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如何回收废旧的磷酸铁锂电池

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-08-09 14:14    浏览量:
    1、梯次利用与原料回收
    退役动力锂电池,走梯次利用道路的,是梯次利用之后再进行材料回收;直接材料回收的是批量过小的,无历史可查的,安全监测不合格的等等。
    追求经济效益是企业和社会行为的动力。按道理,梯次利用,到电池的可利用价值降低到维护成本以下,再做原料回收,才是电池价值最大化。但实际的情况是,早期动力电池可追溯性差,质量、型号参差不齐。早期电池的梯次利用风险大,剔除风险的成本高,因而可以说,在动力电池回收的前期,电池的去处大概率以原料回收为主。
    2正极材料有价金属提取方法
    当前说的动力锂电池回收,其实并没有做到整个电池上各类材料的全面回收再利用。正极材料的种类主要包括:钴酸锂,锰酸锂,三元锂电池,磷酸铁锂电池等。
    电池正极材料成本占据单体电池成本1/3以上,而由于负极目前采用石墨等碳材料较多,钛酸锂Li4Ti5O12和硅碳负极Si/C应用较少,所以目前电池的回收技术主要针对的是电池正极材料回收。
    废旧锂电池的回收方法主要有物理法、化学法和生物法三大类。与其他方法相比,湿法冶金因其能耗低、回收效率高及产品纯度高等优点被认为是一种较理想的回收方法。
    ①物理法
    物理法利用物理化学反应过程对磷酸铁锂电池进行处理。常见的物化处理方法主要是破碎浮选法和机械研磨法。
    ②化学法
    化学法是利用化学反应过程对锂电池进行处理的方法,一般分为火法冶金和湿法冶金2种方法。
    ③生物法
    生物冶金法目前也在研究进行中,其利用微生物菌类的代谢过程来实现对钴、锂等金属元素的选择性浸出。生物法能源消耗低,成本低,且微生物可以重复利用,污染很小;但培养微生物菌类要求条件苛刻,培养时间长,浸出效率低,工艺有待进一步改进。
    磷酸铁锂电池的一般处理方式,电池整体经机械粉碎后,利用极性有机溶剂NMP或强碱溶解分离其中的铝,剩余的材料即为LiFePO4和碳粉的混合物。向该混合物中引入Li、Fe、P以调整此三种元素在材料中的摩尔比,再经球磨、惰性气氛下高温煅烧后可重新合成LiFePO4材料,但与首次合成的磷酸铁锂电池正极材料相比,该材料的电容量、充放电性能均有所下降。将失效磷酸铁锂电池正极材料氧化分解,回收锂、铁、磷、碳并重新利用才是治标治本的回收路径。
    废旧磷酸铁锂电池环保处理工艺:
    粗碎机—微粒粉碎机—微粉分级机—旋风分离器—脉冲除尘器—高压风机,锂电池粉碎机整个回收过程全部实现了工业自动化,回收效率高,处理能力强,每小时处理量为500千克,年处理量达到5000吨,废旧锂电池有价组分回收利用率达90%以上。
    锂电池回收技术的发展前景:
    梯级利用和拆解回收是退役锂电池回收的重要途径。
    (1)梯级利用可以实现退役动力锂电池在储能领域的二次应用,下游应用空间巨大,也是政策着重支持的回收方式。车企和锂电池厂家具备先天优势,但也面临退役电池回收成本较高的困境。同时该途径对电池一致性要求极高,目前有部分示范项目在运行;
    (2)拆解回收是目前退役锂电池回收的主要现行途径,其中湿法回收的商业化程度最高,格林美、中航锂电、邦普等电池材料生产商均有所布局,在原材料价格普遍上涨的背景下,通过“回收+生产”的方式锁定上游原材料价格将是未来电池材料厂商降低成本的重要途径。
    当前的动力锂电池的回收主体主要有回收小作坊、专业回收公司和政府回收中心,以动力电池生产企业或电动汽车企业为主体的回收体系还没有出现。
    对于产生的废弃磷酸铁锂电池如果不加以回收处理则会带来巨大的环境污染。另一方面,金属的有效回收和剩余能量的利用也可以带来可观的经济效益。因此,有必要使用正确的技术手段回收废旧磷酸铁锂电池,避免环境污染和资源的浪费。

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