能源是经济社会发展的重要物质基础锂电池的回收利用,煤炭是我国能源的主要来源,也是碳排放的最主要来源。为解决二氧化碳排放导致的全球气候变化问题,实现人类生存环境可持续发展,减少二氧化碳排放和增加新能源消纳能力势在必行,锂电池作为新能源的重要载体之一,因此,近些年来锂电池的需求量迅猛增长。同时,由于锂电池的使用寿命约3~5年,目前已有大量的锂电池退役。废旧锂电池中含有重金属和电解液等有毒物质,如未能妥善处理锂电池的回收利用,将会造成严重的环境污染和浪费资源。
电解液在锂电池中约占其重量的10-15wt%,由于在充放电过程中,电解液在电芯中与正负极片呈现浸润状态,使用后的锂电池中液态电解液的含量减少,且电解液的成分发生很大变化,造成废旧锂电池中的电解液难以分离和回用。
废旧锂电池中电解液现有处理技术中,火法处理一方面是通过将废旧锂电池直接进行热解处理,使电解液气化排出,由热解、冷凝收集、尾气处理等步骤组成,存在流程复杂、电解液未被有效处理等问题;另一方面是通过将废旧锂电池直接进行焚烧处理,存在二噁英释放、电解液资源浪费等问题。
湿法处理主要是先采用有机溶剂从破碎后的锂电池中萃取电解液,然后再对萃取的混合溶液进行蒸馏处理,回收有机溶剂循环利用;因废旧锂电池中电解液的成分复杂,现有湿法处理仅能将电解液从锂电池中分离出来,不能实现电解液的资源化利用和无害化处置。因此,急需废旧锂电池中电解液无害化和资源化处理新工艺,实现电解液完全消纳,避免产生二次污染。
锂电池回收处理设备一种废旧锂电池电解液的无害化和资源化回收处理方法,包括以下步骤:将废旧锂电池和导电石墨粉混合搅拌进行物料放电,放电后的废旧锂电池筛分回收,导电石墨粉循环利用;在二氧化碳或惰性气体保护下,将放电后的废旧锂电池加热处理,挥发出的电解液进行冷凝回收;将回收的电解液在二氧化碳或惰性气体中热解处理,热解完成后,利用二氧化碳或惰性气体将热解气在对应温度下进行除氟处理;将除氟热解气流进行二次热解处理,终将得到的热解气冷却保存,作为化工合成原料气资源再利用。本方法能够使得电解液的安全、环保和高效利用,避免了废旧锂电池中的电解液直接废弃导致环境危害。