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我們鋰離子電池組成
鋰離子電池主要依靠鋰離子在正負極材料中嵌入與脫逸傳遞能量。根據(jù)適用設備及場所的不同，鋰離子電池有圓柱形、長條形和方塊等外形，但都含有以下5個部分：正極、負極、電解質(zhì)、有機隔膜、外殼。
鋰電池結(jié)構(gòu)組成及示意圖
鋰電池主要組成及成本
| 組成部分 | 成分 | 備注 |
| 外殼 | 不銹鋼、鍍鎳剛、鋁等 | — |
| 正極材料 | 活性物質(zhì)(NCM、LFP等)、導電劑、粘結(jié)劑 | 活性物質(zhì)含量約90%，導電劑7~9%；粘結(jié)劑3~4% |
| 正極集流體 | 鋁箔 | — |
| 負極材料 | 活性物質(zhì)(石墨、鈦酸鋰等)、導電劑、粘結(jié)劑 | 活性物質(zhì)含量約90%，導電劑4~4%；粘結(jié)劑6~7% |
| 負極集流體 | 銅箔 | — |
| 電解液 | 電解質(zhì)鉀鹽、有機溶劑添加劑 | LiPF6、EC/PC/DMC等 |
鋰電池回收的必要性
鋰電池對部分金屬的依賴性
廢棄鋰電池的資源性
廢棄的鋰離子電池具有顯著的資源性，含有大量有價金屬（鈷、鋰、鎳等），如借以科學的技術手段進行回收利用，可以同時實現(xiàn)環(huán)境效益、社會效益與經(jīng)濟效益。
廢棄鋰電池的污染性
廢舊鋰離子電池的電極材料一旦進入到環(huán)境中，電池正極的金屬離子、負極的碳粉塵、電解質(zhì)中的強堿和重金屬離子，將造成重大環(huán)境污染：
| 組成成分 | 主要化學特性 | 潛在環(huán)境污染 |
| 正極材料 | 與水、酸等反應產(chǎn)生有害金屬氧化物 | 重金屬鈷污染改變環(huán)境酸堿度 |
| 負極材料 | 粉塵遇明火或高溫發(fā)生爆炸 | 粉塵污染 |
| 電解質(zhì) | 強腐蝕性，遇水產(chǎn)生HF等有害物質(zhì) | 氟污染改變環(huán)境酸堿度 |
| 電解溶劑 | 水解產(chǎn)生醛和酸燃燒產(chǎn)生CO/CO2 | 有機物污染 |
| 隔膜 | 可與氟、強酸、強堿等反應產(chǎn)生HF | 氟污染 |
| 粘合劑 | 燃燒產(chǎn)生CO、醛等 | 有機物污染 |
鋰電池回收技術
針對廢舊鋰離子電池的金屬回收工藝主要有物理分選法、火法冶金法及濕法冶金法。
物理分選法
物理分選法是以物料的粒度、密度磁性等物料性能差別為基礎的分選方法，主要有篩分、重力分選、浮選、磁選等。
工藝流程圖
濕法冶金法
濕法冶金法采用預處理（拆解、破碎、分、選、熱處理等）技術使得廢棄鋰離子電池的集流體與電極材料分離，在用沉淀法、萃取法、離子交換法、電沉積法等方法分離提純鈷。
工藝流程圖
火法冶金法
火法冶金法需要剝?nèi)ル姵赝鈿?，將電池?nèi)芯與焦炭、石灰石混合，經(jīng)還原焙燒，得到金屬鋰、鈷、鎳、鋁等組合成碳合金；電解質(zhì)中的氟、磷等被固化在爐渣中，可用于建筑材料或混凝土的添加劑。然后進行深加工處理，整個過程在高溫下完成。
工藝流程圖
金屬回收工藝對比
| 工藝方法 | 優(yōu)勢 | 劣勢 |
| 物理破碎法 | 設備工藝簡單 | 人工強度大，容易損壞有價金屬 |
| 濕法冶金法 | 將機械加工方法代替了傳統(tǒng)的加熱處理方法回收效率高，減少二次污染物，環(huán)境污染小 | 濕法生產(chǎn)過程添加了強酸、強堿、大量氨水等，如處理不當，會對空氣、水、土壤造成污染 |
| 火法冶金法 | 工作原理簡單、操作簡便，可實現(xiàn)99%以上的高效率，產(chǎn)量高 | 需要較高的能耗以及產(chǎn)生大量的廢氣 |
針對火法冶金法存在能耗高、回收有價材料困難、廢氣難以治理等行業(yè)共性問題,頂立科技采用獨特的污染物控制技術，研制了廢棄鋰電材料清潔回收處理系統(tǒng)。
頂立科技研制的廢棄鋰電材料清潔回收處理系統(tǒng)
技術特征：
◆ 自動化連續(xù)式生產(chǎn)，處理效率高；
◆ 原料熱解完全，余熱利用率高，運行能耗低；
◆ 連續(xù)低溫無氧熱解生產(chǎn)工藝，可實現(xiàn)電解液低溫揮發(fā)無害化處理；
◆ 整個處理過程采用獨特的污染物控制技術，無二次污染；
◆ 有價金屬材料回收率達90%以上。
工藝流程圖
湘公網(wǎng)安備 43010302000744號
