廢舊鋰離子電池若處理不好，會導(dǎo)致我國戰(zhàn)略金屬資源緊缺局面
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-21 16:46
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鋰離子電池回收處理技術(shù)
鋰離子電池由正極、負極、電解液、隔膜、集流體、外殼等部分組成。將電池的正極材料、導(dǎo)電劑及有機黏結(jié)劑均勻混合后涂抹在鋁箔集流體兩側(cè)，將負極材料、導(dǎo)電劑、有機黏結(jié)劑均勻混合后涂抹在銅箔集流體兩側(cè)，正負極中間用隔膜隔開，均浸在有機電解液中，最后用外殼包裹。廢舊鋰離子電池在回收之前必須徹底放電確保對人身沒有傷害后再進行拆解，除去外殼，分離電極正、負極材料、集流體、電解液等，然后再進行下一步的回收。
1.鋰離子電池外殼的回收
鋰電池外殼有鋼殼（方型很少使用）、鋁殼、鍍鎳鐵殼（圓柱電池使用）、鋁塑膜（軟包裝）等，還有電池的蓋帽，即電池正負極的引出端。回收外殼前需對廢舊鋰電池進行放電預(yù)處理后方可拆解，拆解后的塑料及鐵外殼可以回收。通常有：機械粉碎與篩分法，即通過機械破碎、過篩、分選出外殼材料；手工拆解，考慮到對人體的傷害情況盡量不采用這種方法；低溫冷凍后拆解，該工藝技術(shù)非常環(huán)保，但只能回收部分金屬材料和鋰鹽，回收效率低，無法對塑料實現(xiàn)有效回收。
2.正極材料的回收
鋰離子電池以含鋰的化合物作正極，只有鋰離子，無金屬鋰。通常為錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰等材料，目前大部分的鋰離子電池正極的活性物質(zhì)仍采用鈷酸鋰，因鎳鈷錳酸鋰結(jié)合了錳酸鋰和鈷酸鋰兩者材料的優(yōu)勢，吸引了眾多研究者的興趣，作為電動自行車和電動汽車的動力電池頗具潛力。
隨著這種不可再生礦產(chǎn)資源的耗竭，且正極材料占電池總成本的40%，如果將正極材料中的鈷、鎳、鋰等重金屬進行有效回收，變廢為寶，實現(xiàn)材料的循環(huán)利用，既可以緩解礦產(chǎn)資源危機又實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，同時還將帶來巨大的經(jīng)濟效益。
鋰離子電池因其優(yōu)異的使用性能如電壓高、比容量大、無記憶效應(yīng)等深受各電子產(chǎn)品制造廠商的喜愛，產(chǎn)量逐年增大。鋰離子電池目前已深入到我們工作和生活的每一個角落，可以說是隨處可見，手機、電腦、相機、充電寶、電動自行車、新能源汽車等都將鋰離子電池作為理想的電源。目前全國鋰離子電池總的消耗量在78億只左右。
目前我國手機總產(chǎn)量已超過20億部，如果一部手機配一塊鋰離子電池，這些電池的平均壽命為3年，那么3年后，我們身邊的廢舊鋰離子電池數(shù)量就可能達到數(shù)以百億塊。這還不包括筆記本電腦、照相機、充電寶等常用設(shè)備中所使用的鋰離子電池。隨著新能源汽車的日益普及，鋰離子電池在新能源汽車上的應(yīng)用又將帶動鋰離子電池的生產(chǎn)。從手機到電動自行車再到電動汽車，生活中的廢舊鋰離子電池越來越多，而資源卻愈加緊張，環(huán)保要求日益嚴格，面對數(shù)以萬計的廢舊鋰離子電池若處理不好，人們的身體健康將直接或間接地受到傷害。
手機鋰離子電池用時間久了會出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象，受外力后可能出現(xiàn)破損，電池中含有不穩(wěn)定的電解質(zhì)溶液，泄露會污染環(huán)境。其電解質(zhì)六氟磷酸鋰（LiPF6）在潮濕的空氣中會分解生成有害物質(zhì)，而碳酸酯類有機溶劑會對水、大氣和土壤造成嚴重污染，嚴重危害生態(tài)系統(tǒng)。即使廢鋰電池沒有發(fā)生破損現(xiàn)象，但如果與生活垃圾一起填埋，久而久之，滲出的重金屬鈷、銅等也會對環(huán)境構(gòu)成潛在的污染。數(shù)據(jù)顯示，1個20g的廢舊手機鋰電池可污染6000m3的水資源、污染1km2的土地長達50年左右?？梢?，如果將數(shù)以百億塊的手機廢電池隨意和垃圾一起處置，對人類環(huán)境所造成的污染可想而知。
其實，廢舊鋰電池可以回收再利用，如一些有價重金屬極具回收價值。通常，廢舊鋰離子電池中鈷、鋰、鎳的比例分別為5%～15%、2%～7%、0.5%～2%，這些金屬都是一次資源。尤其是金屬鈷，因沒有單獨的礦床，大多伴生于銅、鎳礦中，且品位較低，故非常稀少、價格較貴，如果得到有效回收可緩解我國鈷資源緊缺的問題。除此之外，廢舊鋰電池中還含有銅、鋁、鐵等金屬元素，都可以回收再利用，實現(xiàn)物盡其用、變廢為寶，不僅環(huán)境效益顯著，而且經(jīng)濟效益客觀。
廢舊鋰電池回收處理，有助于形成“生產(chǎn)—回收—再生產(chǎn)”的循環(huán)鏈，解決廢舊鋰電池污染和廢物利用的問題，實現(xiàn)新能源汽車的持續(xù)發(fā)展，緩解我國戰(zhàn)略金屬資源緊缺局面。
