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SMM5月21日讯:在SMM2021(第六届)中国国际镍钴锂高峰论坛上,会上,中南大学博士后王利华介绍了退役锂离子电池的无害化拆解回收与物理修复。
退役锂离子电池回收的必要性
新能源汽车的快速增长加速了锂离子电池的装机量。截止2019年,全球大约有717万辆新能源汽车,163.2GWh的锂离子动力电池。锂离子动力电池的服役寿命约为5-7年。截止2019年,约有15.6万吨锂离子电池退役,锂离子动力电池 退役量占31%。预计至2025年,锂离子电池的退役量约为64万吨,锂离子动力电池的退役量将占一半 以上。
安全问题:高压直流电、燃烧爆炸的风险。
环境问题:有机溶剂(EC, DMC, DEC, PC...);氟/磷化合物(LiPF5、PVDF...) 粉尘 (石墨、炭黑...);金属 (Li、Ni、Co、Mn、Fe) 塑料(隔膜、胶带)。
资源问题:资源短缺(Li、Co、Ni)。
因此,退役锂离子电池必须回收。
退役锂离子电池回收技术简介
退役离子电池处理方式: 梯次利用 、资源回收再生。
退役锂离子电池经检测、分选、配组成组后可应用于低速车、电动自行车、电动工具、 铁塔基站、家用储能等领域。
材料回收: 火法冶金
材料回收: 湿法冶金
我国的退役锂离子电池回收处理以湿法冶金技术为主,主要采用酸/ 碱、萃取剂、沉淀剂等将金属离子转化为相应的氧化物或硫化物。 该技术工艺流程长、环保处理成本高。
材料回收: 物理法
退役锂离子电池无害化拆解回收
本团队研究成果获得国家重点研发计划(2019YFC1907902、2018YFC1902204)和 湖南省自然科学基金(2017JJ216)的支持。
手工拆解:
优点:可以拆解不同型号的电池, 适用性强。
缺点:人工操作, 污染环境、损害身体健康、拆解效率低,电解 液回收困难。
智能拆解回收(赛德美)
定电位放电,降低电池燃烧爆炸的风险;
回收电解液,消除电解液对环境的污染 ;
实现退役锂离子电池的全组份回收。
精准分离(赛德美)
实现退役锂离子电池中7大关键组份的回收
退役电极材料物理法回收
小试和中试修复LiFePO4/C:修复材料具有较高的振实密度;修复材料颗粒尺寸均匀; 结晶性好。
修复 LiFePO4/C:与回收材料相比,修复材料 杂质含量低,但是包覆层厚度 不均匀。
26650锂离子电池:修复材料制造成锂离子电池后,可组装成PACK,应用于低速车、电动自行车、电动 工具和家用储能等领域。
采用精细拆解-物理修复再生技术处理退役磷酸铁锂动力电池具有较好的经济附加值。