廢舊磷酸鐵鋰電池回收意義

根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的調(diào)查報(bào)告，2015年，我國新能源汽車的產(chǎn)量和銷量分別為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(dá)到50.7萬輛，同比增長超過50%。

這意味著動(dòng)力電池的需求量也在不斷增加，而電池具有一定的使用壽命，大量增長過后會(huì)產(chǎn)生大量的廢舊動(dòng)力電池，2015年我國廢舊電池的報(bào)廢量大約為2萬t至4萬t，而廢電池的回收率只有2%左右。據(jù)汽車研究中心的預(yù)測(cè)，2020年我國廢動(dòng)力電池的報(bào)廢量將達(dá)到12萬t至20萬t。因此，非常有必要對(duì)廢舊磷酸鐵鋰動(dòng)力電池進(jìn)行安全有效的資源化回收處理，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能效環(huán)保的同時(shí)還能獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

由于磷酸鐵鋰動(dòng)力電池具有比能量高、循環(huán)壽命長、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛使用在各種電動(dòng)汽車上，而磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的平均使用壽命大約為3年，因此，大量生產(chǎn)的背后，意味著每年都會(huì)有大量的廢棄磷酸鐵鋰電池產(chǎn)生。

磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組成主要包括正極片、負(fù)極片、電解液和隔膜等。正極片的制作是通過將磷酸鐵鋰、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和乙炔黑等按一定比例進(jìn)行混合，再涂于鋁箔上制成，負(fù)極則主要由活性炭材料和粘合劑混合后涂于銅箔上制成，電池中的電解液主要由有機(jī)溶劑和電解質(zhì)鋰鹽組成，隔膜主要是聚烯烴微孔膜。

廢舊電池經(jīng)拆解后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(tǒng)一回收專業(yè)化處理，而鋁箔片和銅箔片則通過不同的處理手段進(jìn)行不同的資源化回收利用。

同時(shí)，在對(duì)廢舊磷酸鐵鋰電池電極片進(jìn)行處理前，需要根據(jù)它內(nèi)部的組成特性進(jìn)行相應(yīng)的前期預(yù)處理，主要包括對(duì)電池殘余電量進(jìn)行放電、電池拆解及金屬外殼破碎等。

在進(jìn)行放電處理時(shí)，對(duì)不同種類的電池采用不同的處理方法，對(duì)含電量少的小型電池可以通過浸泡電解液短路的方法來使電池失活。而對(duì)像動(dòng)力電池這種中大型電池，因其殘余電量可能比較大，通常是采用放電設(shè)備先進(jìn)行放電處理，待電量耗盡后再對(duì)電池進(jìn)行拆解；在工業(yè)規(guī)模的回收企業(yè)中，通常采用液氮產(chǎn)生的低溫條件下對(duì)廢電池進(jìn)行處理，使其失活后再進(jìn)行拆解處理。

目前實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)往往是直接手工拆解分出正負(fù)極片，再分別進(jìn)行回收處理。此外，有學(xué)者采用先將電池進(jìn)行整體粉碎的方法，待完全粉碎后依據(jù)電池組成材料物理特性的不同再進(jìn)行分離。

隔膜由于具有質(zhì)量輕的特性，通過風(fēng)力搖床或浮選的方法可以將隔膜與電池其他材料進(jìn)行有效分離。

目前，對(duì)廢舊磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的回收處理研究主要集中在磷酸鐵鋰正極片上，在獲得磷酸鐵鋰粉體前需要對(duì)正極片進(jìn)行前期處理，一般采用有機(jī)溶劑溶解粘結(jié)劑、高溫?zé)Y(jié)、溶解電極片上鋁箔等方法得到磷酸鐵鋰活性材料，然后對(duì)其進(jìn)行下一步回收。常用回收技術(shù)大致可分為：濕法回收、火法回收和生物浸出回收。