動力鋰電池中含有大量值的稀土元素和有色金屬,如鈷、鋰、鎳、銅、鋁等,金屬含量礦石。回收利用廢舊動力鋰電池,具有重要的經濟價值,是當前鋰電產業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)。金屬價格高位觸發(fā)鋰電回收價值,鋰電回收行業(yè)利潤率良好。據(jù)未來智庫消息,預計2030年,鋰電回收市場規(guī)模近1700億,碳酸鋰10萬元/噸以上鐵鋰回收仍具備經濟性。
據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)及報道顯示,截至2022年,我國新能源汽車產銷量已連續(xù)8年保持全球,動力鋰電池即將迎來以舊換新或報廢再利用時代。一般情況下,新能源汽車的壽命超過10年,新能源汽車在使用期限內需更換1-2次電池,才更加安全有保障。動力鋰電池迎來強勁回收需求,產業(yè)日益成熟,產業(yè)規(guī)模加速壯大。
新能源電池全生命周期為“動力電池回收—鎳鈷鋰電池原料再造—電池材料再造—動力電池再造”。從整個動力鋰電池回收全產業(yè)鏈來看,動力鋰電池回收可分為梯次利用和報廢回收。所謂梯次利用,簡單來說是對電池輕度報廢基礎上的重復再利用。
廢舊動力鋰電池回收處理拆解技術: 把帶電鋰電池(可包含退役動力鋰電池,磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池等其他。因處理產品原料不一樣,技術裝備生產線會有稍許差別)進貧氧破碎系統(tǒng),把破碎后的帶電鋰電池物料(有惰性氣體保護)直接進無氧裂解系統(tǒng);帶電鋰電池加熱在裂解系統(tǒng)內放電發(fā)熱使帶電的電能二次利用,同時對電解質、塑膜、塑膠和粘合劑等有機物進行自身裂解,裂解產生的可燃氣凈化后對裂解系統(tǒng)供熱;裂解后的物料經過冷卻,由磁選風選后把鐵、鎳、鋁塊、銅塊、不銹鋼分選出,再把分選出裂解極片經摩擦脫粉篩選分級,把極粉和金屬顆粒分離,金屬顆粒再經過分級比重分選進行銅鋁分離;產生的各種廢氣、裂解可燃氣及抽真空經綜合燃燒系統(tǒng)燃燒供熱,燃燒尾氣經過冷卻噴淋,水汽分離和吸附進行達標排放。
廢舊鋰電池經過自動化廢舊動力鋰電池拆解回收線可以系統(tǒng)進行回收。在集中回收時進行人工分類、拆解和分離,把其中有價值的材料(如鋰、鈷、鎳等)回收再利用。這些材料可以用于生產新的電池或其他工業(yè)產品,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
廢舊鋰電池的處理通常有兩類處理方法,一類是集中回收拆解,另一類對這些廢舊電池進行梯次利用。 鋰電池回收處理技術是一個復雜的過程,涉及多個環(huán)節(jié)和多種技術,旨在有效回收和分類處理廢舊鋰電池,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,同時降低環(huán)境污染。這些技術包括但不限于: 物理法:通過破碎、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,這種方法對環(huán)境友好,能夠處理多種鋰電池,且不產生有害物質及污染物。 化學法: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:通過溫度和化學反應實現(xiàn)材料分離,提取金屬和無機物質。 催化分離技術:利用化學反應在催化劑的作用下實現(xiàn)材料分離,提取電解介質等物料。 電解分離技術:利用特定的電流條件下,鋰電池中的電解介質經電解實現(xiàn)分離,可用于二次利用。 拆解回收技術:將老舊鋰電池拆開,在確保安全的情況下,分離內部電路元件,提取金屬、塑料、陶瓷和其他材料。 這些技術的有效應用可以幫助大限度地回收廢棄鋰電池,減少對資源的消耗以及對環(huán)境的污染。同時,全球多家企業(yè)如日本的住友金屬、日礦金屬、豐田,比利時的優(yōu)美科,德國的默克,韓國的地質資源研究院以及中國的企業(yè)等,都在投身于鋰電池回收利用的研究,推動這一領域的進步。