环境、使用程度等情况的不同，即使保持有相同的残留电能，但外表所体现的电池温度也不尽相同，因此本发明实施例在计算残留电能的同时，还会继续记录退役锂电池的电池温度。
进一步地，所述根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：
根据下式计算得到所释放的导电石墨粉的质量：
其中，Qp表示根据残留电能计算得到的导电石墨粉的质量，Qmin表示导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量，Qmax表示最大释放质量，Rp表示利用残留电能计算电路计算残留电能时保护电阻的当前电阻值，Tp为退役锂电池计算得到残留电能时，退役锂电池的当前电池温度，Re为残留电能计算电路中保护电阻可调情况下的最大电阻值，Te为计算退役锂电池的残留电能时，所设定的退役锂电池的最高电池温度，E0为退役锂电池的残留电能，E1为退役锂电池在出厂时所标定的最大电能。
需解释的是，传统方法对于导电石墨粉的质量释放一般直接由人工经验设定，即人为观察退役锂电池的残留电能的具体值，然后根据所观察的残留电能的具体值人工设定导电石墨粉的释放质量，由于人工经验设定释放质量主观性较强，极容易因工作时间过长产生疲劳等原因导致导电石墨粉释放质量设定产生偏差，进而发生导电石墨粉释放质量较少导致放电时发生爆炸或导电石墨粉释放质量较高导致导电石墨粉浪费等现象。本发明实施例在考虑退役锂电池的当前电池温度的前提下，自动化的计算得到所释放的导电石墨粉的质量，可有效解决人工经验设定质量的问题。
本发明实施例中，导电石墨粉的最小释放质量和最大释放质量一般根据人为经验及导电石墨粉释放模块的实际情况，即人工根据导电石墨粉释放模块所能释放的最小质量和所能释放的最大质量设定最小释放质量和最大释放质量。
根据上述描述可知，可根据残留电能计算模块先计算得到退役锂电池的残留电能，然后根据残留电能及导电石墨粉质量之间的映射关系，可计算得到需要释放的导电石墨粉质量。
S5、将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定。
可理解的是，本发明实施例为了达到充分释放退役锂电池的残留电能的效果，先将退役锂电池与导电石墨粉混合搅拌后才执行物料放电，直至完成物料放电以后，退役锂电池的残留电能趋近于为0，得到空电锂电池。空电锂电池由于所包括的残留电能接近为0，因此降低了后续电解液无害化处理的操作风险。
S6、利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液。
需解释的是，本发明实施例所述加热冷凝模组由电池加热模块和挥发冷凝模块组成，其中电池加热模块是将空电锂电池执行加热处理，从而得到从空电锂电池中挥发的电解气，并通过挥发冷凝模块回收并冷凝挥发的电解气，得到电解液。
详细地，所述利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，包括：
在所述加热冷凝模组中注入由二氧化碳及惰性气体组成的防爆炸气体，其中加热冷凝模组由电池加热模块和挥发冷凝模块组成；
直至防爆炸气体达到预设的注入量后，对所述空电锂电池执行机械破碎操作，得到破碎锂电池；
将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气；
启动所述挥发冷凝模块吸收电解气，并对吸收的电解气执行物理降温得到所述电解液。
需解释的是，即使在步骤S3-S5已将退役锂电池的残留电能尽可能去除，但为安全起见，本发明实施例依然在加热冷凝模组中注入防爆炸气体，以防止破碎操作时产生意外。
进一步地，所述将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气，包括：
将破碎锂电池所在环境加热至所述当前电池温度，当破碎锂电池所在环境达到所述当前电池温度时启动电池加热模块；
利用所述电池加热模块对破碎锂电池执行非线性加热，其中非线性加热的操作步骤包括：
测定所述破碎锂电池的质量，得到破碎电池质量；
接收非线性加热的终止时间点，根据所述破碎电池质量及终止时间点构建如下非线性加热函数：
其中，Tmax表示根据非线性加热函数求解得到的最大加热温度，Tp为所述当前电池温度，t1为利用电池加热模块对破碎锂电池执行非线性加热的起始时间点，t2为非线性加热的终止时间点，τ为非线性加热函数的权重因子，i1为电池加热模块内置的电池加热电路的起始电流值，Qe为破碎电池质量，f(t，Qe)是以破碎电池质量和非线性加热时间为自变量，以电池加热电路的电流变化值为因变量所构建的函数，且f(t，Qe)为增函数，伴随非线性加热时间增大，电流变化值越大；
求解所述非线性加热函数，得到最大加热温度；
当电池加热模块对破碎锂电池执行加热达到所述最大加热温度后，停止加热并持续维持最大加热温度至指定时间点，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气。
示例性的，如上述退役电池回收厂小张将不满足梯次利用条件的所有退役电池依次执行残留电能释放、破碎分解后得到破碎锂电池，其中破碎锂电池由一堆空电锂电池破碎得到，进一步地，测定破碎锂电池的质量假设为20KG，因此构建上述非线性加热函数，计算得到最大加热温度后，利用电池加热模块对20KG的破碎锂电池执行加热，直至温度达到最大加热温度并持续维持至指定时间点，即可得到20KG破碎锂电池内部挥发的电解气。
且需注意的是，本发明实施例采用非线性加热手段对破碎锂电池执行加热，相对于传统线性加热手段来说，非线性加热手段更有利于提取破碎锂电池中的电解气，即换言之，非线性加热手段更有利于电解液从破碎锂电池中挥发，从而提高挥发效果。因为破碎锂电池内部有部分耐温性材料，若采用线性加热手段容易导致部分耐温性材料产生耐热性，从而降低破碎锂电池内部的温度，因此不利于电解液从破碎锂电池中挥发，而非线性加热手段即可有效避免耐温性材料降低破碎锂电池内部温度的问题。此外需解释的是，f(t，Qe)是增函数，且一般情况下是二元多次方程，即以破碎电池质量和非线性加热时间为两组自变量，以最大加热温度为因变量，随着破碎电池质量和非线性加热时间的增大，所需要加热达到的最大加热温度也持续增大，这样可充分达到挥发破碎锂电池内部的电解液的目的。本发明实施例中，所述指定时间点至少为20分钟。
进一步地，当得到从破碎锂电池内部挥发的电解气以后，启动所述挥发冷凝模块吸收电解气，并对吸收的电解气执行物理降温得到所述电解液，由于吸收电解气已有公开实施的技术手段，在此不再赘述。
S7、将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到。
本发明实施例中，吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到，其中残渣吸附管道为第一道工序，催化重整管道为第二道工序。
且需强调的是，吸附模组的主要作用在于先吸附出电解液中的残渣，被吸附出的电解残渣由于重金属含量高，可进一步回收给建筑、金属加工等工厂作为生产原材料，其次，将不包括残渣的电解液催化为氢气、一氧化碳、二氧化碳可用气体(本发明实施例简称催化气体)，用于化工工厂的化肥等生产原材料。
S8、利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体。
详细地，所述利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，包括：
将电解液全部导入至残渣吸附管道中，其中残渣吸附管道为首尾相连的圆形管道，且管道底层表面涂有吸附剂；
在残渣吸附管道中持续加热电解液，并在持续加热的过程中计算电解液在残渣吸附管道中的最大旋转速度；
推动电解液在圆形的残渣吸附管道中产生旋转流动，直至电解液的旋转速度达到最大旋转速度，且残渣吸附管道中持续加热电解液的温度达到设定的吸附最高温度时，持续最大旋转速度及吸附最高温度至指定吸附时间，获取吸附剂中被吸附的残渣得到所述电解残渣，将蒸发得到的气体回收得到所述纯电解气。
需解释的是，圆形的残渣吸附管道可提高吸附电解液中的残渣的吸附效率，因此在持续加热电解液的同时，本发明实施例还不断的推动电解液在圆形的残渣吸附管道中产生旋转流动，其中，计算电解液在残渣吸附管道中的最大旋转速度，包括：
采用如下公式计算得到最大旋转速度：
其中，vmax表示电解液在残渣吸附管道中的最大旋转速度，h表示电解液在残渣吸附管道中的高度值，rp表示圆形的残渣吸附管道的半径，Lp表示圆形的残渣吸附管道的周长，θ表示预先设定的电解液的旋转速度达到最大旋转速度的最长时间，μ为计算最大旋转速度预先设定的权重值。
需解释的是，本发明实施例中残渣吸附管道中的最大旋转速度的设定依赖于残渣吸附管道的结构和电解液在残渣吸附管道所形成的形态，即相比于传统人为设定渣吸附管道的最大旋转速度来说，本发明实施例考虑包括电解液在残渣吸附管道中的高度值、残渣吸附管道的半径及周长等参数，可智能化的计算出最大旋转速度，规避了人为主观设定最大旋转速度过高导致资源浪费或过低导致电解液吸附不彻底的问题。
此外，本发明实施例设定的吸附最高温度一般不超过900℃，指定吸附时间最少为20分钟，即在最少20分钟指定吸附时间，最高900℃的吸附最高温度及vmax的情况下，不断的吸附电解液中的残渣，分别得到吸附剂所吸附的电解残渣及蒸发回收的纯电解气。
进一步地，所述基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体，包括：
在所述催化重整管道中注入促使纯电解气产生分子断键的催化剂；
将包括催化剂和纯电解气的催化重整管道加热至600℃-900℃，得到包括氢气、一氧化碳、二氧化碳气的混合气；
对所述混合气执行除尘处理，得到催化气体。
需解释的是，本发明实施例的催化剂的主要作用在于加热后可促使纯电解气产生分子断键，从而形成包括氢气、一氧化碳、二氧化碳气的催化气体，此外除尘处理包括物理类的多孔喷头喷淋方法，还包括化学类试剂吸收混合气中的氟、磷等，从而得到纯净的纯电解气。
S9、将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。
本发明实施例中，将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，从而可缩小催化气体的体积，进而方便运送至化工工厂等地，而电解残渣可直接回收至残渣回收中心，并转送至金属加工工厂实现废物金属利用，从而完成退役锂电池电解液的无害化处理。
相比于背景技术所述问题，本发明实施例启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组，可见相比于背景技术所述直接采用破碎方法来说，本发明实施例将电解液无害化处理分为共四个步骤，从而提高电解液处理的精细度，进一步地，将退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块，利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定，可见本发明实施例为了防止在对退役锂电池执行电解液无害化处理时，由于退役锂电池所残留的残留电量而引发爆炸风险，通过放电模组放空退役锂电池的残留电能，然后，利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，加热可视电解液挥发，冷却可使挥发的电解液又变成液体形式，因此相比于传统的破碎方法来说，最大可能的减少沾留在破碎电池片的电解液，然后将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到，利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体，可见本发明实施例不仅回收电解液，还对回收的电解液执行净化处理，从而分离得到电解残渣和催化气体，其中催化气体可用于化肥等化工物品的再生产，电解残渣由于富含有金属可执行建筑等金属设备的再加工，因此本发明提出的退役锂电池电解液的无害化处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其主要目的在于克服传统机械方法破碎退役锂电池收集电解液，未考虑破碎电池片所沾有的电解液的现象，从而造成环境污染的问题。
实施例2：
如图2所示，是本发明一实施例提供的退役锂电池电解液的无害化处理装置的功能模块图。
本发明所述退役锂电池电解液的无害化处理装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述退役锂电池电解液的无害化处理装置100可以包括电解液无害处理装置启动模块101、导电石墨粉释放模块102、催化反应模块103及回收模块104。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
所述电解液无害处理装置启动模块101，用于接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池，启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组；
所述导电石墨粉释放模块102，用于将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块，利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定；
所述催化反应模块103，用于利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到，利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体；
所述回收模块104，用于将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。
详细地，本发明实施例中所述退役锂电池电解液的无害化处理装置100中的所述各模块在使用时采用与上述的图1中所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
实施例3：
如图3所示，是本发明一实施例提供的实现退役锂电池电解液的无害化处理方法的电子设备的结构示意图。
所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11、总线12和通信接口13，还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如退役锂电池电解液的无害化处理程序。
其中，所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元，例如该电子设备1的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备，例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(SecureDigital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据，例如退役锂电池电解液的无害化处理程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心(Control Unit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块(例如退役锂电池电解液的无害化处理程序等)，以及调用存储在所述存储器11内的数据，以执行电子设备1的各种功能和处理数据。
所述总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
图3仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图3示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
例如，尽管未示出，所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
进一步地，所述电子设备1还可以包括网络接口，可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该电子设备1还可以包括用户接口，用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard))，可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备1中的所述存储器11存储的退役锂电池电解液的无害化处理程序是多个指令的组合，在所述处理器10中运行时，可以实现：
接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池；
启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组；
将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块；
利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量；
将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定；
利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液；
将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到；
利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体；
将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。
具体地，所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考图1至图2对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
进一步地，所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：
接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池；
启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组；
将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块；
利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量；
将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定；
利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液；
将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到；
利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体；
将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述方法包括：
接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池；
启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组；
将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块；
利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量；
将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定；
利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液；
将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到；
利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体；
将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。
2.如权利要求1所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述残留电能计算模块包括残留电能计算电路，其中残留电能计算电路由保护电阻、电流表、电压表组成，其中保护电阻的电阻值可调。
3.如权利要求2所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：
获取退役锂电池在计算得到残留电能时的电池温度，得到当前电池温度；
接收构建导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量和最大释放质量；
根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量。
4.如权利要求3所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述根据所述当前电池温度、最小释放质量、最大释放质量及残留电能，计算得到导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，包括：
根据下式计算得到所释放的导电石墨粉的质量：
其中，Qp表示根据残留电能计算得到的导电石墨粉的质量，Qmin表示导电石墨粉释放模块时所设定的导电石墨粉的最小释放质量，Qmax表示最大释放质量，Rp表示利用残留电能计算电路计算残留电能时保护电阻的当前电阻值，Tp为退役锂电池计算得到残留电能时，退役锂电池的当前电池温度，Re为残留电能计算电路中保护电阻可调情况下的最大电阻值，Te为计算退役锂电池的残留电能时，所设定的退役锂电池的最高电池温度，E0为退役锂电池的残留电能，E1为退役锂电池在出厂时所标定的最大电能。
5.如权利要求4所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，包括：
在所述加热冷凝模组中注入由二氧化碳及惰性气体组成的防爆炸气体，其中加热冷凝模组由电池加热模块和挥发冷凝模块组成；
直至防爆炸气体达到预设的注入量后，对所述空电锂电池执行机械破碎操作，得到破碎锂电池；
将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气；
启动所述挥发冷凝模块吸收电解气，并对吸收的电解气执行物理降温得到所述电解液。
6.如权利要求5所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述将破碎锂电池放置于电池加热模块中执行加热，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气，包括：
将破碎锂电池所在环境加热至所述当前电池温度，当破碎锂电池所在环境达到所述当前电池温度时启动电池加热模块；
利用所述电池加热模块对破碎锂电池执行非线性加热，其中非线性加热的操作步骤包括：
测定所述破碎锂电池的质量，得到破碎电池质量；
接收非线性加热的终止时间点，根据所述破碎电池质量及终止时间点构建如下非线性加热函数：
其中，Tmax表示根据非线性加热函数求解得到的最大加热温度，Tp为所述当前电池温度，t1为利用电池加热模块对破碎锂电池执行非线性加热的起始时间点，t2为非线性加热的终止时间点，τ为非线性加热函数的权重因子，i1为电池加热模块内置的电池加热电路的起始电流值，Qe为破碎电池质量，f(t，Qe)是以破碎电池质量和非线性加热时间为自变量，以电池加热电路的电流变化值为因变量所构建的函数，且f(t，Qe)为增函数，伴随非线性加热时间增大，电流变化值越大；
求解所述非线性加热函数，得到最大加热温度；
当电池加热模块对破碎锂电池执行加热达到所述最大加热温度后，停止加热并持续维持最大加热温度至指定时间点，得到从破碎锂电池内部挥发的电解气。
7.如权利要求6所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，包括：
将电解液全部导入至残渣吸附管道中，其中残渣吸附管道为首尾相连的圆形管道，且管道底层表面涂有吸附剂；
在残渣吸附管道中持续加热电解液，并在持续加热的过程中计算电解液在残渣吸附管道中的最大旋转速度；
推动电解液在圆形的残渣吸附管道中产生旋转流动，直至电解液的旋转速度达到最大旋转速度，且残渣吸附管道中持续加热电解液的温度达到设定的吸附最高温度时，持续最大旋转速度及吸附最高温度至指定吸附时间，获取吸附剂中被吸附的残渣得到所述电解残渣，将蒸发得到的气体回收得到所述纯电解气。
8.如权利要求7所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述计算电解液在残渣吸附管道中的最大旋转速度，包括：
采用如下公式计算得到最大旋转速度：
其中，vmax表示电解液在残渣吸附管道中的最大旋转速度，h表示电解液在残渣吸附管道中的高度值，rp表示圆形的残渣吸附管道的半径，Lp表示圆形的残渣吸附管道的周长，θ表示预先设定的电解液的旋转速度达到最大旋转速度的最长时间，μ为计算最大旋转速度预先设定的权重值。
9.如权利要求8所述的退役锂电池电解液的无害化处理方法，其特征在于，所述基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体，包括：
在所述催化重整管道中注入促使纯电解气产生分子断键的催化剂；
将包括催化剂和纯电解气的催化重整管道加热至600℃-900℃，得到包括氢气、一氧化碳、二氧化碳气的混合气；
对所述混合气执行除尘处理，得到催化气体。
10.一种退役锂电池电解液的无害化处理装置，其特征在于，所述装置包括：
电解液无害处理装置启动模块，用于接收电池电解液的处理指令，根据所述处理指令确定将要执行电池电解液无害化处理的退役锂电池，启动电解液无害处理装置，其中电解液无害处理装置按照对电解液的无害处理顺序依次包括放电模组、加热冷凝模组、吸附模组及冷却模组；
导电石墨粉释放模块，用于将所述退役锂电池放置于放电模组中，其中放电模组包括残留电能计算模块及导电石墨粉释放模块，利用所述残留电能计算模块计算退役锂电池的残留电能，并根据残留电能确定导电石墨粉释放模块所释放的导电石墨粉的质量，将所述退役锂电池与导电石墨粉执行混合搅拌操作后，对包括导电石墨粉的退役锂电池执行物料放电，得到空电锂电池，其中导电石墨粉由导电石墨粉释放模块释放，质量根据残留电能确定；
催化反应模块，用于利用所述加热冷凝模组对空电锂电池执行先加热后冷却处理，得到电解液，将电解液导入至所述吸附模组中，其中吸附模组由残渣吸附管道和催化重整管道连接得到，利用所述残渣吸附管道吸附电解液中的残渣，分别得到电解残渣及纯电解气，并基于所述催化重整管道对纯电解气执行催化反应，得到催化气体；
回收模块，用于将催化气体通过所述冷却模组执行冷却收藏，并将电解残渣回收至预构建的残渣回收中心，完成退役锂电池电解液的无害化处理。
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