鋰離子電池由于具有化學(xué)和電氣雙重風(fēng)險(xiǎn),目前被歸類為第9類危險(xiǎn)品。鋰離子電池具有熱失控的缺點(diǎn),通常是由于內(nèi)部短路而導(dǎo)致起火或爆炸。有許多因素可能導(dǎo)致鋰離子電池?zé)崾Э?,其中包括過度充電、環(huán)境條件惡劣(例如端外部溫度)和制造缺陷等。在熱失控發(fā)生時(shí),鋰離子電池通常會(huì)在幾秒鐘內(nèi)從室溫提高到700℃以上。作為復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)的一部分,鋰離子電池中的電解質(zhì)溶劑(通常為碳酸烷基酯)是電池燃燒的主要燃料。
當(dāng)處理嚴(yán)重?fù)p壞或有缺陷的鋰離子電池時(shí),格外小心,因?yàn)檫@樣會(huì)增加熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。通常采和容器(例如,Genius Technology公司用于中壓至高壓鋰離子電池的LionGuard容器)與不易燃的包裝材料配合使用,以安全地運(yùn)輸這些電池。隨著鋰離子電池總體數(shù)量的增加,在應(yīng)用中損壞或具有缺陷的鋰離子電池的數(shù)量也隨之增加。如今,鋰離子電池資源回收行業(yè)日趨成熟,但的相關(guān)法規(guī)差異很大。隨著新行業(yè)和研究報(bào)告的發(fā)布,這些法規(guī)每年也可能發(fā)生重大變化。因此,在廠商開發(fā)和回收鋰離子電池的過程中,需要密切跟蹤相關(guān)法規(guī)(包括物流)方面的變化。
隨著可再生能源和清潔能源采用量的迅速增長(zhǎng),基于鋰離子電池的儲(chǔ)能應(yīng)用也越來越廣泛。在電動(dòng)汽車以及電網(wǎng)規(guī)模的儲(chǔ)能應(yīng)用的推動(dòng)下,鋰離子電池的銷售量將會(huì)激增。鋰離子電池?cái)?shù)量的大量增長(zhǎng)促使行業(yè)廠商致力于尋求一種具有商業(yè)規(guī)模并且經(jīng)濟(jì)可行的回收解決方案,用于大規(guī)模處理和回收廢棄的鋰離子電池。
廢棄的鋰離子電池回收和處理面臨的挑戰(zhàn)
從電池回收工藝的角度來看,由于鋰離子電池原料的高度異質(zhì)性,與傳統(tǒng)的金屬資源回收相比,鋰離子電池的回收面臨特的挑戰(zhàn)。目前,市場(chǎng)上的鋰離子電池至少存在14種不同類型的陰材料,當(dāng)考慮特定成分時(shí),每種陰材料都有所不同。對(duì)于傳統(tǒng)的金屬資源,采用主要回收措施可能回收1到4種金屬元素(例如銅、金、銀和鉑等)。另外,這些金屬元素通常與無機(jī)材料、有機(jī)材料和塑料混雜在一起,這進(jìn)一步使鋰離子電池的回收過程復(fù)雜化。為了能夠分離出有價(jià)值的成分,通常需要具有許多單單元操作的復(fù)雜工藝流程圖。在這種情況下,電池回收工藝流程進(jìn)行的物理測(cè)試工作是關(guān)鍵的,并需要通過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)來驅(qū)動(dòng)。