在后續(xù)處理環(huán)節(jié),對鋰離子電池的回收技術有什么?

時間:2022-02-15

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導語:目前,普遍的廢舊動力電池的資源化回收過程包括預處理和后續(xù)處理兩個階段。預處理過程首先需要對徹底放電,然后對電池進行拆解,以分離出正極、負極、電解液和隔膜等各組成部分。

  在后續(xù)處理環(huán)節(jié),主要目標是對拆解后的各類廢料中的高價值組分進行回收,以及更進一步開展電池材料再造或修復;其中采用的技術方法可分為三大類:干法回收技術、濕法回收技術和生物回收技術。

  干法回收技術是指不通過溶液等媒介,直接實現(xiàn)各類電池材料或有價金屬的回收技術方法,主要包括機械分選法和高分熱解法。干法回收不經過其他的化學反應,工藝流程較短,回收的針對性不強,通常用于鋰電池中金屬的分離回收初步階段。

  部分企業(yè)已初步開發(fā)出干法熱修復技術,可對干法回收得到的粗產品進行高溫熱修復;但這種方法產出的正、負極材料含有一定的雜質,其性能無法滿足新能源汽車動力電池的要求,多用于儲能或小動力電池等場景。

  濕法回收技術是以各種酸堿性溶液為轉移媒介,將金屬離子從電極材料中轉移到浸出液中,再通過離子交換、沉淀、吸附等手段,將金屬離子以鹽、氧化物等形式從溶液中提取出來。濕法技術路線主要包括濕法冶金、化學萃取以及離子交換等三種方法。濕法回收技術工藝相對比較復雜,但該技術對鋰、鈷、鎳等有價金屬的回收率較高;同時,藉由濕法回收技術得到的金屬鹽、氧化物等產品,其高純度能夠達到生產動力電池材料的品質要求;因而濕法回收技術也是國內外技術領先回收企業(yè)所采用的主要回收方法。

  生物回收技術主要是利用微生物浸出,將體系的有用組分轉化為可溶化合物并選擇性地溶解出來,實現(xiàn)目標組分與雜質組分分離,最終回收鋰、鈷、鎳等有價金屬。目前生物回收技術尚未成熟,如高效菌種的培養(yǎng)、培養(yǎng)周期過長、浸出條件的控制等關鍵問題仍有待解決。

  正如上所述,當前回收效率更高也相對成熟的濕法回收工藝正日漸成為專業(yè)化處理階段的主流技術路線;格林美、邦普集團等國內領先企業(yè),以及AEA、IME等國際龍頭企業(yè),大多采用了濕法技術路線作為鋰、鈷、鎳等有價金屬資源回收的主要技術;部分企業(yè)也同時配套干法等多種回收技術以提高綜合回收效率。

  從另一個側面來看,無論是磷酸鐵鋰還是NCA三元材料,濕法技術進行有價金屬回收后再造得到的正極材料,其比容量這一關鍵性能指標均優(yōu)于干法技術修復后得到的正極材料。


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