鋰電池電解液的危害處理方法

　　鋰電池電解液是鋰離子電池的“血液”，在電池中正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽(六氟磷酸鋰，LiFL6)、必要的添加劑等原料，在一定條件下，按一定比例配制而成的。

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　　侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收。

　　健康危害：本品為輕度刺激劑和麻醉劑。吸入后引起頭痛、頭昏、虛弱、惡心、呼吸困難等。液體或高濃度蒸氣有刺激性。口服刺激胃腸道。皮膚長期反復(fù)接觸有刺激性。

　　②毒理學(xué)資料及環(huán)境行為

　　毒性：估計(jì)能通過胃腸道、皮膚和呼吸道進(jìn)入機(jī)體表現(xiàn)為中等度毒性。刺激性比碳酸二甲酯大。

　　急性毒性：LD501570mg/kg(大鼠經(jīng)口);人吸入20mg/L(蒸氣)&TImes;10分鐘，流淚及鼻粘膜刺激。

　　生殖毒性：倉鼠腹腔11.4mg/kg(孕鼠)，有明顯致畸胎作用。

　　危險(xiǎn)特性：易燃，遇明火、高熱有引起燃燒的危險(xiǎn)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會(huì)引著回燃。

　　燃燒(分解)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。

　　電解液的處理技術(shù)

　　1、液氮條件下回收電解液

　　童東革在鋰電池回收過程中處理電解液采用碳酸丙烯酯(PC)回收電解質(zhì);PC的脫出速率最大，2h后可將電解質(zhì)完全脫出。為了避免發(fā)生火災(zāi)和爆炸，在液氮保護(hù)下，將廢電池切開，取出活性物質(zhì)。將活性物質(zhì)置于PC等電解質(zhì)溶劑中浸泡一段時(shí)間，以浸出電解質(zhì)，然后在惰性氣氛中過濾。PC可回收，重復(fù)使用多次。回收的電解質(zhì)根據(jù)情況進(jìn)行純化，回收LiPF6。

　　2、高溫?zé)峤鈸]發(fā)電解液

　　現(xiàn)階段大多實(shí)驗(yàn)研究對電解液的重視不夠，采用高溫?zé)峤饣虮簾囯姵?，由于電解液的熱解溫度較低(180C左右)，任由電解液自由分解揮發(fā)，電解液在熱解過程中生成HF，LiF等有毒氣體，在大規(guī)模鋰電池回收過程中，需要加大對尾氣的二次處理。

　　3、堿溶液處理

　　趙東江等采用稀堿水浸泡單體電池，電解液生成的HF會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：HF

　　+NaOH→NaF+H20，再對電池進(jìn)行粉碎處理，此種處理方法可以有效減少HF的產(chǎn)生，但是不能實(shí)現(xiàn)含氟電解液的回收。

　　4、NMP處理電解液

　　液態(tài)的電解液分散吸附于電極和隔膜的空隙中，因此，可選擇適當(dāng)?shù)娜軇乙腈、N-甲基吡咯烷酮(NMP)]在50C時(shí)浸出，將固形物與溶劑分離后，通過減壓蒸餾回收循環(huán)利用溶劑，剩余的則是純電解質(zhì)。減壓蒸餾的溶劑，沸點(diǎn)應(yīng)低于電解質(zhì)鋰鹽的分解溫度(約80C)，并且應(yīng)當(dāng)是無水操作。按此種方法可以以經(jīng)濟(jì)環(huán)保的手段，獲取電解液最大的回收價(jià)值。

　　有機(jī)溶劑是電解液的主體部分，與電解液的性能密切相關(guān)，一般用高介電常數(shù)溶劑與低粘度溶劑混合使用;常用電解質(zhì)鋰鹽有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰等，但從成本、安全性等多方面考慮，六氟磷酸鋰是商業(yè)化鋰離子電池采用的主要電解質(zhì);添加劑的使用尚未商品化，但一直是有機(jī)電解液的研究熱點(diǎn)之一。

　　自1991年鋰離子電池電解液開發(fā)成功，鋰離子電池很快進(jìn)入了筆記本電腦、手機(jī)等電子信息產(chǎn)品市場，并且逐步占據(jù)主導(dǎo)地位。目前鋰離子電池電解液產(chǎn)品技術(shù)也正處于進(jìn)一步發(fā)展中。在鋰離子電池電解液研究和生產(chǎn)方面，國際上從事鋰離子電池專用電解液的研制與開發(fā)的公司主要集中在日本、德國、韓國、美國、加拿大等國，以日本的電解液發(fā)展最快，市場份額最大。

　　國內(nèi)常用電解液體系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。不同的電解液的使用條件不同，與電池正負(fù)極的相容性不同，分解電壓也不同。電解液組成為lmol/L LiPF/EC+DMC+DEC+EMC，在性能上比普通電解液有更好的循環(huán)壽命、低溫性能和安全性能，能有效減少氣體產(chǎn)生，防止電池鼓脹。EC/DEC、EC/DMC電解液體系的分解電壓分別是4.25V、5.10V。

　　LiPF/EC+DMC與碳負(fù)極有良好的相容性，例如在LixC6/LiMnO4電池中，以LiPF/EC+DMC為電解液，室溫下可穩(wěn)定到4.9V，55℃可穩(wěn)定到4.8V，其液相區(qū)為-20℃~130℃，突出優(yōu)點(diǎn)是使用溫度范圍廣，與碳負(fù)極的相容性好，安全指數(shù)高，有好的循環(huán)壽命與放電特性。