電動汽車用鋰離子蓄電池單體拆解技術(shù)規(guī)范-報批稿

ICS32.020T40團 體 標 準T/CSAEXX2019電動汽車用鋰離子蓄電池單體拆解技術(shù)規(guī)范Technical specification for dismantling of Li-ion battery used in electric vehicles（送審稿）Drafting guidelines for commercial grades standard of Chinese medicinal materials （報批稿）在提交反饋意見時，請將您知道的該標準所涉必要專利信息連同支持性文件一并附上。2019-XX-XX發(fā)布2019-XX-XX實施中國汽車工程學會 發(fā)布T/CSAEXX2019目 次前言II1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 術(shù)語和定義14 一般要求15 場地要求16 裝備要求27 安全要求28 工藝流程2附錄A（資料性附錄）含負壓抽離技術(shù)的鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程4附錄B（資料性附錄）含干燥熱解技術(shù)的鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程5附錄C（資料性附錄）含化學萃取技術(shù)的鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程6IIT/CSAEXX2019前 言本標準按照GB/T1.12009標準化工作導則 第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別這些專利的責任。本標準由中國汽車工程學會汽車測試技術(shù)分會組織提出。本標準起草單位：中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、深圳市比亞迪鋰電池有限公司、銀隆新能源股份有限公司、湖南景翌湘臺環(huán)保高新技術(shù)開發(fā)有限公司、微宏動力系統(tǒng)（湖州）有限公司、合肥國軒高科動力能源有限公司、中航鋰電科技有限公司、天津賽德美新能源科技有限公司、蜂巢能源科技有限公司、中國科學院物理研究所、天目湖先進儲能技術(shù)研究院有限公司、天能集團。本標準主要起草人：馬天翼、樊彬、王芳、王高武、李海軍、解付兵、王曉亞、劉東、李肖肖、趙小勇、朱亞青、李泓、楊偉、林春景、姜成龍。T/CSAEXX2019電動汽車用鋰離子蓄電池單體拆解技術(shù)規(guī)范1 范圍本標準規(guī)定了電動汽車用鋰離子蓄電池材料回收再利用過程中單體拆解的術(shù)語和定義、要求和作業(yè)程序。本標準適用于電動汽車用鋰離子蓄電池材料回收再利用過程中單體拆解。儲能用鋰離子蓄電池單體的拆解工作可參考使用。2 規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 2900.41 電工術(shù)語 原電池和蓄電池GB 5085.7 危險廢物鑒別標準通則GB 18597 危險廢物，貯存污染控制標準GB 18599 一般工業(yè)固體廢物，貯存處置場污染控制標準GB/T 19596 電動汽車術(shù)語HJ 2025 危險廢物收集貯存運輸技術(shù)規(guī)范3 術(shù)語和定義GB/T 19596 和 GB/T 2900.41 界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1 蓄電池單體 secondary cell直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能的基本單元裝置，包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子，并被設(shè)計成可充電。GB/T 31485-2015,定義3.13.2 拆解 dismantling鋰離子蓄電池材料回收再利用過程中，將單體進行解體的作業(yè)。4 一般要求4.1 電池拆解企業(yè)應(yīng)具有國家法律、法規(guī)規(guī)定的相關(guān)資質(zhì)。4.2 電池拆解應(yīng)按照電池生產(chǎn)企業(yè)提供的電池信息或拆解手冊，制定拆解作業(yè)程序或拆解作業(yè)指導書，進行安全拆解。4.3 應(yīng)采用機械或自動化拆解方式，以提高拆解效率及安全性。5 場地要求5.1 待拆解電池單體的存放地應(yīng)是擁有隔離措施的獨立場所。5.2 拆解場地及拆解得到的材料或部件儲存場地應(yīng)具備安全防范設(shè)施，如消防設(shè)施、報警設(shè)施、應(yīng)急設(shè)施等。5.3 拆解場地及拆解得到的材料或部件儲存場地應(yīng)具有環(huán)保防范設(shè)施，如廢水處理系統(tǒng)和廢氣處理系統(tǒng)等。5.4 拆解場地的噪聲應(yīng)符合相關(guān)國家法律、法規(guī)的相關(guān)要求。5.5 拆解場地及拆解得到的材料或部件儲存場地應(yīng)具備人員健康防范設(shè)施，如空氣質(zhì)量監(jiān)測裝置等。6 裝備要求拆解裝備應(yīng)充分考慮防火、有害氣體處理、粉塵處理、廢液處理，降低能耗。7 安全要求7.1 人員安全7.1.1 拆解作業(yè)人員應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)知識并經(jīng)過培訓。7.1.2 拆解作業(yè)人員應(yīng)穿戴必要的安全防護裝備。7.2 拆解安全7.2.1 拆解過程應(yīng)按照制定的拆解作業(yè)程序或作業(yè)指導書進行。7.2.2 拆解過程應(yīng)先檢查拆解設(shè)備的狀態(tài)和待拆解電池的狀態(tài)。7.2.3 可根據(jù)拆解需要將電池放電以提高拆解安全性。7.3 儲存安全7.3.1 收集的廢液、廢棄物，應(yīng)按照GB 5085.7的規(guī)定進行鑒別分類，并符合下列規(guī)定：a) 屬于危險廢物，應(yīng)按照GB18597和HJ 2025要求進行收集、貯存、運輸，并交由有資質(zhì)單位進行處理。b）屬于一般固體廢物，應(yīng)按照GB 18599 的要求執(zhí)行。7.3.2 拆解后的可回收材料應(yīng)采用相應(yīng)的容器分類儲存、標識。存儲場地內(nèi)應(yīng)擺放規(guī)范、整齊、穩(wěn)固。7.3.3 存儲場地應(yīng)該配備有消防設(shè)施，報警設(shè)施，應(yīng)急措施等安全防范設(shè)施。8 工藝流程8.1 動力蓄電池單體的拆解作業(yè)可參考圖1進行，企業(yè)可根據(jù)自身技術(shù)路線，進行合理設(shè)計。圖1 鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程圖8.2 附錄A、B、C提供了一些典型工藝流程供參考。附錄A（資料性附錄）含負壓抽離技術(shù)的鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程在鋰離子蓄電池單體的拆解過程中，負壓抽離技術(shù)能夠?qū)⒉鸾膺^程的殘留電解液含有的有機溶劑從電池單體中快速抽除，并通過廢氣處理系統(tǒng)凈化含有有機溶劑的氣體，保持拆解過程排放氣體質(zhì)量達標。具體工藝流程為：a）將鋰離子蓄電池單體進行放電處理，包括外型檢查、安全性檢查、型號分類等。b）將鋰離子蓄電池單體放置于全自動電池拆解設(shè)備中，進行釋放電解液、去殼、切割極耳、取出極芯等電池拆解分離分類過程。整個過程密閉負壓，配備專業(yè)粉塵及電解液廢氣處理系統(tǒng)，達標排放。電解液、鋁殼、極耳蓋板分類回收、儲存。c）將分離出的極芯，分離為正極片、隔膜、負極片三個獨立部分。d）正、負極片分別經(jīng)過分離脫附工藝，使正、負材料分別從鋁箔和銅箔上脫附下來，然后進行分類包裝儲存。圖A.1 含負壓抽離技術(shù)的鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程圖附錄B（資料性附錄）含干燥熱解技術(shù)的鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程在鋰離子蓄電池單體的拆解過程中，干燥熱解技術(shù)能夠?qū)⒉鸾膺^程中獲得的電極、活性物質(zhì)等粉料在高溫環(huán)境下熱解，在除去雜質(zhì)的同時，能夠使集流體與活性物質(zhì)分離。具體工藝流程為：a）將鋰離子電池進行放電處理，具體操作為：將裝有廢舊鋰電池的鈦籃投入到濃度為1 %2 %的氯化鈉溶液浸泡池中，浸泡放電12 h24 h，放電后投入水洗槽中進行水洗，并自然晾干。b）將晾干后的廢舊鋰離子電池通過錘式破碎機進行破碎。 c）將破碎料進行分選，分選出外殼、隔膜及五金件。d）分選工序選出的正負極活性物質(zhì)、集流體、導電劑和粘結(jié)劑，送入回轉(zhuǎn)窯干燥熱解，溫度為450 50 ，高溫使集流體和活性物質(zhì)分離。e）將熱解后的物料細破碎至粒度為0.3 mm0.05 mm，并通過振動篩進行篩分，篩上物為銅箔及鋁箔，篩下物為含鎳鈷錳等的粉料。圖B.1 含干燥熱解技術(shù)的鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程圖附錄C（資料性附錄）含化學萃取技術(shù)的材料回收工藝流程在鋰離子蓄電池單體的拆解過程中，化學萃取技術(shù)能夠使正極粉料通過溶解和萃取的過程使金屬元素分離，達到含不同金屬元素的無機鹽分類回收的目的。具體工藝流程為：a）按照電池單體開路電壓要求對單體進行放電。b）將不帶電的電池單體放置到鹽水溶液中浸泡3-7天后取出晾干。c）將單體電池投入到破碎機，經(jīng)剪切、高頻振動、氣流分級，分離出金屬、塑料、粉料等。d）對正極粉料利用硫酸、雙氧水等進行物料溶解，過濾得濾液，利用化學試劑對雜質(zhì)金屬除雜（銅、鋁、鐵、鈣、鎂等），得富含鋰、鎳、鈷