[发明专利]一种退役锂离子电池电解液的无害化处理方法

权利要求书

1.一种退役锂离子电池电解液的无害化处理方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）电池拆解工序：将废旧电池充分放电后进行拆解，之后进行一次减压蒸馏，得到气相I和物料I，将气相I冷却后得到电解液溶剂中的轻组分；

（2）锂盐分解工序：向步骤（1）得到的物料I中通入高温水蒸气，使电解液中的溶质发生分解，得到气相II和物料II；

（3）氟利用工序：将步骤（2）得到的气相II通入电解质溶液，以吸收其中的氟化氢，同时反应生成氟化物；

（4）有机溶剂回收工序：将步骤（2）得到的物料II进行二次减压蒸馏，得到气相III和物料III，将气相III冷却收集得到电解液中的重组分，将该重组分进一步精馏纯化得到纯溶剂II；将步骤（1）得到的轻组分进一步精馏纯化得到纯溶剂I；物料III直接用于后续正负极材料回收；

所述步骤（1）中的一次减压蒸馏过程是将拆解后的废旧电池放入涂覆有聚四氟乙烯的反应器中，对反应器进行加热、减压蒸馏、收集气相并冷却后得到轻组分，反应器的温度为50-80℃，真空度为0.05-0.1Mpa；

所述步骤（2）中的锂盐分解工序中，对反应器进行加热，同时通入高温水蒸气加速电解液中的溶质分解，生成含有氟化氢的气相II，水蒸气的量为电池重量的1-20%，反应温度为100-180℃，反应时间为0.5-24h；

所述步骤（3）的氟利用工序中，把溶质分解产生的含有氟化氢的气相II通入到含有过量锂盐、钙盐、铝盐或镁盐的电解质溶液中进行吸收，生成氟化锂、氟化钙、氟化铝或氟化镁沉淀。

2.根据权利要求1所述的退役锂离子电池电解液的无害化处理方法，其特征在于：所述步骤（1）中将废旧电池进行充分放电是在盐溶液中或放电设备上进行的，充分放电后的废旧电池电压小于1.2V。

3.根据权利要求1所述的退役锂离子电池电解液的无害化处理方法，其特征在于：所述步骤（1）中废旧电池拆解过程，通过开启废旧电池的安全阀，或将废旧电池的外壳进行切割或破碎处理。

4.根据权利要求1所述的退役锂离子电池电解液的无害化处理方法，其特征在于：所述步骤（3）氟利用工序中的锂盐为氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂、碳酸锂、乳酸锂、氯化锂的一种或几种，所述的钙盐为氢氧化钙、氯化钙、氧化钙的一种或几种，所述的铝盐为硫酸铝、硝酸铝、明矾的一种或几种，所述的镁盐为氯化镁、硫酸镁、醋酸镁的一种或几种；所述的电解质溶液中电解质的浓度为0.1-3mol/L。

5.根据权利要求1所述的退役锂离子电池电解液的无害化处理方法，其特征在于：所述步骤（4）中的有机溶剂回收工序中，二次减压蒸馏的操作温度为120-200℃、真空度为1kPa-0.08MPa。

6.根据权利要求1-5中任一所述的退役锂离子电池电解液的无害化处理方法，其特征在于：回收的氟化物纯度≥98%，可作为资源再利用；回收的纯溶剂I和纯溶剂II的纯度均≥99%，可用于重新配置电解液，也可以作为溶剂或添加剂使用。