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动力电池回收再利用业务的风险所在 动力电池再利用和回收都是我国的新能源汽车产业链考虑较少的环节,而渐行渐近的新能源汽车产业化带来的巨量动力锂电池处理已经成为急迫解决的问题。据赛迪经智研究结果,预计2015年,动力锂电池累计报废量约在2-4万吨左右,到2020年前后,我国新能源汽车动力锂电池累计报废量将达到12-17万吨的规模。如此巨大的电池回收量需要提前进行动力锂电池再利用业务的研究和商业模式的摸索。 动力锂电池再利用获益空间的不确定。虽然从动力锂电池企业提供的电池数据显示,新能源汽车淘汰的电池还将保留70-80%的有效能量,而且在成本上具备较强的优势,但是电池在利用领域主要集中储能领域还面临诸多挑战。我国的储能电池还是集中在通讯基站储能和大型数据中心、银行等UPS储能,而且主流储能方式还是铅酸电池,这些领域动力锂电池再利用的替代还存在不确定性。此外针对新能源储能,还受限于 在新能源分布式发电领域的支持力度。 [2]
磷酸铁锂电池回收的拆解回收编辑 播报 退役磷酸铁锂电池中不具备梯次利用价值的电池及梯次利用后的电池终要进入到拆解回收阶段。磷酸铁锂电池与三元材料电池不同的是,不含重金属,回收主要是Li、P、Fe,回收产物附加值较低,需要开发低成本的回收路线。主要有火法和湿法2种回收方式。 [5] 火法回收工艺 传统的火法回收一般是高温焚烧电极片,将电极碎片中的碳和有机物燃烧掉,不能被燃烧掉的剩余灰分终经筛选得到含有金属和金属氧化物的细粉状材料。该法工艺简单,但处理流程长,有价金属综合回收率较低。改进后的火法回收技术是通过煅烧去除有机粘结剂,使磷酸铁锂粉末与铝箔片分离,获得磷酸铁锂材料,之后再在其中加入适量原料以得到所需的锂、铁、磷的摩尔比,经高温固相法合成新的磷酸铁锂。据成本测算,磷酸铁锂废旧电池经改进后的火法干法回收,可实现盈利,但按此回收工艺新制备的磷酸铁锂杂质多,性能不稳定。 [5]
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由于这些电池都是一次电池,目前还没有经济的方法来回收利用,并且对环境危害较小,所以基本归为干垃圾一类。 现有回收工艺中,可以从干电池里回收钢和锌。干电池和充电电池主要包含锌皮(铁皮)、碳棒、硫酸化物、铜帽和汞。汞含量较低的干电池,可以归为干垃圾一类。 相对的,含汞量高的干电池就归为了有害垃圾。同时还有锂离子电池、镍镉电池等充电电池、氧化银扣式电池以及铅酸蓄电池。 镍镉电池、锂离子电池常见于手机和电子产品的充电电池。通常采用湿法冶金过程回收锂、镉等元素。这种方法目前被大多数回收企业采用。除此以外还有火法冶金、生物冶金等方法。 铅酸电池回收处理工艺 废旧铅酸蓄电池回收废铅技术,一般分为:火法冶炼工艺、湿法冶炼工艺、固相电解工艺三种。 1、火法冶炼工艺 火法处理废旧铅酸电池主要采用还原熔炼。熔炼中除了加入还原剂之外,还可以加入熔剂,如铁屑、碳酸钠、石灰石、石英和萤石等。
今后对废旧锂电池回收技术的研究将朝着降低成本、减少二次污染、增加回收材料种类、提高回收率等方向进行。同时,低能源、低污染生物冶金的新方法在锂电池回收过程中的应用也将成为今后研发的一点。 锂电池回收的二次处理后的渗滤液可能含有多种金属元素,如锂、钴、镍、锰、铜、铝、铁等。通过大量的研究和试验,成熟的方法有溶剂萃取法、化学沉淀法、盐析法、离子交换法和电化学法。 从目标产物的回收率和纯度来看,溶剂萃取法在条件温和和回收效果方面比化学沉淀法有明显优势,但溶剂萃取法能耗高、工艺复杂。化学沉淀法虽然回收率高,但过程繁琐。在金属离子的处理中,不同化学性质的金属离子用盐析法处理,离子大小明显不同的离子可以用离子交换法或盐析法处理。由于金属离子性质的不同,离子交换法或电化学法相对简单,但对设备要求较高。此外电化学过程耗能较大,回收成本较高。