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报废后的锂离子电池回收工艺方法有什么
报废后的锂离子电池回收工艺方法有什么
  • 发布时间:2021-02-05 15:22

报废后的锂离子电池回收工艺方法有什么

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我国已成为全球最大的锂动力锂电池生产国。然而这一盛世表象之下,资源开发利用能力落后、动力锂电池技术水平不高、锂离子电池回收再利用体系空白等隐忧,限制了产业竞争力。我国必须摆脱现有瓶颈,加快标准化制度建设、健全回收再利用体系、掌握突破核心技术,才能在这场竞争中夺取优势。本篇文章就将介绍锂电回收市场规模及报废锂离子电池回收工艺方法。


锂电回收市场规模


锂离子电池在结束其使用周期以后,要进行回收处理,重要出于对环保性和经济性的考虑。锂离子电池里面通常含有较多有害物质,Ni、Co、磷化物生态毒性得分超过1000,被认为是高危物质。假如废旧锂离子电池采取普通的垃圾处理方法(包括填埋、焚烧、堆肥等),其中的钴、镍、锂、锰等金属以及无机、有机化合物必将对大气、水、土壤造成严重的污染,具有极大的危害性。


截至2017年底,我国累计推广新能源汽车180多万辆,装配动力蓄电池约86.9GWh,2018年后新能源汽车动力蓄电池将进入规模化退役,预计到2022年累计将超过40万吨,复合上升率70%。预计未来三年锂离子电池回收市场将呈现快速上升态势,至2020年市场规模有望超过156亿元,年复合上升率41%。


总体来看,政府是新能源汽车回收行业的最大支持者,自2015年以来密集出台多种政策扶持行业健康发展,地方也相应出台补贴和税收优惠。


根据我国化学与物理电源协会的统计,2016年电池类别中锂离子电池实现42%的高增速,而物联网和智能芯片的发展使得锂离子电池也有超过10%的增速,其余类别大多(镍镉电池、镍氢电池、锌锰电池)呈现缩量趋势。因此,锂离子电池已经进入加速放量时期,回收市场未来也将呈现高速上升态势。


锂离子电池作为化学能和电能相互转换的器件,内部一直发生着相对可逆的化学反应,而负极与电解液之间的副反应则是其循环寿命的重要限制因素。通常消费类电池有类电池有3-06年的生命周期,根据用电器的功能和更换频率,一般报废周期在5年左右。动力锂离子电池应用于新能源汽车,它的寿命重要由充电频率决定。运营车辆如网约车、出租车、公交车,通常充电频次为7次/周,而私家车通常在1次/周,总体考虑,动力锂电池的生命周期也在5年左右。以此估算,预计到2025年,锂离子电池报废量将达到150Gwh,锂离子电池回收潜在市场至少在百亿级别,未来发展前景大好。


报废锂离子电池回收工艺方法


1.将拆解所得的废锂离子电池负极材料剪切成片状,然后放入锤式破碎机中对粘附于负极铜箔表面的碳粉和乙炔黑粉末进行锤击振动剥离;


2.在锤式破碎机转子下部设置筛板,经锤击破碎小于筛板孔径的负极颗粒通过筛板小孔落入下方的筛分设备;


3.尺寸大于筛板孔径的负极材料在锤式破碎机内被循环锤振破碎,直至尺寸小于筛板孔径;


3.落入筛分设备的破碎颗粒利用颗粒间的尺寸差和形状差经振动过筛实现锤振剥离后金属铜与非金属碳粉和乙炔黑粉末的分离。


如何进行废旧锂离子电池回收利用


一是研究电池标准化并落实可追溯体系。


加强对动力锂离子电池的结构设计、连接方式、工艺技术、集成安装等标准化进行研究,尽快制定动力锂电池编码强制标准,将可追溯系统与新能源汽车产品通告管理挂钩,确保电池全生命周期信息记录,提高检测评估的便利性和准确性。


二是加大电池回收再利用关键技术研发。


加大对废旧锂离子电池拆解、重组、测试和寿命预测等关键技术进行攻关,提高其技术成熟度和生产过程的安全性。同时,提高电池拆解、重组及回收技术的自动化水平和回收效率,使动力锂离子电池回收再利用具有经济可行性和安全性。


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