《廢舊鋰離子電池再生利用 電池單體拆解技術(shù)規(guī)范》征求意見(jiàn)稿

1廢舊鋰離子電池再生利用電池單體拆解技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了廢舊鋰離子電池再生利用電池單體拆解技術(shù)的相關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義、總體要求，以及相關(guān)的人員、場(chǎng)地、貯存、拆解、測(cè)試、安全與環(huán)保等要求。本文件適用于包括動(dòng)力型、儲(chǔ)能型和消費(fèi)級(jí)鋰離子電池單體拆解過(guò)程，以及應(yīng)用層級(jí)為由電池單體或電芯層級(jí)拆解到各個(gè)組件或材料層級(jí)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB2894-2008《安全標(biāo)準(zhǔn)及其使用導(dǎo)則》GB/T2900.41《電工術(shù)語(yǔ)原電池和蓄電池》GB5085.7《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)通則》GB8978《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB/T11651《個(gè)體防護(hù)裝備選用規(guī)范》GB12348《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB15630《消防安全標(biāo)志設(shè)置要求》GB16297《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18597《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB18599《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB/T34015《車(chē)用動(dòng)力電池回收利用余能檢測(cè)》GB/T33598-2017《車(chē)用動(dòng)力電池回收利用拆解規(guī)范》GB/T39224《廢舊電池回收技術(shù)規(guī)范》GB/T33598.3《車(chē)用動(dòng)力電池回收利用再生利用第3部分放電規(guī)范》GB40165-2021《固定式電子設(shè)備用鋰離子電池和電池組安全技術(shù)規(guī)范》GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50140《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》2GB50395《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》HJ2025《危險(xiǎn)廢物收集貯存運(yùn)輸技術(shù)規(guī)范》HG/T5815《廢電池化學(xué)放電技術(shù)規(guī)范》HG/T5816《廢電池回收熱解技術(shù)規(guī)范》WB/T1061《廢蓄電池回收管理規(guī)范》YS/T1174《廢舊電池破碎分選回收技術(shù)規(guī)范》3術(shù)語(yǔ)和定義GB40165-2021、GB/T2900.41、GB/T19596和GB/T33598和GB/T39224界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。鋰離子電池lithium-ionbattery依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，并被設(shè)計(jì)成可充電。注1：該裝置通常包括電極、隔膜、電解質(zhì)、容器和端子等。注2：該術(shù)語(yǔ)在本文件中簡(jiǎn)稱(chēng)為鋰電池。[來(lái)源：GB40165-2021，術(shù)語(yǔ)和定義3.1]3.1廢舊鋰離子電池usedlithium-ionbattery失去原有使用價(jià)值的鋰離子電池及其廢元（器）件、零（部）件和廢原材料，以及失去使用價(jià)值仍可用于其他目標(biāo)領(lǐng)域的鋰離子電池。注1：該術(shù)語(yǔ)在本文件中簡(jiǎn)稱(chēng)為廢舊鋰電池。模塊module多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)在一起的配置，可能有也可能沒(méi)有保護(hù)裝置[如熔斷器或正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)]和監(jiān)控電路。[來(lái)源：GB40165-2021，術(shù)語(yǔ)和定義3.4]電池組batterypack由一個(gè)或多個(gè)電池或模塊電氣聯(lián)接的能量存儲(chǔ)裝置。注1：它可以包括給電池組系統(tǒng)提供信息（如電池電壓）的保護(hù)和監(jiān)控裝置。注2：它可以包含由終端或其他互聯(lián)裝置提供的保護(hù)罩。[來(lái)源：GB40165-2021，術(shù)語(yǔ)和定義3.5]33.2單體拆解dismantling將廢舊鋰電池模塊、電池組解體到單體鋰電池，再分解為各個(gè)組成部件的作業(yè)。卷芯jellyroll除去單體蓄電池外殼、蓋板等封裝后的內(nèi)部組件，主要由正負(fù)極片、隔膜、電解液組3.6電極材料粉powderofbatterymaterial將單體蓄電池拆解后，得到以鋰、鎳、鈷、錳、鐵、石墨等一種或多種有價(jià)成分構(gòu)成的粉料。3.7卷芯脫出率separationrateofjellyroll卷芯完全脫出單體蓄電池的個(gè)數(shù)占投入分離系統(tǒng)的單體蓄電池個(gè)數(shù)的百分比。4總體要求4.1鋰電池生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì)鋰電池時(shí)應(yīng)考慮可拆解性、可回收性等綠色設(shè)計(jì)。4.2廢舊鋰電池冋收、拆解企業(yè)應(yīng)建立勞動(dòng)保護(hù)、消防安全責(zé)任管理和環(huán)境保護(hù)制度，并制定處理安全及環(huán)境污染事故的應(yīng)急預(yù)案。4.3廢舊鋰電池冋收、拆解企業(yè)應(yīng)具有國(guó)家法律法規(guī)規(guī)定的相關(guān)資質(zhì)。4.4廢舊鋰電池冋收、拆解企業(yè)應(yīng)參照鋰電池生產(chǎn)、組裝、集成、使用的相關(guān)企業(yè)提供的技術(shù)支持和拆解指導(dǎo)文件，制定拆解作業(yè)程序或拆解作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，進(jìn)行安全拆解。4.5廢舊鋰電池拆解過(guò)程中產(chǎn)生或夾雜的危險(xiǎn)廢物，或根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)及鑒別方法被認(rèn)定的危險(xiǎn)廢物，應(yīng)符合HJ2025的有關(guān)要求，并交由有相關(guān)處理資質(zhì)的單位進(jìn)行處理。4.6廢舊鋰電池冋收、拆解企業(yè)宜采用機(jī)械或自動(dòng)化拆解方式，以提高拆解效率及安全性。5人員要求5.1拆解作業(yè)人員需持有相應(yīng)的職業(yè)資格證書(shū)。5.2拆解過(guò)程嚴(yán)禁單獨(dú)作業(yè)，按照制定的拆解作業(yè)程序或作業(yè)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行。45.3拆解作業(yè)人員應(yīng)通過(guò)拆解單位的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，包括但不限于觸電防范、現(xiàn)場(chǎng)急救培訓(xùn)以及安全、環(huán)保事故應(yīng)急預(yù)案培訓(xùn)，能夠?qū)﹄娊庖盒孤?、廢舊鋰電池起火、爆炸等事故進(jìn)行必要的應(yīng)急處理。5.4專(zhuān)業(yè)技能應(yīng)滿足規(guī)范拆解、環(huán)保作業(yè)、安全操作等相應(yīng)要求，操作人員考核后方可上崗。6場(chǎng)地要求6.1工作場(chǎng)地應(yīng)劃分出明確的物料貯存區(qū)域、拆解操作區(qū)域、安全區(qū)域等功能性場(chǎng)地，各區(qū)域應(yīng)具備安全防范設(shè)施，并按照GB50016、GB50140要求設(shè)置消防設(shè)施、報(bào)警設(shè)施、應(yīng)急設(shè)施、緊急事故人員疏散通道等。6.2貯存、拆解操作區(qū)域的地面應(yīng)進(jìn)行絕緣、硬化及防滲漏處理，應(yīng)具有排氣、吸塵、集液、防火、防爆、防腐蝕等安全及環(huán)保防范設(shè)施，如廢氣收集凈化系統(tǒng)、預(yù)警消防系統(tǒng)、廢液回收處理系統(tǒng)等，并按照GB2894、GB15630要求設(shè)置消防、高壓、危險(xiǎn)化學(xué)品安全警示標(biāo)識(shí)以及區(qū)域隔離、緊急疏散標(biāo)識(shí)。6.3拆解操作區(qū)域應(yīng)保持潔凈干燥、光線良好，并遠(yuǎn)離居民區(qū)，安全距離應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)管理規(guī)定。7貯存要求7.1貯存區(qū)域應(yīng)具有獨(dú)立的集中場(chǎng)地和足夠的貯存空間，應(yīng)利用通道、防火隔板或者隔離墻將堆積的廢舊鋰電池隔開(kāi)貯存。7.2安全狀態(tài)較差的電池應(yīng)配備專(zhuān)用應(yīng)急處置區(qū)域或應(yīng)急處置裝置進(jìn)行貯存。貯存區(qū)域或各貯存單元應(yīng)配套煙霧、溫度、紅外等實(shí)時(shí)安全監(jiān)控報(bào)警裝置及消防、排煙、集液、廢氣及廢水處置裝置。7.3貯存區(qū)域宜配備自動(dòng)滾筒線、機(jī)械吊具等裝備對(duì)物料進(jìn)行安全轉(zhuǎn)移。7.4廢舊鋰電池貯存前應(yīng)進(jìn)行安全性檢測(cè)，貯存場(chǎng)所應(yīng)進(jìn)行避光處理，并嚴(yán)格控制環(huán)境溫度，避免因電池高溫自燃等引起的安全與環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。58拆解要求8.1一般要求8.1.1拆解宜具備人工、半自動(dòng)、全自動(dòng)及多種模式綜合的作業(yè)形式。8.1.2拆解過(guò)程需要在安裝有負(fù)壓處理裝置、氣體凈化設(shè)備的環(huán)境中進(jìn)行，確保排出氣體符合國(guó)家相關(guān)安全與環(huán)保要求。8.1.3批量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等適合自動(dòng)化拆解的電池，鼓勵(lì)企業(yè)通過(guò)建立電池特征數(shù)據(jù)庫(kù)、拆解工藝知識(shí)庫(kù)等，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化、自動(dòng)化拆解。批量小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等不適合自動(dòng)化拆解的電池可采用人工拆解。注1：對(duì)于具有多螺釘、激光焊接、強(qiáng)力結(jié)構(gòu)膠等拆解費(fèi)時(shí)費(fèi)力的組裝部位宜優(yōu)先考慮自動(dòng)化及智能化拆解。注2：對(duì)于線束、扎帶等組裝類(lèi)型繁多、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜組件的拆解，宜采用人工拆解，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化拆解及智能化拆解的研究。8.1.4人工拆解作業(yè)過(guò)程中，工人應(yīng)具備絕緣手套、防機(jī)械傷害手套、安全帽、絕緣鞋(靴)、防護(hù)面罩、防觸電絕緣救援鉤等安全防護(hù)裝備。8.1.5人工拆解作業(yè)應(yīng)配備專(zhuān)業(yè)防護(hù)罩、專(zhuān)用起吊工具、起吊設(shè)備、專(zhuān)用拆解工裝臺(tái)、專(zhuān)用抽排系統(tǒng)、專(zhuān)用取模器、專(zhuān)用模塊拆解設(shè)備、絕緣套裝工具等，應(yīng)具備絕緣檢測(cè)設(shè)備，如絕緣電阻測(cè)試儀等。8.1.6宜對(duì)廢舊鋰電池組、模塊、單體進(jìn)行殘電釋放處理后，再采用人工或自動(dòng)化拆解模式進(jìn)行安全、環(huán)保拆解。也可在帶電作業(yè)安全防護(hù)條件下對(duì)廢舊鋰電池組、模塊、單體進(jìn)行帶電拆解。8.2電池組拆解要求8.2.1宜采用專(zhuān)業(yè)電池組拆解設(shè)備進(jìn)行安全、環(huán)保拆解。8.2.2使用專(zhuān)用起吊工具及設(shè)備將廢舊鋰電池組起吊至人工拆解工裝臺(tái)或自動(dòng)拆解裝備進(jìn)料口，根據(jù)電池組組合方式（螺栓式、塑封式、金屬焊接式、嵌入式）利用相應(yīng)的專(zhuān)用工具進(jìn)行拆解。8.2.3拆解過(guò)程做好絕緣防護(hù)，對(duì)高低壓連接接口應(yīng)使用絕緣材料及時(shí)封堵。8.2.4拆除電池組外殼、托架、隔板等輔助固定部件后，應(yīng)使用絕緣工具拆除高壓線束、線路板、安全盒、冷卻系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)等功能部件。8.2.5應(yīng)使用專(zhuān)用工具取出電池模塊，并進(jìn)行絕緣處理。6進(jìn)料口，根據(jù)電池模塊組合方式(螺栓式、塑封式、金屬焊接式、嵌入式)利用相應(yīng)的專(zhuān)8.3.4拆除電池模塊外殼、導(dǎo)線、連接片等廢舊單體電池拆解宜分別遵循圖1所示程序作業(yè)流程。否是正極粉鋁箔負(fù)極粉銅箔放電否78.5電壓檢測(cè)符合拆解的單體電池宜根據(jù)拆解企業(yè)規(guī)定的安全電壓限值對(duì)單體進(jìn)行電壓檢測(cè)：a)不符合拆解條件的單體應(yīng)按5.3的要求執(zhí)行，放電完成后再次進(jìn)行電壓檢測(cè)和拆解條件判定；b)符合拆解條件的單體按5.4的要求執(zhí)行。8.6放電8.6.1不符合拆解條件的單體應(yīng)按照GB/T33598.3和HG/T5815的要求執(zhí)行。8.6.2經(jīng)過(guò)外接電路法或浸泡法放電完成的單體，應(yīng)按5.2的要求進(jìn)行電壓檢測(cè)。8.6.3如拆解企業(yè)具備帶電處理技術(shù)，可在保證安全的前提下進(jìn)行帶電處理。8.7芯殼分離8.7.1滿足拆解條件的單體宜通過(guò)固定、切割和分離等操作進(jìn)行芯殼分離，得到完整的卷芯和外殼，同步收集電解液和廢氣。8.7.1單體芯殼分離時(shí)的卷芯脫出率不宜低于97%，卷芯脫出率R按公式(1)計(jì)算：R=n/N*100% 式中：n完全脫出的單體個(gè)數(shù)；N--投入分離系統(tǒng)的單體個(gè)數(shù)。8.8典型工藝流程8.8.1負(fù)壓收集技術(shù)8收集分離分離隔膜斜角A.1含負(fù)壓收集技術(shù)的鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程在鋰離子單體電池的拆解過(guò)程中，負(fù)壓收集技術(shù)能夠?qū)⒉鸾膺^(guò)程的殘留電解液含有的有機(jī)溶劑從電池單體中快速抽除，并通過(guò)廢氣處理系統(tǒng)凈化含有有機(jī)溶劑的氣體，保持拆解過(guò)程排放氣體質(zhì)量達(dá)標(biāo)。具體工藝流程為：a)將鋰離子單體電池進(jìn)行放電處理，包括外型檢查、安全性檢查、型號(hào)分類(lèi)等。b)將鋰離子蓄電池單體放置于全自動(dòng)電池拆解設(shè)備中，進(jìn)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(lèi)過(guò)程。整個(gè)過(guò)程密閉負(fù)壓，配備專(zhuān)業(yè)粉塵及電解液廢氣處理系統(tǒng)，達(dá)標(biāo)排放。電解液、鋁殼、極耳蓋板分類(lèi)回收、儲(chǔ)存。c)將分離出的極芯，分離為正極片、隔膜、負(fù)極片三個(gè)獨(dú)立部分。d)正、負(fù)極片分別經(jīng)過(guò)分離脫附工藝，使正、負(fù)材料分別從鋁箔和銅箔上脫附下來(lái)，然后9廢舊鋰電池廢舊鋰電池破碎分選干燥熱解細(xì)破及篩分末銅鋁B.1含高溫?zé)峤饧夹g(shù)的鋰離子蓄電池單體拆a)將鋰離子電池進(jìn)行放電處理，具體操作為1%~2%的氯化鈉溶液浸泡池中，浸泡放電12h～24h,放電后投入水洗槽中進(jìn)行水洗，并b)將晾干后的廢舊鋰離子電池通過(guò)錘式破碎d)分選工序選出的正負(fù)極活性物質(zhì)、集解，溫度為450℃±50℃,高溫使集流體e)將熱解后的物料細(xì)破碎至粒度為0.3mm±0.05mm,并通過(guò)振流程圖如圖B.1所示：安全狀態(tài)較差的電池應(yīng)配備專(zhuān)用應(yīng)急處置區(qū)域或應(yīng)急處置裝置進(jìn)行貯存。貯存區(qū)域或各貯存單元應(yīng)配套煙霧、溫度、紅外等實(shí)時(shí)安全監(jiān)控報(bào)警裝置及消防、排煙、集液、廢氣及廢水處置裝置。8.8.3機(jī)械破碎技術(shù)C.1含機(jī)械破碎技術(shù)的鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程這個(gè)流程圖c描述了使用機(jī)械破碎技術(shù)進(jìn)行單體電池拆解的工藝流程。在破碎階段，電池被破碎成不同大小的小塊，以便于后續(xù)的分選和回收。分選階段利用不同的物理方法 (如磁選、篩分和電選)進(jìn)一步分離電池中的不同成分。最后，正、負(fù)極片或相關(guān)材料經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理后進(jìn)行分類(lèi)包裝儲(chǔ)存。具體工藝流程為：a)進(jìn)行密閉負(fù)壓操作，配備專(zhuān)業(yè)粉塵及電解液廢氣處理系統(tǒng)，以確保環(huán)境安全并符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。b)設(shè)備釋放電解液，去殼并切割極耳。這些步驟使電池被拆解成更小的部分，以便進(jìn)一步處理。c)將極芯從設(shè)備中取出，并進(jìn)行進(jìn)一步的分離。正極片、隔膜和負(fù)極片被分離成獨(dú)立的部分。正、負(fù)極片經(jīng)過(guò)分離脫附工藝，使正、負(fù)材料分別從鋁箔和銅箔上脫附下來(lái)。d)正、負(fù)極片進(jìn)行分類(lèi)包裝儲(chǔ)存，以便后續(xù)的回收或再利用。整個(gè)流程是封閉的，負(fù)壓操作確保粉塵和電解液廢氣得到有效控制，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，鋁殼、極耳蓋板和電解液等材料也得到分類(lèi)回收和儲(chǔ)存，以實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利8.9貯存區(qū)域宜配備自動(dòng)滾筒線、機(jī)械吊具等裝備對(duì)物料進(jìn)行安全轉(zhuǎn)移。廢舊鋰電池貯存前應(yīng)進(jìn)行安全性檢測(cè)，貯存場(chǎng)所應(yīng)進(jìn)行避光處理，并嚴(yán)格控制環(huán)境溫度，避免因電池高溫自燃等引起的安全與環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)9安全與環(huán)保要求9.1廢舊鋰電池拆解過(guò)程中固體廢物、廢氣、廢水的產(chǎn)生、貯存、處置等必須符合《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》第三章的相關(guān)規(guī)定，同時(shí)還應(yīng)符合GB5085.7、GB8978、GB16297、GB18599、HJ2025相應(yīng)部分的規(guī)定。9.2固