廢舊動力磷酸鐵鋰電池回收意義

根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的調(diào)查報告，2015年，我國新能源汽車的產(chǎn)量和銷量分別為34.05萬輛和33.11萬輛，同比分別增長3.3倍和3.4倍。016年，我國新能源汽車的銷售量已達(dá)到50.7萬輛，同比增長超過50%。

這意味著動力電池的需求量也在不斷增加，而電池具有一定的使用壽命，大量增長過后會產(chǎn)生大量的廢舊動力電池，2015年我國廢舊電池的報廢量大約為2萬t至4萬t，而廢電池的回收率只有2%左右。據(jù)汽車研究中心的預(yù)測，2020年我國廢動力電池的報廢量將達(dá)到12萬t至20萬t。因此，非常有必要對廢舊磷酸鐵鋰動力電池進(jìn)行安全有效的資源化回收處理，在實現(xiàn)節(jié)能效環(huán)保的同時還能獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

由于磷酸鐵鋰動力電池具有比能量高、循環(huán)壽命長、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛使用在各種電動汽車上，而磷酸鐵鋰動力電池的平均使用壽命大約為3年，因此，大量生產(chǎn)的背后，意味著每年都會有大量的廢棄磷酸鐵鋰電池產(chǎn)生。
磷酸鐵鋰動力電池組成主要包括正極片、負(fù)極片、電解液和隔膜等。正極片的制作是通過將磷酸鐵鋰、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和乙炔黑等按一定比例進(jìn)行混合，再涂于鋁箔上制成，負(fù)極則主要由活性炭材料和粘合劑混合后涂于銅箔上制成，電池中的電解液主要由有機(jī)溶劑和電解質(zhì)鋰鹽組成，隔膜主要是聚烯烴微孔膜。

廢舊電池經(jīng)拆解后主要可以獲得金屬外殼、鋁箔片、銅箔片、塑料隔膜，金屬外殼和塑料隔膜被統(tǒng)一回收專業(yè)化處理，而鋁箔片和銅箔片則通過不同的處理手段進(jìn)行不同的資源化回收利用。
同時，在對廢舊磷酸鐵鋰電池電極片進(jìn)行處理前，需要根據(jù)它內(nèi)部的組成特性進(jìn)行相應(yīng)的前期預(yù)處理，主要包括對電池殘余電量進(jìn)行放電、電池拆解及金屬外殼破碎等。
在進(jìn)行放電處理時，對不同種類的電池采用不同的處理方法，對含電量少的小型電池可以通過浸泡電解液短路的方法來使電池失活。而對像動力電池這種中大型電池，因其殘余電量可能比較大，通常是采用放電設(shè)備先進(jìn)行放電處理，待電量耗盡后再對電池進(jìn)行拆解；在工業(yè)規(guī)模的回收企業(yè)中，通常采用液氮產(chǎn)生的低溫條件下對廢電池進(jìn)行處理，使其失活后再進(jìn)行拆解處理。
目前實驗室試驗往往是直接手工拆解分出正負(fù)極片，再分別進(jìn)行回收處理。此外，有學(xué)者采用先將電池進(jìn)行整體粉碎的方法，待完全粉碎后依據(jù)電池組成材料物理特性的不同再進(jìn)行分離。
隔膜由于具有質(zhì)量輕的特性，通過風(fēng)力搖床或浮選的方法可以將隔膜與電池其他材料進(jìn)行有效分離。

目前，對廢舊磷酸鐵鋰動力電池的回收處理研究主要集中在磷酸鐵鋰正極片上，在獲得磷酸鐵鋰粉體前需要對正極片進(jìn)行前期處理，一般采用有機(jī)溶劑溶解粘結(jié)劑、高溫?zé)Y(jié)、溶解電極片上鋁箔等方法得到磷酸鐵鋰活性材料，然后對其進(jìn)行下一步回收。常用回收技術(shù)大致可分為：濕法回收、火法回收和生物浸出回收。