鉅大LARGE | 點擊量：697次 | 2022年01月04日
動力鋰電池問題顯現 回收再利用前景可觀
日前，本田公司在全球率先建立了混合動力汽車鎳氫電池循環利用機制，將提取于混合動力汽車鎳氫電池中的稀土作為鎳氫電池材料投入實際應用。本田公司的這一稀土資源循環利用的方式引起了業界廣泛的關注，也引發了人們關于動力鋰電池回收再利用技術的討論。
隨著全球石油儲量的日益耗盡和環境的不斷惡化，新能源汽車將成為未來汽車的發展方向。鋰離子、鎳氫等動力鋰電池以其高比能、長壽命、適合大電流放電、無污染等優異的綜合性能異軍突起，成為新能源電動汽車首選的一種綠色動力源。
但和此同時，一些問題也日益顯現：如鎳、鈷、稀土的資源瓶頸問題，以及報廢動力鋰電池的環境污染問題等。
據統計，我國2010年電池行業消耗金屬鎳約23000噸，金屬鈷約4000噸，混合稀土金屬約8000噸，動力鋰電池的平均壽命約為3~8年，大量失效的動力鋰電池引發的資源短缺和環境問題日益嚴重。動力鋰電池問題顯現回收再利用前景可觀
環境效益顯著
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%
作為動力鋰電池的重要有價金屬鎳、鈷、稀土等的市場價不斷攀升，將嚴重影響動力鋰電池的制造成本。以鎳氫動力鋰電池為例，廢舊鎳氫動力鋰電池中鎳含量為30%~50%，鈷含量為2%~5%，稀土含量為5%~10%，具有很高的回收經濟價值。動力鋰電池產品的型號規格統一、組分含量穩定、應用市場易于管理，這些都為其回收再利用供應了非常便利的條件。
可以預見，在未來，動力鋰電池回收循環利用將成為新興產業，失效動力鋰電池的回收和再生不僅可以帶來巨大的環境效益，同時也將帶來可觀的經濟效益和社會效益。這不僅能有效控制電池成本，更可以為混合動力汽車的普及起到正向的積極效應。
鎳氫動力鋰電池中使用的稀土資源以鑭、鈰、鐠、釹等混合稀土金屬為主，存在形式是和鎳、鈷、錳等金屬通過熔融形成儲氫合金負極活性材料。由此可以看出，鎳氫電池中化學成分非常復雜，相比其他電池如鎳鎘電池而言，其回收分離的難度大得多。
本田和日本重化學工業株式會社共同開發了鎳氫電池回收量產工藝，從失效產品里面提取混合稀土氧化物，進一步熔鹽電解為可直接用于制備鎳氫電池負極材料的混合稀土金屬。這一方式相比從礦山開采的稀土更具有成本和組分優勢。此外，通過熔鹽電解獲得混合稀土進行直接應用，也防止了進行復雜的稀土分離提純，減短了傳統回收工藝流程。這種循環再利用的處理模式將成為今后處理電子電器廢棄物的重要回收模式。
國內的"空白區"
目前，國內鎳氫動力鋰電池市場尚未形成氣候，產銷量不大，失效電池的數量不多，針對鎳氫動力鋰電池的回收也處于技術研究階段。而普通民用電池的回收則由于環保意識薄弱、回收體系不健全，使得目前國內整體回收比例不到2%，絕大多數普通民用廢舊電池被消費者和生活垃圾一起丟棄，沒有進行回收處理。
此外，普通民用電池品種繁多，包括一次堿錳電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等，加大了回收后分選處理的難度。同一品種電池的型號規格以及成分含量也有很大的出入，這進一步加大了回收難度。
此外，若要再利用到電池制造，由于電池材料對雜質含量的控制、批次穩定性以及一致性的要求非常高，很難形成大規模的回收再利用產業鏈。國內一些回收處理廢舊電池的公司，處理鎳氫電池的技術路線一般都是通過濕法冶金生產硫酸鎳、氯化鈷，或者對其進一步加工成附加值較高的超細鎳粉、鈷粉、覆鈷球鎳、三元材料前軀體等產品，而稀土雖然能夠以純度較高的稀土復鹽，但由于混合稀土復鹽需進一步提煉，導致銷售價格較低，大部分都處于囤積狀態。
而集中于江西、江蘇和山東的稀土回收公司，重要從事稀土磁性材料的回收業務，分離出稀土氧化物后，進一步冶煉為金屬。目前國內尚無真正的電池稀土回收公司。
南開大學曾經研發出負極稀土儲氫合金粉再生技術，將收集的儲氫合金廢料經過一定預處理，除去廢料中的有害雜質，同時添加一定的有價金屬，然后進行真空熔煉，直接得到鎳氫電池制造所需的合格儲氫合金。此生產工藝方法簡單，安全可靠，無污染，而且合金元素回收利用率高、成本低。
但是這種儲氫合金廢料回收對原料的要求高，得到的產品質量不穩定，產品雜質含量高，產品性能和原合金性能仍有一定的差異，故而這種回收方法受到一定的限制。
先進儲能材料國家工程研究中心近年來也對鎳氫動力鋰電池中稀土回收再利用技術開展了一系列的研究，研究思路是將失效的鎳氫動力鋰電池處理制備成為負極儲氫合金材料，可重新應用到鎳氫動力鋰電池的生產，已申請發明專利兩項。該回收再利用技術的規模應用，可以降低鎳氫動力鋰電池的生產成本，對國內混合動力汽車產業的發展將起到積極的推動用途。
