废旧锂离子电池的存量和增量十分壮伟了,无论是从环境保护角度如故从循环经济角度,有效处置并回收这些废旧电池从而实行资源循环意义关键。废旧电池预处置的重点在于材料回收及环境功用两个方面,在材料回收方面,大规模工业化应用仍存在--些挑战,譬如成本、安全性、能耗、回收影响、产品的价值及环境用意等,今朝的材料回收办法中,针对正极材料的直行回收和湿法冶金是较为实用的两种法子。废旧锂电池回收处理设备回收工序及要紧技术分析:
放电处置旨在尽量减少废旧电池的电量,降低拆解和粉碎流程中发生起火及爆炸的风险,常用的方法包括溶液放电及电路放电。溶液放电是将废旧电池浸没于水溶液中进行放电,常用NaCl、MnSO、及FeSO,等溶液。此办法成本低廉。
热处置允许分为低温及高温处置。低温处置是在进行拆解和毁坏之前,利用液氮对电芯进行冷却。低温处置允许凝固电解液,降低金属锂的反响速度,从而使拆解和粉碎工序更安全。尽管低温处置成本较高,难以大规模应用,但能抬高废旧电池的运输、拆解和烧毁的安全性。
拆解分为两个层级:一是将电池组或模块拆解成为单体电池;二是将单体电池进步拆解,得到各种部件和组分。由于电池组、模组及电芯的结构不同,
一层级的拆解往往只能经过人力及手工设备兑现。对于电芯没有破损的电池组,重要应严慎电气方面的潜在危险;而对于电芯有破损的电池组,还需另外避免有害物质泄露,避免对人身和环境造成危害。第二层级的拆解针对电芯自身,由手工或自动化设备将电芯的外壳打开,然后将外壳、正极片、负极片、隔膜及电解液等分开。如是使用自动化设备,需要超前铁定好所拆解电芯的结构和组成报道。为避免产生危险,允许在惰性气体氛围内进行拆解。这一层级的拆解耗时耗力,因此集合在实验室思索,未形,成大规模应用。
焚烧适用于单体电芯或小型模组,该过程主要由旋转式破碎设备实现。焚化方式涵盖锤磨、切割及粒化等。今朝,焚化工序没有统- -的标准,电芯系列的差异及粉碎工艺的不同会产生不同成分、尺寸和步态的融入物料,并作用后续分离步骤的难易程度。因此,如是工业化可行的话,可以先对电芯进行拆解,再进行焚毁,使物料更易分离和回收。
分离是对经过拆解和销毁的物料,进--步经过粒径筛分山、磁力分离、密度分离、泡沫悬浮分离等对策,分离出纯度较高的铜、铝、外壳、隔膜等颗粒以及多种材料融入的杂料。杂料囊括正负极活性物质、导电剂粘结剂及少量的铜和铝等,需要慢慢分离和物质回收。
废旧锂离子电池因为其结构、组成、使用经历及来源的复杂性和多样性,因此其回收工序较为复杂。尽管不同商酌机构和回收企业采用的回收方式不尽同样,但总体可分为两大多数,即预处理和材料回收。由此,本文提出了废旧锂离子电池回收的简要过程,
预处理过程的紧要工作是降低废旧电池的危险性,因此要进行放电;其次将电池组拆解为若干模块,再拆解为电芯。拆解工序中恐怕会产生一些其他材料,譬如电池组的结构件、连接件、各种引线、线束以及BMS等电子器件。这些材料--般都允许单独回收,因此不必纳人接下来的材料回收过程中。另外,万一电池组结构简单,只有一个模块,则允许径直对这个模块先放电再进行拆解。
在接下来的焚烧与分离中,电芯粉碎所得的融入物料经过分离,得到隔膜、集流体、外壳和以电极材料为主的杂料。杂料中的电极材料在粘合剂的效率下附着在集流体上,或将以大颗粒集合物形式存在,用意回收的处置用意。因此,在进行材料回收前,必须要利用热处置及化学处置等去除杂料中的有机物,达成杂料分离,从而提升电极材料的回收影响。