锂电池回收处理方法步骤

锂电池回收处理方法步骤随着我国新能源汽车产业的大力发展，我国新能源汽车销量大幅提升，相应的其动力电池报废量也在逐年增长，未来两到三年内将有大批量的动力锂电池进入退役期。废旧电池中含有大量的电解液和有价金属，若不对其进行回收处理，不仅会对环境产生危害，还会造成资源浪费；因此对废旧锂电池进行回收迫在眉睫。退役的锂电池可通过梯次利用和回收拆解方式实现回收利用。当动力电池容量降至80%时进入退役阶段，经过分选后可梯次利用到储能和低速电动车等领域，最终进行拆解回收，或者退役的动力电池和消费电池可跳过梯级利用环节直接进行拆解回收。根据电池自身性质和回收效益，磷酸铁锂电池电池容量衰减程度较小，但回收拆解的经济效益相对较低，一般用于梯次利用，而三元锂电池则适合直接回收拆解。退役三元电池通过回收利用可以得到镍、钴、锰及锂盐，并可进一步产出三元前驱体和正极材料，直接用于锂电池电芯制造。废弃锂电池有很强的回收价值组成锂离子电池的正极、负极、隔膜、电解质等材料中含有大量的有价金属。不同动力锂电池正极材料中所含的有价金属成分不同，其中潜在价值最高的金属包括钴、锂、镍等。例如，三元电池中锂的平均含量为1.9%、镍12.1%、钴2.3%；此外，铜部分、铝部分等占比也达到了13.3%和12.7%,均有着非常高的回收价值，目前已经有部分公司开始有偿回收锂电池了。废旧锂电池主要有三个步骤：一、 废旧电池分类、放电、拆解；将回收的废旧电池砸烂，剥去锌壳和电池底铁，取出铜帽和石墨棒，余下的黑色物是作为电池芯的二氧化锰和氯化铵的混合物，将上述物质分别集中收集后加工处理，即可得到一些有用物质。其石墨棒经水洗、烘干再用作电极。二、 电池活性材料与集流体分离；三、 有价金属的回收利用。锂电池正极材料含有大量的有价金属，回收价值较高，但是正极活性材料(镍钴锰酸锂或磷酸铁锂等)和导电碳黑被有机粘结剂PVDF粘附在集流体上，因此步骤二的极片界面解离是关键性环节，集流体与活性材料分离效果越好，有价金属的回收效率越高。废旧锂电池正极材料与集流体的解离方法，包括如下步骤：步骤(1)：将废旧锂电池放电后进行拆解，收集正极片，并破碎，得到正极片碎片；步骤(2)：将正极片碎片进行低温热解，以去除电解液，得到初步热解正极片；步骤(3)：将初步热解正极片进行高温热解，以使得有机粘结剂分解，得到完全热解正极片；步骤(4)：将完全热解正极片使用形貌调控设备进一步破碎并调控破碎后颗粒的形貌，得到呈球形且粒度均匀的铝箔颗粒和正极活性粉末的正极片混合物料；步骤(5)：对正极片混合物料进行筛分处理，得到粗粒级集流体和细粒级正极活性材料。废旧锂电池正极材料与集流体的高效解离方法，使用梯度热解分别去除电解液和粘结剂，有效避免有机质在高温条件下燃烧造成的局部过热、发生铝热反应而导致集流体与正极活性材料分离困难。在破碎前使用合适的热处理温度处理极片，以降低粘结剂的粘性，保证正极片在破碎过程中集流体与活性物质能够充分解离。能够有效去除正极片中的有机物，在低温惰性条件下去除电解液，避免了有机物高温热解产生局部过热，降低了活性材料与铝箔的粘连；也实现了定向调控铝箔的形貌颗粒大小，有效的减少了活性材料的包裹，提高了铝箔和活性材料的分离效率；同时克服了使用无机酸和还原剂带来的化学药剂消耗量大且对环境不友好的缺陷。四、收到废旧锂电池如何存放由于锂是一种特别容易发生化学反应的金属，易延伸和燃烧，如存储和运输时处理不当，容易发生燃烧、爆炸等事故，所以在存放时要格外注意：a、请勿擅自拆解电池外壳，如遇外壳破裂电池请用拉伸膜多缠3-5圈。b、电池请放置于阴凉干燥通风处，避免直晒高温、雨淋及泡水。c、 电池有外露线头请注意绝缘处理，用绝缘贴纸贴住正负