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    鋰電池再利用

    來源:未知 ?? 2019-06-25??? 點擊量:

      鋰電池再利用
     
      正負極集流體,一般,正極用鋁箔,負極用銅箔,還可能焊一些鎳帶做連接導電用。這些基本沒有毒性?,F在出現的一些廢舊鋰電池回收單位就是靠回收這些和鋼殼鋁殼掙錢。標簽:可回收利用,無污染。
     
      負極一般是石墨,少數可能是鈦酸鋰或是硅基材料,當然錫基負極也有,但是太他媽的高端了,現在沒人用。石墨分為,天然石墨和人造石墨,天然石墨來源于石墨礦,然后再進行一些加工,這個天然石墨的開采,污染還是比較嚴重的,主要是對呼吸道的損壞,大家可以搜一下;人造石墨,是用石油焦或是瀝青等高分子物高溫石墨化制成,基本無污染。有一些鋰電池中石墨浮選的回收方法,但是不知道現在應用的怎么樣了,肯定可以回收。鈦酸鋰的生產流程不清楚。硅基負極基本無污染。按照用量最大的石墨進行評估。標簽:中度污染,回收情況不明。
     
      正極:目前的正極有磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料、鈷酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰。磷酸鐵鋰,一般用作汽車電池或是儲能電池,無毒性。錳酸鋰,電動自行車電池,無毒性。三元材料:鎳鈷錳酸鋰,用途廣泛,電動自行車、電子產品、航模等,鈷元素有毒。鈷酸鋰,數碼類的產品,手機、pad等,中等毒性。鎳鈷鋁酸鋰:不明,猜測和鎳鈷錳酸鋰一樣。
     
      電解液為有機溶劑和鋰鹽組成,有機溶劑一般有PC、EC、DEC、DMC、DME等,其中DMC為微度,其他是無毒。鋰鹽是六氟磷酸鋰(用的最多,也有其他鋰鹽),遇水則水解生成HF,有毒。
     
      外殼有幾大類:鋁殼、鋼殼、塑料殼、鋁塑膜。其中鋁殼、鋼殼無毒。塑料殼和鋁塑膜則是白色污染。
     
      隔膜,一般是聚烯烴類的微孔薄膜,PP、PE,白色污染。
     
      粘結劑,目前一般有丁苯橡膠SBR、聚偏氟乙烯PVdF、還有一些丙烯酸類的粘結劑。這些就當做是白色污染吧。另外鋰電加工過程中使用到的物質主要是NMP(微毒),用作是正負極的溶劑,在制造過程中蒸發掉,企業需要控制其排放量,并且回收。我認為,目前鋰電存在的污染問題主要有三大類:第一、生產過程中清洗正負極制漿的設備和涂布設備造成的污染,這兩個是包括正極負極材料、NMP、膠等物質,一些企業控制不好(惡意揣測不想控制)導致含毒廢水泄露。第一點一、生產過程中清洗注電解液時的用品,可能導致含電解液的水流入下水道。一般情況下,技術研發人員很可能將水直接排入下水道。第二、NMP回收不徹底。第三、市場上流通的鋰電池確實很少有回收的,一是鋰電本身污染小,大家重視程度不夠;二是、鋰電回收收益低.
     
      目前鋰離子電池,越來越貼近平民生活了,主要是手機數碼電子產品的普及,鋰離子電池的應用也逐漸擴張到電動自行車、混動轎車等,原先一些鉛酸電池的市場逐漸被鋰電侵蝕,但不可能完全被取代。雖然家家戶戶都有不少鋰離子電池(廢棄手機電池等),但是其回收目前還局限在制造企業內部,主要是正極材料鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰中的貴金屬鈷鎳,負極石墨,集流體鋁、銅(超高純度),殼體等。就好比大街小巷見到的廢品回收一樣,有價值自然就有人回收,但是這其中的污染完全沒有減少。目前鋰離子電池為液體電解質,即多種有機溶劑、鋰鹽等組分,其中不乏有毒有害甚至致癌物;未來固態電解質鋰離子電池或許會普及,這是另話。而對比鉛酸,大家都有了解,電動自行車賣家對回收鉛酸電池非常有積極性且民眾也很樂意,原因就是免維護鉛酸電池回收已經非常成熟,社會和企業都對其回收盡到了義務和責任。在用戶端,只要不破壞就不會有污染。鉛酸電池生產也一樣,污染物主要是鉛粉,不接觸不吸入也就不會中毒;電解液是水溶劑,硫酸。另者,鉛酸企業經過國家大力整治,已經形成了寡頭壟斷,產品質量都較可靠。而鋰電池企業參差不齊,應該所有人都經歷過手機電池氣鼓、容量驟減、壽命超短等類似情況,嚴重的甚至出現爆炸事故,鋰離子電池一旦過充過放,受沖擊很容易出現燃燒危險。制造過程同樣也是,有機溶劑毒性形成污水、粉塵污染、多次發生著火事故。
     
      團隊使用濕法冶金技術,在實驗室級的測試中,可以從48.8Wh鋰電池中還原出鈷和鋰。這個工藝包括:首先,在700攝氏度的烤箱中烘烤電池,“煅燒”鈷、鋰和銅,破壞有機化合物例如塑料和泡沫。這種煅燒物質攜帶金屬和金屬化合物(鹽和氧化物),然后加以強酸、鹽酸和硫酸,萃取金屬離子。團隊使用過氧化氫作為還原劑進行實驗,以測試這種試劑是否可以提高浸出工藝。他們能夠以約50%的效率提取鋰,以約25%效率提取鈷。
     
      可行性
     
      因為這些金屬分別代表48.8Wh電池重量的41%和8.5%,所以整體來說提取率是較高的,另外再加上熱和酸的作用,構成了一種具有商業可行性的方案,用于回收這些電池的電極。
     
      然后,這種淋溶金屬可以用于制造新電池,或者用于其他工業應用。這種受污染的液體廢料,可進一步地進行更加安全地回收處理。
     

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