锂离子电池在充放电过程中会由于脱嵌锂而发生结构膨胀或收缩。在对锂离子电池充电时,负极侧发生的是插层嵌锂(例如石墨负极、硬碳负极等)或合金化嵌锂(例如硅基负极、锂金属负极等)的过程,因此负极材料一般会随着嵌锂深度的增加而发生明显的体积膨胀,例如石墨负极一般会产生10~15%的体积膨胀,而硅基负极大可产生300%的体积膨胀。
废旧锂电池正负极片处理设备可以提高锂电池正负极材料中材料和贵金属的回收率及其分选性能,可以减少原材料的消耗,同样可以带来良好的经济效益,又能保护环境!
锂离子电池电芯主要由正极片、负极片、隔膜、电解液组成。正极通常由活性物质(如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等)与导电剂(如乙炔黑、导电石墨、炉黑等)以及粘结剂(如聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶)等混合均匀,搅拌成糊状浆料,均匀地涂覆在铝箔的两侧,在氮气流下干燥以除去有机物分散剂,然后用辊压机压制成型,再按设计要求裁切成规定尺寸的极片。
锂电池极片回收处理设备通过破碎、筛分、分选组合工艺实现对废锂电池正极材料中金属铝与正极材料的资源化利用。有效实现镍钴锂铝箔间的相互剥离,经尺寸差和形状差的筛分使铝箔与正极材料得以分离。铝品位较低的破碎颗粒,采用气流分选实现铝与正极材料间的有效分离,铝回收达90%以上。锂电池回收成套设备在负压状态中运作,无粉尘外泻,报废正极片分离效率可达98%以上。
锂电池正负极片破碎分选回收生产线应用于废旧锂电池的边角料处理,也可以单做一套生产线使用,也可与钢壳锂电池,动力锂离子电池相连用。用于将废旧锂电池极片的金属效益完全回收做二次利用。
正极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,废弃锂电池可通过环保工艺将铝和镍钴锂粉末进行分选回收;负极结构与正极类似,由碳粉粘结于铜箔集流体两侧构成,分选后可得到铜和碳粉,正负极片回收处理的价值如何。通过锂电池正负极片回收处理设备用于破碎各种锂电池正负极原料,三元锂电池,动力锂离子电池,钢壳锂电池,软包锂电池中的锂电池内芯料。机械式破碎加工,振筛气流的处理的方式将铜铝与隔膜,正负极活性材料分离,实现铜铝的再生利用设备线。
对于集流体,除了其厚度重量对锂电池有影响外,集流体表面性能对电池的生产及性能也有较大的影响。尤其是负极集流体,由于制备技术的缺陷,市场上的铜箔以单面毛、双面毛、双面粗化品种为主。这种两面结构不对称导致负极两面涂层接触电阻不对称,进而使两面负极容量不能均匀释放;同时,两面不对称也引发负极涂层粘结强度不一致,是的两面负极涂层充放电循环寿命严重失衡,进而加快电池容量的衰减。
正极电位高,铜箔在高电位下很容易被氧化,而铝的氧化电位高,且铝箔表层有致密的氧化膜,对内部的铝也有较好的保护作用。采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。
废弃的锂电池中含有大量且经济价值高的金属资源,锂电池中的正极片 材料为钴酸锂粉、负极片材料为石墨粉,无论正极片还是负极片中均含有大量的镍、铜、铝 等金属材料。如果能有效地回收处理废弃或不合格的锂电池,不仅能减轻废旧电池对环境 的压力,还可以避免造成钴、镍等金属资源的浪费。