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随着锂电池应用量的增加,越来越多的目光集中于废旧锂电池资源回收的处理方案之上,废旧锂离子电池材料未经处理一旦进入了环境中, 正极材料中包含的金属离子,负极材料碳粉尘,电解质中的强碱和重金属离子,均可能对环境产生一定程度的影响, 甚至造成重金属污染,因而废旧锂电池资源回收再利用本身具有的环保效益。废旧锂电池资源回收利用项目对废锂电池回收过程中使用的工艺手段进行分析, 旨在提升锂电池回收再利用的技术水平, 减少锂电池给环境的污染, 增加回收效益。
锂电池主要由电芯与外壳共同构成,电芯中有隔离膜与正负极,正极活性材料中有碳黑导电剂,钴酸锂粉末与有机粘合剂,这些材料被直接涂附在铝片材质的集电体部位;负极活性材料主要成分为碳素粉末,除此之外还有较少的粘合剂,材料涂附于铜片集电体中。锂电池在进行多次充放电活动之后,会出现容量降低、电极膨胀的现象、然后报废。
目前,我国大部分的企业生产的动力锂电池单体外壳主要材质包括铝壳、镀镍钢、不锈钢等。单体电池的生产工序,主要是壳体的拆解和电芯的提取。在拆解时,会产生很多有害物质,如废气、有害液体,有害物质会对环境及工作人员构成威胁,所以需要集中收集并对有害物质进行无害处理。锂电池回收处理设备PLC的废旧锂电池自动拆解控制系统由七个关键部分组成,分别为料仓部分、HMI触摸屏部分、主控部分、机械手部分、环切部分、切断部分、取芯部分。
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。
做好废旧锂离子电池的回收利用工作, 不包境污染,又实现了资源的合理利用。国家有关部门一项新的环保制度——生产者延伸制度,即电子产 有责任对其产品废弃后的回收和处理。随着人们环保 铃声 提高,废弃电池的回收利用工作将越来越引起国家的重视。同时,国家明确利用废电池提取的有色金属纳入享受国家资源综合利用税收优惠政策的范围,体现了国家鼓励综合利用发展的政策导向。因此,如何在治理“电池污染”的同时,实现废旧电池有色金属资源尤其是钻的综合循环回收,已成为社会关注的热点。废旧锂离子电池回收的经济效益分析
近年来,动力电池作为电动汽车的“心脏”一直备受关注。随着电池技术的快速发展,当前多家车企对于固态电池都在投入重金竞相研发。固态电池与传统锂电池相比具有更高的能量密度,同时拥有更大的功率和更长的使用时间,是下一代锂电池发展的大趋势。
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。
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。