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霍克锂电池环保回收处理技术及现状综述

摘要:锂电池于电子产品里运用广泛 ,伴随科技进步 。往后前景愈发广阔,当下所面临的,乃是废旧锂电池环保回收处置的问题。经由对废旧锂电池回收处理技术予以总结 ,从电池的源头材料、所采用的生产工艺,一直延伸到回收处置技术等多个方面 。剖析了我国现阶段废旧锂电池的回收处置现状以及所现存的诸多問題 ,进而倡导大力去推动废旧锂电池回收处置技术发展以及市场的拓展 。

关键字:锂电池 电解液 现状分析 处理技术 回收

1 概述

科学技术迅猛发展,电子产品应用极为广泛,比如手机、电脑之类,这般一系列的进展给电池行业带去了新的生机以及市场,特别是锂电池行业。

平常所讲的锂电池,实则为锂离子电池,它凭借体积小这一特性,并且具备容量大的特点,同时拥有电压高的优势,而被当下世界认定为是理想的化学能源产品当中的一个 。废旧锂电池在拆卸时会产生像铜、镍这类等重金属于以及电解液等物质,这些物质进到环境里会给生态环境带去严重污染,锂离子电池一般由重金属、有机化合物以及塑料成分构成,其中钴占比大概在5%至20%,镍占比大概在5%至10%,锂占比大概在5%至7%,有机化合物占比15%,塑料占比7%,因生产商不同会有轻微波动,具备较高回收利用价值 。[1]倘若把环保技术归入废旧锂电池的回收处理这个行业,那就能够回收多种金属成分,从而实现变废为宝之举。

2 废旧锂离子电池回收处理技术

在现阶段,锂离子电池的回收方向能够划分成:其一为电池的预处理进程,主要涵盖电池粉碎拆解、分类以及残余电量处理;其二是正负集流体与极活性物质的分离;其三为钴、锰等金属提取以及电解液处理的回收再利用。当下,环保技术资源化回收技术能分成干法处理技术、湿法处理技术、离子筛法处理技术以及生物法处理技术 。[2]

被称为干法处理技术的主要涵盖机械法、热处理法、机械化学法等等,其中机械法是按照材料的像密度、导电性、磁性这类物理性质来予以分离 。[3]机械化学法运用的是研磨技术,其目标有提取锂离子中的金属成分。湿法处理技术呢,先是对电池做预处理,接着用无机酸溶液,把废旧电池正极里的金属离子浸出来,从而让这些金属离子进入溶液,随后借助沉淀、萃取、盐析、离子交换、电化相关方法,进一步分离、提纯钴、镍、锰、锂等有价金属元素,又或者直接把浸出液合成正极材料 。[4]但是,这种办法存在能源消耗大的情况,另外流程所需的时间比较长,而且技术要求以及成本都比较高,在浸出机理这个方面还需要进一步去研究。

单独运用化学法去处理数量众多的废水,处理所需的费用便会有所提升,所以会受到限制进而无法进行大规模的推广应用;而采用物理分离的方法,借助自行制作的精馏脱氨装置去回收氨氮资源,在回收氨氮资源之后,废水里主要含有的是重金属,紧接着采用溶解、萃取以及除杂等工艺,就能够将贵重金属高效地回收,达成资源化回收利用,并且能够适用于规模较大的污水处理 。[5]

3我国锂离子电池回收处置中存在的问题

3.1环保意识落后

一方面,当下社会广泛觉得锂电池属于环保产品,然而实际上,废旧锂电池对环境的影响是相较于其他电池而言的。《通讯用锂离子电池回收处理要求》是2008年国家所出台的标准,不过执行效果不太好,和国际上的发达国家在废旧电池的处理技术或者理念方面依旧存在一定差距。比如说欧盟早在2006年就通过了废旧电池的强制回收令,而且回收费用明确由生产厂家来承担。

另外,锂电的回收专业性比较突出,涉足该行业的人认知水准高低不一,加上社会科普存在不足,没能深切认识废旧锂电池的污染危害程度与回收利用的价值,政府应当大力展开这方面知识的宣传科普工作。

由此可见,政府投身于提升广大民众针对废旧锂电池的环保认知,这对于此行业回收有着极大的推动作用,比如说颁布相应的扶持举措、行业规定、执行准则、科普宣传等等,自经济、政策等层面着手,去助力电池回收行业的成长 。

3.2技术落后

中国的珠三角地区以及长三角地区,是面向外部的经济窗口,是电子行业最为发达之地,废旧锂离子电池回收项目也大多集中于此处,然而技术较为落后,自动化程度极低,主要借助人工来进行分类拆解,不仅容易致使环境污染,而且生产效率还是较低下。废弃的产物多是电池生产企业的废旧电芯或者报废极片,回收物质主要是镍、铝、钴、铜等价值相对较高的金属,有效的回收机制、渠道以及水平有待完善与提高。

4废旧锂电池回收处置市场现状

4.1废旧锂电池市场分析

当下,废旧锂电池回收主要是由小作坊搞非专业回收,专业回收企业数量稀少。小作坊欠缺资质,工艺设备陈旧落后,人员素质不高,技术更新迟滞等,不但回收锂电池的效率很低,并且其回收过程会对自身以及环境不可避免地造成二次污染。倘若地方各级政府投身于管制锂电池回收市场,在开展政策调控之际,设定电池回收行业的排放标准,设定合理的企业资质,营造良性竞争,推动锂电池回收行业实现可持续发展。

借助电动汽车生产商之力,构建侧重于电池生产厂家的回收模式,也就是消费者把废旧电池交至电动汽车销售服务网点,电池生产厂家凭借以旧换新以及补贴差价的办法向消费者给予价值回馈,之后废旧电池会被电动汽车生产商以协定价格转运至电池生产企业 。

由动力电池生产商、电动汽车生产商或者电池租赁公司所组成的行业联盟回收模式,在此种模式之下(此处逗号可忽略 下同但为保持每种情况都有标点故作此标注),三方一起共同出资去成立回收组织,利益是共同分享的,这就等于是给消费者提供了更具保证的售后服务,所以它的影响力是比较强的,覆盖面是非常广的,很容易从消费者手里回收电池 。

目前市场主要回收模式是以生产厂家为主的那种,其回收成本较低,且相对简单易操作。行业联盟涉及三方企业利益以及各自的服务环节,需要一定的资源和配合度,涉及面比较广,回收成本较高。

4.2提高锂离子电池生产、回收利用水平

当下,以钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂等作为原料的锂离子数量较多,提升这类废旧锂电池的回收处理技术,能够快速地拓展废旧锂电池的回收市场。当前,借助回收的废旧锂离子电池来生产氢氧化镍、氢氧化钴等成品,国内已经有部分厂家开展此类经营活动,这对资源的有效利用有帮助。

废旧的锂离子电池有的存在电量剩余情况,部分电池材料使用次数较多后变得不稳定,收运时若与其他导电物质混合放置,容易发生鼓胀、短路、漏液,甚至燃烧、爆炸等情况,会对环境安全产生危害。所以,废旧锂离子电池的处置过程要分门别类,注意安全。此外,处理过程中要适当考虑增加电池的自放电过程,应提前考虑人为释放电池的残余电量,避免在焚烧过程产生不必要的危险,要提高安全和环保意识,降低对回收处理设备的损耗。

5结论

在电子产品市场发展极为迅速的情况下,锂离子电池于商业领域已呈现普遍应用的态势,其市场占据比例相当高。当下国家针对环保提出了更高水准的要求,基于此新能源也被推动起来,往后市场对于锂离子电池的需求只会增多不会减少,并且需求数量极大。数量众多的废旧锂离子电池需要处理,这将会引发社会以及政府的高度重视。所以,在政府监管力度加大的同时,对电池生产工艺予以优化以及提高生产技术的同时,构建起规模化、专业化、企业化的废旧锂离子电池回收处置行业是必然会出现的发展趋向。