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目前,動(dòng)力電池回收基本通過報(bào)廢拆解實(shí)現(xiàn)。動(dòng)力電池報(bào)廢拆解的流程是:放電、拆解電池系統(tǒng)、拆解電池模組、電池包處理和材料提純,從而實(shí)現(xiàn)從廢舊動(dòng)力電池系統(tǒng)向可再次利用的高純鋰鹽和高純過渡金屬的轉(zhuǎn)變。鋰電回收的核心環(huán)節(jié)在于電池包處理和材料提取,在這兩個(gè)環(huán)節(jié)采用物理、化學(xué)或者生物的方法,將廢舊動(dòng)力電池中的金屬元素提純,生產(chǎn)可再次利用的動(dòng)力電池所需的原材料。
動(dòng)力電池的拆解回收目前主要集中在對正極材料的回收上,回收方法有干法回收、濕法回收和生物回收技術(shù)。 干法回收主要是指使用機(jī)械分選法和高溫?zé)峤夥ㄖ苯訉?shí)現(xiàn)各類電池材料或者有價(jià)金屬的回收,但是確定也比較明顯,容易造成二次污染而且能耗高,不符合國家節(jié)能減排的環(huán)保政策。 濕法冶金方法是對鋰電池進(jìn)行破碎分選一溶解浸出一分離回收的處理過程。這一方法的優(yōu)勢就是產(chǎn)品純度高,化學(xué)反應(yīng)選擇多,對操作和設(shè)備要求低,但是缺點(diǎn)是反應(yīng)速度慢,工藝復(fù)雜、成本偏高。
退役電池以磷酸鐵鋰電池為主,主要將梯次利用于儲(chǔ)能市場。鐵塔基站是退役電池的良好應(yīng)用場景,在電量80%至40%的衰減過程中,退役電池依然可以在儲(chǔ)能上實(shí)現(xiàn)800次以上的循環(huán)壽命。電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池性能會(huì)隨著充電次數(shù)的增加而衰減,當(dāng)電池容量衰減至額定容量的80%以下時(shí),動(dòng)力電池就不適于應(yīng)用在電動(dòng)汽車上,這意味著其在電動(dòng)汽車上的使用壽命終止。如果直接將電池淘汰,必將造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi),同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。 針對退役的動(dòng)力電池,有兩種可行的處理方法。一種是直接作為工業(yè)廢品,進(jìn)行報(bào)廢和拆解,提煉其中的原材料,實(shí)現(xiàn)原材料的循環(huán)利用。另一種方式則是考慮退役的動(dòng)力電池,雖然已經(jīng)不滿足汽車的使用條件,但仍然擁有一定的余能,其壽命并未完全終止,可以用在其他領(lǐng)域作為電能的載體使用,從而充分發(fā)揮其剩余價(jià)值。
退役鋰動(dòng)力電池相對于傳統(tǒng)鉛酸動(dòng)力電池具有以下優(yōu)勢: 1)梯次利用的鋰動(dòng)力電池自放電率低、循環(huán)次數(shù)多,退役的鋰動(dòng)力電池梯次利用后的理論上仍能夠有6年的實(shí)際壽命,有400次以上的深度循環(huán)次數(shù),較傳統(tǒng)鉛酸道理電池的5年使用壽命、100次左右的深度循環(huán)次數(shù)有大幅的提高。 2)耐高溫能力強(qiáng),鋰動(dòng)力電池可滿足-5~45℃的使用環(huán)境,目前通信基站常用的鉛酸動(dòng)力電池溫度上限僅為30℃。 3)放電特性好,可大電流放電。 4)自放電效率低,可減少動(dòng)力電池長時(shí)間浮充損耗的電能。 5)占地小、重量輕、運(yùn)輸成本低,鋰動(dòng)力電池重量和體積為同容量鉛酸動(dòng)力電池的1/2~2/3。
純電動(dòng)汽車早使用的是鉛酸電池,鉛及其氧化物制成作為電極材料,溶液作為電解液,這是現(xiàn)在大部分電動(dòng)自行車的動(dòng)力源,低成本是其的優(yōu)勢。不過,因?yàn)殂U酸電池的能量密度低,從而帶來了體積大、容量小等問題,無法滿足一臺(tái)汽車對于自重的控制、驅(qū)動(dòng)力的消耗,乃至每年超過1萬公里行程的使用壽命,所以無法大規(guī)模用于量產(chǎn)車上,終被汽車廠商淘汰。