鋰離子電池中除了金屬元素會對環(huán)境造成破壞,電池中的有機電解液、鋰鹽和電池隔膜等也都會對自然環(huán)境和人類身體健康會造成嚴重的破壞。
鋰離子電池中的成分復雜,含有的元素種類較多,如果對廢棄的鋰離子電池處理不當,其造成的環(huán)境問題是非常嚴重的。
由于鋰離子電池內(nèi)部包含多種金屬,比如鈷、銅、鐵、鋁、錳等。如果不對廢舊鋰電池進行回收,就會污染環(huán)境,嚴重的危害人體健康。
隨著新能源汽車保有量的增長,動力鋰電池的梯次利用和回收成為一個面對的問題。在動力鋰電池梯次利用和回收尚未發(fā)展成熟的情況下,運營模式就顯得尤為重要,這關(guān)乎成本和盈利等企業(yè)切身利益。目前國內(nèi)已有企業(yè)在動力鋰電池的梯次利用和回收方面展開布局,運營模式也各有不同。
動力電池的報廢量不僅與新能源車的產(chǎn)量密切相關(guān),還與不同車型的占比、電池技術(shù)路線的轉(zhuǎn)移趨勢及不同動力電池的使用壽命等因素有關(guān)。
鈷酸鋰回收——鈷酸鋰特點:
1、電化學性能:
a、每循環(huán)一周期容量平均衰減﹤0.05%;
b、放電比容量﹥135mAh/g;
c、3.6V初次放電平臺比率﹥85%。
2、加工性能。
3、振實密度大, 有助于提高電池體積比容量。
4、產(chǎn)品性能穩(wěn)定, 一致性好
鈷酸鋰回收——鈷酸鋰用途:
主要用于制造手機和筆記本電腦及其它便攜式電子設備的鋰離子電池作正極材料。
鋰離子電池作正極材料:涂碳鋁箔在鋰電池應用中的優(yōu)勢:
1、抑制電池極化,減少熱效應,提高倍率性能;
2、降低電池內(nèi)阻,并明顯降低了循環(huán)過程的動態(tài)內(nèi)阻增幅;
3、提高一致性,增加電池的循環(huán)壽命;
4、提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力,降低極片制造成本;
5、保護集流體不被電解液腐蝕;
6、改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。
鈷酸鋰基本信息:
中文別名:鈷酸鋰;鈷(III)酸鋰,一般用于鋰離子二次電池正極材料 ,液相合成工藝,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液為溶劑,鋰鹽、鈷鹽分別溶解在PVA或PE溶液中,混合后的溶液經(jīng)過加熱,濃縮形成凝膠,生成的凝膠體再進行加熱分解,然后在高溫下煅燒,將燒成的粉體碾磨、過篩即得到鈷酸鋰粉。
鈷酸鋰的理化性質(zhì):
其外觀呈灰黑色粉末。在酸性溶液中是強氧化劑,能將CI-氧化為Cl2,將Mn2+氧化為MnO4-。在酸性溶液中的氧化還原電位比高鐵酸弱一些,但遠高錳酸。
鈷酸鋰的生產(chǎn)方法:
鈷酸鋰的化學式為LiCoO2,可簡稱為LCO,用化學術(shù)語來說,其實就是鋰和鈷的復合氧化物,工業(yè)上一般是將鈷的氧化物(主要是Co3O4)和碳酸鋰高速分散后,采用兩段式高溫固相燒結(jié)得到:
四氧化三鈷的熔點為895℃,碳酸鋰熔點為723℃,所以工業(yè)上LCO的正式燒成溫度一般在900℃以上(實際燒成工藝溫度可高達1050℃),原料以熔融態(tài)進行反應,生長成5~20微米的單晶材料,涉及的化學反應如下:
原料三氧化四鈷中1/3的鈷是二價的Co2+,2/3的鈷是三價的Co3+,而在終產(chǎn)物LCO中的鈷全部是+3價的Co3+,所以整個LCO合成反應是耗氧的(將Co2+氧化為Co3+),通過簡單的化學計量關(guān)系計算可以得知,每生產(chǎn)一噸的LCO,大約需要27公斤的氧氣,同時排出225公斤的二氧化碳,反應前后固體物料的失重約為16.5%。因此在實際生產(chǎn)中,一般使用空氣即可