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鋰電池正負極片廢料回收 |
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由于正極材料占鋰電池成本超過30%,并且含有各種貴金屬元素,所以當(dāng)前研究主要集中在正極材料的回收。目前廢舊鋰電池的回收主要分為干法、生物法、濕法?,F(xiàn)投產(chǎn)的規(guī)?;厥展に囍饕捎酶煞ɑ厥?,通過將深度放電后的電池進行破碎,再進行磁選分離。干法適用于大部分電池的回收處理,而且干法回收的能耗小、設(shè)備投資低。
生物法雖然回收、分離效果好,但生物群落培養(yǎng)過程繁瑣,依靠當(dāng)前科技水平難以實現(xiàn)工業(yè)化。濕法回收是將正極片進行分離,正極材料用酸進行溶解,將金屬離子浸取出來,然后通過萃取、沉淀以及電化學(xué)等方式將金屬離子進行分離。濕法回收可以有效回收電池中的各種金屬元素,做到資源回收利用,能耗高、設(shè)備投資大。
動力鋰電池回收利用將是降低電池成本的有效途徑。動力鋰電池的使用壽命約為20年,汽車上的動力鋰電池使用3-5年后由電池性能下降更換。淘汰下來的鋰電池容量在70%-80%之間的,若直接做資源化回收是的浪費,經(jīng)過檢測和處理后,可繼續(xù)用于新能源分布式發(fā)電站、路燈、通訊基站等儲能領(lǐng)域,也可用在電動場地車、游覽車、高爾夫球車等低速電動車上,實現(xiàn)電池的梯級利用,從而降低30%-60%的電池成本。
隨著全球提倡綠色能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略發(fā)展,我國也在緊跟世界的腳步降低對地球的污染和環(huán)境的惡化行動中,大力發(fā)展用可再生能源代替能源。汽車在逐漸從電池替代內(nèi)燃機的方向發(fā)展,有效地降低因燃燒產(chǎn)生的廢氣污染,與此同時也產(chǎn)生了非常多的廢舊電池,其中,非常常見的是鋰電池。鋰電池可以分為多類,帶銅鋁極片的、帶干性隔膜黑粉鋁極片的、黑粉和鋁極片的等等。對于不同種類的鋰電池需要使用不同的方式進行處理。
廢舊鋰電池極片回收處理設(shè)備中的滾筒篩采用的是全網(wǎng)出料模式,上下的抽離和脫落黑粉,提高了滾筒篩下料效率。滾筒篩進行篩分好的物料輸送至下一道工序粉碎,將篩分的極片材料再次進行粉碎,脫離出剩余的黑粉,再將粉碎機中已經(jīng)粉碎過的材料進行內(nèi)部抽離進入滾筒篩分機中,抽離過程中會對抽離風(fēng)機造成一定的磨碎,篩分出顆粒狀的物料和黑粉。
鋰電池主要由外殼、正極、負極、電解液與隔膜組成。正極是通過起粘結(jié)作用的PVDF將鈷酸鋰粉末涂布于鋁箔集流體兩側(cè)構(gòu)成;負極結(jié)構(gòu)與正極類似,由碳粉粘結(jié)于銅箔集流體兩側(cè)構(gòu)成。目前,廢鋰電池資源化研究主要集中于價值高的正極貴重金屬鈷和鋰的回收,對負極材料的分離回收鮮見報道。
鋰電池主要由外殼、正極、負極、電解液與隔膜組成。正極是通過起粘結(jié)作用的PVDF將鈷酸鋰粉末涂布于鋁箔集流體兩側(cè)構(gòu)成;負極結(jié)構(gòu)與正極類似,由碳粉粘結(jié)于銅箔集流體兩側(cè)構(gòu)成。廢鋰電池負極中的銅(含量達35%左右)是一 種廣泛使用的重要生產(chǎn)F原料,粘附于其上的碳粉,可作為塑料、橡膠等添加劑使用。因此,對廢鋰電池負極組成材料進行有效分離,對于高限度地實現(xiàn)廢鋰電池資源化,消除其相應(yīng)的環(huán)境影響具有推動作用。
磷酸鐵鋰電池正極片廢料處理設(shè)備針對于廢舊的、退役的磷酸鐵鋰電池的磷酸鐵鋰正極片廢料 和磷酸鐵鋰未注液廢疊片極芯 。其中正極材料大約占到鋰電池成本的30%,目前已批量應(yīng)用于鋰電池的正極材料,主要有以鎳鈷錳酸鋰為代表的三元材料和鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。磷酸鐵鋰電池正極片廢料處理設(shè)備使磷酸鐵鋰正極片廢料回收后黑粉含鋁量小于1%,鋁粉中含黑粉量小于10%;磷酸鐵鋰未注液廢疊片極芯 (含水量小于0.1%,不帶鋁殼)回收后黑粉含鋁量小于1%,黑粉含銅量小于1%、鋁粉中含黑粉量小于10%、銅粉中含黑粉量小于5% 、隔膜中含黑粉量小于10% 。
正極片處理工藝由以下工序組成:
1、廢鋰電池正極片材料經(jīng)輸送機輸送至粉碎機粉碎,粉碎至15-25目;
2、經(jīng)粉碎機粉碎后的物料輸送至分析機;
3、分析機將粉碎后的物料進行風(fēng)選分離,分選出金屬材料和鈷酸鋰粉;
4、分選出的鈷酸鋰粉經(jīng)引風(fēng)機輸送至集料裝置收集;
5、集料裝置中的廢氣通過脈沖凈化器凈化后輸出,經(jīng)過分析機分選出的金屬物料進入分級篩進行篩選,分級篩將金屬材料進一步分離,分離出鈷酸鋰粉和金屬部分。
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