鋰電池回收設(shè)備循環(huán)利用方法處理工藝解決廢棄動(dòng)力電池處理難題
隨著我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展,我國(guó)新能源汽車銷量大幅提升,相應(yīng)的其動(dòng)力電池報(bào)廢量也在逐年增長(zhǎng),未來兩到三年內(nèi)將有大批量的動(dòng)力鋰電池進(jìn)入退役期。廢舊電池中含有大量的電解液和有價(jià)金屬,若不對(duì)其進(jìn)行回收處理,不僅會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害,還會(huì)造成資源浪費(fèi);因此對(duì)廢舊鋰電池進(jìn)行回收迫在眉睫?;厥諒U舊鋰電池主要有三個(gè)步驟:一、廢舊電池放電拆解;二、電池活性材料與集流體分離;三、有價(jià)金屬的回收利用。鋰電池正極材料含有大量的有價(jià)金屬,回收價(jià)值較高。

報(bào)廢動(dòng)力電池正極材料的循環(huán)利用方法處理工藝簡(jiǎn)單易行;有價(jià)金屬回收率高,雜質(zhì)含量低;能夠充分利用原材料,操作簡(jiǎn)單、快捷,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),生產(chǎn)效率高,經(jīng)濟(jì)效益明顯;資源有限,循環(huán)無限,有助于解決目前和未來的廢棄動(dòng)力電池處理難題,有利于我國(guó)和世界環(huán)保事業(yè)發(fā)展。
廢舊鋰離子電池中主要含有外包裝物、電解液、正極極片、負(fù)極極片以及塑料膜。目前廢舊鋰離子電池回收過程一般采用破碎-分選-熱分解-再分選-除雜-沉淀-置換的步驟來實(shí)現(xiàn)回收。在經(jīng)過再分選步驟后得到的黑色混合物,一般稱為“黑粉”。在廢舊鋰離子電池回收中,黑粉是將廢舊鋰離子電池整體破碎后,經(jīng)過前處理得到的。


目前新能源汽車大多采用鋰電池作為動(dòng)力源,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外鋰鹽需求缺口大,鋰市場(chǎng)價(jià)格節(jié)節(jié)攀升。與此同時(shí),鋰電池退役高峰期即將到來,廢舊鋰電池回收處理的問題接踵而至。如何實(shí)現(xiàn)高效處理廢舊鋰電池中的金屬鋰,形成產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán),不僅可以節(jié)約資源,也有助于解決環(huán)境污染問題。

廢舊動(dòng)力電池對(duì)環(huán)境和人類健康的潛在威脅?,F(xiàn)有的廢舊電池處理方式主要有固 化深埋、存放于廢礦井和資源化回收,但目前我國(guó)電池資源化回收的能力有限,大部分廢舊 電池沒有得到有效的處置,將會(huì)給自然環(huán)境和人類健康帶來潛在的威脅。組成動(dòng)力電池的正極、負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)等材料中含有大量的有價(jià)金屬。不同動(dòng) 力電池正極材料中所含的有價(jià)金屬成分不同,其中潛在價(jià)值高的金屬包括鈷、鋰、鎳等。 例如,三元電池中鋰的平均含量為1.9%、鎳12.1%、鈷2.3%;此外,銅部分、鋁部分等占比 也達(dá)到了13.3%和12.7%。

鋰電池的主要組成部分為金屬外殼、正負(fù)極片和隔膜,其中正負(fù)極片分別為活性材料 (鈷酸鋰、錳酸鋰,磷酸鐵鋰等)包裹的鋁箔集流體和活性材料(碳材料)包裹的銅箔集流體。其中正極片上的活性材料通過修復(fù)再生方法可以重新組裝電池使用,這種合理的資源化利用可以減少污染、緩解礦產(chǎn)開采壓力,對(duì)人類的生存發(fā)展和社會(huì)的可持續(xù)都具有重大意義。