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而梯次利用则是指回收的废旧动力电池虽然已经达到了原生的设计寿命,但是仍可通过一系列的途径使其功能部分恢复以达到次级领域使用的要求,而目前退役动力电池在储能领域的二次应用具有极大的发展空间,也是 政策**扶持的动力电池回收途径。 一般情况下,动力电池容量在20%~80%区段时满足梯次利用条件,**20%则需要报废回收。 越来越多的参与者看到了动力电池梯次利用的**。 其中“汽车企业+动力电池回收企业”模式成为了许多汽车企业发展的方向,这种模式有利于完善回收途径。而想要实现回收技术上的突破还需大力培养相关人才。 锂电池回收包括如下几个部分:梯次利用、单体拆解、回收成镍钴锰的盐类、磷酸铁锂物理法回收、磷酸铁锂湿法回收、锰酸锂回收以及钴酸锂回收。
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工艺技术及生产应用浸泡放电24h后,再清洗自然风干。将电池放入一个有水和电子导电剂的钢制容器中,使电池短路进行放电,再用专用机械设备对锂电池进行拆解。 同时,也有采用低温冷冻破碎技术对废弃电池进行直接破碎而不需要预先放电处理,M.Contestabile[3伽等采用液氮低温保护下切开电池,取出活性物质。对废弃锂电池进行预处理后,一般得到的破碎产物成分较为复杂,包括电池外壳(塑料、不锈钢等)、正极材料、负极材料,铜集流体、铝集流体、隔膜、电解液等,需要进一步分离处理。有价金属的回收利用工艺针对废弃锂离子电池的金属回收工艺主要有物理分选法、火法冶金法及湿法冶金法。 (1)物理分选法物理分选法是以物料的粒度、密度、磁性等物料性能差别为基础的分选方法,主要有筛分、重力分选、浮选、磁选等。金泳勋‘311等采用浮选法从废弃锂离子电池中回收锂钴氧化物,首先采用立式剪碎机、风力摇床和振动筛对废弃锂离子电池进行分级处理,破碎及分选后得到正极材料、负极材料、隔膜、集流体等。再对正极材料、负极材料进行500℃热处理,然后通过浮选法俞离锂钴氧化物和石墨,该工艺的锂钴氧化物回收率可达97%。 (2)火法冶金法火法冶金法需要对废弃锂离子电池进行预处理,剥去电池外壳,然后将混合材料进行还原焙烧,黏结剂等有机物以气体形式逸出,低沸点的氧化锂大部分以蒸气形式逸出,用水吸收回收,其他金属(铜、镍、钴等)则形成金属合金,后续用湿法冶金技术进行深加工,电解质中的氟、磷等被固化在炉渣中。优美科国际股份有限公司在比利时奥伦拥有年处理量7000t的废旧电池回收再利用工厂。
(1) 锌锰电池回收 锌锰干电池的危害,主要是其中所含的汞和酸、碱等电解质溶液在废弃后可能进入环境中所造成的危害。重金属汞能够引发中枢神经系统疾病,是日本“水俣病”的罪魁祸首。 (2) 钮扣电池 钮扣式锌银电池广泛地用于电子钟表、计算器、助听器等,是人们比较熟悉的电池品种。这类电池的危害也主要是由汞、镉和银造成的危害。据有关资料显示,一颗钮扣电池产生的有害物质能污染60万升水。 (3) 锂电池 ,锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。包括一次电池和金属锂、锂离子二次电池。因其具有性价比高、储存寿命长、工作温度范围宽等优点,被应用于手表、照相机、计算器、后备电源、心脏起搏器、报警器等。这类电池危害相对较小,对其回收利用,主要是回收有用成分金属锂。 (4) 碱性蓄电池 碱性蓄电池有锌银、镉镍、铁镍、镍氢等系列电池。镉镍蓄电池是使用范围广的电池系列,也是环境污染问题所重点关注的一种电池,镉是毒性很大的物质,具有致癌性,而镍也同样具有致癌性,对水生物有明显的危害性。据美国EPA调查,废弃镉镍电池的镉占城市固体垃圾中镉总量的75%。