鋰離子電池的資源化回收可以有效收回鋰離子電池成本,具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。電芯在動(dòng)力鋰電池成本中占比達(dá)到36%,若扣除毛利則電芯占比高達(dá)49%;在消費(fèi)類電池中電芯成本占比更高。而在電芯中,富含鎳鈷錳等金屬元素的正極材料的成本占到了45%。通過原料回收,鎳鈷錳等金屬元素可實(shí)現(xiàn)95%以上的回收率,而鋰元素的回收率也在70%以上,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
因?yàn)榇髿馕廴緡?yán)重的問題,越來越重視環(huán)境的保護(hù)。為了解決大氣污染嚴(yán)重的問題,我國(guó)加強(qiáng)了對(duì)電動(dòng)車的重視,推進(jìn)了電動(dòng)車的普及,把車用動(dòng)力電池作為重要的發(fā)展項(xiàng)目之一。目前,我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)得到了非常快速的發(fā)展,主要是以車用動(dòng)力鋰電池為主,我國(guó)也已經(jīng)成為了世界的鋰電池生產(chǎn)基地。但是隨著鋰電池的生產(chǎn)量加大,回收方面也出現(xiàn)了一定的問題。如果沒有非常規(guī)范的電池回收制度和技術(shù),廢舊的電池對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
鋰離子電池由正極、負(fù)極、隔膜、電解液、電池殼(蓋)組成。對(duì)于車用鋰離子電池而言,正極材料主要包括三元材料(含有鎳鈷錳三種元素)、磷酸鐵鋰材料、錳酸鋰材料等;負(fù)極材料主要以碳材料為主,包括人造石墨、天然石墨、硅碳合金和鈦酸鋰材料等;隔膜材料主要以聚烯烴類材料為主,包括聚乙烯和聚丙烯隔膜;電解液則主要包括碳酸脂類溶劑和六氟磷酸鋰電解質(zhì)鹽;封裝形式主要包括圓柱形、方形和軟包裝三種形式。
(1) 預(yù)處理:包括放電、拆解、分離分選等主要步驟,其中放電技術(shù)主要包括:短接放電、液氮低溫穿孔等,分離技術(shù)主要包括:機(jī)械分離、酸/ 堿溶、有機(jī)溶劑溶解、熱處理法等;
(2) 回收:包括浸出/ 富集和分離純化。浸出/ 富集分為干法回收、濕法回收;分離純化是指以化學(xué)溶劑萃取浸出方法將正極活性物質(zhì)中的金屬組分轉(zhuǎn)移至溶液中,通過萃取、沉淀、吸附、電解等對(duì)高附加值的金屬進(jìn)行分離提純和回收;
(3) 再利用:分為直接修復(fù)再生和電極材料的合成兩種技術(shù)體系,其中電極材料合成方法主要包括:高溫固相合成法、溶膠凝膠法、水熱合成法和電沉積再生法等。

