報(bào)廢的動(dòng)力鋰電池回收再利用技術(shù)，磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池處理工藝

2021年被認(rèn)為是動(dòng)力鋰電池退役潮元年，圍繞著動(dòng)力鋰電池回收與梯次再利用的賽道也變得越發(fā)滾燙。然而，在這個(gè)被認(rèn)為是千億級(jí)藍(lán)海的領(lǐng)域里，更具價(jià)值的三元鋰電池退役潮也即將到來(lái)。對(duì)于退役報(bào)廢的磷酸鐵鋰電池以及三元鋰電池處理工藝有著更好、更具操作性的處理方案。

首先將電池模組徹底放電，使用無(wú)氧裂解破碎設(shè)備及溶液工具將電池破碎拆解。拆解分離出正極、負(fù)極、電解液和隔膜等組成部分，再對(duì)電極材料進(jìn)行浸出、除雜后，通過(guò)離子交換、沉淀、吸附等工藝，將報(bào)廢的動(dòng)力電池制備成動(dòng)力電池正極材料前驅(qū)體。目前，核心金屬總回收率可達(dá)98%以上

報(bào)廢的動(dòng)力鋰電池回收再利用技術(shù)，磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池處理工藝池

報(bào)廢的動(dòng)力鋰電池回收再利用技術(shù)，磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池處理工藝是把鋰電池經(jīng)真空進(jìn)入無(wú)氧裂解爐并同時(shí)加入溶劑進(jìn)行破碎，破碎的同時(shí)進(jìn)行電解液溶解，在沒(méi)有氧氣的密閉空間內(nèi)經(jīng)摩擦排料送入溶解器中進(jìn)行電解液溶解（這個(gè)階段也是在沒(méi)有氧氣的環(huán)境中進(jìn)行的），溶解后的物料經(jīng)過(guò)揮發(fā)過(guò)濾，這時(shí)的溶解液里邊含有金屬等各種物料，送到熱揮發(fā)器進(jìn)行揮發(fā)，揮發(fā)后的物料經(jīng)過(guò)正負(fù)壓風(fēng)選磁選將鐵、隔膜、銅、鋁塊等原材料分選出，正負(fù)極料和少量塑膠類(lèi)進(jìn)入高速摩擦分解機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過(guò)多組水冷集料，和毛刷回旋篩把塑料分選出，剩下的銅鋁粒經(jīng)過(guò)比重篩分選出來(lái)銅鋁。在水冷集料、篩選、比重分選將各類(lèi)物料分離，極片脫的極粉再進(jìn)裂解去除有機(jī)物。

鋰電池高速摩擦分解設(shè)備

鋰電池處理過(guò)程中用到的子母內(nèi)嵌無(wú)氧裂解爐

報(bào)廢的動(dòng)力鋰電池回收再利用技術(shù)，磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池處理技術(shù)部分設(shè)備原理

高速摩擦設(shè)備原理：該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為多排刀片摩擦，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)氣流，使物料進(jìn)行互相碰撞摩擦，從而使正負(fù)極片上的正負(fù)極粉從金屬箔上脫落，脫落后的銅鋁自然形成圓狀小顆粒，銅比重較大，鋁的比重較小，塑膠類(lèi)比重最小且柔韌性較好，塑膠類(lèi)在機(jī)內(nèi)摩擦?xí)r不宜使物料破壞，從而使物料基本完整。

子母內(nèi)嵌式無(wú)氧裂解爐原理：爐為內(nèi)嵌式，物料進(jìn)爐來(lái)回推進(jìn)，爐套爐占面積小，能源利用率高，鋰電破碎回收過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)氣體、裂解可燃?xì)夂弯囯姵責(zé)釗]發(fā)所產(chǎn)生電解液廢氣進(jìn)燃燒系統(tǒng)燃燒供熱自用，再利用破碎分選產(chǎn)生的多余廢氣進(jìn)行燃燒補(bǔ)氧，從而達(dá)到各種廢氣綜合燃燒利用，燃燒供熱的尾氣經(jīng)換熱器對(duì)揮發(fā)系統(tǒng)供熱后，再進(jìn)行簡(jiǎn)單處理達(dá)標(biāo)排放，該工藝無(wú)需投資大運(yùn)行成本高的廢氣RTO蓄熱燃燒系統(tǒng)。

有機(jī)溶劑法原理（相似相溶）：有機(jī)溶劑溶解電極上的粘結(jié)劑pvdf，使鈷酸鋰從鋁箔上脫落，其溶解最佳固液比為1.68g:10ml,通過(guò)蒸餾可以循環(huán)使用該溶劑，另有N-甲基吡咯皖酮作為溶劑，在120度下浸洗正極。采用有機(jī)溶劑法可有效分選極粉與鋁箔，并用蒸餾方法進(jìn)行溶劑再利用，但有機(jī)溶劑成本高，并且設(shè)備成本和運(yùn)行也高，較難實(shí)現(xiàn)企業(yè)化產(chǎn)業(yè)。

（有機(jī)溶劑有N-甲基吡咯皖酮（NMP），N,N-二甲基甲酰胺（DMF）二甲亞礬（DMSO)丙酮等，因丙酮DMSPO易揮發(fā)，對(duì)有機(jī)黏劑較好NMP和DMF。考慮到水溶劑黏劑在現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力電池中的使用，黏劑篩選中加入水及乙醇。

新能源汽車(chē)所使用的動(dòng)力電池主要為磷酸鐵鋰電池及三元聚合物鋰電池，隨著行業(yè)需求的增大及相關(guān)研究的深入，這兩類(lèi)廢舊動(dòng)力電池回收處理的技術(shù)水平正在逐步升高。廢舊三元?jiǎng)恿﹄姵氐幕厥赵倮镁邆浜芨叩慕?jīng)濟(jì)可行性，物理分離回收技術(shù)是較為適合應(yīng)用于三元電池回收利用的技術(shù)，有了技術(shù)之后鋰不再是開(kāi)采，而是回收。