廢舊電池破碎分離回收利用技術(shù) 新能源動力電池回收利用設(shè)備
隨著新能源汽車的發(fā)展,新能源汽車核心的動力電池也在迅速增加。大量的廢舊動力電池該如何進(jìn)行妥善處理?目前如何安全回收、環(huán)保處理,加強廢舊動力電池的規(guī)范化循環(huán)利用,已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的話題。動力電池在新能源汽車上的使用壽命普遍在8年左右,在新能源汽車行業(yè)的強勢增長下,國內(nèi)首批進(jìn)入市場的汽車動力電池即將迎來“報廢潮”。通過研究,2020年當(dāng)年動力電池的報廢量約有20萬噸,預(yù)計到2025年全年的報廢量將達(dá)到100萬噸,而到2030年這一數(shù)字將達(dá)到驚人的300萬噸。目前新能源汽車保有量的快速增加,有了廢舊電池破碎分選回收技術(shù)意味著即將報廢的新能源汽車的廢舊電池可以得到綜合回收利用。

目前我國動力電池主要為磷鐵酸鋰、三元鋰為主,以及少量鈦酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰電池。廢舊動力電池中含有大量的錳、鈷、鎳等重金屬元素,電池內(nèi)有許多國內(nèi)稀缺的原材料,通過廢舊電池破碎分選回收技術(shù)可以獲取。?從環(huán)境治理和資源利用的角度來看,廢舊動力電池回收和循環(huán)利用對新能源汽車發(fā)展至關(guān)重要。通過對廢舊新能源汽車拆解及電池回收再利用,避免污染環(huán)境的同時提升電池利用效率、創(chuàng)造新的利潤空間,降低新能源汽車的成本。
廢舊電池破碎分選回收技術(shù)工藝利用貧氧給料進(jìn)行惰性氣體保護(hù)實現(xiàn)各種鋰電池帶電破碎打散,破碎使用梯形刀可對鐵殼鋁殼銅鋁極柱不銹鋼等進(jìn)行破碎剪切,設(shè)備并有防爆系統(tǒng),保護(hù)氣自動輸入系統(tǒng),含氧檢測系統(tǒng),自動抽真空系統(tǒng),廢氣過濾外排系統(tǒng),閉氧排料系統(tǒng)等綜合功能,保證帶電破碎的穩(wěn)定性。電池經(jīng)絕緣星型貧氧給料進(jìn)破機,可連續(xù)貧氧給料,電池經(jīng)Z腔至破室,Z腔防止物料反彈,破室在貧氧狀運行(破碎室含氧量在小于2%以下即可保證帶電破碎的安全穩(wěn)定性),破室進(jìn)出料閉氧充惰性氣體,常規(guī)用氮氣和二氧化碳鋰電破碎轉(zhuǎn)子梯形刀與底刀相切破,并起摩擦打散防止金屬殼體包裹正負(fù)極片,碎后物料通過真空排料進(jìn)行外排。

惰性氣體主要作用有三點:
1.隔絕氧氣防止放電發(fā)熱爆燃和降低物料溫度;
2.提高電解液閃點和揮發(fā)點;
3.抑制鋰離子從負(fù)極到正極幾率阻止發(fā)生放電發(fā)熱效應(yīng)
車用動力電池回收利用星型葉輪破碎機的優(yōu)點對鋰電池可以不間斷繼續(xù)貧氧給料,但是缺點是對較大模組鋰電貧氧給料難度較大。
廢舊電池破碎分選回收技術(shù)工藝主要是通過破碎或篩分移除有害源、分解廢舊電池,實現(xiàn)簡單的分離分類;

為什么選擇無水封閉貧氧破碎放電而不用液態(tài)放電?
帶電鋰電池有水破碎的弊端:水被電解氫氣和氧氣易爆炸,負(fù)極上鋰易成不穩(wěn)定LixCy化合物;電解質(zhì)的六氟磷酸鋰與水反應(yīng),生成氟化氫(HF )、氟化鋰(LiF)和五氟化磷(PF5),五氟化磷(PF5)再和水反應(yīng)生成有毒腐蝕性強的亞磷酸(H3PO3),氟化鋰(LiF)鋰回收率低。
含氟水液腐蝕性極強,對含硅和金屬腐蝕極大,鋰電池有水帶電回收加大了設(shè)備和生產(chǎn)成本,并且對濕法提取和環(huán)保要求非常不利;鋰電池液態(tài)放電易使電池含水分,所以鋰電盡量不用液態(tài)放電法。
帶電無水封閉貧氧破碎則環(huán)保和安全性高,因有保惰性氣體護(hù)沒有氫氣產(chǎn)生,無水氟化氫與金屬鐵、鎳、鋁等金屬反應(yīng)會形成不溶于氟化氫的氟化物保護(hù)膜,從而達(dá)到防腐效果。