鉅大LARGE | 點擊量：844次 | 2021年08月08日
動力鋰離子電池回收渠道與關鍵技術分解
2018年我國新能源汽車加工將超過100萬輛大關，2020年將超過200萬輛，存量超過500萬輛。2015年是我國推廣使用新能源的元年，2018年動力鋰離子電池大規模地退役潮即將開啟，2019年將進入爆發期。
本文解析三個方面的知識：一是動力鋰離子電池對環境污染的嚴重性;二是動力鋰離子電池回收利用的經濟性;三是動力鋰離子電池回收的緊要技術，以及對動力鋰離子電池回收利用的提議。
一、動力鋰離子電池對環境污染嚴重性
鋰離子動力鋰離子電池大規模退役后，作為廢料，對環境一定有不良影響，會帶來一定的環境污染。盡管鋰離子動力鋰離子電池不蘊含汞、鎘、鉛等毒害性較大的重金屬元素，且相對鉛酸蓄電池而言，環境友好性比較高，但是鋰離子動力鋰離子電池的金屬離子、負極的碳粉塵、電解質中的強堿和重金屬離子，都可能造成重環境污染，包括提升土壤的pH值。鋰鋰子電池中的金屬和電解液，例如鈷元素可能會引起人們腸道紊亂、耳聾、心肌缺血等癥狀。目前我國電池資源化回收的能力有限，大部分廢舊電池沒有得到有效的處置，目前緊要的廢舊電池解決方式是固化深埋、存放于廢礦井等解決措施，倘若規模過大，將會給自然環境和人類健康帶來潛在威脅。
一句話，倘若鋰離子動力鋰離子電池大規模地退役，人們非得予以高度重視，非得認真對待，穩妥解決好。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
二、有色金屬回收與原生金屬提煉過程的能源消耗小得多
有資料解析，三元電池中鋰的均勻含量為1.9%、鎳12.1%、鈷2.3%;此外，銅、鋁等占比也達到了13.3%和12.7%。鈷具有很好延展性和鐵磁性，耐高溫、耐腐蝕、具磁性性能，被廣泛用于航天、機械制造、電氣電子、化學、陶瓷等工業范疇。2015年全球產出鈷礦12.38萬噸，剛果(金)產出鈷礦6.3萬噸，占比超過50%，我國僅產出7700噸，占比6.2%。對我國而言，鈷是稀缺資源。因此從廢舊電池中回收再利用鈷具有越來越好的經濟性;鋰是動力鋰離子電池中的緊要元素，鋰資源在自然界中廣泛分布，然而鋰資源的提取工藝行業壁壘較高。
由于新能源汽車驅動的需求日益張大，越來越多的公司開始關注鋰離子電池回收，并通過電池回收原材料，加工電池，其節能率在70%~90%之間。通過電池回收原材料，加工電池，在節能減排方面具有絕對優點，其宏觀層面的經濟性是不言而喻的。
三、動力鋰離子電池回收利用渠道分解
動力鋰離子電池從汽車上退役后，其充放電性可不可以滿足車輛的動力需求，但是電池內部的化學成分并沒有發生改變，可以運用到比汽車電能要求更低的地方，利用在儲能或者相關的供電基站以及路燈、低速電動汽車身上等，再淘汰后最后再進入回收體系。歸納起來，分為兩個循環過程：
①梯次利用：
電池容量降低，使得電池無法使電動汽車正常運行，仍可以在別的途徑持續使用，例如用于電力儲能。(留意：電池本身還沒有報廢)
②拆解回收：
電池無法持續使用，原由是電池容量損耗嚴重，惟有將電池進行資源化解決，回收有利用價值的再生資源。
我國政府明確采用加工者責任延伸制度,見圖(1)。但落實這一制度，還沒有抓手?；厥绽们肋€沒有建立起來，這是當前急迫要處理的關鍵問題。
目前已有渠道：
①回收小作坊
點多面廣，回收成本低廉。但是這些小作坊，沒有技術保障手段，容易出現安全隱
②專業回收公司
技術設備先進、工藝規范，綜合實力雄厚，是動力鋰離子電池回收利用骨干公司。但是要怎么樣保障這些公司有利可圖?市場還沒有成長起來，政府政策要怎么樣落實等，還要深入研究。
③廢舊物資再利用協會
廢舊物資再利用協會，成員單位比較多，聯系比較廣泛，回收網絡比較完善。但目前這類組織，對動力鋰離子電池回收業務還沒有開展起來。要怎么樣合理布局動力鋰離子電池回收市場?要怎么樣規范地管理?還有大量工作要做。
四、廢舊鋰離子電池的資源化工藝分類
按照不同的提取工藝分類，可將鋰離子電池的回收技術分為3大類：
(1)干法回收技術
緊要包括機械分選法和高溫熱解法(或稱高溫冶金法)，見表(1)。干法回收工藝流程較短，回收的針對性不強，是實現金屬分離回收的初步階段。緊要是指不通過溶液等媒介，筆直實現材料或有價金屬的回收辦法，緊要是通過物理分選法和高溫熱解法，對電池破裂并進行粗篩分類，或高溫分析除去有機物以便于進一步的元素回收。
(2)濕法回收技術
濕法回收技術工藝比較復雜，見表(2)，但各有價金屬的回收率較高，是目前緊要解決廢舊鎳氫電池和鋰離子電池的技術。濕法回收技術是以各種酸堿性溶液為轉移媒介，將金屬離子從電極材料轉移到浸出液中，再通過離子交換、沉淀、吸附等手段，將金屬離子以鹽、氧化物等形式從溶液中提取出來。
(3)生物回收技術:
目前，有關生物回收技術的研究剛剛起步，是將來鋰離子電池回收技術發展的理想方向。生物回收技術具有成本低、污染小、可重復利用的特點。緊要是利用微生物浸出，將體系的有用部分轉化為可溶化合物并選擇性地溶解出來，得到含有效金屬的溶液，實現目標部分與雜質部分分離，最終回收鋰等有價金屬。
整個回收工藝一般分為4個部分：(1)預解決部分;(2)電極材料修復;(3)有價金屬浸出;(4)化學純化。
第一步：預解決過程，其目的是初步分離回收舊鋰離子電池中的有價部分，高效選擇性地收集電極材料等高附加值部分，以便于后續回收過程順利進行。預解決過程一般結合了破裂、研磨、篩選和物理分離法。
第二步：材料分離。預解決階段富集得到了正極和負極的混合電極材料，為了從中分離回收Co、Li等有價金屬，要對混合電極材料進行選擇性提取。材料分離的過程也可以按照干法回收、濕法回收和生物回收。
第三步：化學純化。其目的在于對浸出過程得到的溶液中的各種高附加值金屬進行分離和提純并回收。
五、總結
①鋰離子電池相比鉛酸蓄電池環保一些，但是同樣對環境有污染。面對大規模的動力鋰離子電池退役，利用的基本途徑有：一是梯次利用;二是廢舊鋰離子電池的資源化解決。
②廢舊鋰離子電池的資源化解決技術成熟，不用過度擔心。
③發展新能源汽車，一是我國政府應對汽(柴)油對外依靠度越來越高的不安全性，而采取的措施;二是鋰離子電池比鉛酸蓄電池更環保;三是鋰離子電池出現的環保問題，有成熟的技術可以解決的。
