退役動力鋰電池回收技術(shù)概覽

1、退役動力鋰電池回收技術(shù)概覽據(jù)統(tǒng)計，2022 年全世界鋰離子電池的消費量是億只，2022 70 電池的使用壽命是有限，大量的廢舊鋰離子電池也隨之產(chǎn)生。以中國為例，2022 年我國廢250 50 萬噸。三元材料電池為例，其正極含有大量貴金520%512%710%25%和塑料，所含金屬大多是 除了鋰電池還有高溫合金等?？梢酝扑?，貴金屬的回收量是巨大的。一份動力電池出貨量數(shù)據(jù)如以下圖所示3 5 年的時間推算，2022 年將經(jīng)受一個動力鋰電池的退役小高潮。這些退役下來的電芯，典型的后續(xù)路徑有兩類，梯次利用或者直接材料回收。動力電池出貨量統(tǒng)計梯次利用與原料回收批量過小的，無歷史可查的，安全監(jiān)測不合格的等等

2、。 護本錢以下，再做原料回收，才是電池價值最大化。但實際的狀況是 在動力電池回收的前期，電池的去處或許率以原料回收為主。廢舊電池回收產(chǎn)業(yè)鏈正極材料有價金屬提取方法料的種類主要包括：鈷酸鋰，錳酸鋰，三元鋰，磷酸鐵鋰等。電池正極材料本錢占據(jù)單體電池本錢1/3 以上，而由于負極目前承受石墨等碳材料較多，鈦Li4Ti5O12 和硅碳負極S i/C 材料回收。因其能耗低、回收效率高及產(chǎn)品純度高等優(yōu)點被認為是一種較抱負的回收方法。物理法物理法利用物理化學(xué)反響過程對鋰離子電池進展處理法和機械研磨法。裂開浮選法裂開浮選法是利用物質(zhì)外表物理化學(xué)性質(zhì)的差異進展分選的一種方法 電極材料粉末中鈷酸鋰和石墨外表的親水性

3、差異進展浮選分別，從而回收鈷鋰化合物粉體。 ; 且由于LiPF6 H2O HF 等揮發(fā)性氣體造成環(huán)境污染法。機械研磨法機械研磨法是利用機械研磨產(chǎn)生的熱能促使電極材料與磨料發(fā)生反響本黏結(jié)在集流體上的鋰化合物轉(zhuǎn)化為鹽類的一種方法所區(qū)分，較高的回收率可以做到：Co 98%，Li 99%。機械研磨法也是一種有的損失及鋁箔回收困難。化學(xué)法2 種方法。火法冶金備的要求也較高，同時還需要增加凈化回收設(shè)備等，處理本錢較高。濕法冶金濕法冶金是用適宜的化學(xué)試劑選擇性溶解廢舊鋰離子電池中的正極材料處理方法，適合中小規(guī)模廢舊鋰離子電池的回收。生物法; 但培育微生物菌類要求條件苛刻，培育時間長，浸出效率低，工藝有待進一

4、步改進。磷酸鐵鋰回收偏冷門在多種動力鋰電池中，只有磷酸鐵鋰電池正極材料不含貴金屬，而是主要由鋁、鋰、鐵、磷 針對性的爭辯也比較少。磷酸鐵鋰的一般處理方式，電池整體經(jīng)機械粉碎后，利用極性有機溶劑NMP 或強堿溶解分別其中的鋁，剩余的材料即為LiFePO4 和碳粉的混合物。向該混合物中引入Li、Fe、P 以調(diào)整LiFePO4 徑。 鋰電池正極材料，以高效率、低本錢、零廢料排放的方法實現(xiàn)更好的鋰、鐵分別效果，綜合回收鋰、鐵、磷、碳。濕法冶金是當(dāng)前主要應(yīng)用技術(shù)通過對國內(nèi)外鋰離子電池回收工藝的爭辯可以看出率較低; 化學(xué)法爭辯普遍，應(yīng)用范圍廣，相比照較可行; 生物法雖環(huán)保，但所需時間太長，: 通過單一火法

5、冶金不及通過濕法冶金獲得的處理。回收過程。傳統(tǒng)的無機強酸HCl、HNO3 和 H2SO4已經(jīng)被廣泛運用于浸出過程。然而，在浸出過程中會伴隨產(chǎn)生有毒氣體如Cl2、SO3 Nx 者們開頭關(guān)注有機酸檸檬酸、草酸、抗壞血酸等在浸出過程中的作用。而與傳統(tǒng)的無機酸相比，有機酸浸出在滿足高效率的同時能夠削減對環(huán)境的二次污染典型的濕法提取主要步驟：預(yù)處理酸液浸出浸出液除雜分別萃取元素沉淀。預(yù)處理根本步驟 由負極、正極、隔膜和電解液組成。負極附著在銅箔外表，正極附著在鋁箔外表，隔膜為有機聚合物；電解液附著在正、負極的外表，為LiPF6 的有機碳酸酯溶液。一個典型的浸出萃取操作從一個完整電芯，經(jīng)過預(yù)處理后，成為粉

6、末狀待處理原料。不同工藝大。典型的濕法提取步驟如下，來自文獻6，感受一下：在硫酸溶液中參加 LiCoO2 電極粉末，保持特定固液比，機械攪拌；60min 后，濾去殘渣，測定浸出液中各金屬的濃度；然后參加碳酸氫銨溶液調(diào)整浸出液的PH Na2S 溶液除銅；P507-H2SO4 反萃，從而得到高純度的硫酸鈷溶液；NaOH 溶液和富鈷溶液加熱至沸騰，往富鈷溶液中參加堿溶液，直至鈷溶液中產(chǎn)生大量的藍色沉淀為止；5min 后，藍色沉淀完全轉(zhuǎn)變?yōu)榉奂t色沉淀氫氧化鈉沉鈷；屢次洗滌，參加乙醇作為分散劑陳化后，過濾，將濾餅于 105烘干后得到的物質(zhì)放入馬弗爐中煅燒，得到黑色粉末狀四氧化三鈷。技術(shù)趨勢理，未能系統(tǒng)化地回收整個電池。也有主流方法以外的技術(shù)被報道，其中涉及到其他元素的回收。2022 年底，清華大學(xué)科技鋰電池快速剝離及鋰鈷短程資源回收技術(shù)98%95%。 + 濕法酸浸+ 金 ( HCl、H2SO4 HNO3 等) ，但該類無機酸對設(shè)備腐蝕性大，對人體的危害也較大，因此建議使用性質(zhì)較為溫存的有機酸( 包括蘋果酸、草酸和抗壞血酸等) 來代替，這樣不僅環(huán)保，局部有機酸還具有復(fù)原性，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“無機酸+ 復(fù)原劑”體系?？偨Y(jié)當(dāng)前的動力鋰電池回收比例還比較低。