負(fù)極材料的回收

鋰電池負(fù)極材料的種類(lèi)繁多：①金屬材料，如鋰金屬。②無(wú)機(jī)非金屬材料，主要是碳材料、硅材料及其他非金屬的復(fù)合材料。③過(guò)渡金屬氧化物。目前應(yīng)用較多的是碳、石墨類(lèi)和非石墨類(lèi)碳材料。鈦酸鋰因具有非常優(yōu)異的循環(huán)壽命、安全性和倍率性能，也可作為負(fù)極材料在電動(dòng)汽車(chē)上使用，主要的缺點(diǎn)是會(huì)降低電池的能量密度。也有一些公司開(kāi)發(fā)用錫合金作負(fù)極材料，但仍處于研究階段，應(yīng)用較少。導(dǎo)電集流體使用厚度7～15μm的電解銅箔，故可以回收其中的銅(含量達(dá)35%左右)，對(duì)于粘附于其上的碳粉，也可回收用作塑料、橡膠等的添加劑。因此，首先得對(duì)廢鋰電池負(fù)極組成材料進(jìn)行有效分離，最大限度地實(shí)現(xiàn)廢鋰電池資源化利用。

通過(guò)錘振破碎有效實(shí)現(xiàn)碳粉與銅箔間的相互剝離，再根據(jù)顆粒間尺寸差和形狀差的振動(dòng)過(guò)篩初步分離銅箔與碳粉。銅箔在大于0.250mm粒級(jí)范圍內(nèi)富集而碳粉在小于0.125mm粒徑范圍內(nèi)富集，根據(jù)粒徑不同可直接進(jìn)行回收利用。

對(duì)于粒徑為0.125～0.250mm的破碎顆粒，采用氣流分選法實(shí)現(xiàn)銅與碳粉間的有效分離。通過(guò)錘振破碎、振動(dòng)篩分與氣流分選組合工藝可實(shí)現(xiàn)廢鋰電池負(fù)極材料中金屬銅與碳粉的資源化利用。

有機(jī)電解液及隔膜的回收

對(duì)于數(shù)碼類(lèi)廢舊鋰離子電池電解液大多不回收，通常采用火法將其燒掉；而作為動(dòng)力電源的鋰離子電池其電解液占電池成本的15%左右，含有豐

富的鋰離子，回收價(jià)值較高。而且目前常用的電解液一般都選用LiPF6的碳酸脂類(lèi)有機(jī)溶液，在潮濕的空氣中，LiPF6會(huì)水反應(yīng)生成有害氣體氟化氫，可見(jiàn)，有效回收電解液不僅可以減少有害氣體排放，還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。鋰電池的隔膜帶有微孔結(jié)構(gòu)，可以禁止電子通過(guò)而使鋰離子自由通過(guò)，一部分電解質(zhì)分散于電極和隔膜的空隙中，故一并將隔膜進(jìn)行回收處理。

電極、隔膜在合適的溶劑中浸泡一定時(shí)間后，電解質(zhì)將完全脫出進(jìn)入溶劑中。聚碳酸酯（PC）相對(duì)介電常數(shù)較大，有利于鋰鹽的溶解。童東革、賴(lài)瓊鈺、吉曉洋等將電解質(zhì)和隔膜在PC溶劑中浸泡一段時(shí)間后，回收得到的電解質(zhì)LiPF6可重新用于電池。

加拿大的一家公司曾通過(guò)低溫技術(shù)降低電解液中各組分的相對(duì)活性，然后用NaOH溶液對(duì)電解液進(jìn)行中和從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池電解液的回收處理。

三、鋰電池回收所面臨的困境

1.人們對(duì)廢舊鋰電池回收的意識(shí)薄弱

大多數(shù)人對(duì)于使用后的廢舊鋰電池不知如何處置，政府也沒(méi)有設(shè)立專(zhuān)門(mén)的回收機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致大量的鋰電池隨著垃圾一起掩埋；另一方面廢舊鋰電池的回收需有足夠的回收量才有重新利用的價(jià)值，政府機(jī)構(gòu)需大力宣傳鋰電池的回收的意義喚醒民眾的回收意識(shí)，鋪設(shè)回收網(wǎng)絡(luò)，形成廢舊鋰電池的回收體系。

2.廢舊鋰電池回收處理復(fù)雜，成本高

廢舊鋰電池經(jīng)過(guò)材料拆分后，需經(jīng)多道工序進(jìn)行回收，工藝較為復(fù)雜，因此，這是一門(mén)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、經(jīng)濟(jì)效益又低的生意，沒(méi)有企業(yè)愿意去做。目前還沒(méi)有相關(guān)的政策支持鋰電池的回收，且環(huán)境方面暫時(shí)也沒(méi)有受到太大影響。

3.政府扶持力度不夠

政策法規(guī)配套還不夠完善。目前鋰離子電池的回收基本是小公司在做，還未成氣候，動(dòng)力鋰電池回收、拆解的產(chǎn)業(yè)規(guī)范，回收渠道的規(guī)范化、規(guī)?；?，隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，還有待進(jìn)一步完善。

四、展望

隨著科技的發(fā)展，鋰電池在安全性及使用壽命方面都有了很大的提高，但鋰電池的回收利用沒(méi)有跟上步伐。隨著新能源汽車(chē)需求的全面攀升，鋰離子電池將會(huì)供不應(yīng)求，若只有制造電池的企業(yè)，沒(méi)有電池回收機(jī)構(gòu)，廢電池?zé)o處處置，新能源的發(fā)展也就失去了其原有的意義。有專(zhuān)家預(yù)測(cè)廢舊動(dòng)力鋰電池回收市場(chǎng)將從2018年開(kāi)始爆發(fā)，3～5年后的回收市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步瘋長(zhǎng)，故成立專(zhuān)門(mén)的回收機(jī)構(gòu)對(duì)動(dòng)力鋰離子電池進(jìn)行回收再利用已迫在眉睫?？傊瑢?shí)現(xiàn)鋰電池的可持續(xù)發(fā)展與緩解能源危機(jī)、生態(tài)環(huán)境、節(jié)能減排等關(guān)系密切，利國(guó)利民，對(duì)工業(yè)發(fā)展具有巨大的推動(dòng)作用。