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“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,锂电池已经成为了主流。电池测试系统检测
锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
且其电解液为有机溶剂和锂盐,大多为或低毒;但锂电池分解或水解产物为氢氟酸和其它含氟化合物,具有一定腐蚀性和毒性。由此可以看出,锂电池外壳是没毒的,有毒的是电池,但是并不是所有电池都是有毒的,锂离子电池就是就是相对环保绿色的一种电池。电池测试系统检测
电池结构:
锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件(部分圆柱式使用),以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。
单节锂电池的电压为3.7V(磷酸亚铁锂正极的为3.2V),电池容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。电池测试系统检测
废旧锂电池回收后如何处理与加工
对废弃锂电池进行预处理后,一般得到的破碎产物成分较为复杂,包括锂电池外壳、正材料、负材料,铜集流体、铝集流体、隔膜、电解液等,需要进一步分离处理。有价金属的回收利用工艺针对废弃锂离子电池的金属回收工艺主要有物理分选法、火法冶金法及湿法冶金法。对于废旧锂电池的用处,我们知道,废锂电池中的钴、锂、铜及塑料等均是宝贵资源,具有高的回收价值。
废旧锂电池主要由外壳、正、负、电解液与隔膜组成。正是通过起粘结作用的PVDF将钴酸锂粉末涂布于铝箔集流体两侧构成;负结构与正类似,由碳粉粘结于铜箔集流体两侧构成。对废旧锂电池的回收利用,常用的废锂电池资源化方法包括湿法冶金、火法冶金及机械物理法。相比于湿法及火法,锂电池粉碎机采用机械物理法无需使用化学试剂,且能耗更低,是一种环境友好且的方法。电池测试系统检测
1、物理分选法
物理分选法是以物料的粒度、密度、磁性等物料性能差别为基础的分选方法,主要有筛分、重力分选、浮选、磁选等。先采用立式剪碎机、风力摇床和振动筛对废弃锂离子电池进行分级处理,破碎及分选后得到正材料、负材料、隔膜、集流体等。再对正材料、负材料进行500℃热处理,然后通过浮选法俞离锂钴氧化物和石墨,该工艺的锂钴氧化物回收率可达97%。
2、火法冶金法
火法冶金法需要对废弃锂电池进行预处理,剥去电池外壳,然后将混合材料进行还原焙烧,黏结剂等有机物以气体形式逸出,低沸点的氧化锂大部分以蒸气形式逸出,用水吸收回收,其他金属(铜、镍、钴等)则形成金属合金,后续用湿法冶金技术进行深加工,电解质中的氟、磷等被固化在炉渣中。
锂电池包的回收利用方法
锂电池包可以根据报废的的程度选择不同的利用方法。报废程度高的锂电池包选择回收拆解,收集可用材料再投入制作使用;报废程度低的可选择进行梯次利用,将其在需求能量较低的领域投入使用,根据能量梯次进行再利用。电池测试系统检测