有人把電池回收稱(chēng)為新能源汽車(chē)行業(yè)的“最后一公里”。動(dòng)力電池回收首先是一個(gè)安全問(wèn)題。如果車(chē)主私自拆卸電池,危險(xiǎn)的概率很大,所以動(dòng)力電池必須從安全的角度進(jìn)行回收。
從環(huán)保角度看,鋰離子電池和鉛酸電池污染不大,但并不意味著沒(méi)有污染,如磷、氟等物質(zhì)。
另一個(gè)重要的觀點(diǎn)是,從資源的角度來(lái)看,新能源汽車(chē)將難以在不回收動(dòng)力電池的情況下發(fā)展。以鈷資源為例,中國(guó)鈷的進(jìn)口量為95%,幾乎沒(méi)有。目前,中國(guó)約70%的石油來(lái)自進(jìn)口,這已經(jīng)上升到資源戰(zhàn)略的問(wèn)題。如果95%的鈷依賴(lài)進(jìn)口,就不會(huì)有更多的資源密集型,所以動(dòng)力電池必須回收利用。
回收利用1:梯級(jí)利用
在電池回收方面,首先,梯級(jí)利用不僅可以節(jié)約資源,而且還可以使
磷酸鐵鋰等電池進(jìn)一步利用廢熱。在回收過(guò)程中,它具有較大的價(jià)值,因此梯級(jí)利用是非常值得考慮的。
目前梯級(jí)利用的主要問(wèn)題是什么?如果對(duì)電池進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的選擇和改造,成本相當(dāng)高。而且很多車(chē)輛在設(shè)計(jì)上都怕接觸不良,所以電池組是一步一步焊接使用的??梢哉f(shuō),這是非常困難和昂貴的。
另一個(gè)重要的應(yīng)用是鐵塔和能量?jī)?chǔ)存。動(dòng)力電池在這一領(lǐng)域起著非常重要的作用。這個(gè)領(lǐng)域的人也知道很多。其他方面,如小型家用儲(chǔ)能、電動(dòng)自行車(chē)等形式的梯級(jí)利用,都非常值得關(guān)注。
回收二:低溫冷凍粉碎
還需要引入材料回收。鐵鋰電池和三元鋰電池的成分可能略有不同,但差別不大。從理論上講,這些部件都希望回收利用,希望在回收過(guò)程中盡量減少和控制污染,這是非常值得研究的。
美國(guó)的TooCo公司是國(guó)外電池回收的代表性公司。他們有一種叫做低溫冷凍破碎的液氮冷凍技術(shù)。在超過(guò)零下100度的條件下,電池的電解液完全凝固。沒(méi)有安全問(wèn)題和電池放電問(wèn)題。在如此低的溫度下,粘合劑變得易碎,容易分離。
在動(dòng)力電池低溫冷凍破碎后,采用濕法冶金,用酸和堿提取酸溶的粉末材料,然后提取鈷鹽、鹽等附件并進(jìn)行分解。當(dāng)然,仍會(huì)有一些不相容的材料難以回收。
回收3:火法冶金
此外,國(guó)外還存在比較主流的火法冶金。美國(guó)另一家公司,MITCO公司是一家以火法冶金為主要途徑的公司。在高溫電弧爐中對(duì)電池進(jìn)行分類(lèi)、初步拆卸和熔化具有非常重要的特點(diǎn)。我們稱(chēng)之為冶金中的高溫冶煉和火法冶金。
在幾千度的高溫下,燃燒在電池中的所有東西,如石墨、碳黑、隔膜電解液,都會(huì)被燒掉。在燃燒過(guò)程中適當(dāng)?shù)目刂瓶梢詼p少金屬氧化物到金屬合金。同時(shí),一些活性金屬如銅和鋁將以氧化物渣的形式漂浮在金屬合金溶液的表面上。
粉末冶金的缺點(diǎn)是能耗高,但具有十分重要的優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)技術(shù)胃口很好,任何電池都可以放進(jìn)去。
恢復(fù)IV:物理恢復(fù)過(guò)程
物理法回收過(guò)程中有幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。第一種稱(chēng)為精確拆卸,然后對(duì)材料進(jìn)行修復(fù)。與以往的濕法冶金相比,材料是由其他材料修復(fù)的,而技術(shù)是直接合成電池材料。當(dāng)然,有很多細(xì)節(jié)。
在一些電氣性能和霧化性能的比較研究中,包括低溫性能和速率性能,將修復(fù)材料與所購(gòu)材料進(jìn)行比較,修復(fù)材料的循環(huán)性能是1700倍。物理方法中會(huì)有少量雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在可控范圍內(nèi)影響不大。
總的來(lái)說(shuō),采用物理法回收工藝的材料性能還是很接近新買(mǎi)來(lái)的材料。這個(gè)技術(shù)以物理法為主,沒(méi)有污染,工藝流程比較短,預(yù)測(cè)凈利率大概會(huì)達(dá)到20%。