锂离子电池的资源化回收可以有效收回锂离子电池成本,具有较强的经济性。电芯在动力锂电池成本中占比达到36%,若扣除毛利则电芯占比高达49%;在消费类电池中电芯成本占比更高。而在电芯中,富含镍钴锰等金属元素的正极材料的成本占到了45%。通过原料回收,镍钴锰等金属元素可实现95%以上的回收率,而锂元素的回收率也在70%以上,经济效益显著。
因为大气污染严重的问题,越来越重视环境的保护。为了解决大气污染严重的问题,我国加强了对电动车的重视,推进了电动车的普及,把车用动力电池作为重要的发展项目之一。目前,我国锂电池产业得到了非常快速的发展,主要是以车用动力锂电池为主,我国也已经成为了世界的锂电池生产基地。但是随着锂电池的生产量加大,回收方面也出现了一定的问题。如果没有非常规范的电池回收制度和技术,废旧的电池对环境会产生一定的影响。
锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液、电池壳(盖)组成。对于车用锂离子电池而言,正极材料主要包括三元材料(含有镍钴锰三种元素)、磷酸铁锂材料、锰酸锂材料等;负极材料主要以碳材料为主,包括人造石墨、天然石墨、硅碳合金和钛酸锂材料等;隔膜材料主要以聚烯烃类材料为主,包括聚乙烯和聚丙烯隔膜;电解液则主要包括碳酸脂类溶剂和六氟磷酸锂电解质盐;封装形式主要包括圆柱形、方形和软包装三种形式。
(1) 预处理:包括放电、拆解、分离分选等主要步骤,其中放电技术主要包括:短接放电、液氮低温穿孔等,分离技术主要包括:机械分离、酸/ 碱溶、有机溶剂溶解、热处理法等;
(2) 回收:包括浸出/ 富集和分离纯化。浸出/ 富集分为干法回收、湿法回收;分离纯化是指以化学溶剂萃取浸出方法将正极活性物质中的金属组分转移至溶液中,通过萃取、沉淀、吸附、电解等对高附加值的金属进行分离提纯和回收;
(3) 再利用:分为直接修复再生和电极材料的合成两种技术体系,其中电极材料合成方法主要包括:高温固相合成法、溶胶凝胶法、水热合成法和电沉积再生法等。