鋰離子電池正極片主要由三部分組成:作為集流體的鋁箔,涂覆于鋁箔表面的正極活性材料(如磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰或三元材料)及聚偏氟乙烯、炭黑等添加劑。對廢舊鋰離子電池拆解后發(fā)現(xiàn)鋁箔表面緊密粘結(jié)有粉體,且難以分離,導(dǎo)致鋁箔回收困難?,F(xiàn)有技術(shù)中,回收正極片中的鋁箔需要將鋁箔完全溶解于酸/堿溶液中,工藝復(fù)雜、效率低且分離成本高。
鋰電池正極材料 正極主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元鋰材料(鎳鈷錳酸鋰、鎳酸鋰)等,目前國內(nèi)主流的鋰電池正極材料主要是磷酸鐵鋰和三元材料這兩種。正極材料占鋰離子電池成本30%--40%,直接影響鋰電池包的能量密度和性能。 鋰電池負(fù)極材料 負(fù)極是鋰電池的主要組成部分,它是由負(fù)極活性物質(zhì)、粘合劑和添加劑混合制成糊狀均勻涂抹在銅箔兩側(cè),經(jīng)干燥、滾壓而成。
當(dāng)進(jìn)行分離廢舊鋰電池,鋰離子電池極片中的銅鋁與正負(fù)極活性材料,銅鋁金屬時候,在選擇合適的鋰電池回收設(shè)備配套工藝設(shè)備下,鋰離子電池外殼混合物由密封輸送設(shè)施到粉碎階段,在輸送過程中通過除塵和氣味收集系統(tǒng),將氣體和雜質(zhì)分離,破碎達(dá)標(biāo)的物料通過剪切粉碎將隔膜與活性材料分開,利用比重頻率差將其進(jìn)行分離,在電機(jī)帶動震頻下的物料完成一次分選過程。
鋰電池相信大家都不陌生,鋰電池現(xiàn)在的應(yīng)用非常廣泛,緊密的伴隨著我們的日常生活。比如常見的手機(jī)、充電寶、平板電腦、電動剃須刀、鋰電池電動工具、電動玩具、數(shù)碼影音設(shè)備的電池、新能源電動汽車的動力電池。還有很多的細(xì)分領(lǐng)域甚至是醫(yī)用領(lǐng)域都有鋰電池的影子,鋰電池作為便攜移動電能蓄能的主要對象,方便了人們生活的同時也產(chǎn)生了大量的淘汰的報廢的廢舊鋰電池,這些鋰電池如果不通過正確的方式進(jìn)行回收處理,也會對我們的生活造成危害,廢舊鋰電池屬于危廢,不能隨便丟棄,這樣不但造成了環(huán)境的污染,還存在一定的隱患。要通過環(huán)保的方法分離出價值材料,實(shí)現(xiàn)變廢為寶以及資源的良性循環(huán)。
回收的大量廢舊鋰電池要想獲得鋰電池稀有材料的回收就要利用鋰電池回收處理設(shè)備對其拆解分離,拆解鋰電池之前,要對鋰電池進(jìn)行放電處理,以免發(fā)生意外。放電現(xiàn)在有兩種方式放電,一種是物理穿刺放電的方式,另一種是鹽水浸泡自然放電的方式進(jìn)行放電,放電之后在通過鋰電池回收處理設(shè)備的輸送機(jī)輸送至撕碎機(jī)撕碎處理,撕碎后再進(jìn)行二次多刀破碎,破碎后在進(jìn)行振動篩分,篩分出一部分粉料,其他物料再進(jìn)行空氣分選,抽出電池殼塑料隔膜,其余的粉料在通過篩分得到純凈的黑粉,正負(fù)極含有的銅鋁金屬通過輸送機(jī)送至鋰電池回收處理設(shè)備配備的氣流分選機(jī)進(jìn)行分選,分選出純凈的銅鋁金屬就可以了。通過鋰電池回收處理設(shè)備,整個分離過程采用物理干式分選,配備有脈沖除塵器與噴淋塔,整個加工過程無粉塵,無廢水排放,做到了環(huán)保分離與資源回收的雙重效果!
鋰電池正負(fù)極材料成分,鋰電池一般是由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解質(zhì)、電芯制造與電池封裝。正極材料一直是鋰離子電池核心,它的選擇直接決定了電池性能的高低。負(fù)極材料,是電池在充電過程中,鋰離子和電子的載體,起著能量的儲存與釋放的作用。在鋰電池成本中,負(fù)極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。正極材料的安全性,能量密度和功率密度是當(dāng)前不同車型對鋰電池類型做出取舍的基本依據(jù)。
鋰電池負(fù)極材料主要分為碳基材料和非碳基材料。 碳基材料包括天然石墨負(fù)極、人造石墨負(fù)極、中間相碳微球(MCMB) 、軟碳(如焦炭) 負(fù)極、硬碳負(fù)極、碳納米管、石墨烯、碳纖維等。 非碳基材料主要分為硅基及其復(fù)合材料、氮化物負(fù)極、錫基材料、鈦酸鋰、合金材料等。
因?yàn)殡姵貛щ?,電池拆解需要在一個溫濕度控制的環(huán)境進(jìn)行,溫度和濕度要是高了,雙重buff加持下,電池分分鐘冒煙爆燃,依稀記得那是一個三伏天,剛拆完電池的我和小伙伴收拾起極片裝在了塑料袋里,到了極片回收區(qū)域,還沒來得及往上面澆水處理,極片在袋子打開的短短10秒內(nèi)就冒煙、燃燒。
報廢的鋰電池中含有大量的銅、鋁等金屬材料,但是正極片和負(fù)極片材料的區(qū)別在于:正極片材料為鈷酸鋰粉,負(fù)極片材料為石墨粉。報廢鋰電池正負(fù)極片回收處理設(shè)備采用全自動拆解破碎再生利用回收技術(shù)從報廢鋰電池中取出鋰電池正極片,通過機(jī)械物理方法,將磷酸鐵鋰電池正極片的磷酸鐵鋰材料從鋁箔上分離下來,分別得到磷酸鐵鋰回收料和完整的鋁箔;是將磷酸鐵鋰電池正極片展開,集中進(jìn)行預(yù)熱處理,通過預(yù)熱升溫使殘留的電解液揮發(fā);在完成預(yù)熱后進(jìn)行機(jī)械分離。