目前,针对废锂离子电池中各组分回收所需条件的不同,采用物理分选的方式也有差异。针对大多数回收情况,往往需要结合多种工艺的优点对废锂离子电池进行回收处理,这展现了良好的运用前景。
回收锂电池\锂电池概述:
1、锂金属电池是以作为电极,易引起爆炸,应用较少;
2、锂离子电池是以锂掺杂金属的氧化物作为电极,以锂离子的传递来完成充放电,该电池为充电电池。一般由正极。负极、隔膜、电解液组成。其他正极材料组成不固定,负极一般为碳素材料多为石墨,电解液是LiPF6的碳酸酯类**溶液。常见锂离子电池中金属含量:钴15%、铜14%、铝4.1%、铁25%、锂0.1%。
废锂电池回收技术的发展趋势:
生物冶炼法:利用微生物菌类的代谢来实现对钴、锂等元素的选择性的浸出。
电极直接修复技术:通过破坏粘结剂使分离电极材料,进行回收。
浸出液合成电极材料:浸出液直接参与化学反应生成钴酸锂电极材料。
回收锂电池、锂电池结构:
锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集较。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集较组成。电池内充有**电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件(部分圆柱式使用),以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。
单节锂电池的电压为3.7V(磷酸亚铁锂正极的为3.2V),电池容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。
锂电池回收技术:
1、高温冶金法:用高温焙烧经过简单机械破碎的废弃的锂离子电池,筛分得到含有金属和金属氧化物的细粉体。高温冶金工艺特点:
1)工艺相对简单,适合大规模处理;
2)电池电解质和其他成分燃烧易引起大气污染;高温冶金工艺流程:废弃锂离子(镍氢电池)通过熔炉焙烧得到渣粒再经过处理分得矿渣可用于建筑材料,另一种得到合金,经过Co、Ni精炼得到新锂离子(镍氢电池)
2、湿法冶金:将废弃电池破碎后,用合适的化学试剂选择性溶解,分离浸出液中的金属元素。湿法冶金工艺特点:
1)工艺稳定性好么适合中小规模废旧锂电池的回收
2)成本较高,废液需进一步处理、湿法冶金工艺流程:
废料——碱浸——渣——酸溶——净化——萃取分离;
废料——酸浸——调节溶液PH值——分离Al和其他金属——离子交换树脂分离钴镍锂等;
废料——NMP()浸泡——分离铝铜箔和活性材料——过筛——酸浸分离石墨和正极材料——滤液——碱液沉淀。
3、物理拆解:将电池组分经破碎、过筛、磁选分离、精细粉碎和分类后得到高含量物质,再进行下一步回收的过程。物理拆解工艺特点:
1)处理效率低,耗时低;
2)工艺十分环保,不会对环境造成二次污染。
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