鋰電池的回收與再生
在經(jīng)濟和環(huán)保的追求下,近年來鋰電池的生產(chǎn)和需求都有所增長。退役的鋰電池被稱為高品位礦山,加上原材料的價格和開采,所以回收價值是顯而易見的。本文還提到了一些專門從事該行業(yè)的公司的一些回收流程和案例。
全球需求和占比雙雙上升
受益于全球節(jié)能減排趨勢和歐盟碳排放協(xié)議,2018年后全球鋰電市場進入需求快速發(fā)展期。根據(jù)德勤數(shù)據(jù),2017年至2020年,全球鋰電需求離子電池持續(xù)上升,年復合增長率達到22.17%,其中動力電池裝機量占比提升近18個百分點。2020年全球鋰離子電池需求量達到279GWh,動力電池占比達到54.5%。
預計隨著全球電動汽車普及率不斷提高,2021-2025年34.4%的年復合增長率為34.4%,2025年全球鋰電池整體需求量將達到1223GWh,電力電池占75.2%。
也就是說,全球鋰電池需求量和動力電池占比都將穩(wěn)步上升。
鋰電池的原材料主要有正負極材料、電解液、隔膜和流體等。其中,正極材料是鋰電池最關(guān)鍵的原材料,包括碳酸鋰和氫氧化鋰。2020年以來,電池級碳酸鋰出廠價從最低每噸6502美元上漲至27093美元以上;氫氧化鋰市場成交價從最低的6657美元/噸上漲至26319-27867美元/噸之間。(根據(jù)中國網(wǎng)站2021年11月)
高品位金屬礦山
鋰離子電池(LIB)中含有大量的Co、Li、Mn等有價金屬,可以說廢LIB是一種高品位的金屬礦。六氟磷酸鋰易分解,分解代謝物與水蒸氣結(jié)合生成氫氟酸。同時,有機電解質(zhì)容易分解成甲醛和酮類等有害氣體,嚴重威脅人們的身體健康。從資源回收和環(huán)境保護的角度來看,廢舊鋰離子電池的回收利用意義重大。
隨著電動汽車的普及開始爆炸式增長,曾經(jīng)為這些汽車提供動力的廢舊鋰離子電池也開始爆炸式增長。合理處置退役鋰電池可以促進可再生和可持續(xù)能源的發(fā)展。這里重點介紹從鋁箔和銅箔中分離電極材料的方法。
方法介紹
1 ) 分離收集液和電極材料的方法
2)通過加熱將鋁/銅箔與電極材料分離
低溫熔鹽分離正極材料與完整鋁箔的方法流程圖
3 ) 用機械方法從電極材料中分離鋁/銅箔
鋰離子電池回收再生市場動態(tài)
紅木材料
Redwood Materials 是由特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人 JB Strawbel 創(chuàng)立的合資企業(yè)。自 2017 年以來,該公司建立了兩家工廠,目前處理附近松下和特斯拉工廠的所有廢棄和有缺陷的電池。Redwood Materials 可以回收電池中 95% 至 98% 的鎳、鈷、鋁、石墨和超過 80% 的鋰。這些材料大部分被賣回松下以制造新的特斯拉電池。最近,Strawbel 與亞馬遜合作處理這家零售巨頭的電池。
普里莫比斯有限公司
2020年8月,澳大利亞新金屬與德國冶金設(shè)備供應(yīng)商西馬克集團有限公司簽署協(xié)議,成立合資企業(yè)回收鋰離子電池。這家名為Primobius GmbH的合資企業(yè)將使用新金屬回收技術(shù)從廢棄電動汽車和消費電子產(chǎn)品中回收鋰、鎳、鈷和其他材料。
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