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不用担心电动汽车电池污染问题 旧电池回收处理有妙招

2018-04-08 09:56:06   来源:电驱   打印

  谈及电动汽车的发展,除了电池容量、续航里程这些与使用相关的问题外,还有很多人关注动力电池在使用到寿命之后,对于环境会造成污染的问题。应该说,能够考虑到这个问题的朋友,还是很有公益心的。不过,对于电池的回收问题,全世界很多国家都有明确的政策,要求回收处理。同样地,在今年3月份,咱们国家也发布相关的引导性政策。事实上,旧电池的回收本身又能够催生一个产业。我们这里不讨论宏观的事情,只是就一些朋友问到的电池怎样回收利用来肤浅地普及下。

  一般而言,旧电池的回收过程包括预处理和后续处理两个阶段:

  预处理是将废旧锂电池放入食盐水中放电,除去电池的外包装,去除金属钢壳得到里面的电芯。电芯由负极、正极、隔膜和电解液组成。负极附着在箔表面,正极附着在箔表面,隔膜为有机聚合物;电解液附着在正、负极的表面,为 LiPF6 的有机碳酸酯溶液。

  后续处理环节是对拆解后的各类废料中的高价值组分进行回收,开展电池材料再造或修复,技术方法可分为三大类:干法回收技术、湿法回收技术和生物回收技术。

  干法回收技术是指不通过溶液等媒介,直接实现各类电池材料或有价金属的回收技术方法,主要包括机械分选法和高温分热解法。

  干法热修复技术可对干法回收得到的粗产品进行高温热修复,但产出的正、负极材料含有一定杂质,性能无法满足新能源汽车动力电池的要求,多用于储能或小动力电池等场景,适合磷酸铁锂电池。

  火法冶金,又称焚烧法或干法冶金,是通过高温焚烧去除电极材料中的有机粘结剂,同时使其中的金属及其化合物发生氧化还原反应,以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物,对炉渣中的金属采用筛分、热解、磁选或化学方法等进行回收。火法冶金对原料的组分要求不高,适合大规模处理较复杂的电池,但燃烧必定会产生部分废气污染环境,且高温处理对设备的要求也较高,同时还需要增加净化回收设备等,处理成本较高。

  湿法回收技术是以各种酸碱性溶液为转移媒介,将金属离子从电极材料中转移到浸出液中,再通过离子交换、沉淀、吸附等手段,将金属离子以盐、氧化物等形式从溶液中提取出来,主要包括湿法冶金、化学萃取以及离子交换等三种方法。

  湿法回收技术工艺相对比较复杂,但该技术对锂、钴、等有价金属的回收率较高;得到的金属盐、氧化物等产品,高纯度能够达到生产动力电池材料的品质要求,适合三元电池,也是国内外技术领先回收企业所采用的主要回收方法。

  生物回收技术主要是利用微生物浸出,将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来,实现目标组分与杂质组分分离,最终回收锂、钴、镍等有价金属。目前生物回收技术尚未成熟,如高效菌种的培养、培养周期过长、浸出条件的控制等关键问题仍有待解决。

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