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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。
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。
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。
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,当前全球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。
随着2016年底我国废旧锂离子电池的大批量的出现,实际上在国内很快形成了梯次利用市场,2017年初开始一些小型企业将动力电池包拆解得到电池单体进行批发,作为移动光源如手电筒、五金工具及低速电动车的电源使用。2017 年开始至少有10 家以上的小型企业进行该经营活动。早期确定的废旧动力电池梯次利用方向,作为储能系统实现废旧动力电池梯次利用,还设有得到实质性的推广。
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。