鋰電池回收處理設(shè)備拆解回收技術(shù)
鋰離子電池由正極、負(fù)極、電解液、隔膜、集流體、外殼等部分組成。鋰電池回收處理必須徹底放電確保對人身沒有傷害后再進(jìn)行拆解,除去外殼,分離電極正、負(fù)極材料、集流體、電解液等,然后再進(jìn)行下一步的回收,鋰電池回收處理技術(shù)則包含了不同部分的材料拆解回收技術(shù)。
鋰電池外殼的回收,鋰電池外殼有鋼殼(方型很少使用)、鋁殼、鍍鎳鐵殼(圓柱電池使用)、鋁塑膜(軟包裝)等,還有電池的蓋帽,即電池正負(fù)極的引出端?;厥胀鈿で靶鑼U舊鋰電池進(jìn)行放電預(yù)處理后方可拆解,拆解后的塑料及鐵外殼可以回收。通常有:機(jī)械粉碎與篩分法,即通過機(jī)械破碎、過篩、分選出外殼材料;

2.物料拆解后的廢舊鋰電池通過篩分機(jī)篩分后的一次收粉,大部分的粉料從這里進(jìn)行集中的篩分收集。這是一次的收粉環(huán)節(jié)。破碎后的正負(fù)極片與電池隔膜都混合有一定的粉料,二次的收粉環(huán)節(jié)就是隔膜粉料就是在隔膜抽離后轉(zhuǎn)入到旋振篩進(jìn)行篩分,分選出隔膜上的粉料部分。這是二次的收粉環(huán)節(jié)。
3.三次收粉主要集中在分離后的三次破碎后正負(fù)極片與粉料的分選分離,通過正負(fù)極片團(tuán)粒后形成與粉料的目數(shù)差異,設(shè)置相應(yīng)目數(shù)的篩網(wǎng)再次通過旋振篩進(jìn)行篩分,完成粉料的分選分離。這是三次的收粉環(huán)節(jié)。四次收粉集中在鋰電池回收設(shè)備上方的除塵管道,除塵管道里含有的粉料通過在進(jìn)入除塵器之前設(shè)置收粉集料器,讓粉料在進(jìn)入除塵器之前先進(jìn)入集料器進(jìn)行集中的收集。這是四次的收粉環(huán)節(jié)。

3. 正極材料的回收,鋰離子電池以含鋰的化合物作正極,只有鋰離子,無金屬鋰。通常為錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰等材料,目前大部分的鋰離子電池正極的活性物質(zhì)仍采用鈷酸鋰,因鎳鈷錳酸鋰結(jié)合了錳酸鋰和鈷酸鋰兩者材料的優(yōu)勢,吸引了眾多研究者的興趣,作為電動(dòng)自行車和電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池頗具潛力。

4.負(fù)極材料的回收通過錘振破碎有效實(shí)現(xiàn)碳粉與銅箔間的相互剝離,再根據(jù)顆粒間尺寸差和形狀差的振動(dòng)過篩初步分離銅箔與碳粉。銅箔在大于0.250 mm 粒級范圍內(nèi)富集而碳粉在小于0.125 m m 粒徑范圍內(nèi)富集,根據(jù)粒徑不同可直接進(jìn)行回收利用。對于粒徑為0.125 ~0.250 mm的破碎顆粒,采用氣流分選法實(shí)現(xiàn)銅與碳粉間的有效分離。通過錘振破碎、振動(dòng)篩分與氣流分選組合工藝可實(shí)現(xiàn)廢鋰電池負(fù)極材料中金屬銅與碳粉的資源化利用。

5.活性物質(zhì)與集流體的分離,將正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電集流體鋁箔有效分離,才能實(shí)現(xiàn)正極材料的回收。
隨著這種不可再生礦產(chǎn)資源的耗竭,且正極材料占電池總成本的40%,如果將正極材料中的鈷、鎳、鋰等重金屬進(jìn)行有效回收,變廢為寶,實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)利用,既可以緩解礦產(chǎn)資源危機(jī)又實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)還將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。