鋰電池回收處理方法步驟

鋰電池回收處理方法步驟隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，我國新能源汽車銷量大幅提升，相應(yīng)的其動力電池報(bào)廢量也在逐年增長，未來兩到三年內(nèi)將有大批量的動力鋰電池進(jìn)入退役期。廢舊電池中含有大量的電解液和有價(jià)金屬，若不對其進(jìn)行回收處理，不僅會對環(huán)境產(chǎn)生危害，還會造成資源浪費(fèi)；因此對廢舊鋰電池進(jìn)行回收迫在眉睫。退役的鋰電池可通過梯次利用和回收拆解方式實(shí)現(xiàn)回收利用。當(dāng)動力電池容量降至80%時(shí)進(jìn)入退役階段，經(jīng)過分選后可梯次利用到儲能和低速電動車等領(lǐng)域，最終進(jìn)行拆解回收，或者退役的動力電池和消費(fèi)電池可跳過梯級利用環(huán)節(jié)直接進(jìn)行拆解回收。根據(jù)電池自身性質(zhì)和回收效益，磷酸鐵鋰電池電池容量衰減程度較小，但回收拆解的經(jīng)濟(jì)效益相對較低，一般用于梯次利用，而三元鋰電池則適合直接回收拆解。退役三元電池通過回收利用可以得到鎳、鈷、錳及鋰鹽，并可進(jìn)一步產(chǎn)出三元前驅(qū)體和正極材料，直接用于鋰電池電芯制造。廢棄鋰電池有很強(qiáng)的回收價(jià)值組成鋰離子電池的正極、負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)等材料中含有大量的有價(jià)金屬。不同動力鋰電池正極材料中所含的有價(jià)金屬成分不同，其中潛在價(jià)值最高的金屬包括鈷、鋰、鎳等。例如，三元電池中鋰的平均含量為1.9%、鎳12.1%、鈷2.3%；此外，銅部分、鋁部分等占比也達(dá)到了13.3%和12.7%,均有著非常高的回收價(jià)值，目前已經(jīng)有部分公司開始有償回收鋰電池了。廢舊鋰電池主要有三個(gè)步驟：一、 廢舊電池分類、放電、拆解；將回收的廢舊電池砸爛，剝?nèi)ヤ\殼和電池底鐵，取出銅帽和石墨棒，余下的黑色物是作為電池芯的二氧化錳和氯化銨的混合物，將上述物質(zhì)分別集中收集后加工處理，即可得到一些有用物質(zhì)。其石墨棒經(jīng)水洗、烘干再用作電極。二、 電池活性材料與集流體分離；三、 有價(jià)金屬的回收利用。鋰電池正極材料含有大量的有價(jià)金屬，回收價(jià)值較高，但是正極活性材料(鎳鈷錳酸鋰或磷酸鐵鋰等)和導(dǎo)電碳黑被有機(jī)粘結(jié)劑PVDF粘附在集流體上，因此步驟二的極片界面解離是關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，集流體與活性材料分離效果越好，有價(jià)金屬的回收效率越高。廢舊鋰電池正極材料與集流體的解離方法，包括如下步驟：步驟(1)：將廢舊鋰電池放電后進(jìn)行拆解，收集正極片，并破碎，得到正極片碎片；步驟(2)：將正極片碎片進(jìn)行低溫?zé)峤?，以去除電解液，得到初步熱解正極片；步驟(3)：將初步熱解正極片進(jìn)行高溫?zé)峤?，以使得有機(jī)粘結(jié)劑分解，得到完全熱解正極片；步驟(4)：將完全熱解正極片使用形貌調(diào)控設(shè)備進(jìn)一步破碎并調(diào)控破碎后顆粒的形貌，得到呈球形且粒度均勻的鋁箔顆粒和正極活性粉末的正極片混合物料；步驟(5)：對正極片混合物料進(jìn)行篩分處理，得到粗粒級集流體和細(xì)粒級正極活性材料。廢舊鋰電池正極材料與集流體的高效解離方法，使用梯度熱解分別去除電解液和粘結(jié)劑，有效避免有機(jī)質(zhì)在高溫條件下燃燒造成的局部過熱、發(fā)生鋁熱反應(yīng)而導(dǎo)致集流體與正極活性材料分離困難。在破碎前使用合適的熱處理溫度處理極片，以降低粘結(jié)劑的粘性，保證正極片在破碎過程中集流體與活性物質(zhì)能夠充分解離。能夠有效去除正極片中的有機(jī)物，在低溫惰性條件下去除電解液，避免了有機(jī)物高溫?zé)峤猱a(chǎn)生局部過熱，降低了活性材料與鋁箔的粘連；也實(shí)現(xiàn)了定向調(diào)控鋁箔的形貌顆粒大小，有效的減少了活性材料的包裹，提高了鋁箔和活性材料的分離效率；同時(shí)克服了使用無機(jī)酸和還原劑帶來的化學(xué)藥劑消耗量大且對環(huán)境不友好的缺陷。四、收到廢舊鋰電池如何存放由于鋰是一種特別容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的金屬，易延伸和燃燒，如存儲和運(yùn)輸時(shí)處理不當(dāng)，容易發(fā)生燃燒、爆炸等事故，所以在存放時(shí)要格外注意：a、請勿擅自拆解電池外殼，如遇外殼破裂電池請用拉伸膜多纏3-5圈。b、電池請放置于陰涼干燥通風(fēng)處，避免直曬高溫、雨淋及泡水。c、 電池有外露線頭請注意絕緣處理，用絕緣貼紙貼住正負(fù)