鋰電池產(chǎn)線生產(chǎn)過程，以及使用過程中會不會引起（氣體、水和土壤）污染？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-19 20:48
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自己一直在研究鋰電池，不過生產(chǎn)實際上一直接觸的比較少，所以專門問了已經(jīng)工作的同學(xué)查閱了相關(guān)的資料，希望能得到接近真實的答案，也希望能得到各位的指點和斧正。
其實，污染要看怎么看，這里可能強調(diào)的是其他電池的對比，然后主要是指鋰離子電池，因為鋰原電池現(xiàn)在生產(chǎn)的企業(yè)也比較少。
摘自"battery knowledge"
極片制成過程：在這幾個環(huán)節(jié)過程中，以國內(nèi)主流磷酸鐵鋰的體系，甚至是三元體系，不存在比較大的污染，當然三元體系可能和鈷酸鋰還是有一定的污染的，比如說鈷、錳、鎳都算是重金屬，但是相對來說還算是比較環(huán)保。其中，磷酸鐵鋰最為環(huán)保。
剩余部分，除了按上面所說材料的污染，注液中溶劑主要是環(huán)狀/鏈狀碳酸酯或者羧酸酯。溶質(zhì)主要是鋰鹽六氟磷酸鋰，添加劑主要是成膜添加劑、阻燃添加劑、導(dǎo)電添加劑、改善低溫放電添加劑。整個過程污染也都還好，當然化學(xué)藥劑，不注意其控制，對環(huán)境肯定是有污染的。至于最后封裝和化成，那污染就更小了。圖示幾種不同的生產(chǎn)方法如下：
3.再談?wù)劵厥詹糠?br /> 對于鈷酸鋰和三元體系，當然還是有回收必要的，畢竟里面含有重金屬。但是，磷酸鐵鋰，除了內(nèi)部電解液等等基本無害，對比其他電池也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害中金屬元素和物質(zhì)，所以污染相對較小。
不過，廢舊鋰離子電池中的物質(zhì)進入環(huán)境中還是可造成重金屬鎳、鈷污染(包括砷)，氟污染，有機物污染，粉塵和酸堿污染。廢舊鋰離子電池的電解質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，如 LiPF6,LiAsF6,LiCF3S03,HF,P201等，溶劑及其分解和水解產(chǎn)物，如 DME,甲醇、甲酸等，都是有毒有害物質(zhì)，還是需要將廢舊鋰電池送到有資質(zhì)的地方進行統(tǒng)一處理，不要隨意丟棄。
其實，污染要看怎么看，這里可能強調(diào)的是其他電池的對比，然后主要是指鋰離子電池，因為鋰原電池現(xiàn)在生產(chǎn)的企業(yè)也比較少。
鋰電池產(chǎn)線生產(chǎn)過程，以及過程中會不會引起（氣體、水和土壤）污染？就現(xiàn)階段鋰電池生產(chǎn)過程，鋰電池（Li-ion）是不會有（有毒重金屬）污染的。
1.從電池本身先說起
當然，這個概念是相對的，和鉛酸，鎳鉻電池，它的污染是很小的，沒有重金屬污染。但是對于環(huán)境，還是肯定有害的（化學(xué)啥東西不毒？）。
電極材料和電解質(zhì)及溶劑可能污染：
需要再次說明的是，這些和傳統(tǒng)的電池相比，污染都是極低的。
2.再說的生產(chǎn)電池的工序中可能產(chǎn)生的污染。（圖片摘自Lithium-ion batteries:A Japanese tech growth story?）
極片制成過程：在這幾個環(huán)節(jié)過程中，以國內(nèi)主流磷酸鐵鋰的體系，甚至是三元體系，不存在比較大的污染，當然三元體系可能和鈷酸鋰還是有一定的污染的，比如說鈷、錳、鎳都算是重金屬，但是相對來說還算是比較環(huán)保。其中，磷酸鐵鋰最為環(huán)保。
剩余部分，除了按上面所說材料的污染，注液中溶劑主要是環(huán)狀/鏈狀碳酸酯或者羧酸酯。溶質(zhì)主要是鋰鹽六氟磷酸鋰，添加劑主要是成膜添加劑、阻燃添加劑、導(dǎo)電添加劑、改善低溫放電添加劑。整個過程污染也都還好，當然化學(xué)藥劑，不注意其控制，對環(huán)境肯定是有污染的。至于最后封裝和化成，那污染就更小了。圖示幾種不同的生產(chǎn)方法如下：
3.再談?wù)劵厥詹糠?br /> 對于鈷酸鋰和三元體系，當然還是有回收必要的，畢竟里面含有重金屬。但是，磷酸鐵鋰，除了內(nèi)部電解液等等基本無害，對比其他電池也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害中金屬元素和物質(zhì)，所以污染相對較小。
不過，廢舊鋰離子電池中的物質(zhì)進入環(huán)境中還是可造成重金屬鎳、鈷污染(包括砷)，氟污染，有機物污染，粉塵和酸堿污染。廢舊鋰離子電池的電解質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，如 LiPF6,LiAsF6,LiCF3S03,HF,P201等，溶劑及其分解和水解產(chǎn)物，如 DME,甲醇、甲酸等，都是有毒有害物質(zhì)，還是需要將廢舊鋰電池送到有資質(zhì)的地方進行統(tǒng)一處理，不要隨意丟棄。
討論鋰電池含有有毒物質(zhì)較少，討論他的污染問題并不是很有意義。主要看生產(chǎn)企業(yè)的管控，生產(chǎn)化學(xué)農(nóng)藥的管控的好，同樣很好，相反，生產(chǎn)鋰電池的企業(yè)不加管控，那也不能忽視。
從各個成分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，一般，正極用鋁箔，負極用銅箔，還可能焊一些鎳帶做連接導(dǎo)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。標簽：可回收利用，無污染。
2. 負極一般是石墨，少數(shù)可能是鈦酸鋰或是硅基材料，當然錫基負極也有，但是太他媽的高端了，現(xiàn)在沒人用。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，大家可以搜一下；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。有一些鋰電池中石墨浮選的回收方法，但是不知道現(xiàn)在應(yīng)用的怎么樣了，肯定可以回收。鈦酸鋰的生產(chǎn)流程不清楚。硅基負極基本無污染。按照用量最大的石墨進行評估。標簽：中度污染，回收情況不明。
3.正極：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(chǎn)品、航模等，鈷元素有毒。鈷酸鋰，數(shù)碼類的產(chǎn)品，手機、pad等，中等毒性。鎳鈷鋁酸鋰：不明，猜測和鎳鈷錳酸鋰一樣。
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(jié)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(jié)劑。這些就當做是白色污染吧。
從各個成分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，一般，正極用鋁箔，負極用銅箔，還可能焊一些鎳帶做連接導(dǎo)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。標簽：可回收利用，無污染。
2. 負極一般是石墨，少數(shù)可能是鈦酸鋰或是硅基材料，當然錫基負極也有，但是太他媽的高端了，現(xiàn)在沒人用。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，大家可以搜一下；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。有一些鋰電池中石墨浮選的回收方法，但是不知道現(xiàn)在應(yīng)用的怎么樣了，肯定可以回收。鈦酸鋰的生產(chǎn)流程不清楚。硅基負極基本無污染。按照用量最大的石墨進行評估。標簽：中度污染，回收情況不明。
3.正極：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(chǎn)品、航模等，鈷元素有毒。鈷酸鋰，數(shù)碼類的產(chǎn)品，手機、pad等，中等毒性。鎳鈷鋁酸鋰：不明，猜測和鎳鈷錳酸鋰一樣。
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(jié)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(jié)劑。這些就當做是白色污染吧。
