电池的电解液的回收方法及其回收系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电池的电解液的回收方法及其回收系统。该电池的电解液的回收方法，包括如下步骤：将电池在保护性气体氛围中粉碎得到粉碎物，粉碎物的粒径为0.2mm～5mm；采用亚临界流体对粉碎物进行亚临界萃取得到萃取液，其中，萃取温度为20℃～40℃，萃取压力为0.3MPa～0.8MPa，亚临界流体为亚临界状态的正丁烷；及对萃取液进行减压处理得到电解液。上述回收方法对环境友好，且对电解液的回收率高、回收的电解液纯度高。

【技术实现步骤摘要】
电池的电解液的回收方法及其回收系统
本专利技术涉及固体废物回收再利用领域，特别是涉及一种电池的电解液的回收方法及其回收系统。
技术介绍
随着我国锂离子电池的广泛应用，特别是新能源电动车的快速发展，未来将有大量的废旧锂电池淘汰报废。据预测，到2020年中国汽车动力电池累计报废量将超过20万吨的规模。动力锂电池的后生命周期将开启百亿锂电池回收市场。目前，报废锂离子电池的电解液的处理方式主要为直接焚烧，有些也采用自然挥发的方式处理电解液。这些处理方式严重污染环境，不利于生态的可持续发展。为了避免对环境的污染，有些研究通过将废旧锂离子切割后采用离心的方式收集电解液，以回收电解液。但是采用此种方式电解液的回收率较低且纯度较低。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种电池的电解液的回收方法及其回收系统。该回收方法对环境友好，且对电解液的回收率高、回收的电解液纯度高。将电池在保护性气体氛围中粉碎得到粉碎物，所述粉碎物的粒径为0.2mm～5mm；采用亚临界流体对所述粉碎物进行亚临界萃取得到萃取液，其中，萃取温度为20℃～40℃，萃取压力为0.3MPa～0.8MPa，所述亚临界流体为亚临界状态的正丁烷；及对所述萃取液进行减压处理得到电解液。上述电池的电解液的回收方法中，将电池在保护性气体氛围中粉碎，既能够将电池粉碎而使电解液能够流出，还能够避免氧气或水蒸气与电解液反应，以保证电解液的稳定性和纯度；采用亚临界状态的正丁烷能够快速地从报废电池中萃取电解液，由于正丁烷性质稳定，不会与电解液发生反应，以保证电解液的纯度，亚临界萃取对电解液的萃取效果较好，对电解液的回收率较高，同时亚临界萃取对环境友好，不会污染环境；采用减压处理以使正丁烷以气体的形式排出，以得到较高纯度的电解液，排出的气态正丁烷还可以回收并再制成亚临界流体以循环利用，以避免废气的排放而污染环境，降低电解液的回收成本。经试验验证，采用上述回收方法，电解液的回收率为95％以上，且回收的电解液与电池中原有的电解液的组分及其比例大致一致，纯度较高，能够直接加入电池电芯中中循环使用。上述回收方法对环境友好，且对电解液的回收率高、回收的电解液纯度高。在其中一个实施例中，所述保护性气体选自氮气及氩气中的至少一种。在其中一个实施例中，所述将电池在保护性气体氛围中粉碎的步骤之前，还包括采用所述保护性气体对所述电池进行置换处理的步骤，置换时间为10min～60min。在其中一个实施例中，所述将电池在保护性气体氛围中粉碎的步骤包括：将所述电池在所述保护性气体氛围中粗破碎成粗破碎物，所述粗破碎物的直径为5mm～20mm；及将所述粗破碎物在所述保护性气体氛围中粉碎，得到所述粉碎物。在其中一个实施例中，所述采用亚临界流体对所述粉碎物进行亚临界萃取得到萃取液的操作具体为：向500g～1200g的所述粉碎物中通入流速为100L/h～300L/h的所述亚临界流体，并以15rpm～30rpm的转速搅拌10min～60min，得到所述萃取液。在其中一个实施例中，对所述萃取液进行减压处理得到电解液的操作具体为：将所述萃取液于20℃～40℃减压至0MPa～0.05MPa得到所述电解液和气态的所述正丁烷。在其中一个实施例中，所述对所述萃取液进行减压处理得到电解液的操作之后，还包括如下操作：将气态的所述正丁烷压缩、冷凝成亚临界状态的所述正丁烷。在其中一个实施例中，采用亚临界流体对所述粉碎物进行亚临界萃取得到萃取液的操作之后，对所述萃取液进行减压处理得到电解液的操作之前，还包括对所述萃取液进行过滤处理。在其中一个实施例中，对所述萃取液进行过滤处理的操作具体为：采用50目～150目的筛网将所述萃取液过滤，以得到过滤后的所述萃取液。一种电池的电解液的回收系统，包括：预处理装置，用于将电池在保护性气体氛围中粉碎得到粉碎物，粉碎物的粒径为0.2mm～5mm；亚临界萃取装置，与所述预处理装置连通，亚临界装置用于对所述粉碎物进行亚临界萃取得到萃取液，其中，萃取溶剂为亚临界状态的正丁烷，萃取温度为20℃～40℃，萃取压力为0.3MPa～0.8MPa；减压分离装置，与所述亚临界萃取装置连通，减压分离装置用于对所述萃取液进行减压处理得到电解液和气态的所述正丁烷；及压缩装置，与所述减压分离装置、亚临界萃取装置均连通，压缩装置用于将气态的所述正丁烷转化为亚临界状态的正丁烷，并将亚临界状态的正丁烷输送至所述亚临界萃取装置中。附图说明图1为一实施方式的电池的电解液的回收系统的结构示意图；图2为图1所示的回收系统省略上料装置和保护性气体存储装置后的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。一实施方式的电池的电解液的回收方法，包括如下操作S110～S130：S110、将电池在保护性气体氛围中粉碎得到粉碎物，粉碎物的粒径为0.2mm～5mm。将电池在保护性气体氛围中粉碎，既能够将电池粉碎而使电解液能够流出，还能够避免氧气或水蒸气与电解液反应，以保证电解液的稳定性和纯度。同时，粉碎物的粒径过小不利于破碎物的收集，粒径过大不利于萃取溶剂在粉碎物中的扩散和萃取。将电池粉碎至粒径为0.2mm～5mm，更有利于快速地从粉碎物中提取电解液，且更加充分地提取电解液，以保证电解液的回收率。在其中一个实施方式中，电池为锂电池。电池为废旧锂电池。在其中一个实施方式中，保护性气体选自氮气及氩气中的至少一种。在其中一个实施方式中，保护性气体为纯度为99.999％的氮气。采用氮气作为保护性气体，既能够避免电解液被氧气或水蒸气氧化，以保证电解液的稳定性，还有利于降低电解液回收的成本。在其中一个实施方式中，破碎过程中的温度为23℃～27℃。在其中一个实施方式中，S110的步骤包括：将电池在保护性气体氛围中粗破碎成粗破碎物，粗破碎物的直径为5mm～20mm；将粗破碎物在保护性气体氛围中粉碎，得到粉碎物。通过两次粉碎，以使得粉碎物的粒径更加均匀，以有利于电解液的充分提取，提高电解液的回收率。需要说明的是，S110的操作不限于上述操作，也可以将电池在保护性气体氛围中一次性粉碎，得到粒径为0.2mm～5mm的粉碎物。在其中一个实施方式中，在S110之前还包括采用保护性气体对电池进行置换处理的步骤，置换时间为10min～60min。进一步地，置换时间为20min～40min。更进一步地，以纯度为99.999％的氮气为保护性气体，置换时间为10min。在其中一个实施方式中，在S110之前还包括将电池充分放电并清洗的操作。S120、采用亚临界流体对粉碎物进行亚临界萃取得到萃取液，其中，萃取温度为20℃～40℃，萃取压力为0.3MPa～0.8MPa，亚临界流体为亚临界状态的正丁烷。采用亚临界状态的正丁烷能够快速地从报废电池中萃取电解液，由于正丁烷性质稳定，不会与电解液发生反应，以保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池的电解液的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：将电池在保护性气体氛围中粉碎得到粉碎物，所述粉碎物的粒径为0.2mm～5mm；采用亚临界流体对所述粉碎物进行亚临界萃取得到萃取液，其中，萃取温度为20℃～40℃，萃取压力为0.3MPa～0.8MPa，所述亚临界流体为亚临界状态的正丁烷；及对所述萃取液进行减压处理得到电解液。

【技术特征摘要】
1.一种电池的电解液的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：将电池在保护性气体氛围中粉碎得到粉碎物，所述粉碎物的粒径为0.2mm～5mm；采用亚临界流体对所述粉碎物进行亚临界萃取得到萃取液，其中，萃取温度为20℃～40℃，萃取压力为0.3MPa～0.8MPa，所述亚临界流体为亚临界状态的正丁烷；及对所述萃取液进行减压处理得到电解液。2.根据权利要求1所述的电池的电解液的回收方法，其特征在于，所述保护性气体选自氮气及氩气中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电池的电解液的回收方法，其特征在于，所述将电池在保护性气体氛围中粉碎的步骤之前，还包括采用所述保护性气体对所述电池进行置换处理的步骤，置换时间为10min～60min。4.根据权利要求1所述的电池的电解液的回收方法，其特征在于，所述将电池在保护性气体氛围中粉碎的步骤包括：将所述电池在所述保护性气体氛围中粗破碎成粗破碎物，所述粗破碎物的直径为5mm～20mm；及将所述粗破碎物在所述保护性气体氛围中粉碎，得到所述粉碎物。5.根据权利要求1所述的电池的电解液的回收方法，其特征在于，所述采用亚临界流体对所述粉碎物进行亚临界萃取得到萃取液的操作具体为：向500g～1200g的所述粉碎物中通入流速为100L/h～300L/h的所述亚临界流体，并以15rpm～30rpm的转速搅拌10min～60min，得到所述萃取液。6.根据权利要求1所述的电池的电解液的回收方法，其特征在于，对所述萃取液进行减压处理得到电解液的操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志文，邹康迪，
申请(专利权)人：深圳市朗能电池有限公司，深圳乾泰能源再生技术有限公司，乾泰技术深汕特别合作区有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44