動(dòng)力電池包括鎳氫電池和鋰電池,其中動(dòng)力鋰電池根據(jù)陽極材料不同大致可分為錳酸鋰電池、鎳鈷錳酸鋰三元系電池及磷酸鐵鋰電池三大類。在已經(jīng)量產(chǎn)動(dòng)力電池的正極材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,中、日、韓、美企業(yè)采用不同的材料體系。中國(guó)企業(yè)以磷酸鐵鋰為主,日韓企業(yè)以錳酸鋰和三元材料為主,新能源汽車龍頭特斯拉采用的電池正是三元正極材料。

雖然鋰電池不含汞、鎘、鉛等有害重金屬元素,被稱為“綠色電池”,但其正負(fù)極材料、六氟磷酸鋰電解質(zhì)溶液等物質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重污染。隨著鋰電池應(yīng)用的廣泛,回收電池中的銅、鎳和鈷等元素,對(duì)減少污染、緩解資源匱乏等問題,具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。

廢舊動(dòng)力鋰電池回收利用流程和工藝

動(dòng)力鋰電池的回收工藝大致包括進(jìn)行放電、拆解、粉碎、分選等預(yù)處理,然后是分離拆解后的塑料、鐵質(zhì)外殼和電極材料,再對(duì)電極材料進(jìn)行堿浸出、酸浸出、除雜后進(jìn)行萃取;或者直接高溫焚燒拆解碎片回收金屬以及進(jìn)一步采用濕法回收焚燒殘?jiān)?。根?jù)工藝的原理可以分成物理回收和化學(xué)回收兩大類,其中化學(xué)回收又可以分為高溫冶金法和濕法冶金法。

物理拆解分離回收動(dòng)力電池是指將電極活性物、集流體和電池外殼等電池組分經(jīng)破碎、過篩、磁選分離、精細(xì)粉碎和分類后得到高含量的物質(zhì)然后再進(jìn)行下一步回收的過程。雖然物理拆解回收的處理效率較低,但由于不用消耗額外的化學(xué)品,因此工藝非常環(huán)保。

目前，隨著鋰動(dòng)力電池等新能源汽車的推廣以減少溫室氣體排放量，廢舊鋰電池回收資源化技術(shù)研究將朝著低成本、二次污染少、增加回收物質(zhì)種類的方向發(fā)展。其中優(yōu)化組合了物理和化學(xué)回收工藝的優(yōu)點(diǎn)的廢舊鋰離子電池聯(lián)合回收利用工藝,具有能回收率高、電極材料回收充分的優(yōu)點(diǎn)將成為今后回收工藝研究的重點(diǎn),并適應(yīng)不斷出現(xiàn)的新型電極材料、電解液材料等