動(dòng)力電池回收利用技術(shù)解析,動(dòng)力電池的回收技術(shù)及工藝
鋰離子動(dòng)力電池的組成,鋰電池主要是由正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)和隔膜等幾部分組成。正極通常用粘合劑聚偏氟乙烯(PVDF)將正極材料固定在電極上制得。負(fù)極一般采用石墨結(jié)構(gòu)的碳素材料,如碳/石墨插入材料,由碳素材料、乙炔黑、粘合劑按一定比例混合涂覆在銅箔上制得。隔膜主要由聚丙烯、聚乙烯微孔薄膜或二者雙層組成,其厚度在10μm左右。

電解液主要是含鋰鹽的有機(jī)溶劑,其中鋰鹽通常是LiPF6,也會(huì)用LiClO4或LiBF4。有機(jī)溶劑通常為碳酸酯類(lèi)(碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等)。外殼為不銹鋼、鍍鎳鋼或鋁殼等。

這些物質(zhì)的存在會(huì)使得隨意丟棄廢舊電池造成水污染,危及水生物的生存和水資源的利用。
動(dòng)力電池的回收技術(shù),動(dòng)力鋰電池使用回收流程
對(duì)該部分電池進(jìn)行回收進(jìn)行二次利用將會(huì)大大減輕對(duì)環(huán)境的污染。而廢舊不再擁有使用價(jià)值的動(dòng)力電池則采取循環(huán)再造形式進(jìn)行再制造。

目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)廢舊鋰離子電池的回收過(guò)程是:首先徹底放電,然后對(duì)電池進(jìn)行拆解分離出正極、負(fù)極、電解液和隔膜等各組成部分。再對(duì)電極材料進(jìn)行堿浸出、酸浸出、除雜后進(jìn)行萃取以實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的富集。在回收過(guò)程中用到的方法主要分為按提取工藝可分為3大類(lèi):干法回收技術(shù),濕法回收技術(shù),生物回收技術(shù)。
干法回收是指不通過(guò)溶液等媒介,直接實(shí)現(xiàn)材料或有價(jià)金屬的回收方法,主要是通過(guò)物理分選法和高溫?zé)峤夥?,?duì)電池破碎進(jìn)行粗篩分類(lèi),或高溫分解除去有機(jī)物以便于進(jìn)一步的元素回收。干法回收不經(jīng)過(guò)其他的化學(xué)反應(yīng),工藝流程較短,是實(shí)現(xiàn)金屬的分離回收初步階段。

機(jī)械分選法是利用電池不同組分的密度、磁性等物理性質(zhì)的不同,采取破碎、篩分等手段將電池材料粗篩分類(lèi),實(shí)現(xiàn)不同有用金屬的初步分離回收的目的。
高溫?zé)峤夥ㄖ饕ㄟ^(guò)高溫焚燒分解去除粘結(jié)劑,使材料實(shí)現(xiàn)分離,同時(shí)經(jīng)過(guò)高溫焚燒,電池中的金屬會(huì)氧化、還原并分解,形成蒸汽揮發(fā),通過(guò)冷凝將其收集。

濕法是以各種酸堿性溶液為轉(zhuǎn)移媒介,將金屬離子從電極材料中轉(zhuǎn)移到浸出液中,再通過(guò)離子交換、沉淀、吸附等手段,將金屬離子以鹽、氧化物等形式從溶液中提取出來(lái)。濕法回收技術(shù)工比較藝復(fù)雜,但各有價(jià)金屬的回收率較高。

目前,我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展已經(jīng)處于重要時(shí)期,需要加快動(dòng)力電池回收利用產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和布局,盡快出臺(tái)相關(guān)回收利用的法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建完善的動(dòng)力電池回收利用體系,解決動(dòng)力電池廢棄后所帶來(lái)的潛在環(huán)境污染和資源浪費(fèi),以支持我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速以及可持續(xù)地發(fā)展。?
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