废旧磷酸鐵锂電池回收意义
根據中國汽車工業協會的調查報告,2015年,我國新能源汽車的産量和銷量分別爲34.05萬輛和33.11萬輛,同比分別增長3.3倍和3.4倍。016年,我國新能源汽車的銷售量已達到50.7萬輛,同比增長超過50%。

這意味著動力電池的需求量也在不断增加,而电池具有一定的使用寿命,大量增长过后会产生大量的废旧動力電池,2015年我国废旧电池的报废量大约为2万t至4万t,而废电池的回收率只有2%左右。据汽车研究中心的预测,2020年我国废動力電池的报废量将达到12万t至20万t。因此,非常有必要对废旧磷酸鐵锂動力電池進行安全有效的資源化回收處理,在實現節能效環保的同時還能獲得顯著的經濟效益。
由于磷酸鐵锂動力電池具有比能量高、循环寿命长、安全性能好等优点,因此被广泛使用在各种电动汽车上,而磷酸鐵锂動力電池的平均使用寿命大约为3年,因此,大量生产的背后,意味着每年都会有大量的废弃磷酸鐵锂電池产生。
磷酸鐵锂動力電池组成主要包括正极片、负极片、电解液和隔膜等。正极片的制作是通过将磷酸铁锂、导电剂、粘结剂和乙炔黑等按一定比例进行混合,再涂于铝箔上制成,负极则主要由活性炭材料和粘合剂混合后涂于铜箔上制成,电池中的电解液主要由有机溶剂和电解质锂盐组成,隔膜主要是聚烯烃微孔膜。
廢舊電池經拆解後主要可以獲得金屬外殼、鋁箔片、銅箔片、塑料隔膜,金屬外殼和塑料隔膜被統一回收專業化處理,而鋁箔片和銅箔片則通過不同的處理手段進行不同的資源化回收利用。
同时,在对废旧磷酸鐵锂電池电极片进行处理前,需要根据它内部的组成特性进行相应的前期预处理,主要包括对电池残余电量进行放电、电池拆解及金属外壳破碎等。
在进行放电处理时,对不同种类的电池采用不同的处理方法,对含电量少的小型电池可以通过浸泡电解液短路的方法来使电池失活。而对像動力電池这种中大型电池,因其残余电量可能比较大,通常是采用放电设备先进行放电处理,待电量耗尽后再对电池进行拆解;在工业规模的回收企业中,通常采用液氮产生的低温条件下对废电池进行处理,使其失活后再进行拆解处理。
目前實驗室試驗往往是直接手工拆解分出正負極片,再分別進行回收處理。此外,有學者采用先將電池進行整體粉碎的方法,待完全粉碎後依據電池組成材料物理特性的不同再進行分離。
隔膜由于具有質量輕的特性,通過風力搖床或浮選的方法可以將隔膜與電池其他材料進行有效分離。
目前,对废旧磷酸鐵锂動力電池的回收处理研究主要集中在磷酸铁锂正极片上,在获得磷酸铁锂粉体前需要对正极片进行前期处理,一般采用有机溶剂溶解粘结剂、高温烧结、溶解电极片上铝箔等方法得到磷酸铁锂活性材料,然后对其进行下一步回收。常用回收技术大致可分为:湿法回收、火法回收和生物浸出回收。
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