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退役锂离子电池中有着多种金属,比如镍、钴、锰等金属,所以近些年来关于废旧电池的回收都是回收金属元素。但是随着电池用量的不断增大,电池中越来越多的其他污染物也需要进行无害化处理,尤其是废弃电解液中的六氟磷酸锂。且六氟磷酸锂对人体有很大的伤害,其次是对退役锂离子电池中的残余电解液进行回收利用还会有一定的经济性,在资源普遍多元化利用的今天有着一定的意义。
在回收锂电池时,可以按照重量来卖,也可以按照套组来卖,回收价格具有波动性。一般来说,锂电池按斤卖的话,每公斤的价格保持在10元以内,如果是按照套装来买的话,价格在120-200元不等。但是如果有一定的回收规模,直接和厂家对接的话,锂电池的回收价格会高很多。
从长远发展来看,废旧锂电池处理不当或随意丢弃,会对生态环境造成危害。如正极材料中的钴和镍等重金属元素、电解液中的有机物、负极中的碳材料等都会对水体和土壤造成污染,严重的可能数十年都难以恢复。有关部门正在快制定报废电池回收及再生利用的管理、技术和评价标准,如电池余量检测标准等;加快研究财税优惠、产业基金、积分管理等激励政策,探索动力锂电池残值交易等市场化模式,促进动力锂电池回收利用等各种优惠政策和措施。
废旧锂离子电池的回收处理过程主要包括预处理、二次处理和深度处理。由于废旧电池中仍残留部分电量,所以预处理过程包括深度放电过程、破碎、物理分选;二次处理的目的在于实现正负极活性材料与基底的完全分离,常用热处理法、有机溶剂溶解法、碱液溶解法以及电解法等来实现二者的完全分离;深度处理主要包括浸出和分离提纯2个过程,提取出有价值的金属材料。按提取工艺分类,电池的回收方法主要可分为:干法回收、湿法回收和生物回收3大类技术。
在拆解废旧锂离子电池之前需要对其进行放电处理,这是为了防止锂离子电池的剩余电量造成安全隐患。常用的放电处理措施包括物理放电和化学放电。物理放电主要采用低温冷冻或者负载放电的方式;化学放电会将废旧锂离子电池放置在特定的盐溶液中,以实现锂离子电池的放电。浸泡盐溶液的浓度需要严格控制,好选用低浓度的盐溶液,以免废旧锂离子电池在放电过程中发生电解液的泄漏,进而污染锂离子电池的电极片。化学放电的处理方式适用范围相对较广,但是这种处理方式的操作时间相对较长。
当废旧锂离子电池被完全放电后,需要拆解电池的正极材料、负极材料、隔膜和外壳等。电池的拆解既可以用人工操作,也可以通过机械处理来完成。通常情况下,人工拆解主要用于实验室研究,拆解的工作量相对较小;机械拆解是借助冲击破碎机来拆解与粉碎电池,可以实现大规模的工业化处理,而且机械拆解所得的正极材料更纯净,其杂质含量相对较少,更方便后续的操作处理。
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