山東埃(ai)爾派 | 點擊量:0次 | 2020-03-18
動力鋰電池回收,哪種工藝更好?
動力鋰電池回收,哪種工藝更好?據中國汽車技術研究中心報告預測,到2020年,大約累計報廢32萬噸以上,甚至有一些電池同行估計報廢量會達到50萬噸。其
動力鋰電池回收(shou),哪種(zhong)工藝更好?
動(dong)力鋰(li)電池回收,哪種工藝更好?據中(zhong)國汽車(che)技術研究中(zhong)心報(bao)告預(yu)測,到(dao)(dao)2020年,大約累計(ji)報(bao)廢(fei)32萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)以上(shang),甚(shen)至(zhi)有一些(xie)電池同(tong)行(xing)估(gu)計(ji)報(bao)廢(fei)量會達到(dao)(dao)50萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)。其他方面,比如說家(jia)庭小儲能、電動(dong)自(zi)行(xing)車(che)等(deng)形式的梯(ti)級利(li)用,十(shi)分值得(de)關(guan)注(zhu)。據中(zhong)國汽車(che)技術研究中(zhong)心報(bao)告預(yu)測,到(dao)(dao)2020年,大約累計(ji)報(bao)廢(fei)32萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)以上(shang),甚(shen)至(zhi)有一些(xie)電池同(tong)行(xing)估(gu)計(ji)報(bao)廢(fei)量會達到(dao)(dao)50萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)。伴隨著動(dong)力電池報(bao)廢(fei)量的不斷(duan)增長,未來十(shi)年很可能達到(dao)(dao)百億(yi)美(mei)元(yuan)的市場份額(e),這可以說是一塊(kuai)
據我國汽車技術研究中(zhong)心(xin)報告預測,到2020年,動力(li)鋰電(dian)(dian)池大(da)(da)約累計報廢32萬噸以(yi)(yi)上(shang),甚(shen)至(zhi)有(you)一些電(dian)(dian)池同行估(gu)計報廢量會達(da)到50萬噸。伴隨著動力(li)鋰電(dian)(dian)池報廢量的不斷上(shang)升,未(wei)來十年電(dian)(dian)池回收很(hen)可能達(da)到百(bai)億(yi)美元的市場份額,這可以(yi)(yi)說是一塊(kuai)很(hen)大(da)(da)的蛋糕。
電池為何必須回收(shou)?
有人把(ba)電池回收(shou)稱為新能源汽(qi)車行業(ye)的“最后一公里”。動(dong)力(li)鋰電池回收(shou)首先是安全(quan)問題,假如(ru)任由車主自私(si)拆解(jie)電池,發生危險(xian)的概率(lv)很(hen)大,所以從(cong)安全(quan)角度來看(kan)動(dong)力(li)鋰電池必須回收(shou)。
從(cong)環保角度看(kan)來,鋰(li)離子電(dian)池和鉛酸電(dian)池相比,確實沒(mei)有(you)鉛的(de)污(wu)(wu)染大,但是不等(deng)于沒(mei)有(you)污(wu)(wu)染,比如磷、氟等(deng)材料帶(dai)來的(de)污(wu)(wu)染。
還(huan)有很重要的(de)一點,從資(zi)源角(jiao)度(du)來看,不(bu)回收動(dong)力鋰電(dian)池(chi),新(xin)能源汽車就會很難發展。以(yi)鈷資(zi)源為例,我國(guo)95%的(de)鈷是進口(kou)的(de),幾乎和沒有是相(xiang)同(tong)的(de)。目前我國(guo)大約70%的(de)石油都源于進口(kou),這已經(jing)上升(sheng)到資(zi)源戰略問(wen)題,假如95%的(de)鈷依賴進口(kou),那(nei)豈不(bu)是資(zi)源更緊張(zhang),所以(yi)說(shuo)動(dong)力鋰電(dian)池(chi)一定要回收。
回收(shou)一:梯次利用(yong)
在電(dian)池回收方面,首先(xian)是梯級利(li)用,既節約資(zi)源,同時(shi)也可(ke)以(yi)讓磷(lin)酸鐵鋰這(zhe)樣的電(dian)池進一步發揮余熱,在回收環節使(shi)它具有更大的價值(zhi)體現,所以(yi)說梯級利(li)用是非常值(zhi)得(de)考慮的。
目前(qian)梯級利用(yong)有什么重要問題呢?假如(ru)很規(gui)范的(de)(de)去選擇(ze)、重組電(dian)池,那它(ta)的(de)(de)成(cheng)本(ben)是(shi)相(xiang)當高的(de)(de)。而且很多(duo)車輛(liang)在設計時都(dou)唯恐接(jie)觸不良,故電(dian)池包采用(yong)焊(han)接(jie)方(fang)式,把它(ta)拆下來梯級利用(yong),可(ke)以說難度很高、成(cheng)本(ben)也(ye)很高。
另外一個(ge)很重要的(de)應用就是鐵(tie)塔、儲能,這(zhe)個(ge)領域(yu)動(dong)力鋰電池(chi)可(ke)以(yi)發揮很大的(de)用途,這(zhe)方(fang)面行業人(ren)士(shi)也都(dou)了解比較多。其他方(fang)面,比如(ru)說(shuo)家(jia)庭小儲能、電動(dong)自行車等形式(shi)的(de)梯(ti)級(ji)利用,十分(fen)值得關注。
回(hui)收(shou)二:低溫冷凍(dong)粉碎
材料回收(shou)也(ye)要介(jie)紹(shao)一下,鐵(tie)鋰(li)離子電池和(he)三(san)元鋰(li)離子電池里面(mian)的(de)(de)成份(fen)可能略不相同,但是也(ye)差不太多。這些成份(fen)從理(li)論上來(lai)說(shuo)都希(xi)望(wang)把它回收(shou)回來(lai),并(bing)且希(xi)望(wang)在回收(shou)過程(cheng)中盡(jin)量(liang)的(de)(de)減(jian)少和(he)控(kong)制污染,這是非常值得(de)研究的(de)(de)。
在(zai)國外電(dian)(dian)池回收方面,美國的(de)Toxco公司具有一定(ding)的(de)代(dai)表性,他們(men)有一項液(ye)氮(dan)冷凍(dong)技術叫低溫冷凍(dong)粉碎,在(zai)零(ling)下(xia)(xia)(xia)100多度的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia),電(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)解液(ye)全(quan)部(bu)凝固,沒有安(an)全(quan)問(wen)題也(ye)沒有電(dian)(dian)池放電(dian)(dian)的(de)問(wen)題,并且在(zai)這么低的(de)溫度下(xia)(xia)(xia)粘結(jie)劑也(ye)變得很脆(cui)、也(ye)很容易(yi)分離。
動力鋰電池低(di)溫冷凍粉碎(sui)以后(hou),在施以濕法冶金,用酸和堿萃取,粉末(mo)的材(cai)料用酸溶(rong)解(jie)掉,然后(hou)萃取分解(jie)出鈷鹽(yan)、酸鹽(yan)等附屬物。當(dang)然,盡管如此仍會有一些(xie)不容(rong)物難以回收。
回收三:火(huo)法冶金
另外(wai),國外(wai)還有(you)一種比較(jiao)主(zhu)流(liu)的(de)火法冶(ye)金(jin)(jin),美國的(de)另一家公司Inmetco,就是以火法冶(ye)金(jin)(jin)為重(zhong)要路線的(de)公司。它有(you)一個很重(zhong)要的(de)特點是,把電(dian)池經過分(fen)類,初(chu)步拆解以后放到高(gao)溫的(de)電(dian)弧爐里(li)面熔煉(lian),我(wo)們將其統一稱為高(gao)溫熔煉(lian),在冶(ye)金(jin)(jin)上我(wo)們叫它火法冶(ye)金(jin)(jin)。
在上千度的(de)高溫情況下,電池里所有能燃燒(shao)(shao)的(de)東西全部會燒(shao)(shao)掉,比如石墨(mo)、碳黑(hei)、隔膜(mo)電解(jie)液(ye)等這(zhe)些全部會被燒(shao)(shao)掉。在燒(shao)(shao)掉的(de)過程(cheng)中進行適(shi)當控制可以讓金(jin)(jin)屬氧(yang)(yang)化物(wu)還原成金(jin)(jin)屬合金(jin)(jin),同時像銅、鋁這(zhe)樣活潑一些的(de)金(jin)(jin)屬,會以氧(yang)(yang)化物(wu)落渣的(de)形式(shi)漂浮在金(jin)(jin)屬合金(jin)(jin)溶體的(de)表面(mian)。
火(huo)法冶金(jin)的缺點是能耗比較高,但是它(ta)有(you)一個有(you)很(hen)重要的優(you)勢,這個工藝“胃口”很(hen)好,隨便什(shen)么(me)電池都可以放進(jin)去。
回(hui)收(shou)四:物理法回(hui)收(shou)工(gong)藝
我們(men)中南(nan)大學的回收工(gong)藝以物理法(fa)為主,它(ta)有幾(ji)個重要的環節(jie)(jie),第一個稱(cheng)為精(jing)確(que)的拆解,接(jie)著進(jin)行(xing)材料的修(xiu)復,我們(men)這(zhe)個材料的修(xiu)復跟前面濕法(fa)冶(ye)金(jin)相比,別人(ren)是把(ba)它(ta)溶解掉,我們(men)是把(ba)這(zhe)個材料重新合(he)成,直接(jie)合(he)成電池(chi)能用的材料,當然這(zhe)也會有很多細節(jie)(jie)問題。
在中南大(da)(da)學有(you)(you)一些(xie)電性(xing)(xing)能和霧化性(xing)(xing)能的比較(jiao)研(yan)究,包括低溫性(xing)(xing)能和倍率性(xing)(xing)能,這都是把修(xiu)復的材(cai)料跟買來的材(cai)料進行比較(jiao),修(xiu)復的材(cai)料循環性(xing)(xing)能做到(dao)1700次。同時我(wo)們也比較(jiao)了(le)很多雜質(zhi),用物理法肯定(ding)會有(you)(you)少量的雜質(zhi)存(cun)在,這些(xie)雜質(zhi)在可控(kong)的范圍內其(qi)實影響不大(da)(da)。
總(zong)的來說,采用物理(li)法回(hui)收工(gong)藝(yi)(yi)的材料性能還是很接近新買來的材料。這個技術以物理(li)法為主,沒有污染,工(gong)藝(yi)(yi)流(liu)程比較短,我們(men)預測凈利率(lv)大(da)概會(hui)達到20%,希望我們(men)的回(hui)收工(gong)藝(yi)(yi)在日后能得到一定推(tui)廣。
浙(zhe)(zhe)江(jiang)某鋰(li)(li)電(dian)(dian)科技(ji)(ji)(ji)有限公司(si)(si),該公司(si)(si)堅(jian)持走科技(ji)(ji)(ji)興企(qi)的(de)(de)發展道路,現擁有大批高(gao)(gao)學(xue)歷管理(li)人(ren)才與技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)骨干,建有企(qi)業研(yan)(yan)(yan)究院(yuan)(被評為浙(zhe)(zhe)江(jiang)省(sheng)高(gao)(gao)新技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)企(qi)業研(yan)(yan)(yan)發中心),已(yi)獲受理(li)和(he)授權專(zhuan)利50余項、省(sheng)科技(ji)(ji)(ji)成果認定6項、省(sheng)級(ji)新產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)研(yan)(yan)(yan)發計劃2項及(ji)(ji)1個商標注冊。在(zai)增(zeng)強(qiang)自身研(yan)(yan)(yan)發實力的(de)(de)同時,立(li)足(zu)于國內外市場需求(qiu),引進(jin)日本先進(jin)生產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)設備,與浙(zhe)(zhe)江(jiang)大學(xue)、哈爾濱工業大學(xue)、浙(zhe)(zhe)江(jiang)工業大學(xue)、中科院(yuan)寧波材(cai)料(liao)所等(deng)多(duo)(duo)(duo)家(jia)高(gao)(gao)校和(he)科研(yan)(yan)(yan)機構建立(li)了長久(jiu)戰(zhan)略合作關系。先后(hou)開(kai)發出了一系列優(you)質(zhi)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin),現已(yi)形(xing)成鋰(li)(li)電(dian)(dian)池三(san)元前(qian)(qian)(qian)驅體(ti)(鎳鈷錳(meng)前(qian)(qian)(qian)驅體(ti)、鎳鈷鋁前(qian)(qian)(qian)驅體(ti)、鎳鈷前(qian)(qian)(qian)驅體(ti))、鋰(li)(li)電(dian)(dian)池三(san)元正極材(cai)料(liao)(鎳鈷錳(meng)酸鋰(li)(li)、鎳鈷鋁酸鋰(li)(li))等(deng)為主導的(de)(de)多(duo)(duo)(duo)層次產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)結(jie)構。產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)囊括(kuo)了多(duo)(duo)(duo)晶及(ji)(ji)單(dan)晶NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等(deng)多(duo)(duo)(duo)種型(xing)號(hao),產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)應用(yong)范(fan)圍涵蓋了電(dian)(dian)動汽車、電(dian)(dian)動工具(ju)、高(gao)(gao)端數(shu)碼產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)、儲能等(deng)領域。在(zai)其(qi)實驗(yan)及(ji)(ji)擴大產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能過程(cheng)中,我(wo)們(men)埃爾派粉體(ti)科技(ji)(ji)(ji)都(dou)發揮了重(zhong)要的(de)(de)作用(yong)。我(wo)公司(si)(si)提供的(de)(de)實驗(yan)型(xing)鋰(li)(li)電(dian)(dian)材(cai)料(liao)粉碎機,以(yi)及(ji)(ji)生產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)型(xing)鋰(li)(li)電(dian)(dian)材(cai)料(liao)粉碎機,滿(man)足(zu)該公司(si)(si)鋰(li)(li)電(dian)(dian)材(cai)料(liao)的(de)(de)實驗(yan)需求(qiu),跟生產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)需要。是我(wo)公司(si)(si)長期合作的(de)(de)優(you)質(zhi)客(ke)戶。
在質量檢測(ce)方面,埃(ai)爾派粉體科技(ji)(ji)對(dui)細節(jie)的(de)把控尤為嚴格。眾所周知,一臺(tai)超微粉體裝備的(de)生產(chan)制造工(gong)(gong)序往(wang)往(wang)多達上百個。氣流(liu)粉碎機作為特種設備,生產(chan)過(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)任何一道工(gong)(gong)序出(chu)現瑕疵都有可(ke)能釀成大禍。因此,埃(ai)爾派粉體科技(ji)(ji)在生產(chan)全過(guo)程(cheng)(cheng)共設立了七個工(gong)(gong)序停止(zhi)點,分別由(you)不同(tong)的(de)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)師嚴格把關,彼此之間相(xiang)互(hu)獨立又相(xiang)互(hu)監督(du),做到及時發現問題并解決問題。任何一處細節(jie)不合格,都無法進入到下道工(gong)(gong)序,這就是埃(ai)爾派粉體科技(ji)(ji)對(dui)生產(chan)全過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)質量監控。
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