废旧动力磷酸铁锂电池资源化回收技术研究进展共18页
废旧锂离子电池回收再生利用技术研究进展

废旧锂离子电池回收再生利用技术研究进展摘要:近年来,新能源汽车在市场中的占有率逐渐增大,锂离子电池绝大部分江山,待处理废旧锂离子电池数量随之增多,给环境造成了一定的影响,随着一体化电池技术的推广,汽车领域的锂离子电池回收也展现了可观的经济效益。
文章分析了锂离子电池的组成结构,并对废旧锂离子电池进行回收再利用的处理,分别按照预处理、分离处理、回收处理、净化并重新合成新的电极材料等流程,保证其回收再利用效果得以增强。
关键词:废旧锂离子电池;回收再利用;电极材料引言:锂离子电池中的材料,如锂、钴、镍、锰等,是有限不可再生资源且具有较高的价值,但同时废旧锂离子电池中含有有害物质,如重金属和有机溶剂等,如果不经过适当处理就随意丢弃,可能对环境和生态系统造成污染和危害。
所以就要对废旧锂离子电池进行回收再利用,既能够有效利用锂离子电池中的宝贵资源,同时也能避免有害物质的释放和污染,减少对环境的负面影响。
1.锂离子电池的组成结构锂离子电池结构包括正极材料、负极材料、电解液以及隔膜,其中正极材料一般采用锂化合物,如氧化钴(LiCoO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)等,正极材料是电池中的主要能量储存部分,负责储存和释放锂离子。
负极材料通常采用石墨(石墨烯)或硅等材料,负极材料用于吸附和储存锂离子,在充放电过程中释放和吸收锂离子。
电解液是锂离子电池中的导电介质,通常由有机溶剂和锂盐组成,电解液负责将锂离子在正负极之间传输,并维持电池的电荷平衡[1]。
隔膜用于隔离正负极,防止短路和电池内部的化学反应,隔膜通常由聚合物材料制成,具有良好的离子传导性和电子隔离性。
锂离子电池作为动力电池,被广泛应用在新能源汽车中,具有较高的能量密度,可以提供较大的储能容量,从而为电动汽车提供长续航里程。
而且也具有较高的功率密度,能够快速释放大量电能,满足电动汽车的高功率需求,提供良好的加速性能和动力输出。
2.废旧锂离子电池回收再利用的处理流程2.1预处理首先收集废旧锂离子电池,并根据电池类型、容量、大小等特征进行分类,不同类型的电池可能需要不同的处理方法。
浅谈废旧锂离子电池回收的研究进展

浅谈废旧锂离子电池回收的研究进展发表时间:2018-09-12T16:05:42.013Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:郭鹰[导读] 摘要: 含有镍钴金属的废旧三元动力锂离子电池回收主要采用“放电→热解→破碎→分选→湿法冶金”工艺,得到高价值的镍钴产品。
深圳华保科技有限公司 518055摘要: 含有镍钴金属的废旧三元动力锂离子电池回收主要采用“放电→热解→破碎→分选→湿法冶金”工艺,得到高价值的镍钴产品。
为了缩短三元材料制备路径,对湿法冶金得到镍钴锰溶液直接共沉制备三元材料前驱体。
对于体积较大的废旧磷酸铁锂( Li Fe PO44) 动力锂离子电池,一方面,开发自动化的拆解分选工艺和设备是电池回收处理的难题; 另一方面,将报废电池中的正极材料再生为电池级的 Li FePO4和碳酸锂( Li2CO3) 电池材料是研究的焦点。
关键词: 动力电池; 三元电池; 磷酸铁锂( Li Fe PO4) ; 回收引言随着科技的发展,电子产品已经渗透到人们生活的每个角落。
由于锂离子电池与镉镍电池、氢镍电池相比,具有体积小、质量轻、工作电压高、体积和质量比能量高、无记忆效应、自放电小、工作温度范围宽、寿命长等优点已经主导了小型便携式电子产品市场,例如,便携式电话、摄像机、便携式笔记本等。
随着社会不断发展,气候、能源和环境问题的出现,锂离子电池也已广泛应用于电动汽车 (包括纯电动和插电混动)领域。
尽管锂离子电池中不含汞、铅等毒害较大的重金属元素,但锂离子电池作为废弃电器电子产品已被每个国家定为危险废品。
如果处理不当,它会对环境和人类健康造成系列伤害。
另外,由于锂离子电池正极材料多为过渡金属氧化物,如Li Fe PO4、Li Co O2、Li[NixCo1-2xMnx]O2等,其中含有贵重和稀缺金属比如钴、镍、锂等;还有锂离子电池极片集流体如铜、铝箔材料资源等。
因此,对废旧锂离子电池进行无害化处理及对其中的金属进行资源化回收再利用意义重大。
锂电池回收与再利用的技术研究进展

锂电池回收与再利用的技术研究进展锂电池回收与再利用的技术研究进展随着锂电池在移动设备、电动汽车等领域的广泛应用,电池回收与再利用成为了重要的环保问题。
锂电池回收的目的在于节约资源、减少环境污染,并实现经济效益。
本文将对锂电池回收与再利用的技术研究进展进行探讨。
一、锂电池的组成及回收过程锂电池一般由阳极、阴极、电解质和隔膜等组成。
在回收过程中,首先需要将电池进行拆解,将阳极、阴极、电解质和隔膜等组件分离。
然后,通过物理处理和化学处理等技术手段对各组件进行回收。
1. 物理处理物理处理主要包括粉碎、筛分和重力分选等操作。
首先,将电池进行粉碎,将其压碎成颗粒;接着,通过筛分,将不同粒径的颗粒进行分离;最后,利用重力分选技术,根据不同组分的密度差异,实现不同组分的分选。
2. 化学处理化学处理主要包括浸出、沉淀和溶解等操作。
首先,将电池经过物理处理后得到的粉末进行浸出,将有用的物质浸出至溶液中;接着,通过沉淀技术,将溶液中的金属离子、有机物等进行沉积;最后,通过溶解技术,将溶液中的锂离子等有用物质进行溶解,得到高纯度的产品。
3. 再生利用锂电池回收后的组件可以进行再利用。
阳极和阴极材料可以通过热处理、机械球磨和再合成等方法进行再生。
电解质和隔膜等组件可以通过过滤和还原等技术进行再利用。
此外,锂电池回收过程中产生的废液可以通过环境保护措施处理,以减少对环境的影响。
二、锂电池回收与再利用的技术研究进展1. 锂电池拆解技术的改进锂电池拆解是回收过程中的关键环节。
传统的拆解方法主要是人工拆解,存在效率低、安全隐患大等问题。
近年来,随着机器人技术和自动化技术的发展,研究人员提出了使用机器人进行电池拆解的方法。
机器人可以通过视觉识别和机械臂操作等技术,实现电池快速、准确的拆解,提高回收效率和安全性。
2. 锂电池物理处理技术的创新锂电池物理处理一直以来都是回收过程中的关键环节之一。
目前,研究人员提出了循环水冷却、冷冻粉碎和气流分选等物理处理技术的创新。
废旧磷酸铁锂电池回收技术研究进展

废旧磷酸铁锂电池回收技术研究进展陈永珍;黎华玲;宋文吉;涂小琳;冯自平【摘要】纯电动客车用电池以磷酸铁锂电池为主,电池寿命结束后将产生大量的废旧电池,如何处理废旧电池是人们关心的重要问题.基于此,本文介绍了国家目前对于废旧电池回收的相关政策以及废旧LiFePO4电池的主要有价成分.详细介绍了废旧LiFePO4材料的多种回收、再利用方法,包括化学沉淀法回收、高温固相修复技术、高温固相再生技术、生物浸出技术以及机械活化处理回收技术等;并分别介绍了高温热解处理、有机溶剂萃取回收、超临界CO2回收的电解液回收处理技术以及负极材料的分选回收技术、石墨修复改性技术.沉淀法回收产物为含锂、铁的工业原料,该类方法易于实现规模化应用,但是会产生大量酸碱废液;高温固相修复、再生方法工艺流程短,除杂将会是该工艺规模化应用的难点.对不同类型的回收材料提出不同回收处理方法,为废旧磷酸铁锂电池的回收提供参考.【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2019(008)002【总页数】11页(P237-247)【关键词】废旧锂离子电池;磷酸铁锂;电解液;负极材料;回收;再生【作者】陈永珍;黎华玲;宋文吉;涂小琳;冯自平【作者单位】中国科学院广州能源研究所,广东广州510640;中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州510640;中国科学院广州能源研究所,广东广州510640;中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州510640;中国科学院广州能源研究所,广东广州510640;中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州510640;中国科学院广州能源研究所,广东广州510640;中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州510640;中国科学院广州能源研究所,广东广州510640;中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TM12.9我国于2010年开始推广新能源汽车,2014年出现爆发式增长,2017年销售量约77万辆。
电动汽车废锂离子电池的回收利用研究进展

电动汽车废锂离子电池的回收利用研究进展摘要:近年来世界各国锂离子电池的生产量与日俱增,但锂离子电池并不能永无止境的使用下去,其使用寿命为5~10年,随着锂离子电池数量日益增加,所以锂离子电池的报废数量也是日益加剧。
这就带来了另一问题,锂离子电池的电解液中不仅拥有着价格昂贵的金属还会对土壤、环境造成污染,造成资源浪费和环境污染。
目前,中国的一项基本国策是节约资源和保护环境,废旧锂离子电池的回收与这一国策恰巧不谋而合。
关键词:电动汽车;废锂离子电池;回收利用1锂电池组分概述废旧锂电池主要由外壳、正负极材料、隔膜和电解质等组成。
锂电池外壳一般有钢壳和铝壳两种类型,早期方形锂离子电池大多为钢壳,但由于安全性差逐渐被铝壳软包装的锂离子电池所取代。
铝壳无论是重量上还是材料构造上都有着安全性能的考虑,其材质一般是含有Mn,Cu,Mg,Si和Fe元素所组成的合金,这五种合金在锂电池铝壳中发挥着不同的作用。
动力锂电池正极材料主要是以镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、碳酸锂、钴酸锂和磷酸铁锂为代表的过渡金属氧化物,其含有大量贵重金属,如Co,Ni,Mn和Li等,故也是一种重要资源。
正极材料集流体一般是铝箔,通常在其两侧涂上正极电极材料,即一般由导电剂、正极活性材料、粘结剂所组成。
而负极材料集流体是铜箔,同样在铜箔两侧涂上电极材料,多为粘结剂与负极活性物质石墨。
通过粘结剂能保持正负极活性物质与集流体基底的电子接触,可以更好的稳定电极的结构。
粘结剂主要由有机化合物组成如聚偏二氟乙烯和丁苯橡胶,通过集流体将活性物质所产生的电子聚集后再对外输出,以保证电流的高效稳定。
从锂电池的回收上来看,在回收活性物质的同时应尽可能地将集流体所含有的金属进行回收利用,以达到金属回收效益最大化。
隔膜一般是高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。
目前,商用锂离子电池多数使用液态有机电解质和凝胶型聚合物电解质。
以三元锂电池作为代表,显示回收的有价金属主要集中于正极材料,根据废旧三元锂电池的组分研究发现,Co约占5%~20%,Ni约占5%~12%,Mn约占7%~10%,Li约占2%~5%等,充分的回收利用对于国家开发与进口原料来说具有战略性意义。
废锂离子电池回收技术研究进展

废锂离子电池回收技术研究进展作者:缪月晴张玉黄澳唐喜芳殷进赵磊来源:《现代盐化工》2021年第01期摘要:近年来,在电子产品数量飞速增长的条件下,废锂离子电池的产生量也在飞速增加。
废锂离子电池中含有大量的贵重金属与有毒物质,所以,在环境保护及社会经济方面,废锂离子电池中贵重金属的回收再利用成为全世界关注的焦点。
综述了将废锂离子电池中贵重金属成分回收再利用的处理技术以及进行高效回收的工艺现状,同时对废锂离子电池回收工艺的发展趋势进行了展望。
关键词:废锂离子电池;金属回收;研究进展锂电池经过长时间的充放电使用后,电池电容量的峰值发生周期性的衰减[1],电极上的活性材料结构会过度收缩或膨胀,导致电极迅速发生阻塞并失活[2],使得锂电池的有效使用电容量降低,导致其使用寿命缩短。
据推测,2021年我国锂离子电池报废量将达25亿只(约产生5.0×105 t的废锂离子电池[3]),主要组分有正负极材料、电解液及易燃有机隔膜。
其中,贵重金属及有机化学品都会对环境安全和人体健康造成严重影响。
废锂离子电池中含有超过1/4的锂酸钴,其中高达20%的钴是国际公认的战略物质,铜和铝的质量分数超过10%,还包含大量的可回收塑料外壳和金属。
因此,对废锂电池进行资源化回收,在获得多方面收益的同时是极有必要的。
1 研究进展现今,锂离子电池在人们的日常生活中必不可少,由于其高污染性和高资源特性,如何回收再利用成为大家探讨的话题。
现有废锂离子电池的回收工艺主要针对贵重金属,研究方法可分为物理法、化学法以及生物法。
1.1 物理法物理法是根据废锂离子电池中各组分所具有的物理性质如密度、溶解度等进行回收,主要包括破碎浮选法、机械研磨法、机械筛分法、联合分选法、超声辅助分离法等。
1.1.1 破碎浮选法浮选法[4]利用废料表面物化性质的不同,借助泡沫的浮力进行颗粒分离。
黄红军等[5]采用了两步法,先进行球磨,然后再低温热处理,将废锂离子电池中电极材料表面的有机物薄膜去除。
废旧锂离子电池回收处理技术的研究进展

废旧锂离子电池回收处理技术的研究进展佚名【摘要】废旧锂离子电池中金属材料回收工作,是现代社会有序发展的重点工作.随着锂离子电池在电动汽车和储能领域的大量使用,废旧锂离子电池所面临的环境和资源问题日益突出.为了更好地资源利用和环境保护,世界各国对废旧锂离子电池中有价金属的回收和利用,及无危害处理相当重视.文中综述了废旧锂离子电池回收技术的研究现状,今后废旧锂离子电池资源化回收技术的研究方向是降低成本,减少污染和实现回收物质的多元化以及提高回收率.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】3页(P38-40)【关键词】废旧锂离子电池;有价金属;回收利用;有价金属【正文语种】中文前言锂离子电池是由正负极片、粘结剂、电解液和隔膜等组成。
在工业上,厂家主要使用钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸亚铁锂等作为锂离子电池的正极材料,以天然石墨和人造石墨作为负极活性物质。
聚偏氟己稀(PVDF)是一种广泛使用的正极粘结剂,粘度大,具有良好的化学稳定性和物理性能。
工业生产的锂离子电池主要采用电解质六氟磷酸锂(LiPF6)和有机溶剂配置的溶液作为电解液,利用有机膜,如多孔状的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚合物作为电池的隔膜。
锂离子电池被普遍认为是环保无污染的绿色电池,但锂离子电池的回收不当同样会产生污染。
锂离子电池虽然不含汞、镉、铅等有毒重金属,但电池的正负极材料、电解液等对环境和人体的影响仍然较大。
如果采用普通垃圾处理方法处理锂离子电池(填埋、焚烧、堆肥等),电池中的钴、镍、锂、锰等金属,以及各类有机、无机化合物将造成金属污染、有机物污染、粉尘污染、酸碱污染。
锂离子电解质机器转化物,如LiPF6、六氟合砷酸锂(LiAsF6)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、氢氟酸(HF)等,溶剂和水解产物如乙二醇二甲醚(DME)、甲醇、甲酸等都是有毒物质。
因此,废旧锂离子电池需要经过回收处理,减少对自然环境和人类身体健康的危害。
我国废弃磷酸铁锂电池的资源化研究

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我国废弃磷酸铁锂电池的资源化研究
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! 上海第二工业大学 环境与材料工程学院"上海 $%&$%a$
摘要!磷酸铁锂电池是国家大力推行的动力电池发展方向!其生产量和应用量逐年增加$ 预计到 $%$& 年!我国将有约 a F%% 吨磷酸铁锂电池报废!但对于报废之后的电池处理处置!在回收体系’处理技术以及公民意识层面等都有待完 善$ 主要介绍了以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池的基本情况!对比了磷酸铁锂的合成方法!总结了磷酸铁锂电池 的回收特点!并针对其回收特点提出了一些资源化建议!以期对后续磷酸铁锂电池的资源化研究提供参考$ 关键词!磷酸铁锂电池&合成方法&回收特点&资源化
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