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鋰電池回收技術(shù)手段和回收現(xiàn)狀

來源:存能電氣  日期:2019-04-30 10:07  瀏覽量:

  鋰電池回收技術(shù)手段和回收現(xiàn)狀。鋰電池環(huán)保化、無害化處置符合可持續(xù)發(fā)展的要求。大量鋰離子電池進(jìn)入市場,廢舊鋰離子電池回收和再利用問題也成為行業(yè)重大挑戰(zhàn)。

  鋰電池回收技術(shù)手段有哪些?

  鋰電池回收典型的后續(xù)路徑有兩類,梯次利用或者直接材料回收。

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  1、梯次利用與原料回收

  退役動力鋰電池,走梯次利用道路的,是梯次利用之后再進(jìn)行材料回收;直接材料回收的是批量過小的,無歷史可查的,安全監(jiān)測不合格的等等。

  追求經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)和社會行為的動力。按道理,梯次利用,到鋰電池的可利用價值降低到維護(hù)成本以下,再做原料回收,才是電池價值最大化。但實(shí)際的情況是,早期動力電池可追溯性差,質(zhì)量、型號參差不齊。早期電池的梯次利用風(fēng)險大,剔除風(fēng)險的成本高,因而可以說,在動力電池回收的前期,電池的去處大概率以原料回收為主。

  2、正極材料有價金屬提取方法

  當(dāng)前說的動力鋰電池回收,其實(shí)并沒有做到整個電池上各類材料的全面回收再利用。正極材料的種類主要包括:鈷酸鋰,錳酸鋰,三元鋰,磷酸鐵鋰等。

  電池正極材料成本占據(jù)單體電池成本1/3以上,而由于負(fù)極目前采用石墨等碳材料較多,鈦酸鋰Li4Ti5O12和硅碳負(fù)極Si/C應(yīng)用較少,所以目前電池的回收技術(shù)主要針對的是電池正極材料回收。

  廢舊鋰電池的回收方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法三大類。與其他方法相比,濕法冶金因其能耗低、回收效率高及產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是一種較理想的回收方法。

  3、濕法冶金

  濕法冶金是用合適的化學(xué)試劑選擇性溶解廢舊鋰離子電池中的正極材料,并分離浸出液中的金屬元素的一種方法。濕法冶金工藝比較適合回收化學(xué)組成相對單一的廢舊鋰電池,可以單獨(dú)使用,也可以聯(lián)合高溫冶金一起使用,對設(shè)備要求不高,處理成本較低,是一種很成熟的處理方法,適合中小規(guī)模廢舊鋰離子電池的回收。

  4、火法冶金

  火法冶金,又稱焚燒法或干法冶金,是通過高溫焚燒去除電極材料中的有機(jī)粘結(jié)劑,同時使其中的金屬及其化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng),以冷凝的形式回收低沸點(diǎn)的金屬及其化合物,對爐渣中的金屬采用篩分、熱解、磁選或化學(xué)方法等進(jìn)行回收?;鸱ㄒ苯饘υ系慕M分要求不高,適合大規(guī)模處理較復(fù)雜的鋰電池。

  鋰電池回收現(xiàn)狀

  現(xiàn)階段我國廢舊鋰電池回收體系尚不健全,回收技術(shù)和商業(yè)模式還沒達(dá)到成熟的標(biāo)準(zhǔn)。目前,利用技術(shù)不成熟,收購網(wǎng)絡(luò)不完善,管理措施不健全,支持政策不到位等問題仍在困擾著我國鋰電池回收行業(yè),商業(yè)模式和盈利模式尚待探索。

  梯次利用的體系不健全,仍是目前舊鋰電池回收領(lǐng)域面臨的最大問題。電池容量達(dá)到何種程度可以進(jìn)入下一階梯利用,達(dá)到何種程度不能進(jìn)行梯次利用而需要進(jìn)入回收程序,目前沒有明確標(biāo)準(zhǔn)。

  目前能夠應(yīng)用于梯次利用的早期動力電池只有極少數(shù)優(yōu)質(zhì)磷酸鐵鋰電池,其余電池包括三元電池在內(nèi)都不具備利用價值。使用一段時間后,三元鋰電池很難保證電池內(nèi)部材料電化學(xué)性能的均一性,所以用于梯次利用存在安全風(fēng)險。成組電池如果拆解會大幅度增加成本,只有不拆解電池包直接進(jìn)行應(yīng)用才有價值。

  最后,提醒大家的是廢舊動力鋰電池再利用須經(jīng)過品質(zhì)檢測,包括安全性評估、循環(huán)壽命測試等,將電芯分選分級,再重組后才可再利用。否則,一致性無法保障。

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