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动力电池的回收利用主要包括两种方法,即报废拆解与梯次利用。目前政策引导是鼓励先梯次利用、再拆解回收,以充分发挥废旧电池的经济效益。但受制于电池均一性和成本影响,目前梯次利用的量比较小。数据显示,2017年,全国报废拆解和梯次利用的锂电池(含数码锂电)共8.3万吨,其中电池拆解占比高达95%。 报废拆解是当前主流 目前,动力电池回收基本通过报废拆解实现。动力电池报废拆解的流程是:放电、拆解电池系统、拆解电池模组、电池包处理和材料提纯,从而实现从废旧动力电池系统向可再次利用的高纯锂盐和高纯过渡金属的转变。锂电回收的核心环节在于电池包处理和材料提取,在这两个环节采用物理、化学或者生物的方法,将废旧动力电池中的金属元素提纯,生产可再次利用的动力电池所需的原材料。 动力电池拆解回收目前主要集中在对正极材料的回收上,回收方法有干法回收、湿法回收和生物回收技术。 干法回收主要是指使用机械分选法和高温热解法直接实现各类电池材料或者有价金属的回收,但是确定也比较明显,容易造成二次污染而且能耗高,不符合节能减排的环保政策。 湿法冶金方法是对锂电池进行破碎分选一溶解浸出一分离回收的处理过程。这一方法的优势就是产品纯度高,化学反应选择多,对操作和设备要求低,但是缺点是反应速度慢,工艺复杂、成本偏高。 生物回收技术主要是利用微生物浸出,将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来,实现目标组分与杂质组分分高,终回收锂、钴、镍等有价金属,但是目前微生物菌类培养困难,浸出环境要求高。 具体采用哪种方法,根据电池种类不同,会有不同的工艺流程,但是值得注意的是,任何工艺,每一步、每一个细节,如果处理不当,都可能会涉及电池和处理中的二次污染问题。国外部分企业目前已经实现了工业化处理废旧动力电池,它们采用不同的技术手段,回收的材料以锂钴镍等金属为主。我国动力电池回收企业如格林美、邦普循环等在资源再生领域深耕多年,工艺水平已经达到国际水准。 梯次利用是发展方向 目前摆在梯次利用面前的有两个技术问题,离散整合技术和寿命检测技术。动力电池发展至今,不同厂商电池的一致性较低,这对梯次利用造成了很大障碍。同时,电池的容量、电压、内阻等在梯级利用时,会在很少的循环次数下形成断崖式下跌,对后期使用维护造成极大困难。整体来看,梯次利用的投入成本仍高于采购新电池的成本,因此目前国内的退役动力电池梯次利用仍处在试点阶段。 中国铁塔有着庞大的基站、储能布局,足够承接退役磷酸铁锂动力电池规模。政府鼓励电池企业和车企与铁塔合作,开展动力电池梯次利用试点。2018年7月25日,工信部等七部门联合发布《关于做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》,扩大梯次利用试点范围,以17个省市和地区以及中国铁塔股份有限公司为试点,做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作。 相比之下,国外企业在梯次利用上走得更快。例如,4REnergy公司是日产汽车与住友商事株式会社在2010合资成立的,致力于实现日产聆风的锂电池二次商业化利用,回收日本和美国市场中聆风汽车的废旧电池用于住宅及商用的储能设备,目前已经推出两款储能电池产品。 总的来说,随着针对电池管理的技术标准出台,对电池的跟踪检测会逐渐普及,未来梯级利用的空间将非常大,并成为主流方法之一。
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废旧电池回收对环境的污染问题正逐渐为世人所重视,废电池的回收、处理利用是一项系统工程,人们一直在寻求技术上可行、经济上可取的科学处理方法。废旧电池的无害化处理和综合利用对保护环境、节约资源意义重大,是功在当代,利在千秋的壮举。 回收过程编辑 播报 废旧电池回收 [4] 处理过程大致有以下的几点: 1、分类:可以将回收的废旧电池砸烂,剥去锌壳和电池底铁,取出铜帽和石墨棒,对于余下的黑色物则是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物,将上面物质分别集中收集后加工进行处理后,我们就可以得到一些有用的物质。当中的墨棒经过水洗、烘干可再用作电极。 2、制锌粒:将剥去的锌壳洗净后置于铸铁锅当中,加热过后并保温2个小时,除去了上面的一层浮渣,倒出进行冷却,然后滴在铁板之上,等等到凝固之后很可以得到锌粒。 3、回收铜片:我们可以将铜帽展平后再用热水洗净的,再加入一定量的10%的硫酸煮沸30分钟,以除去表面的氧化层,捞出洗净,烘干使可以得到铜片。 4、回收氯化铵:我们把黑色物质放到缸当中,再加入60oC的温水进行搅拌一个小时,这样就会使得氯化铵全部的溶解于水中,静止、过滤、水洗滤渣2次,收集母液。 5、回收二氧化锰:我们将过滤后的滤渣水洗3次,过滤,滤饼置入锅中蒸干除去少许的碳和其它的有机物,再放入到水中充分的进行搅拌30分钟,过滤,再将过滤的饼于100-110oC烘干,这样我们便可以得到二氧化锰。
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