近年來,人們已陸續(xù)開發(fā)了多種廢舊鋰電池的回收處理方法。其中比較典型的有正負(fù)極分離的濕法冶金處理工藝,即把正極廢料先分離出來,用HCI溶解后用PC-88A萃取鈷,再加入碳酸鹽得到碳酸鋰。美國專利提出,先將廢鋰電池煅燒并過篩,然后把含有金屬和金屬氧化物的灰燼用鹽酸溶解,再采用隔膜電解的方法分離金屬銅和金屬鈷,加入碳酸鹽回收鋰。另外提出的有一種方法提出了電池廢料在約100℃的N-甲醛吡咯烷酮溶液中使鈷酸鋰、碳粉與集流體劑分離,直接回收鈷酸鋰。在中國以往提出的工藝是以物理分選法搭配清潔濕式回收的工藝流程,即把廢電池首先進(jìn)行焙燒,然后結(jié)合使用篩分,磁選,電解等方法,分別得到電池外殼、銅箔、鈷、碳酸鋰等。以上所述這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn),由于電池中的鈷和銅有回收價(jià)值,把正負(fù)極分開處理方便,但需要專門的分離設(shè)備。用甲基吡咯烷酮溶解的方法可大大的簡化處理歷程,但這種方法對電極所用粘結(jié)劑有特別要求;結(jié)合火法處理的回收流程,有利于大規(guī)?;厥仗幚韽U舊鋰電池,但對設(shè)備的要求較高。
由于廢舊電池一般殘余有一定的電量,為避免在打開電池殼時(shí)發(fā)生正負(fù)極板短路放電而引發(fā)危險(xiǎn),采用了把這些單體電池放入一個(gè)加有水和鋼板預(yù)處理的容器中,加入鹽情況下使單體電池的正負(fù)電極短路而實(shí)現(xiàn)電池的完全放電。此時(shí),容器中的水可以起到冷卻電池短路時(shí)放出熱量的作用。完全放電后的鋰電池再進(jìn)行預(yù)處理工藝,達(dá)到貴金屬與非金屬分離目的,采用破碎
廢舊二次鋰電池的回收處理方法屬于電子廢棄物回收再利用技術(shù)領(lǐng)域。二次鋰電池主要由外殼、活性材料、絕緣材料以及電解液等,廢棄時(shí)還通常殘留了一些電荷。
該技術(shù)工藝簡捷、完整而安全,材料投入少,能耗低,成本低, 材料回收率高。
手機(jī)鋰電池正負(fù)極材料處理
鋰電池正負(fù)極片處理設(shè)備是一種針對目前大量廢舊的電子產(chǎn)品產(chǎn)生的二次鋰電池破碎研究開發(fā)的回收處理技術(shù)。二次鋰電池也可稱為可充電鋰電池。世界上所有國家都面臨著廢舊電子產(chǎn)品回收再利用的問題。二次鋰電池廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品中,如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī),另外還有電動(dòng)車,能源汽車中等,可以說是很大的應(yīng)用群體。手機(jī)是一種淘汰率非常高的通訊工具。雖然其設(shè)計(jì)使用壽命一般在七八年左右,手機(jī)電池的使用壽命更短,一般在兩三年左右,手機(jī)電池壽命短,加上由于手機(jī)越變越小,功能越來越多,價(jià)格越來越低,人們換手機(jī)的速度也越來越快。統(tǒng)計(jì)顯示,全球移動(dòng)用戶更換新手機(jī)的周期平均在2年左右,而在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的國家和地區(qū),用戶更換手機(jī)的周期很短。尤其是我國手機(jī)市場正處于高速發(fā)展時(shí)期,當(dāng)前手機(jī)保有量接近3億部,淘汰量估計(jì)每年2000萬部以上,作為網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的高科技垃圾,廢舊手機(jī)及其電子電器產(chǎn)生的廢舊鋰電池引起了很大的處鋰
危機(jī)。
廢舊二次鋰電池廢棄時(shí)通常都?xì)埩袅艘恍╇姾?,大量的電池堆積會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)甚至爆炸,同時(shí)在機(jī)械處理時(shí)也可能因短路造成危險(xiǎn)。二次鋰電池中含有電解質(zhì)及正負(fù)極物質(zhì),若隨意丟棄,會(huì)對環(huán)境造成極大的污染。電池中的電解質(zhì)極易分解,分解后產(chǎn)生的氧化氫會(huì)揮發(fā),造成環(huán)境污染及健康危害;正極材料主要是含鋁的鈷酸鋰,據(jù)美國職業(yè)健康委會(huì)數(shù)據(jù),鈷的某些化合物對人體有潛在的致癌作用。因此處理不當(dāng), 廢棄的鋰電池將造成污染。但是電池中又含有大量的可回收能源,如由于可靠性的要求,鋰電池正負(fù)極中含有金等貴金屬,電極活性材料中的鈷、鋰等的回收價(jià)值都很高。
鋰電池正負(fù)極片破碎回收設(shè)備針對的是圓柱電池、軟包電池、硬包電池和電池正負(fù)極片,本發(fā)明旨在發(fā)明一種低成本,沒污染的廢棄二次鋰電池的處理技術(shù),該技術(shù)首先采用機(jī)械方法將電池外殼與電池芯分離,電池的金屬外殼可直接回收再利用,塑料外殼多數(shù)為工程塑料。
由于在拆解破碎和放電工藝中采取的是單體處理方式,使得材料以單體方式得到了程度而分離,不產(chǎn)生交叉污染,