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随着锂电池应用量的增加,越来越多的目光集中于废旧锂电池资源回收的处理方案之上,废旧锂离子电池材料未经处理一旦进入了环境中, 正极材料中包含的金属离子,负极材料碳粉尘,电解质中的强碱和重金属离子,均可能对环境产生一定程度的影响, 甚至造成重金属污染,因而废旧锂电池资源回收再利用本身具有的环保效益。废旧锂电池资源回收利用项目对废锂电池回收过程中使用的工艺手段进行分析, 旨在提升锂电池回收再利用的技术水平, 减少锂电池给环境的污染, 增加回收效益。

锂电池主要由电芯与外壳共同构成,电芯中有隔离膜与正负极,正极活性材料中有碳黑导电剂,钴酸锂粉末与有机粘合剂,这些材料被直接涂附在铝片材质的集电体部位;负极活性材料主要成分为碳素粉末,除此之外还有较少的粘合剂,材料涂附于铜片集电体中。锂电池在进行多次充放电活动之后,会出现容量降低、电极膨胀的现象、然后报废。

目前采用的物理回收法主要有破碎风选法,破碎风选法.将物料进行选择性破碎,然后通过调节风选的参数,探究密度、形状、粒级等物理因素对物料分离、回收效率的影响程度.破碎风选法回收,没有药剂使用,规避了二次污染,但运行过程需要的动力成本高,对固体的破碎粒度要求严格,并且需要安装除尘收集装置,在气流作用下使固体颗粒按密度、形状和粒径进行分选,风选了粒径在5.00~22.00mm的铜和铝,分离率高。

目前,我国大部分的企业生产的动力锂电池单体外壳主要材质包括铝壳、镀镍钢、不锈钢等。单体电池的生产工序,主要是壳体的拆解和电芯的提取。在拆解时,会产生很多有害物质,如废气、有害液体,有害物质会对环境及工作人员构成威胁,所以需要集中收集并对有害物质进行无害处理。锂电池回收处理设备PLC的废旧锂电池自动拆解控制系统由七个关键部分组成,分别为料仓部分、HMI触摸屏部分、主控部分、机械手部分、环切部分、切断部分、取芯部分。

目前废旧锂电池处理方向主要有循环再利用以及进行梯次使用后再循环利用这两大方向,而在这些过程中,目前比较关键的技术弱点就是再生技术尚未成熟,拆解主要靠人工完成,成本居高不下。因此针对再生利用存在的薄弱环节,组织产学研联合攻关,突破关键共性技术,有效降低生产成本;鼓励具有产能和技术优势的锂电池制造企业建设再生循环项目,并有计划按市场需求有步骤的推进,完成整个产业的良性循环发展。

物理分选法是指将电池拆解分离,对电极活性物、集流体和电池外壳等电池组分经破碎、过筛、磁选分离、精细粉碎和分类,从而得到有价值的高含量的物质。物理分离过程包括破碎、筛分、磁选、细碎和分类。实验利用一组旋转和固定叶片的破碎机进行破碎,利用不同孔径的筛子分类破碎物料,并利用磁力分离,物理分选法的操作较简单,但是分离锂离子电池实现金属回收。

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