廢舊電池回收利用的原理是什么？廢舊鋰電池的危害主要集中在什么上？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-21 21:37
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廢舊電池回收利用是指把使用過的電池通過回收再次利用，鋰離子電池因?yàn)榫哂心芰扛摺o記憶性、質(zhì)量輕、壽命長等優(yōu)點(diǎn)而被用于移動(dòng)電話、筆記本電腦、數(shù)碼播放器等電子設(shè)備中，并有望在電動(dòng)汽車、航天和儲(chǔ)能等方面應(yīng)用。
廢舊離子電池成分組成復(fù)雜，具有顯著的資源性和污染性，需要綜合的工藝才能實(shí)現(xiàn)失效鋰離子電池的無害化和資源化。目前針對廢舊鋰離子電池的回收方案中大部分為針對正極活性材料的分別回收，回收流程長，工藝復(fù)雜，且分離方法包含萃取等易產(chǎn)生廢舊有機(jī)物的高污染方法。
目前有專利技術(shù)的回收有以下幾種：
1. 公開號(hào)為CN105591171A的中國專利文獻(xiàn)提出了一種廢舊鎳鈷錳三元鋰離子電池的正極材料的回收方法：該方法將正極材料加堿溶解，分離獲得溶解液和不溶物，而后通過調(diào)節(jié)反復(fù)調(diào)節(jié)pH，添加碳酸鹽沉淀不同金屬。
2. 公開號(hào)為CN105870529A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種廢舊鋰離子電池回收方法，將正極材料置于NMP中浸泡，超聲處理，獲得集流體和正極材料。
3. 公開號(hào)為CN103035977A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種從廢舊鋰離子電池中分離回收鋰的方法：通過雙氧水酸氧化浸出的工藝，將廢舊鋰離子電池放電后進(jìn)行拆分，去掉電池外殼；對電池芯進(jìn)行粉碎；將粉碎后的電池芯用無機(jī)酸和氧化劑進(jìn)行浸出，過濾，得到濾液；將濾液的pH值調(diào)到大于或等于8，過濾除去雜質(zhì)和沉淀，得到含鋰離子的回收液；用樹脂吸附回收液中的鋰離子；對樹脂進(jìn)行解吸附，得到分離回收的鋰鹽。
4. 公開號(hào)為CN105789724A、CN106532172A等中國專利文獻(xiàn)也公開了類似的在酸性條件下通過雙氧水氧化浸出工藝。
2023年廢舊動(dòng)力鋰電池市場將達(dá)250億元！
隨著我國新能源汽車的快速發(fā)展,我國即將迎來動(dòng)力電池的大規(guī)模退役，未來5年國內(nèi)廢舊動(dòng)力電池梯次利用市場將達(dá)到80億元,回收拆解市場將達(dá)到51億元。大量鋰離子電池進(jìn)入市場，廢舊鋰離子電池回收和再利用問題也成為行業(yè)重大挑戰(zhàn)。
今年新能源汽車動(dòng)力電池將逐步進(jìn)入大規(guī)模報(bào)廢回收期，預(yù)計(jì)到2020 年我國動(dòng)力電池回收量將超過22萬噸，2022年將達(dá)到42.2萬噸。鋰電池在結(jié)束其使用周期以后，需要進(jìn)行回收處理，主要出于對環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性的考慮。因?yàn)殇囯姵乩锩嫱ǔ：休^多有害物質(zhì)，Ni、Co、磷化物生態(tài)毒性得分超過1000，被認(rèn)為是高危物質(zhì)。廢舊鋰電池的危害主要集中在其中所含的少量的重金屬上，如鉛、汞、鎘等。這些有毒物質(zhì)通過各種途徑進(jìn)入人體內(nèi)，長期積蓄難以排除，損害神經(jīng)系統(tǒng)、造血功能和骨骼，甚至?xí)掳?/span>
除了環(huán)保方面的考量，電池材料回收具備多重經(jīng)濟(jì)價(jià)值，包括能量價(jià)值再挖掘和材料再生價(jià)值。以磷酸鐵鋰電池為例，雖然其中不包含鈷、鎳等高價(jià)的稀有金屬，但廢舊電池中的鋰含量達(dá)到1.10%，顯著高于我國開發(fā)利用的鋰礦(鋰礦山中Li2O平均品位為0.8-1.4%，對應(yīng)到鋰含量僅0.4-0.7%)。我國雖然鋰礦資源豐富，但是因?yàn)榉鶈T遼闊以及開采難度等原因?qū)е庐a(chǎn)出較少，鋰資源供給有限，90%以上的需求都依賴進(jìn)口。
總的來說，廢舊鋰電池環(huán)境危害大，但回收價(jià)值高，所含金屬元素多為我國較為稀缺、進(jìn)口依賴較高的金屬資源。同時(shí)對于企業(yè)來說，廢舊鋰電的回收也蘊(yùn)含著商機(jī)，經(jīng)過有效的回收處理，能夠?yàn)殡姵厣a(chǎn)商約大量的生產(chǎn)成本，具有非常高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
鋰電池拆解回收則是對電池容量損耗嚴(yán)重的報(bào)廢電池進(jìn)行資源化處理，是回收有利用價(jià)值的再生資源。廢舊電池所創(chuàng)造的回收市場規(guī)模在2018年將超過53億元，2020年將超過100億元，2023年廢舊動(dòng)力鋰電池市場將達(dá)250億元。針對鋰電池的特點(diǎn)，潔普環(huán)保的研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出專門破碎鋰電池的一站式解決方案，從輸送、破碎、消防、操作等各方面考慮，解決了破碎鋰電池拆解難題。潔普環(huán)保智能固廢破碎設(shè)備通過液壓或電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)刀軸正反旋轉(zhuǎn)，刀軸上的動(dòng)刀相鄰刀面刃口形成剪切、動(dòng)刀刀尖與隔套圓柱面形成剪切、刀軸的扭力和速差形成的撕扯從而達(dá)到破碎效果。設(shè)備整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，運(yùn)行低噪音，振動(dòng)小，操作簡便、性能穩(wěn)定，是為廢舊鋰電池回收利用前期的破碎，減容處理的優(yōu)選設(shè)備。
隨著人們環(huán)境意識(shí)的逐步增強(qiáng)，廢舊鋰電池包的環(huán)境污染、合理處置問題等也越發(fā)引起廣泛的重視。潔普環(huán)保認(rèn)為，相關(guān)部門應(yīng)盡快完善法律法規(guī)，嚴(yán)厲打擊非法回收處置廢舊鉛蓄電池。同時(shí)動(dòng)員社會(huì)多方面力量，共同建立科學(xué)完整的回收體系。同時(shí)，通過產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)管理，推動(dòng)鋰電池“生產(chǎn)-消費(fèi)-回收-利用”的良性循環(huán)，推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈提升環(huán)保技術(shù)水平，促進(jìn)資源循環(huán)利用，共同推進(jìn)我國電池產(chǎn)業(yè)綠色循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。
