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鋰離子電池回收;退役鋰離子電池回收技術(shù)亟待提高
鉅大LARGE | 點擊量:607次 | 2021年06月07日
鋰離子電池是新能源車的核心部件,退役電池回收本應(yīng)是動力鋰電池全生命周期中的重要一環(huán),目前在我國卻做得比較粗放,假如不推進動力鋰離子電池先進回收技術(shù)研發(fā),會嚴重制約電池產(chǎn)業(yè)乃至新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
稀缺資源必須倍加珍惜
費維揚指出,鋰產(chǎn)品被廣泛用于如核工業(yè)、電池、玻璃陶瓷和航天特種等行業(yè)。近年來,電動汽車對動力鋰電池的需求量已超過玻璃陶瓷等傳統(tǒng)領(lǐng)域,成為重要上升點。我國鋰資源雖然很豐富,但也有局限性。例如青海鹽湖鋰資源總量很大,但是鹵水中鋰的濃度很低,鎂鋰比極高,因此從鹽湖鹵水提鋰難度很大。
經(jīng)過多年努力,我國在膜法、吸附法、煅燒浸取法、萃取法等鹽湖鹵水提鋰技術(shù)上取得了進展,一些公司利用這些技術(shù)每年生產(chǎn)幾千噸的鋰制品,但是工藝設(shè)備有待改進,產(chǎn)品質(zhì)量有待提高,環(huán)境保護亟待加強。目前國內(nèi)使用的電池級鋰制品,還嚴重依賴進口資源。
而且,隨著時間的推移,我國出現(xiàn)的退役鋰離子電池數(shù)量將很快達到每年數(shù)萬噸甚至數(shù)十萬噸的量級。只生產(chǎn)不回收,不符合可持續(xù)發(fā)展的規(guī)律,并會進一步對自然環(huán)境出現(xiàn)威脅。費維揚指出,在鋰離子電池的正極材料中含有鋰、鎳、鈷等貴金屬。這些稀缺資源必須倍加珍惜,循環(huán)利用。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
綠色發(fā)展面對嚴峻挑戰(zhàn)
鋰離子電池結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,包含外殼、隔膜、正極、負極、銅集流體、石墨、鋁集流體等。目前業(yè)界普遍看好的鋰離子電池處理工藝為濕法工藝,須先使用機械方法破除電池外殼,然后采用浸取工藝將有價金屬元素溶解,再采用沉淀、萃取等方法回收金屬。
費維揚表示:濕法工藝元素回收率高,操作條件相對溫和,但也必須使用大量化學試劑,其中必須做好環(huán)保處理。
然而,國內(nèi)目前基本都是小公司甚至手工作坊進行鋰離子電池回收,技術(shù)手段簡單原始,資源有效回收率很低,更對環(huán)境造成了嚴重傷害。電池回收利用做得還比較粗放。費維揚毫不諱言。
關(guān)于鋰離子電池回收技術(shù)未來的發(fā)展趨勢,費維揚建議,首先要做到自動化、安全、高效拆解,并實現(xiàn)有價金屬高效回收。更重要的是,應(yīng)控制回收過程的二次污染、防止對環(huán)境和健康的威脅。
巧妙結(jié)合推進協(xié)同發(fā)展
真正做好退役電池回收,要機械制造、冶金、化學、化工等多學科交叉的研究,要工藝、設(shè)備、控制、管理等多方面的配合,應(yīng)由大型電池廠牽頭,開展產(chǎn)、學、研、政、金協(xié)同創(chuàng)新,針對不同類型電池研發(fā)相應(yīng)的先進拆解、浸出和提取工藝,建立科學的回收系統(tǒng)。費維揚建議。
技術(shù)創(chuàng)新所帶來的實際經(jīng)濟收益不會源自那些炫目的想法,而是源自正在趨于成熟的新興技術(shù)與存在了數(shù)十年的傳統(tǒng)技術(shù)的巧妙結(jié)合。費維揚指出,退役電池回收看來是一種低端的傳統(tǒng)技術(shù),但行業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護迫切要我們采用先進成熟的機械制造、濕法冶金和化學工程新興技術(shù),提升現(xiàn)有的電池回收工藝、設(shè)備。