鋰電池回收處理,指的是將報(bào)廢的鋰電池集中回收,通過(guò)物理、化學(xué)等回收處理工藝循環(huán)利用電池或?qū)㈦姵刂芯邆淅脙r(jià)值的金屬元素如鋰、鈷、鎳等提取出來(lái)。鋰電池主要構(gòu)成是正極材料、負(fù)極材料、電解液和其他。將所有的材料做成卷圈的形式纏繞在一起,再加上其他配件進(jìn)行封裝。從鋰電池的成本構(gòu)成來(lái)看,正極材料占比接近一半,其中碳酸鋰的占比又占正極材料的一半,碳酸鋰是鋰電池的主要成本
據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)及報(bào)道顯示,截至2022年,我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量已連續(xù)8年保持全球,動(dòng)力鋰電池即將迎來(lái)以舊換新或報(bào)廢再利用時(shí)代。一般情況下,新能源汽車(chē)的壽命超過(guò)10年,新能源汽車(chē)在使用期限內(nèi)需更換1-2次電池,才更加安全有保障。動(dòng)力鋰電池迎來(lái)強(qiáng)勁回收需求,產(chǎn)業(yè)日益成熟,產(chǎn)業(yè)規(guī)模加速壯大。
新能源電池全生命周期為“動(dòng)力電池回收—鎳鈷鋰電池原料再造—電池材料再造—?jiǎng)恿﹄姵卦僭臁?。從整個(gè)動(dòng)力鋰電池回收全產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,動(dòng)力鋰電池回收可分為梯次利用和報(bào)廢回收。所謂梯次利用,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是對(duì)電池輕度報(bào)廢基礎(chǔ)上的重復(fù)再利用。
當(dāng)前,我國(guó)新能源電池產(chǎn)業(yè)加快創(chuàng)新與升級(jí),在節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,努力打造一條綠色清潔、可持續(xù)發(fā)展的閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。在環(huán)保風(fēng)口、政策和市場(chǎng)等多重力量助推下,新能源電池回收產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新一輪爆發(fā)增長(zhǎng)期。
如果能對(duì)廢舊電池進(jìn)行回收再利用,不僅可以節(jié)約大量的天然礦產(chǎn)資源,還可以消除廢舊電池帶來(lái)的各種危害。不過(guò),我國(guó)廢舊電池回收主要以中小企業(yè)為主,并沒(méi)有形成有影響力的企業(yè),因此,這個(gè)行業(yè)的整體發(fā)展?jié)摿€是很大的。不過(guò),由于我國(guó)目前對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的追求,即使是很多想進(jìn)入廢電池回收行業(yè)的公司也保持觀(guān)望態(tài)度。好消息是,隨著我國(guó)代新能源汽車(chē)的電池壽命逐漸到期,一大批企業(yè)紛紛瞄準(zhǔn)了動(dòng)力電池回收市場(chǎng)。
越來(lái)越多的個(gè)人和企業(yè)參與到廢舊鋰電池回收利用項(xiàng)目中,積極推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。盡管廢舊鋰電池回收利用項(xiàng)目取得了一些進(jìn)展,但仍面臨一些挑戰(zhàn),如技術(shù)成本、回收渠道建設(shè)和法規(guī)執(zhí)行等問(wèn)題。因此,需要、企業(yè)和公眾共同努力,加強(qiáng)合作,推動(dòng)廢舊鋰電池回收利用項(xiàng)目的發(fā)展。
廢舊鋰電池經(jīng)過(guò)自動(dòng)化廢舊動(dòng)力鋰電池拆解回收線(xiàn)可以系統(tǒng)進(jìn)行回收。在集中回收時(shí)進(jìn)行人工分類(lèi)、拆解和分離,把其中有價(jià)值的材料(如鋰、鈷、鎳等)回收再利用。這些材料可以用于生產(chǎn)新的電池或其他工業(yè)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
廢舊動(dòng)力鋰電池的梯次再利用方向
種,提高電池的充放電效率。電池的充放電效率是指在充放電過(guò)程中能量的損失情況,通過(guò)優(yōu)化電池的設(shè)計(jì)和材料,改善電池的充放電效率,可以減少能量的損失,提高電池的梯次利用率。例如,采用新型材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以降低電池內(nèi)阻,提高電池的能量轉(zhuǎn)化效率。
第二種,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的二次利用。當(dāng)動(dòng)力電池的容量下降到一定程度時(shí),無(wú)法再滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的需求,但仍然可以用于其他應(yīng)用。通過(guò)對(duì)電池進(jìn)行二次利用,可以延長(zhǎng)電池的使用壽命,減少資源的浪費(fèi)。目前,有一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始研究和開(kāi)發(fā)動(dòng)力電池的二次利用技術(shù),例如將電池用于儲(chǔ)能系統(tǒng)、家庭能源管理等領(lǐng)域。
第二種,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的再制造。當(dāng)動(dòng)力電池的壽命結(jié)束后,可以對(duì)電池進(jìn)行拆解、檢修和更換,使其重新具備一定的使用價(jià)值。通過(guò)再制造,可以降低電池的成本,提高電池的梯次利用率。然而,再制造過(guò)程中需要解決一些技術(shù)和安全問(wèn)題,例如如何確保再制造后的電池的性能和安全性。
廢舊鋰電池的處理通常有兩類(lèi)處理方法,一類(lèi)是集中回收拆解,另一類(lèi)對(duì)這些廢舊電池進(jìn)行梯次利用。
鋰電池回收處理技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和多種技術(shù),旨在有效回收和分類(lèi)處理廢舊鋰電池,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,同時(shí)降低環(huán)境污染。這些技術(shù)包括但不限于:
物理法:通過(guò)破碎、篩選等物理方法分離電池中的不同材料,如磁選、比重分選等,這種方法對(duì)環(huán)境友好,能夠處理多種鋰電池,且不產(chǎn)生有害物質(zhì)及污染物。
化學(xué)法:包括濕法處理和干法冶金。濕法處理主要用于回收鋰,而干法冶金則涉及高溫焙燒結(jié)合粉碎、篩選等方式回收鎳、鈷等金屬。這種方法雖然能耗較高,但能夠回收多種金屬。
熔煉分離技術(shù):通過(guò)溫度和化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)材料分離,提取金屬和無(wú)機(jī)物質(zhì)。
催化分離技術(shù):利用化學(xué)反應(yīng)在催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)材料分離,提取電解介質(zhì)等物料。
電解分離技術(shù):利用特定的電流條件下,鋰電池中的電解介質(zhì)經(jīng)電解實(shí)現(xiàn)分離,可用于二次利用。
拆解回收技術(shù):將老舊鋰電池拆開(kāi),在確保安全的情況下,分離內(nèi)部電路元件,提取金屬、塑料、陶瓷和其他材料。
這些技術(shù)的有效應(yīng)用可以幫助大限度地回收廢棄鋰電池,減少對(duì)資源的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí),全球多家企業(yè)如日本的住友金屬、日礦金屬、豐田,比利時(shí)的優(yōu)美科,德國(guó)的默克,韓國(guó)的地質(zhì)資源研究院以及中國(guó)的企業(yè)等,都在投身于鋰電池回收利用的研究,推動(dòng)這一領(lǐng)域的進(jìn)步。