鋰離子電池處理工藝為先將電池焚燒以除去有機(jī)物,再篩選去鐵和銅后,將殘余粉加熱并溶于酸中,用有機(jī)溶媒便可提出氧化鈷,可用作顏料、涂料的制作原料 。
鋼殼/鋁殼/圓柱/軟包裝系列:
(1)正極——活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰,鎳鈷錳酸鋰材料,電動(dòng)自行車(chē)則普遍用鎳鈷錳酸鋰(俗稱(chēng)三元)或者三元+少量錳酸鋰,純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。導(dǎo)電集流體使用厚度10-20微米的電解鋁箔。
(2)隔膜——一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔結(jié)構(gòu),可以讓鋰離子自由通過(guò),而電子不能通過(guò)。
(3)負(fù)極——活性物質(zhì)為石墨,或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳,導(dǎo)電集流體使用厚度7-15微米的電解銅箔。
(4)有機(jī)電解液——溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類(lèi)溶劑,聚合物的則使用凝膠狀電解液。
(5)電池外殼——分為鋼殼(方型很少使用)、鋁殼、鍍鎳鐵殼(圓柱電池使用)、鋁塑膜(軟包裝)等,還有電池的蓋帽,也是電池的正負(fù)極引出端
當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí),電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)(即我們使用電池的過(guò)程),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運(yùn)動(dòng)回正極?;卣龢O的鋰離子越多,放電容量越高。
鋰離子電池由于材料體系及制成工藝等諸多方面因素的影響,存在發(fā)生內(nèi)短路的風(fēng)險(xiǎn)。雖然鋰離子電池在出廠時(shí)都已經(jīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的老化及自放電篩選,但由于過(guò)程失效及其他不可預(yù)知的使用因素影響,依然存在一定的失效概率導(dǎo)致使用過(guò)程中出現(xiàn)內(nèi)短路。對(duì)于動(dòng)力電池,其電池組中鋰離子電池多達(dá)幾百節(jié)甚至上萬(wàn)節(jié),大大放大了電池組發(fā)生內(nèi)短的概率。由于動(dòng)力電池組內(nèi)部所蘊(yùn)含的能量,內(nèi)短路的發(fā)生極易誘發(fā)惡性事故,導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
鋰離子電池需求情況考察手機(jī)和筆記本兩大下游的情況。2013年前5個(gè)月國(guó)內(nèi)的手機(jī)總產(chǎn)量為5.58億部,同比增長(zhǎng)22.02%,其中5月產(chǎn)量為1.23億部,同比增長(zhǎng)32.80%。手機(jī)市場(chǎng)的需求情況較好。同期,國(guó)內(nèi)筆記本計(jì)算機(jī)的總產(chǎn)量為9526.38萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)3.86%,其中5月產(chǎn)量為1756.34萬(wàn)臺(tái),同比減少8.12%。筆記本市場(chǎng)的總體表現(xiàn)比較一般。鑒于手機(jī)市場(chǎng)的較好表現(xiàn),我們認(rèn)為2013年全年鋰電池行業(yè)的需求有望總體維持穩(wěn)定增長(zhǎng)。
將上述經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的負(fù)極粉,于非自耗電弧爐中進(jìn)行次冶煉。將所得合金鑄錠拋光,去除表面雜質(zhì)后,分析各元素含量,結(jié)果可以看出合金中的元素含量偏離原合金,鎳含量遠(yuǎn)大于原合金粉中的鎳含量,這是因?yàn)樵谥谱麟姌O的過(guò)程中加入鎳粉做導(dǎo)電劑,為了有效的利用它,以它為基準(zhǔn),調(diào)整其它元素的含量使其符合組成為MmNi3.5Co0.7Mn0.4Al0.3的各元素的配比,進(jìn)行第二次冶煉。冶煉后,將得到的合金鑄錠破碎,研磨后,測(cè)其結(jié)構(gòu),為CaCu5型,沒(méi)有其它雜相生成。