鋰離子電池一般由正極、負(fù)極、隔膜層、電解液組成,如圖所示,含有銅、鋁、鈷、鎳、鋰等金屬元素。由于鈷、鋰等資源的日益減少以及廢舊鋰電池會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害,所以對(duì)廢舊鋰電池的回收利用迫在眉睫。廢舊鋰電池的回收作為我國新能源產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán),也是新能源產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈的控制步驟,對(duì)于新能源產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展有著重要意義。正常情況下,退役的動(dòng)力電池會(huì)進(jìn)行梯度利用,數(shù)碼電池則進(jìn)行拆解回收。
生物法雖然回收、分離效果好,但生物群落培養(yǎng)過程繁瑣,依靠當(dāng)前科技水平難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。濕法回收是將正極片進(jìn)行分離,正極材料用酸進(jìn)行溶解,將金屬離子浸取出來,然后通過萃取、沉淀以及電化學(xué)等方式將金屬離子進(jìn)行分離。濕法回收可以有效回收電池中的各種金屬元素,做到資源回收利用,能耗高、設(shè)備投資大。
動(dòng)力鋰電池回收利用將是降低電池成本的有效途徑。動(dòng)力鋰電池的使用壽命約為20年,汽車上的動(dòng)力鋰電池使用3-5年后由電池性能下降更換。淘汰下來的鋰電池容量在70%-80%之間的,若直接做資源化回收是的浪費(fèi),經(jīng)過檢測(cè)和處理后,可繼續(xù)用于新能源分布式發(fā)電站、路燈、通訊基站等儲(chǔ)能領(lǐng)域,也可用在電動(dòng)場地車、游覽車、高爾夫球車等低速電動(dòng)車上,實(shí)現(xiàn)電池的梯級(jí)利用,從而降低30%-60%的電池成本。
動(dòng)力電池的二次利用是全球趨勢(shì)。在國外,已有大型汽車制造商進(jìn)軍廢鋰電池回收行業(yè),并著手新能源動(dòng)力電池的二次利用結(jié)合我國廢舊鋰電池循環(huán)利用行業(yè)發(fā)展較好的行業(yè)背景、廢舊鋰電池及極片廢料循環(huán)利用等相關(guān)產(chǎn)品市場需求,廢舊鋰電池及極片廢料資源循環(huán)利用項(xiàng)目,具備良好的市場發(fā)展空間。
廢舊鋰電池極片材料是具有很高回收價(jià)值的,處理廢舊鋰電池材料現(xiàn)在已有成熟的設(shè)備,成套的鋰電池極片處理生產(chǎn)線系統(tǒng)主要是以破碎系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、分選系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等四個(gè)部分構(gòu)成而成。鋰電池極片回收處理設(shè)備時(shí)產(chǎn)量2噸生產(chǎn)線組成有撕碎機(jī)、輸送帶、收集器、粉碎機(jī)、滾筒篩分選機(jī)、分析機(jī)、風(fēng)壓系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、旋風(fēng)卸料系統(tǒng)、直線篩分機(jī)、脈沖除塵器等構(gòu)成生產(chǎn)線。廢舊的鋰電池材料通過撕碎機(jī)進(jìn)行拆解撕碎,粉碎材料以及分離材料的各個(gè)組分原料,實(shí)現(xiàn)將正負(fù)極材料的收集工作。
鋰電池主要由外殼、正極、負(fù)極、電解液與隔膜組成。正極是通過起粘結(jié)作用的PVDF將鈷酸鋰粉末涂布于鋁箔集流體兩側(cè)構(gòu)成;負(fù)極結(jié)構(gòu)與正極類似,由碳粉粘結(jié)于銅箔集流體兩側(cè)構(gòu)成。目前,廢鋰電池資源化研究主要集中于價(jià)值高的正極貴重金屬鈷和鋰的回收,對(duì)負(fù)極材料的分離回收鮮見報(bào)道。
鋰電池主要由外殼、正極、負(fù)極、電解液與隔膜組成。正極是通過起粘結(jié)作用的PVDF將鈷酸鋰粉末涂布于鋁箔集流體兩側(cè)構(gòu)成;負(fù)極結(jié)構(gòu)與正極類似,由碳粉粘結(jié)于銅箔集流體兩側(cè)構(gòu)成。廢鋰電池負(fù)極中的銅(含量達(dá)35%左右)是一 種廣泛使用的重要生產(chǎn)F原料,粘附于其上的碳粉,可作為塑料、橡膠等添加劑使用。因此,對(duì)廢鋰電池負(fù)極組成材料進(jìn)行有效分離,對(duì)于高限度地實(shí)現(xiàn)廢鋰電池資源化,消除其相應(yīng)的環(huán)境影響具有推動(dòng)作用。
鋰電池正負(fù)極片破碎分離設(shè)備處理廢舊鋰離子電池是按照不同的標(biāo)準(zhǔn),可將報(bào)廢的鋰離子電池中的圓柱型、鋼殼、18650、三元、軟包等材質(zhì)原料進(jìn)行粗破分離,實(shí)現(xiàn)分選標(biāo)準(zhǔn)。鋰電池正負(fù)極片破碎分離生產(chǎn)線以高產(chǎn)量、、易操作、損耗低等特點(diǎn)為復(fù)合型處理技術(shù)成為主要的發(fā)展方向,同時(shí)結(jié)合該生產(chǎn)線的多種工藝和成熟技術(shù)實(shí)現(xiàn)再生利用發(fā)展趨勢(shì)的理念。
磷酸鐵鋰電池正極片廢料處理設(shè)備針對(duì)于廢舊的、退役的磷酸鐵鋰電池的磷酸鐵鋰正極片廢料 和磷酸鐵鋰未注液廢疊片極芯 。其中正極材料大約占到鋰電池成本的30%,目前已批量應(yīng)用于鋰電池的正極材料,主要有以鎳鈷錳酸鋰為代表的三元材料和鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。磷酸鐵鋰電池正極片廢料處理設(shè)備使磷酸鐵鋰正極片廢料回收后黑粉含鋁量小于1%,鋁粉中含黑粉量小于10%;磷酸鐵鋰未注液廢疊片極芯 (含水量小于0.1%,不帶鋁殼)回收后黑粉含鋁量小于1%,黑粉含銅量小于1%、鋁粉中含黑粉量小于10%、銅粉中含黑粉量小于5% 、隔膜中含黑粉量小于10% 。