鋰電池的污染問題一般有哪些?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-10-31 21:49
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從鋰電池各個成份對人體毒性上看鋰電池的污染問題。其組成有以下幾種:
1. 正負極集流體。正極用鋁箔,負極用銅箔,還可能焊一些鎳帶做連接導電用。這些基本沒有毒性?,F(xiàn)在出現(xiàn)的一些廢舊鋰電池回收單位就是靠回收這些和鋼殼鋁殼掙錢??苫厥绽?,無污染。
2. 負極材料。一般是石墨,少數(shù)可能是鈦酸鋰或是硅基材料。石墨分為,天然石墨和人造石墨,天然石墨來源于石墨礦,然后再進行一些加工,這個天然石墨的開采,污染還是比較嚴重的,主要是對呼吸道的損壞。人造石墨,是用石油焦或是瀝青等高分子物高溫石墨化制成,基本無污染。中度污染,回收情況不明。
3.正極材料。目前的正極有磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料、鈷酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰。磷酸鐵鋰,一般用作汽車電池或是儲能電池,無毒性。錳酸鋰,電動自行車電池,無毒性。三元材料:鎳鈷錳酸鋰,用途廣泛,電動自行車、電子產品、航模等,鈷元素有毒。鈷酸鋰,數(shù)碼類的產品,手機、pad等,中等毒性。
4.電解液。為有機溶劑和鋰鹽組成,有機溶劑一般有PC、EC、DEC、DMC、DME等,其中DMC為微度,其他是無毒。鋰鹽是六氟磷酸鋰(用的最多,也有其他鋰鹽),遇水則水解生成HF,有毒。
5.外殼。有幾大類:鋁殼、鋼殼、塑料殼、鋁塑膜。其中鋁殼、鋼殼無毒。塑料殼和鋁塑膜則是白色污染。
6.隔膜。一般是聚烯烴類的微孔薄膜,PP、PE,白色污染。
7.粘結劑。目前一般有丁苯橡膠SBR、聚偏氟乙烯PVdF、還有一些丙烯酸類的粘結劑由,有白色污染。
8.溶劑。鋰電加工過程中使用到的物質主要是NMP(微毒),用作是正負極的溶劑,在制造過程中蒸發(fā)掉,企業(yè)需要控制其排放量,并且回收。
目前鋰電存在的污染問題主要有三大類:
第一、生產過程中清洗正負極制漿的設備和涂布設備造成的污染,這兩個是包括正極負極材料、NMP、膠等物質,一些企業(yè)控制不好,導致含毒廢水泄露。
第二、生產過程中清洗注電解液時的用品,可能導致含電解液的水流入下水道。一般情況下,技術研發(fā)人員很可能將水直接排入下水道。
第三、NMP回收不徹底
理論上是都可以回收,實際上動力電池回收沒有很大的經(jīng)濟價值。世界著名的材料化學、熔鹽物理化學、電化學專家Donald Sadoway舉例說,“平時的食品飲料罐很多都用鋁包裝,鋁的回收是很容易的。但是,造一架飛機寧肯用新的鋁,也不會用回收的鋁。因為回收的鋁里面會有很多雜質,把雜質去除所花的成本要比用新的鋁還貴,所以從經(jīng)濟效益來說直接就用新的材料。目前主流的鋰電池里面的分子、層次、結構太復雜,回收可能是可以回收,但是要把這么復雜的結構,把里面有用的成分提取出來,循環(huán)使用,本身這個成本就很高。
大家都在提資源循環(huán)利用也許是因為基于幾個假設:第一,地球上的資源有限,第二,廢料可能不加以循環(huán)利用,就會成為垃圾,而垃圾的填埋跟著就成為一個大問題。但是,很多時候也需要綜合地去考慮問題,有些可能還不如不循環(huán)利用來得好。
目前電動汽車使用的鋰電池結構,可能就需要在最初設計的時候進行創(chuàng)新,把它的循環(huán)利用考慮進去,結構不要這么復雜,能用更方便、更低的成本去回收循環(huán)利用,這樣問題才能得到解決。
比較起來,鉛酸電池的回收工藝就簡單的多,所以現(xiàn)在一個有趣的現(xiàn)象是,小區(qū)里便宜的鉛酸電池電動車要小心被盜,比較貴的鋰電電動車沒人偷,因為沒有人收鋰電池。
















