[发明专利]电解质耦合超声波快速释放废旧锂离子电池残余电量的方法

说明书

本发明针对废旧锂离子动力电池资源回收过程中缺乏安全高效放电方法的实际问题，公开一种废旧锂离子电池安全高效放电的复合电解质溶液，该复合电解质溶液包括相互耦合的盐和还原剂。本发明还公开一种废旧锂离子电池安全高效的放电方法，具体包括以下步骤：将配置好的复合电解质溶液和废旧锂离子电池一起放入放电单元，在超声的条件下进行放电；放电结束后清洗并进行干燥处理。使用本方法的放电速度较传统方法快4‑5倍，并且放电结束电压更低，放电更彻底。本发明过程简单、易于操作、放电速度快、放电彻底、可大批量处理，经济可靠、实用性强。

技术领域

本发明涉及一种废旧锂离子电池安全高效的放电方法，属于环境保护与资源综合利用领 域的固体废弃物处理新技术，尤其适用于各类废旧电池资源回收利用时残余电量的快速安全 释放。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、自放电率低、使用寿命长、可循环充放电等诸多优势，自 商业化以来迅速占有市场，特别是近年来3C产品和新能源汽车的普及，锂离子电池的需求 量与日俱增。然而，锂离子电池的寿命通常只有3-8年，目前已经迎来了锂离子电池的退役 浪潮，对废旧锂离子电池的回收利用，不仅可以降低环境风险，还可以回收珍贵的有价金属、 塑料等资源，具有重要的社会、经济、环境价值。

然而，退役后的锂离子电池通常仍存有一定量的剩余电量，给后续的拆解破碎或分切等 资源循环利用环节带来巨大的安全隐患。为了避免在后续回收过程中锂离子电池出现起火、 爆炸的危险，拆解前对废旧锂离子电池进行放电处理至关重要。目前，常用的放电方法包括 物理放电和化学放电，物理放电主要通过手工将电池单体或电池包接上负载，进行放电，如 放电柜放电等。物理放电速度快，但操作繁琐、效率低，适合小规模放电，不适合大规模工 业应用。化学放电一般是将电池直接投放到电解质溶液中，使正负极短接，达到放电的目的。 化学放电操作简单，可大批量处理，适合工业生产，但是，目前最常用的氯化钠、硫酸钠、 硫酸铜等电解质溶液中放电效率低，放电周期长，限制了工业化应用。因此，开发快速、安 全的放电方法对于废旧锂离子电池的回收利用具有重要意义。

因此，本发明针对废旧锂离子电池缺乏快速安全放电方法的实际问题，开发了一种废旧 锂离子电池安全高效的放电方法。新方法流程简洁、易于操作、放电速度快、放电彻底、可 大批量操作、实用性强、经济性高，是废旧锂离子电池快速安全放电的理想选择。

发明内容

本发明针对废旧锂离子电池放电速度慢、周期长、电解质效率低的实际问题，公开一种 废旧锂离子电池安全高效放电的复合电解质溶液，该复合电解质溶液包括无机盐和/或有机盐 与特定还原剂；本发明还公开一种废旧锂离子电池安全高效放电的方法，在超声的辅助下， 进行放电，并在放电结束后对电池进行清洗、干燥。

电解质耦合超声波快速释放废旧锂离子电池残余电量的方法，其特征在于，具体包括(a) 一种用于废旧锂离子电池安全高效放电的复合电解质溶液，和(b)一种用于废旧锂离子电池 安全高效的放电方法，两个部分，所述复合电解质溶液包括无机盐和/或有机盐、特定还原剂。

进一步地，所述的一种用于废旧锂离子电池安全高效放电的复合电解质溶液，其特征是， 所述无机盐、有机盐为在水中有一定的溶解度，并能产生自由离子的盐，如硫酸铵、氯化铵、 硝酸铵、草酸铵、硫酸钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠、硝酸钠、醋酸钠、亚硫酸钠、次氯酸 钠草酸钠、柠檬酸钠、硅酸钠、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、柠檬酸钾、草酸钾、氯化镁、硫 酸镁、硝酸镁、氯化锰、硫酸锰、硝酸锰、氯化锂、硝酸锂、硫酸锂、柠檬酸锂、氯化铜、 硫酸铜、硝酸铜、氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、硫酸锌、氯化锌、硝酸锌、氯化铝、硫酸铝等 中的一种或者几种的混合物，盐溶液的浓度为0.1-5M。

进一步地，所述的一种用于废旧锂离子电池安全高效放电的复合电解质溶液，其特征是， 所述特定还原剂的组成是硫代硫酸钠、硫酸亚铁、氯化亚铁、亚硫酸钠、抗坏血酸、无水乙 醇等中的一种或者几种的混合物，还原剂的浓度为0.1-5M。

一种用于废旧锂离子电池安全高效的放电方法，其特征在于包括如下步骤：