鋰離子電池材料主要包括正極材料、負(fù)極材料、隔離膜、電解液、鋁鉑、銅箔、粘結(jié)劑等。其中正極材料占全部成本的33%左右, 負(fù)極材料占比10%;電解液和隔膜分別占成本的12%和30%左右。而鋰離子電池中需要重點(diǎn)回收的鈷和鋰恰好主要集中在正極材料鈷鋰膜上。鈷鋰膜的主要成分是含鋰復(fù)合物的活性物質(zhì)、導(dǎo)電乙炔黑、鋁箔集流體和PVDF (聚偏氟乙烯) 粘接劑。

鋰電池回收處理設(shè)備物理方法主要有機(jī)械破碎浮選法和研磨法

破碎浮選法

對完整的廢鋰離子電池直接進(jìn)行破碎、分選, 獲得電極材料粉末。對電極材料粉末熱處理去除有機(jī)粘結(jié)劑, 最后根據(jù)電極材料粉末中鈷酸鋰和石墨表面親水性的差異, 通過浮選分離回收鋰化合物粉體。這種方法鋰、鈷的回收率較高, 工藝簡單。但是由于各種物質(zhì)全部被破碎, 對鐵、銅、鋁及隔膜的分離回收造成了困難。無法保證鈷酸鋰的電化學(xué)性能, 仍需后續(xù)的精制處理。

機(jī)械研磨法

利用機(jī)械研磨產(chǎn)生的熱能促使電極材料與磨料發(fā)生反應(yīng), 從而使電極材料中原本粘結(jié)在集流體上的鋰化合物轉(zhuǎn)化為鹽類。例如使用行星球磨機(jī), 將鈷酸鋰材料與聚氯乙烯 (PVC) 共同研磨發(fā)生反應(yīng), 生成氯化鋰鈷和氯化鋰, 然后用水將反應(yīng)生成氯鹽從產(chǎn)物中分離回收。機(jī)械研磨法成本高, 易造成鈷的損失及鋁箔的回收困難。

鋰電池回收處理設(shè)備實(shí)現(xiàn)電池材料的循環(huán)利用, 形成完整的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈, 解決廢舊鋰離子電池處理技術(shù)應(yīng)用中存在的成本高、廢液廢氣污染、電解質(zhì)回收和資源回收率不高等問題是廢舊鋰離子電池資源化技術(shù)研究的發(fā)展方向。鋰電池處理設(shè)備回收鋰離子電池中的有價(jià)金屬、減少其對環(huán)境的污染、緩解資源匱乏等, 具有重要的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義。