動力鋰電池回收利用是一個電池處理設備相互協調運作的過程。這個過程中是把廢舊電池拆解分選自動化,而我國經濟協調性發展是一項持續是堅持穩中求進工作總基調,加快推動經濟結構調整和轉型升級,動力鋰電池的回收利用中電池材料直接再生等創新技術的集成符合這經濟結構的調整。建立電池回收與利用體系是一個系統工程,需要立法、儲運、回收技術,是發展協調性與可持續性的綜合利用。便于回收的電池設計、可溯源性多方面的協同創新,需要多學科交叉,包括材料、機械、信息等領域的協同發展。
動力鋰電池回收利用難點
鋰電帶電破碎破室中注惰性氣(或氮氣二氧化碳)起什么作用? (惰性 氣體純度要求在98%以上就可以達到生產要求,含氧量小于3%則可)
主要作用:(1) 隔絕氧防止發熱爆燃和降低物料溫度; (2) 提高電解液及有機溶劑的閃點和揮發點; (3) 抑制鋰離子從負極到正極幾率阻止發生放電發熱效應,
(4)稀釋降低破碎腔體內有機氣體濃度,防止爆炸發生。
2. 為何鋰電池帶電與否,破碎系統、揮發與裂解系統均控制含氧量均控制在小于4%以下和大于13%以上?
因為鋰電池帶電與否,在破碎腔中、揮發與裂解系統中產生大量的有機氣體和電解液。當氧含量在4-13之間,均會產生閃爆和自燃爆炸。非帶電鋰電中含有的鐵類物質,在破碎過程產生火花,如有機溶劑濃度和氧含量達到閃爆條件時,各系統會產生爆炸,且放電不可能完全控制在安全電壓以下。
3. 生產過程中各廢為什么不能混合?
因破碎抽空廢氣含氧量高且含有機溶劑,揮發氣體溫度在1 50度以上含大量有機溶劑氣體及電解液;而溫度在450度左右裂解生成小分子氣體較活潑,如這幾類氣體混合后的氧含量在4%-13%之間,混合氣體溫度提高會產生閃爆或自燃爆炸的危險;所以各廢氣盡量不混合進行單獨管道輸送且需保溫,防止電解液和有機溶劑冷凝。
4. 破碎鋰電物料為何裂解前需進行電解液有機溶劑的揮發?
因破后的鋰電池無論是帶電與否,鋰電物料均要揮發,因電池中含大量的有機溶劑,在進裂解前需把揮發點低閃點低的電解液及溶劑揮發去除,減小裂解負荷和有機氣體濃度,防止低閃點有機氣在裂解中產生閃爆或自爆現象,因揮發點低的有機溶劑閃點和爆炸極限均較低,個別閃點0度以下,有機氣含量爆炸極限在1 .4左右,含氧量在4-13之間在條件下均有爆炸危險,所以在進裂解前要揮發,把低閃點低揮發點的電解液及有機溶劑進行揮發排出。
5. 三元電池各種廢料為什么裂解溫度不能太高?
因三元電池含多種金屬氧化物,溫度高于450度以上時,會自分解釋放氧,氧達到-定量使各金屬再次產生氧化反應成合金類,對金屬提取不利,同時釋放氧對裂解系統控氧含量帶來較大難度,對裂解系統帶來爆炸燃燒等安全隱患,而磷酸鐵鋰電池裂解可達到600度左右。
廢舊鋰電池材料直接回收具有必要性,它也有利于資源的循環利用和環境保護。修復過后的材料又可以再用于鋰離子電池,實現有效利用資源,降低電池成本。最后,還可以將回收材料轉化應用到其他領域,拓展電池回收的經濟性。