原料回收
對于已經(jīng)不能滿足當(dāng)前應(yīng)用需求的鋰電池包,回收可以有效發(fā)揮其“剩余價值”。對于循環(huán)壽命顯著下降的鋰電池,可提取其中的金屬氧化物、有機(jī)電解液、塑料外殼等再生資源。資源化回收可以有效收回鋰電池成本,具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。
電芯在動力鋰電池包成本中占比達(dá)到36%,若扣除毛利則電芯占比高達(dá)49%;在消費(fèi)類電池中電芯成本占比更高。而在電芯中,富含鎳鈷錳等金屬元素的正材料的成本占到了45%。通過原料回收,鎳鈷錳等金屬元素可實現(xiàn)95%以上的回收率,而鋰元素的回收率也在70%以上,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
鋰離子電池是由正負(fù),粘結(jié)劑,電解液和隔膜等組成。在工業(yè)上,廠家使用鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰三元材料和磷酸亞鐵鋰等作為鋰離子電池的正負(fù)材料。由于鎳、鈷、鋰資源缺乏,因此廢舊鋰離子電池及其生產(chǎn)廢料的回收再利用的意義更加明顯。
廢棄的鋰離子電池回收和處理面臨的挑戰(zhàn)
從電池回收工藝的角度來看,由于鋰離子電池原料的高度異質(zhì)性,與傳統(tǒng)的金屬資源回收相比,鋰離子電池的回收面臨特的挑戰(zhàn)。目前,市場上的鋰離子電池至少存在14種不同類型的陰材料,當(dāng)考慮特定成分時,每種陰材料都有所不同。對于傳統(tǒng)的金屬資源,采用主要回收措施可能回收1到4種金屬元素(例如銅、金、銀和鉑等)。另外,這些金屬元素通常與無機(jī)材料、有機(jī)材料和塑料混雜在一起,這進(jìn)一步使鋰離子電池的回收過程復(fù)雜化。為了能夠分離出有價值的成分,通常需要具有許多單單元操作的復(fù)雜工藝流程圖。在這種情況下,電池回收工藝流程進(jìn)行的物理測試工作是關(guān)鍵的,并需要通過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)來驅(qū)動。