鋰離子電池一般由正極、負極、隔膜層、電解液組成,如圖所示,含有銅、鋁、鈷、鎳、鋰等金屬元素。由于鈷、鋰等資源的日益減少以及廢舊鋰電池會對環(huán)境造成嚴重的危害,所以對廢舊鋰電池的回收利用迫在眉睫。廢舊鋰電池的回收作為我國新能源產業(yè)鏈的重要一環(huán),也是新能源產業(yè)循環(huán)鏈的控制步驟,對于新能源產業(yè)的長遠發(fā)展有著重要意義。正常情況下,退役的動力電池會進行梯度利用,數(shù)碼電池則進行拆解回收。
生物法雖然回收、分離效果好,但生物群落培養(yǎng)過程繁瑣,依靠當前科技水平難以實現(xiàn)工業(yè)化。濕法回收是將正極片進行分離,正極材料用酸進行溶解,將金屬離子浸取出來,然后通過萃取、沉淀以及電化學等方式將金屬離子進行分離。濕法回收可以有效回收電池中的各種金屬元素,做到資源回收利用,能耗高、設備投資大。
動力鋰電池回收利用將是降低電池成本的有效途徑。動力鋰電池的使用壽命約為20年,汽車上的動力鋰電池使用3-5年后由電池性能下降更換。淘汰下來的鋰電池容量在70%-80%之間的,若直接做資源化回收是的浪費,經過檢測和處理后,可繼續(xù)用于新能源分布式發(fā)電站、路燈、通訊基站等儲能領域,也可用在電動場地車、游覽車、高爾夫球車等低速電動車上,實現(xiàn)電池的梯級利用,從而降低30%-60%的電池成本。
動力電池的二次利用是全球趨勢。在國外,已有大型汽車制造商進軍廢鋰電池回收行業(yè),并著手新能源動力電池的二次利用結合我國廢舊鋰電池循環(huán)利用行業(yè)發(fā)展較好的行業(yè)背景、廢舊鋰電池及極片廢料循環(huán)利用等相關產品市場需求,廢舊鋰電池及極片廢料資源循環(huán)利用項目,具備良好的市場發(fā)展空間。
廢舊鋰電池極片材料是具有很高回收價值的,處理廢舊鋰電池材料現(xiàn)在已有成熟的設備,成套的鋰電池極片處理生產線系統(tǒng)主要是以破碎系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、分選系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等四個部分構成而成。鋰電池極片回收處理設備時產量2噸生產線組成有撕碎機、輸送帶、收集器、粉碎機、滾筒篩分選機、分析機、風壓系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、旋風卸料系統(tǒng)、直線篩分機、脈沖除塵器等構成生產線。廢舊的鋰電池材料通過撕碎機進行拆解撕碎,粉碎材料以及分離材料的各個組分原料,實現(xiàn)將正負極材料的收集工作。
鋰電池主要由外殼、正極、負極、電解液與隔膜組成。正極是通過起粘結作用的PVDF將鈷酸鋰粉末涂布于鋁箔集流體兩側構成;負極結構與正極類似,由碳粉粘結于銅箔集流體兩側構成。目前,廢鋰電池資源化研究主要集中于價值高的正極貴重金屬鈷和鋰的回收,對負極材料的分離回收鮮見報道。
鋰電池主要由外殼、正極、負極、電解液與隔膜組成。正極是通過起粘結作用的PVDF將鈷酸鋰粉末涂布于鋁箔集流體兩側構成;負極結構與正極類似,由碳粉粘結于銅箔集流體兩側構成。廢鋰電池負極中的銅(含量達35%左右)是一 種廣泛使用的重要生產F原料,粘附于其上的碳粉,可作為塑料、橡膠等添加劑使用。因此,對廢鋰電池負極組成材料進行有效分離,對于高限度地實現(xiàn)廢鋰電池資源化,消除其相應的環(huán)境影響具有推動作用。
鋰電池正負極片破碎分離設備處理廢舊鋰離子電池是按照不同的標準,可將報廢的鋰離子電池中的圓柱型、鋼殼、18650、三元、軟包等材質原料進行粗破分離,實現(xiàn)分選標準。鋰電池正負極片破碎分離生產線以高產量、、易操作、損耗低等特點為復合型處理技術成為主要的發(fā)展方向,同時結合該生產線的多種工藝和成熟技術實現(xiàn)再生利用發(fā)展趨勢的理念。
磷酸鐵鋰電池正極片廢料處理設備針對于廢舊的、退役的磷酸鐵鋰電池的磷酸鐵鋰正極片廢料 和磷酸鐵鋰未注液廢疊片極芯 。其中正極材料大約占到鋰電池成本的30%,目前已批量應用于鋰電池的正極材料,主要有以鎳鈷錳酸鋰為代表的三元材料和鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。磷酸鐵鋰電池正極片廢料處理設備使磷酸鐵鋰正極片廢料回收后黑粉含鋁量小于1%,鋁粉中含黑粉量小于10%;磷酸鐵鋰未注液廢疊片極芯 (含水量小于0.1%,不帶鋁殼)回收后黑粉含鋁量小于1%,黑粉含銅量小于1%、鋁粉中含黑粉量小于10%、銅粉中含黑粉量小于5% 、隔膜中含黑粉量小于10% 。