新能源電池全生命周期為“動力電池回收—鎳鈷鋰電池原料再造—電池材料再造—動力電池再造”。從整個動力鋰電池回收全產業(yè)鏈來看,動力鋰電池回收可分為梯次利用和報廢回收。所謂梯次利用,簡單來說是對電池輕度報廢基礎上的重復再利用。
廢舊動力鋰電池回收處理拆解技術:
把帶電鋰電池(可包含退役動力鋰電池,磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池等其他。因處理產品原料不一樣,技術裝備生產線會有稍許差別)進貧氧破碎系統(tǒng),把破碎后的帶電鋰電池物料(有惰性氣體保護)直接進無氧裂解系統(tǒng);帶電鋰電池加熱在裂解系統(tǒng)內放電發(fā)熱使帶電的電能二次利用,同時對電解質、塑膜、塑膠和粘合劑等有機物進行自身裂解,裂解產生的可燃氣凈化后對裂解系統(tǒng)供熱;裂解后的物料經過冷卻,由磁選風選后把鐵、鎳、鋁塊、銅塊、不銹鋼分選出,再把分選出裂解極片經摩擦脫粉篩選分級,把極粉和金屬顆粒分離,金屬顆粒再經過分級比重分選進行銅鋁分離;產生的各種廢氣、裂解可燃氣及抽真空經綜合燃燒系統(tǒng)燃燒供熱,燃燒尾氣經過冷卻噴淋,水汽分離和吸附進行達標排放。
廢舊鋰電池經過自動化廢舊動力鋰電池拆解回收線可以系統(tǒng)進行回收。在集中回收時進行人工分類、拆解和分離,把其中有價值的材料(如鋰、鈷、鎳等)回收再利用。這些材料可以用于生產新的電池或其他工業(yè)產品,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
廢舊動力鋰電池的梯次再利用方向
種,提高電池的充放電效率。電池的充放電效率是指在充放電過程中能量的損失情況,通過優(yōu)化電池的設計和材料,改善電池的充放電效率,可以減少能量的損失,提高電池的梯次利用率。例如,采用新型材料和結構設計,可以降低電池內阻,提高電池的能量轉化效率。
第二種,實現(xiàn)動力電池的二次利用。當動力電池的容量下降到一定程度時,無法再滿足電動汽車的需求,但仍然可以用于其他應用。通過對電池進行二次利用,可以延長電池的使用壽命,減少資源的浪費。目前,有一些企業(yè)已經開始研究和開發(fā)動力電池的二次利用技術,例如將電池用于儲能系統(tǒng)、家庭能源管理等領域。
第二種,實現(xiàn)動力電池的再制造。當動力電池的壽命結束后,可以對電池進行拆解、檢修和更換,使其重新具備一定的使用價值。通過再制造,可以降低電池的成本,提高電池的梯次利用率。然而,再制造過程中需要解決一些技術和安全問題,例如如何確保再制造后的電池的性能和安全性。
動力電池的梯次利用是指在電動汽車使用過程中,電池的充放電循環(huán)次數。一般來說,動力電池的使用壽命主要受到充放電循環(huán)次數的限制,因此提高梯次利用率可以延長電池的使用壽命,降低電動汽車的維護成本。這些廢舊的鋰電池可能經過適當的處理后可以進行再利用。這包括對電池進行檢測和測試,以確定其是否適合再次使用。
廢舊鋰電池的處理通常有兩類處理方法,一類是集中回收拆解,另一類對這些廢舊電池進行梯次利用。
鋰電池回收處理技術是一個復雜的過程,涉及多個環(huán)節(jié)和多種技術,旨在有效回收和分類處理廢舊鋰電池,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,同時降低環(huán)境污染。這些技術包括但不限于:
物理法:通過破碎、篩選等物理方法分離電池中的不同材料,如磁選、比重分選等,這種方法對環(huán)境友好,能夠處理多種鋰電池,且不產生有害物質及污染物。
化學法:包括濕法處理和干法冶金。濕法處理主要用于回收鋰,而干法冶金則涉及高溫焙燒結合粉碎、篩選等方式回收鎳、鈷等金屬。這種方法雖然能耗較高,但能夠回收多種金屬。
熔煉分離技術:通過溫度和化學反應實現(xiàn)材料分離,提取金屬和無機物質。
催化分離技術:利用化學反應在催化劑的作用下實現(xiàn)材料分離,提取電解介質等物料。
電解分離技術:利用特定的電流條件下,鋰電池中的電解介質經電解實現(xiàn)分離,可用于二次利用。
拆解回收技術:將老舊鋰電池拆開,在確保安全的情況下,分離內部電路元件,提取金屬、塑料、陶瓷和其他材料。
這些技術的有效應用可以幫助大限度地回收廢棄鋰電池,減少對資源的消耗以及對環(huán)境的污染。同時,全球多家企業(yè)如日本的住友金屬、日礦金屬、豐田,比利時的優(yōu)美科,德國的默克,韓國的地質資源研究院以及中國的企業(yè)等,都在投身于鋰電池回收利用的研究,推動這一領域的進步。