在当今新能源汽车和储能大力推广的背景下,锂电池的应用呈现出迅猛发展的态势。然而,锂电池具有一定的使用寿命,随着其广泛应用,退役锂电池的数量也在急剧增加。正确处理这些退役锂电池,不仅能够避免资源浪费,还能实现可观的能源节约。
锂电池由七大组分构成,包括正极材料、铝箔片、隔膜、负极材料、铜箔片、壳体和电解液等。其电池内部是由多层正极片、隔膜、负极片相互间隔叠加组成的电池芯包,再放入电池壳内密封并注入电解液完成制造。其中,正极材料富含钴、镍、锰、锂等有色金属元素,电解液由多种碳酸酯类有机溶剂和六氟磷酸锂组成,负极材料主要为石墨,这些组成部分都具备极高的回收价值。
目前,有一种先进的锂电池回收处理设备及回收工艺。该工艺先将不放电的锂电池置于充氮隔氧的密闭环境中,对其外壳端盖处进行单边切割,并在相对面钻孔,从而可将内部的电池芯包推出实现外壳与电池芯包的分离,这种独特的脱壳方式能有效避免对电池芯包造成损伤,为后续的芯包加工提供了良好条件。接着,将电池芯包单独剪切形成混合微片块,然后进行打散、烘干处理,同时对密闭环境中挥发的电解液有机溶剂进行冷凝回收。之后,对混合微片中的正极微片、负极微片和隔膜微片进行单独收集与处理,可获得外壳材料、电解液有机溶剂、纯正极粉、纯负极粉、隔膜微片、铜箔微片压块、铝箔微片压块等全组分材料,总回收率高达 95%以上,而且每种回收物质中的杂质含量极低,材料纯净度普遍达到 98%以上。
与传统电芯整体粉碎后再分选处理的方式相比,这一创新工艺具有多重优势。它不仅能够将报废电芯的全组分材料全部实现资源化回收利用,还避免了因燃烧电解液而产生大量废气和碳排放,对环境保护意义重大。同时,由于正极微片和负极微片分开处理,混入杂质的概率大幅降低,极大地提高了正极粉和负极粉的纯度,为这些材料的修复再生以及重新回到锂电池制造中循环利用提供了可能性,也进一步增加了锂电池回收的利润。
总之,这种先进的锂电池回收工艺为退役锂电池的处理开辟了全新的道路,既有利于资源的有效回收利用,又保护了环境,还为新能源产业的可持续发展提供了有力支持,具有十分广阔的应用前景和重要的战略意义。我们应积极推广和应用这一工艺,为构建绿色、可持续的未来贡献力量。