在后續(xù)處理環(huán)節(jié),對(duì)鋰離子電池的回收技術(shù)有什么?

時(shí)間:2022-02-15

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導(dǎo)語(yǔ):目前,普遍的廢舊動(dòng)力電池的資源化回收過(guò)程包括預(yù)處理和后續(xù)處理兩個(gè)階段。預(yù)處理過(guò)程首先需要對(duì)徹底放電,然后對(duì)電池進(jìn)行拆解,以分離出正極、負(fù)極、電解液和隔膜等各組成部分。

  在后續(xù)處理環(huán)節(jié),主要目標(biāo)是對(duì)拆解后的各類廢料中的高價(jià)值組分進(jìn)行回收,以及更進(jìn)一步開(kāi)展電池材料再造或修復(fù);其中采用的技術(shù)方法可分為三大類:干法回收技術(shù)、濕法回收技術(shù)和生物回收技術(shù)。

  干法回收技術(shù)是指不通過(guò)溶液等媒介,直接實(shí)現(xiàn)各類電池材料或有價(jià)金屬的回收技術(shù)方法,主要包括機(jī)械分選法和高分熱解法。干法回收不經(jīng)過(guò)其他的化學(xué)反應(yīng),工藝流程較短,回收的針對(duì)性不強(qiáng),通常用于鋰電池中金屬的分離回收初步階段。

  部分企業(yè)已初步開(kāi)發(fā)出干法熱修復(fù)技術(shù),可對(duì)干法回收得到的粗產(chǎn)品進(jìn)行高溫?zé)嵝迯?fù);但這種方法產(chǎn)出的正、負(fù)極材料含有一定的雜質(zhì),其性能無(wú)法滿足新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的要求,多用于儲(chǔ)能或小動(dòng)力電池等場(chǎng)景。

  濕法回收技術(shù)是以各種酸堿性溶液為轉(zhuǎn)移媒介,將金屬離子從電極材料中轉(zhuǎn)移到浸出液中,再通過(guò)離子交換、沉淀、吸附等手段,將金屬離子以鹽、氧化物等形式從溶液中提取出來(lái)。濕法技術(shù)路線主要包括濕法冶金、化學(xué)萃取以及離子交換等三種方法。濕法回收技術(shù)工藝相對(duì)比較復(fù)雜,但該技術(shù)對(duì)鋰、鈷、鎳等有價(jià)金屬的回收率較高;同時(shí),藉由濕法回收技術(shù)得到的金屬鹽、氧化物等產(chǎn)品,其高純度能夠達(dá)到生產(chǎn)動(dòng)力電池材料的品質(zhì)要求;因而濕法回收技術(shù)也是國(guó)內(nèi)外技術(shù)領(lǐng)先回收企業(yè)所采用的主要回收方法。

  生物回收技術(shù)主要是利用微生物浸出,將體系的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶化合物并選擇性地溶解出來(lái),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)組分與雜質(zhì)組分分離,最終回收鋰、鈷、鎳等有價(jià)金屬。目前生物回收技術(shù)尚未成熟,如高效菌種的培養(yǎng)、培養(yǎng)周期過(guò)長(zhǎng)、浸出條件的控制等關(guān)鍵問(wèn)題仍有待解決。

  正如上所述,當(dāng)前回收效率更高也相對(duì)成熟的濕法回收工藝正日漸成為專業(yè)化處理階段的主流技術(shù)路線;格林美、邦普集團(tuán)等國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè),以及AEA、IME等國(guó)際龍頭企業(yè),大多采用了濕法技術(shù)路線作為鋰、鈷、鎳等有價(jià)金屬資源回收的主要技術(shù);部分企業(yè)也同時(shí)配套干法等多種回收技術(shù)以提高綜合回收效率。

  從另一個(gè)側(cè)面來(lái)看,無(wú)論是磷酸鐵鋰還是NCA三元材料,濕法技術(shù)進(jìn)行有價(jià)金屬回收后再造得到的正極材料,其比容量這一關(guān)鍵性能指標(biāo)均優(yōu)于干法技術(shù)修復(fù)后得到的正極材料。


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