由于磷酸鐵鋰動(dòng)力電池具有比能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好等優(yōu)點(diǎn), 因此被廣泛使用在各種電動(dòng)汽車上, 而磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的平均使用壽命大約為3年, 因此, 大量生產(chǎn)的背后, 意味著每年都會(huì)有大量的廢棄磷酸鐵鋰電池產(chǎn)生。

磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組成主要包括正極片、負(fù)極片、電解液和隔膜等。正極片的制作是通過(guò)將磷酸鐵鋰、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和乙炔黑等按一定比例進(jìn)行混合, 再涂于鋁箔上制成, 負(fù)極則主要由活性炭材料和粘合劑混合后涂于銅箔上制成, 電池中的電解液主要由有機(jī)溶劑和電解質(zhì)鋰鹽組成, 隔膜主要是聚烯烴微孔膜。

廢舊電池經(jīng)拆解后主要可以獲得金屬外殼、鋁箔片、銅箔片、塑料隔膜, 金屬外殼和塑料隔膜被統(tǒng)一回收專業(yè)化處理, 而鋁箔片和銅箔片則通過(guò)不同的處理手段進(jìn)行不同的資源化回收利用。

同時(shí), 在對(duì)廢舊磷酸鐵鋰電池電極片進(jìn)行處理前, 需要根據(jù)它內(nèi)部的組成特性進(jìn)行相應(yīng)的前期預(yù)處理, 主要包括對(duì)電池殘余電量進(jìn)行放電、電池拆解及金屬外殼破碎等。

在進(jìn)行放電處理時(shí), 對(duì)不同種類的電池采用不同的處理方法, 對(duì)含電量少的小型電池可以通過(guò)浸泡電解液短路的方法來(lái)使電池失活。而對(duì)像動(dòng)力電池這種中大型電池, 因其殘余電量可能比較大, 通常是采用放電設(shè)備先進(jìn)行放電處理, 待電量耗盡后再對(duì)電池進(jìn)行拆解;在工業(yè)規(guī)模的回收企業(yè)中, 通常采用液氮產(chǎn)生的低溫條件下對(duì)廢電池進(jìn)行處理, 使其失活后再進(jìn)行拆解處理。

先將電池進(jìn)行整體粉碎的方法, 待完全粉碎后依據(jù)電池組成材料物理特性的不同再進(jìn)行分離。隔膜由于具有質(zhì)量輕的特性, 通過(guò)風(fēng)力搖床或浮選的方法可以將隔膜與電池其他材料進(jìn)行有效分離。

目前, 對(duì)廢舊磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的回收處理研究主要集中在磷酸鐵鋰正極片上, 在獲得磷酸鐵鋰粉體前需要對(duì)正極片進(jìn)行前期處理, 一般采用有機(jī)溶劑溶解粘結(jié)劑、高溫?zé)Y(jié)、溶解電極片上鋁箔等方法得到磷酸鐵鋰活性材料, 然后對(duì)其進(jìn)行下一步回收。

干法回收技術(shù)主要是先通過(guò)機(jī)械分選的方式將廢電池外殼、電極片和隔膜進(jìn)行分離, 再通過(guò)高溫焚燒的方法對(duì)電極片進(jìn)行處理, 通過(guò)煅燒去除有機(jī)粘結(jié)劑, 使磷酸鐵鋰粉末與鋁箔片分離, 獲得磷酸鐵鋰材料, 電池中的揮發(fā)性化合物待其以蒸汽形式揮發(fā)后, 通過(guò)冷凝的方式對(duì)其進(jìn)行收集。

物理法鋰電池回收設(shè)備對(duì)廢舊磷酸鐵鋰動(dòng)力電池進(jìn)行安全有效的資源化回收處理, 在實(shí)現(xiàn)節(jié)能效環(huán)保的同時(shí)還能獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。