濕法冶金和常壓治金處理廢電池,在技術(shù)上較為成熟,但都具有流程長(zhǎng)、污染源多、投資和消耗高、綜合效益低的共同缺點(diǎn)。1996年,日本TDK公司對(duì)再生工藝作了大膽的改革,變回收單項(xiàng)金屬為回收做磁性材料。這種做法簡(jiǎn)化了分離工序,使成本大大降低,從而大幅度提高了干電池再生利用的效益。近年來(lái),人們又開始嘗試研究開發(fā)一種新的冶金法--真空冶金法:基于廢電池各組分在同一溫度下具有不同的蒸氣壓,在真空中通過(guò)蒸發(fā)與冷凝,使其分別在不同溫度下相互分離從而實(shí)現(xiàn)綜合利用和回收。由于是在真空中進(jìn)行,大氣沒(méi)有參與作業(yè),故減小了污染。雖然對(duì)真空冶金法的研究尚少,且還缺乏相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),但它明顯克服了濕法冶金法和常壓冶金法的一些缺點(diǎn),因而必將成為一種很有前途的方法。
在廢鉛蓄電池的回收技術(shù)中,泥渣的處理是關(guān)鍵,廢鉛蓄電池的泥渣物相主要是PbSO4,PbO2,PbO,Pb等。其中PbO2是主要成分,它在正極填料和混合填料中所占重量為41%~46%和24%~28%。因此,PbO2還原效果對(duì)整個(gè)回收技術(shù)具有重要的影響,其還原工藝有火法和濕法兩種?;鸱ㄊ菍bO2與泥渣中的其它組分PbSO4,PbO等一同在冶金爐中還原冶煉成Pb。但由于產(chǎn)生SO2和高溫Pb塵第二次污染物,且能耗高,利用率低,故將會(huì)逐步被淘汰。濕法是在溶液條件下加入還原劑使PbO2還原轉(zhuǎn)化為態(tài)的鉛化合物。已嘗試過(guò)的還原劑有許多種。其中,以硫酸溶液中FeSO4還原PbO2法較為理想,并具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
硫酸溶液中FeSO4還原PbO2,還原過(guò)程可用下式表示:
PbO2(固)+2FeSO4(液)+2H2SO4(液)→PbSO4(固)+Fe2(SO4)3(液)+2H2O
此法還原過(guò)程穩(wěn)定,速度快,還可使泥渣中的金屬鉛完全轉(zhuǎn)化,并有利于PbO2的還原:
Pb(固)+Fe2(SO4)3(液)→PbSO4(固)+2FeSO4(液)Pb(固)+PbO(固)+2H2SO4(液)→2PbSO4(固)+2H2Oc
縱觀電池發(fā)展的歷史,可以看出當(dāng)前世界電池工業(yè)發(fā)展的三個(gè)特點(diǎn),一是綠色環(huán)保電池迅猛發(fā)展,包括鋰離子蓄電池、氫鎳電池等;二是一次電池向蓄電池轉(zhuǎn)化,這符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略;三是電池進(jìn)一步向小、輕、薄方向發(fā)展。在商品化的可充電池中,鋰離子電池的比能量高,特別是聚合物鋰離子電池,可以實(shí)現(xiàn)可充電池的薄形化。正因?yàn)殇囯x子電池的體積比能量和質(zhì)量比能量高,可充且,具備當(dāng)前電池工業(yè)發(fā)展的三大特點(diǎn),因此在發(fā)達(dá)國(guó)家中有較快的增長(zhǎng)。電信、信息市場(chǎng)的發(fā)展,特別是移動(dòng)電話和筆記本電腦的大量使用,給鋰離子電池帶來(lái)了市場(chǎng)機(jī)遇。而鋰離子電池中的聚合物鋰離子電池以其在安全性的特優(yōu)勢(shì),將逐步取代液體電解質(zhì)鋰離子電池,而成為鋰離子電池的主流。聚合物鋰離子電池被譽(yù)為“21世紀(jì)的電池”,將開辟蓄電池的新時(shí)代,發(fā)展前景十分樂(lè)觀。
利用功能涂層對(duì)電池導(dǎo)電基材進(jìn)行表面處理是一項(xiàng)突破性的技術(shù)創(chuàng)新,覆碳鋁箔/銅箔就是將分散好的納米導(dǎo)電石墨和碳包覆粒,均勻、細(xì)膩地涂覆在鋁箔/銅箔上。它能提供的靜態(tài)導(dǎo)電性能,收集活性物質(zhì)的微電流,從而可以大幅度降低正/負(fù)極材料和集流之間的接觸電阻,并能提高兩者之間的附著能力,可減少粘結(jié)劑的使用量,進(jìn)而使電池的整體性能產(chǎn)生顯著的提升。 涂層分水性(水劑體系)和油性(有機(jī)溶劑體系)兩種類型。
對(duì)于鋰電池的“激活”問(wèn)題,眾多的說(shuō)法是:充電時(shí)間一定要超過(guò)12小時(shí),反復(fù)做三次,以便激活電池。這種“次充電要充12小時(shí)以上”的說(shuō)法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來(lái)的說(shuō)法。所以這種說(shuō)法,可以說(shuō)一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過(guò)的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過(guò)充和過(guò)放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成的傷害。因而充電好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電,特別是不要進(jìn)行超過(guò)12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電(充電器顯示充滿即可)。