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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。
随着电池回收容量和规模的不断扩大,集成技术的不断成熟,储能系统成本将进一步降低,经过性和可靠性的长期测试,磷酸铁锂电池储能系统有望在风力发电、光伏发电等可再生能源发电并网及提高电能质量方面得到广泛应用。 [2] 2电网调峰。电网调峰的主要手段一直是抽水蓄能电站。由于抽水蓄能电站需建上、下两个水库,受地理条件限制较大,在平原地区不容易建设,而且占地面积大,维护成本高。采用磷酸铁锂电池储能系统取代抽水蓄能电站,应对电网尖峰负荷,不受地理条件限制,选址自由,投资少、占地少,维护成本低,在电网调峰过程中将发挥重要作用。 [2] 3分布式电站。大型电网自身的缺陷,难以保障电力供应的质量、效率、可靠性要求。对于重要单位和企业,往往需要双电源甚至多电源作为备份和保障。磷酸铁锂电池储能系统可以减少或避免由于电网故障和各种意外事件造成的断电,在保证医院、银行、指挥控制中心、数据处理中心、化学材料工业和精密制造工业等可靠供电方面发挥重要作用。 [2] 4UPS电源。中国经济的持续高速发展带来的UPS电源用户需求分散化,使得更多的行业和更多的企业对UPS电源产生了持续的需求。 [2]
磷酸铁锂电池回收,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V。 充电过程中,磷酸铁锂中的部分锂离子脱出,经电解质传递到负极,嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子,自外电路到达负极,维持化学反应的平衡。放电过程中,锂离子自负极脱出,经电解质到达正极,同时负极释放电子,自外电路到达正极,为外界提供能量。 [1] 磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、性能好、自放电率小、无记忆效应的优点。