五大锂电池电解液的回收方法

尽管近期从废旧锂离子电池中回收有价金属或再生材料已经进行了较深入研究并取得了许多有价值进展。但如何处理废旧电池的电解液并经济地回收其有价组分仍然是研究的一个瓶颈。

电解液中包含的锂盐、有机溶剂以及各种添加剂，在废旧锂离子电池的收集、堆放、拆解和再利用过程中，部分电解液泄露和挥发会污染周边的大气、土壤和水体。如果处理不当将会对环境造成严重破坏。

因此，锂电池电解液回收不仅是资源利用效率的问题，也是环保问题。如何高效回收并杜绝处理过程的二次污染是锂电池电解液回收亟需解决的问题。

现阶段废旧锂离子电池的回收技术的研究和产业化应用尚处于不完全成熟的阶段，回收工艺研究较多，但能够综合解决回收效率、环保、产品高值化等问题的工艺还不成熟。锂离子电池的材料回收技术主要可分为火法、湿法技术。主要还是集中关注于电极粉的回收，对于电解液回收的关注相对较少。

火法处理时电解液有机溶剂将挥发或燃烧分解为水气和 CO2排放，而 LiPF6 暴露在空气中加热，会迅速分解出 PF5 气体，最终形成含氟烟气和烟尘向外排放。

湿法处理时电解液可能进入浸取液并分解成含氟化合物造成水体的氟污染。

无论火法工艺还是湿法工艺，在多数情况下，并没有重点考虑对电解液进行处理。电解液在处理过程中会产生含氟废气与废水，通过环境中的转化和迁移，将直接或间接危害人体。

基于以上现状，对现有火法、湿法工艺进行适当改进，使电池回收过程在兼顾回收电解粉等主要材料的同时，能够有效对电解液进行高效回收，减少电解液对环境危害，并提高废旧锂电池的材料回收利用效率。

1. 高温焙烧法

高温下真空热解，分离废旧锂离子电池中的电解液，在压强低于1 kPa、- 10 ℃的冷阱中收集冷凝气体，能很好地去除电解液，但冷凝的电解液已经热分解，没有回收价值。

2. 离心分离法

将废旧锂离子电池在氮气气氛下破碎后，高速离心，电解液以液体形式从电池中脱离，从而达到回收再利用的目的。该方法回收流程长﹑操作复杂、回收率低，不适用于工业化大规模生产。

3. 超临界萃取法

将废旧锂离子电池置于超临界反应釜中，用超临界状态的CO,萃取电池中的电解液。在收集釜中，超临界CO,恢复常压，析出电解液。该方法绿色环保且不破坏电解液分子结构，但工艺复杂、条件苛刻、成本较高。

4. 溶剂脱出法

以溶剂对电解质进行脱出，再将脱出液在较低温度下进行分解反应，并通过蒸馏分离溶剂，溶剂可循环利用，电解质分解物可通过酸吸收进行回收。该方法工艺简单，但工艺条件较难控制，不容易回收有价值产品。

5. 低温分解法

在电池半分离状态，以较低温度烘焙，使电解液在较低温度下分解，然后回收分解产物，此种方法无需增加新的工艺单元，工艺简单，但反应时间长，回收率较低。

综上所述，对废旧锂离子电池回收的研究主要集中于分离电极材料，回收过程中多使用酸碱溶液对电芯进行浸泡，无法对含氟化合物进行处理，或经高温焙烧处理，直接将残余电解液有机物去除，很少专门对电解液进行回收处理。

高效回收电解液需综合考虑回收电极粉的回收效率，从目前的研究成果来看，湿法处理以溶剂脱出法较有前景。火法处理以低温烘焙分解法较优。