废弃锂电池是如何做到100%回收的?
现在电动车和各种储能设备越来越多,而且还在以几乎一年翻一倍的速度迅速增长。我们也在以每天几个山头的速度,在制造无数的废弃电池。
这些电池里面充满着稀缺的战略性金属资源,比如锂、钴、镍等等,那么如何回收锂电池,获取其中的金属资源呢?
今天我们就来分享锂电池的回收全过程。
第一步,先将回收的锂离子电池彻底放电。放电的方式有两种,第一种是物理放电,也就是短路放电,先用液氮低温冷却,然后穿孔强制放电;
第二种是化学放电,就是用导电溶液电解放能。化学方法成本低,可以大规模工业化。
第二步,将锂电池破碎,筛分后得到电极材料。
加拿大Li-Cycle公司的技术可以不经过放电,用机械方法缩小电池尺寸,然后进行湿法冶金,将电极材料溶解浸出,让里面富含的各种金属及化合物以离子的形式进到浸出液里面。最后将浸出液中的金属进行分离和吸收。Li-Cycle公司声称能做到锂电池材料100%回收。
但是,有很多企业不关注金属材料回收率,只关心将回收成本压缩的越低越好。所以这就使得回收锂电池的这一过程本身造成了更大的污染。
其实对于比较先进的锂电池回收生产线,每年能够实现从废弃锂电池中提炼出5000多吨锂、钴、铜、铝、石墨和铁等等材料。这是相当多的金属资源。
所以,建议各种锂电池回收企业使用清洁材料,提高锂电池回收率,这不仅仅是为了环保,同时也获得了更多的金属材料,不是吗?
废旧锂电池的拆解方法,废旧锂电池正极材料与集流体的解离方法
随着我国新能源汽车产业的大力发展,我国新能源汽车销量大幅提升,相应的其动力电池报废量也在逐年增长,未来两到三年内将有大批量的动力锂电池进入退役期。废旧电池中含有大量的电解液和有价金属,若不对其进行回收处理,不仅会对环境产生危害,还会造成资源浪费;因此对废旧锂电池进行回收迫在眉睫。
回收废旧锂电池主要有三个步骤:一、废旧电池放电拆解;二、电池活性材料与集流体分离;三、有价金属的回收利用。锂电池正极材料含有大量的有价金属,回收价值较高,但是正极活性材料(镍钴锰酸锂或磷酸铁锂等)和导电碳黑被有机粘结剂PVDF粘附在集流体上,因此步骤二的极片界面解离是关键性环节,集流体与活性材料分离效果越好,有价金属的回收效率越高。
废旧锂电池正极材料与集流体的解离方法,包括如下步骤:
步骤(1):将废旧锂电池放电后进行拆解,收集正极片,并破碎,得到正极片碎片;
步骤(2):将正极片碎片进行低温热解,以去除电解液,得到初步热解正极片;
步骤(3):将初步热解正极片进行高温热解,以使得有机粘结剂分解,得到完全热解正极片;
步骤(4):将完全热解正极片使用形貌调控设备进一步破碎并调控破碎后颗粒的形貌,得到呈球形且粒度均匀的铝箔颗粒和正极活性粉末的正极片混合物料;
步骤(5):对正极片混合物料进行筛分处理,得到粗粒级集流体和细粒级正极活性材料。
废旧锂电池的拆解方法为:先将电池外壳去除,取出电芯,然后将电芯中的正极片、负极片和隔膜分离,收集正极片。
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