鋰電池正負(fù)極片中含有鋰、鈷、鎳、銅、鋁等多種有價(jià)金屬。通過回收,可以將這些金屬重新提取出來,用于生產(chǎn)新的電池或其他產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,減少對原生礦產(chǎn)資源的依賴。
正負(fù)極片的組成與回收價(jià)值
正極片:由活性物質(zhì)(如三元材料 Li (NiCoMn) O?、磷酸鐵鋰 LiFePO?等)、集流體(鋁箔)、粘結(jié)劑(如 PVDF)組成,含有鋰、鎳、鈷、錳等金屬,回收價(jià)值高。
負(fù)極片:由活性物質(zhì)(人造石墨或天然石墨)、集流體(銅箔)、粘結(jié)劑(如丁苯橡膠 SBR)組成,石墨可再生利用,銅箔純度高(通常 99.5% 以上),回收經(jīng)濟(jì)性顯著。
回收正負(fù)極片不僅能減少礦產(chǎn)資源依賴,還能避免重金屬污染(如鈷、鎳)和石墨資源浪費(fèi)。
預(yù)處理:去除雜質(zhì)與安全化
脫殼與分離:從拆解后的電芯中剝離正負(fù)極片(需先完成電池包→模組→電芯的拆解,見前文 “電池包回收”),去除電芯外殼、隔膜等雜質(zhì)。
殘余電量處理:通過電阻放電或低溫冷凍等方式,將極片殘余電量降至安全水平(避免短路起火)。
除塵與清潔:清除極片表面的灰塵、電解液殘留(如碳酸酯類),減少后續(xù)處理的污染。
負(fù)極石墨回收:
石墨經(jīng)除雜(去除殘留粘結(jié)劑、金屬顆粒)、高溫提純(800-1200℃,去除有機(jī)物和水分)后,可重新作為負(fù)極材料用于中低端電池,或加工為石墨烯、碳黑等衍生產(chǎn)品。
廢棄的鋰電池中含有大量且經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的金屬資源,鋰電池中 的正極片材料為鈷酸鋰粉,負(fù)極板材料為石墨粉,無論是正極片還是負(fù)極片中均含有大量的 鎳、銅、鋁等金屬材料,如果能夠有效地回收處理廢棄或不合格的鋰電池,不僅能夠減輕廢 舊電池對環(huán)境的壓力,還能避免造成資源的浪費(fèi)。
鋰電池正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,其成本也直接決定電池成本高低。目前研制成功并得到應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。