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锂电池正负极片废料回收 |
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由于正极材料占锂电池成本超过30%,并且含有各种贵金属元素,所以当前研究主要集中在正极材料的回收。目前废旧锂电池的回收主要分为干法、生物法、湿法。现投产的规模化回收工艺主要采用干法回收,通过将深度放电后的电池进行破碎,再进行磁选分离。干法适用于大部分电池的回收处理,而且干法回收的能耗小、设备投资低。
生物法虽然回收、分离效果好,但生物群落培养过程繁琐,依靠当前科技水平难以实现工业化。湿法回收是将正极片进行分离,正极材料用酸进行溶解,将金属离子浸取出来,然后通过萃取、沉淀以及电化学等方式将金属离子进行分离。湿法回收可以有效回收电池中的各种金属元素,做到资源回收利用,能耗高、设备投资大。
动力锂电池回收利用将是降低电池成本的有效途径。动力锂电池的使用寿命约为20年,汽车上的动力锂电池使用3-5年后由电池性能下降更换。淘汰下来的锂电池容量在70%-80%之间的,若直接做资源化回收是的浪费,经过检测和处理后,可继续用于新能源分布式发电站、路灯、通讯基站等储能领域,也可用在电动场地车、游览车、高尔夫球车等低速电动车上,实现电池的梯级利用,从而降低30%-60%的电池成本。
随着全球提倡绿色能源发展的重要战略发展,我国也在紧跟世界的脚步降低对地球的污染和环境的恶化行动中,大力发展用可再生能源代替能源。汽车在逐渐从电池替代内燃机的方向发展,有效地降低因燃烧产生的废气污染,与此同时也产生了非常多的废旧电池,其中,非常常见的是锂电池。锂电池可以分为多类,带铜铝极片的、带干性隔膜黑粉铝极片的、黑粉和铝极片的等等。对于不同种类的锂电池需要使用不同的方式进行处理。
废旧锂电池极片回收处理设备中的滚筒筛采用的是全网出料模式,上下的抽离和脱落黑粉,提高了滚筒筛下料效率。滚筒筛进行筛分好的物料输送至下一道工序粉碎,将筛分的极片材料再次进行粉碎,脱离出剩余的黑粉,再将粉碎机中已经粉碎过的材料进行内部抽离进入滚筒筛分机中,抽离过程中会对抽离风机造成一定的磨碎,筛分出颗粒状的物料和黑粉。
锂电池主要由外壳、正极、负极、电解液与隔膜组成。正极是通过起粘结作用的PVDF将钴酸锂粉末涂布于铝箔集流体两侧构成;负极结构与正极类似,由碳粉粘结于铜箔集流体两侧构成。目前,废锂电池资源化研究主要集中于价值高的正极贵重金属钴和锂的回收,对负极材料的分离回收鲜见报道。
锂电池主要由外壳、正极、负极、电解液与隔膜组成。正极是通过起粘结作用的PVDF将钴酸锂粉末涂布于铝箔集流体两侧构成;负极结构与正极类似,由碳粉粘结于铜箔集流体两侧构成。废锂电池负极中的铜(含量达35%左右)是一 种广泛使用的重要生产F原料,粘附于其上的碳粉,可作为塑料、橡胶等添加剂使用。因此,对废锂电池负极组成材料进行有效分离,对于高限度地实现废锂电池资源化,消除其相应的环境影响具有推动作用。
磷酸铁锂电池正极片废料处理设备针对于废旧的、退役的磷酸铁锂电池的磷酸铁锂正极片废料 和磷酸铁锂未注液废叠片极芯 。其中正极材料大约占到锂电池成本的30%,目前已批量应用于锂电池的正极材料,主要有以镍钴锰酸锂为代表的三元材料和钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。磷酸铁锂电池正极片废料处理设备使磷酸铁锂正极片废料回收后黑粉含铝量小于1%,铝粉中含黑粉量小于10%;磷酸铁锂未注液废叠片极芯 (含水量小于0.1%,不带铝壳)回收后黑粉含铝量小于1%,黑粉含铜量小于1%、铝粉中含黑粉量小于10%、铜粉中含黑粉量小于5% 、隔膜中含黑粉量小于10% 。
正极片处理工艺由以下工序组成:
1、废锂电池正极片材料经输送机输送至粉碎机粉碎,粉碎至15-25目;
2、经粉碎机粉碎后的物料输送至分析机;
3、分析机将粉碎后的物料进行风选分离,分选出金属材料和钴酸锂粉;
4、分选出的钴酸锂粉经引风机输送至集料装置收集;
5、集料装置中的废气通过脉冲净化器净化后输出,经过分析机分选出的金属物料进入分级筛进行筛选,分级筛将金属材料进一步分离,分离出钴酸锂粉和金属部分。