廢舊磷酸鐵鋰電池回收意義
根據中國汽車工業協會的(de)(de)調查(cha)報告,2015年,我國新能(neng)源(yuan)汽車的(de)(de)產量和(he)銷(xiao)量分別為34.05萬輛和(he)33.11萬輛,同比(bi)分別增長3.3倍和(he)3.4倍。016年,我國新能(neng)源(yuan)汽車的(de)(de)銷(xiao)售(shou)量已達到50.7萬輛,同比(bi)增長超過50%。

這意味著動力電池的需求量也在不斷增加,而電池具有一定的使用壽命,大量增長過后會產生大量的廢舊動力電池,2015年我國廢舊電池的報廢量大約為2萬t至4萬t,而廢電池的回收率只有2%左右。據汽車研究中心的預測,2020年我國廢動力電池的報廢量將達到12萬t至20萬t。因此,非常有必要對廢舊磷酸鐵鋰動力電池進行安全有效的資源化回收處理,在實現節能效環保的同時還能獲得顯著的經濟效益。
由(you)于磷(lin)酸(suan)鐵鋰(li)動(dong)(dong)力電池具(ju)有比能(neng)量高、循環壽命(ming)長、安(an)全性能(neng)好等(deng)優點,因此被廣泛使(shi)用在各種電動(dong)(dong)汽車上,而磷(lin)酸(suan)鐵鋰(li)動(dong)(dong)力電池的(de)平均使(shi)用壽命(ming)大約為3年,因此,大量生產的(de)背后,意(yi)味著每年都會有大量的(de)廢棄磷(lin)酸(suan)鐵鋰(li)電池產生。
磷酸鐵(tie)鋰動力電(dian)池組(zu)成(cheng)主(zhu)要(yao)包括正(zheng)極(ji)(ji)(ji)片、負極(ji)(ji)(ji)片、電(dian)解(jie)(jie)液和隔膜(mo)等。正(zheng)極(ji)(ji)(ji)片的(de)制作是(shi)通過將磷酸鐵(tie)鋰、導電(dian)劑、粘(zhan)(zhan)結劑和乙炔黑等按一定(ding)比例進行混合,再涂于鋁箔上制成(cheng),負極(ji)(ji)(ji)則主(zhu)要(yao)由活性炭材料和粘(zhan)(zhan)合劑混合后涂于銅(tong)箔上制成(cheng),電(dian)池中的(de)電(dian)解(jie)(jie)液主(zhu)要(yao)由有(you)機溶(rong)劑和電(dian)解(jie)(jie)質鋰鹽組(zu)成(cheng),隔膜(mo)主(zhu)要(yao)是(shi)聚烯烴微孔膜(mo)。
廢舊電(dian)池(chi)經拆解后(hou)主要可以獲得金屬外殼(ke)、鋁箔(bo)(bo)片、銅箔(bo)(bo)片、塑料(liao)隔膜(mo)(mo),金屬外殼(ke)和塑料(liao)隔膜(mo)(mo)被(bei)統一(yi)回收(shou)專業(ye)化(hua)處理,而鋁箔(bo)(bo)片和銅箔(bo)(bo)片則(ze)通(tong)過不同的處理手段進行不同的資源化(hua)回收(shou)利(li)用。
同時,在對廢(fei)舊磷酸(suan)鐵鋰電(dian)池(chi)電(dian)極片(pian)進(jin)行(xing)(xing)處(chu)(chu)理前(qian),需要(yao)根據它內(nei)部的(de)組成特(te)性(xing)進(jin)行(xing)(xing)相(xiang)應(ying)的(de)前(qian)期預處(chu)(chu)理,主要(yao)包括對電(dian)池(chi)殘余電(dian)量進(jin)行(xing)(xing)放電(dian)、電(dian)池(chi)拆解及金屬外殼破碎(sui)等(deng)。
在進(jin)(jin)行(xing)放電(dian)(dian)處理(li)(li)(li)時,對不同種類的(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)采(cai)(cai)用不同的(de)處理(li)(li)(li)方法(fa),對含(han)電(dian)(dian)量少的(de)小型電(dian)(dian)池(chi)(chi)可以通(tong)過(guo)浸(jin)泡電(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)短(duan)路(lu)的(de)方法(fa)來使電(dian)(dian)池(chi)(chi)失活。而對像動力(li)電(dian)(dian)池(chi)(chi)這種中大(da)型電(dian)(dian)池(chi)(chi),因其殘余電(dian)(dian)量可能(neng)比較(jiao)大(da),通(tong)常是采(cai)(cai)用放電(dian)(dian)設備先進(jin)(jin)行(xing)放電(dian)(dian)處理(li)(li)(li),待電(dian)(dian)量耗盡后(hou)再(zai)對電(dian)(dian)池(chi)(chi)進(jin)(jin)行(xing)拆(chai)解(jie)(jie);在工業規模的(de)回收企業中,通(tong)常采(cai)(cai)用液(ye)氮(dan)產生的(de)低溫條件下對廢電(dian)(dian)池(chi)(chi)進(jin)(jin)行(xing)處理(li)(li)(li),使其失活后(hou)再(zai)進(jin)(jin)行(xing)拆(chai)解(jie)(jie)處理(li)(li)(li)。
目前實(shi)驗室(shi)試驗往往是直接(jie)手工拆解分出正負極片,再分別進行回收處理(li)。此外(wai),有學(xue)者采用先將電池進行整體粉(fen)碎的方法(fa),待(dai)完全粉(fen)碎后(hou)依據電池組(zu)成材料物理(li)特性的不同再進行分離。
隔膜由于具有質量輕的特性,通過風(feng)力搖床或浮選的方(fang)法可以將隔膜與電(dian)池其他材(cai)料進行有效分離。
目(mu)前,對(dui)廢舊(jiu)磷酸鐵鋰(li)(li)動力電(dian)池的(de)回收(shou)處(chu)理研究主要集中在磷酸鐵鋰(li)(li)正極片(pian)上(shang),在獲得磷酸鐵鋰(li)(li)粉體前需要對(dui)正極片(pian)進行前期處(chu)理,一(yi)般采用有機溶劑溶解粘結劑、高溫燒(shao)結、溶解電(dian)極片(pian)上(shang)鋁箔等方法得到磷酸鐵鋰(li)(li)活性材料,然(ran)后對(dui)其(qi)進行下一(yi)步(bu)回收(shou)。常用回收(shou)技術大致可分為(wei):濕法回收(shou)、火法回收(shou)和生物浸出回收(shou)。
