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鋰動(dòng)力電池回收技術(shù)工藝有哪些短板

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:902次  |  2019年02月10日  

前言:動(dòng)力電池資源化回收過(guò)程包括預(yù)處理和后續(xù)處理兩個(gè)階段。預(yù)處理是指對(duì)廢舊鋰電池進(jìn)行放電和拆解分選,在后續(xù)處理環(huán)節(jié)對(duì)拆解后的各類廢料中的高價(jià)值部分進(jìn)行回收,開(kāi)展電池材料再造或修復(fù)。但目前預(yù)處理環(huán)節(jié)需要大量的人力手工操作,效率十分低下。


8月1日,《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用溯源管理暫行規(guī)定》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)定》)正式施行。《規(guī)定》指出,將建立“新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)與動(dòng)力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺(tái)”,采集動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)、銷售、使用、回收等方面的信息,并監(jiān)測(cè)各環(huán)節(jié)主體履行回收利用責(zé)任情況。動(dòng)力電池規(guī)?;厥找殉纱髣?shì)所趨,但擔(dān)當(dāng)新能源汽車“主要?jiǎng)恿Α钡匿囯姵匦袠I(yè)仍存亂象,多項(xiàng)技術(shù)難題待解,廢舊鋰電池到底將何去何從?


回收破解安全及污染難題


中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)2018年1-6月新能源汽車產(chǎn)量累計(jì)達(dá)38.1萬(wàn)輛,環(huán)比增長(zhǎng)率顯著提高,全年產(chǎn)量預(yù)計(jì)可達(dá)100萬(wàn)輛。7月3日國(guó)務(wù)院印發(fā)的《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》要求加快車船結(jié)構(gòu)升級(jí),推廣使用新能源汽車,并預(yù)計(jì)2020年新能源汽車產(chǎn)銷量將達(dá)到200萬(wàn)輛左右。


新能源汽車的快速發(fā)展,也推動(dòng)了動(dòng)力電池行業(yè)前進(jìn)。根據(jù)早期動(dòng)力電池3-5年的使用壽命來(lái)算,2018年已有大批動(dòng)力電池進(jìn)入退役期。由于某些汽車拆解廠的操作人員不懂電路,違章作業(yè),目前已發(fā)生過(guò)多起新能源汽車、動(dòng)力蓄電池起火事件?!白龊脛?dòng)力蓄電池朔源管理與回收工作,保證廢舊動(dòng)力蓄電池安全處置,將能有效降低廢舊蓄電池帶來(lái)的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。”北京賽德美資源再利用研究院有限公司董事總經(jīng)理趙小勇表示。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

此外,正負(fù)極材料、電解液等動(dòng)力電池的構(gòu)成材料若處置不當(dāng)容易造成污染。資料顯示,鋰動(dòng)力電池除了鋰之外,其電解液還含有鎳、鈷、錳等重金屬和含氟有機(jī)物。如果回收、拆解過(guò)程處理不當(dāng),可能引發(fā)重金屬污染、有機(jī)物廢氣排放等多種問(wèn)題。


“鋰電池的回收與再利用符合動(dòng)力電池行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要,是大勢(shì)所趨,我們要順勢(shì)而為?!壁w小勇強(qiáng)調(diào)。


行業(yè)亂象叢生


不合規(guī)企業(yè)擾亂回收市場(chǎng)是目前廢舊電池回收利用中的一大亂象?!澳壳皣?guó)內(nèi)充斥著大量不合規(guī)企業(yè)?!敝袊?guó)科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰表達(dá)了他的擔(dān)憂,“這些企業(yè)對(duì)廢舊電池的處理方式簡(jiǎn)單粗暴,不采取任何環(huán)保措施,操作人員并不具備相應(yīng)的安全知識(shí)和意識(shí),他們往往通過(guò)‘高價(jià)回收’的方式擾亂市場(chǎng),最終造成‘劣幣驅(qū)逐良幣’的結(jié)果?!?/p>


動(dòng)力電池資源化回收過(guò)程包括預(yù)處理和后續(xù)處理兩個(gè)階段。預(yù)處理是指對(duì)廢舊鋰電池進(jìn)行放電和拆解分選,在后續(xù)處理環(huán)節(jié)對(duì)拆解后的各類廢料中的高價(jià)值部分進(jìn)行回收,開(kāi)展電池材料再造或修復(fù)。但目前預(yù)處理環(huán)節(jié)需要大量的人力手工操作,效率十分低下。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

“電池放電是一個(gè)必要的環(huán)節(jié),但難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè),給電池回收增加了成本,并且現(xiàn)有的放電技術(shù)投資較大,進(jìn)行廢水處理的難度也很大?!北本┑V冶科技集團(tuán)有限公司冶金研究設(shè)計(jì)所所長(zhǎng)王海北在談到電池放電分選時(shí)坦言。


此外,在現(xiàn)有的廢舊鋰電池回收工藝中,少有企業(yè)關(guān)注含量較少但在循環(huán)過(guò)程中對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的電解質(zhì)的處理。哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授戴長(zhǎng)松指出:“現(xiàn)有工藝大多數(shù)只考慮了有價(jià)金屬的回收處理,對(duì)鋰離子電池中環(huán)境影響危害最大的電解液的研究相對(duì)薄弱?!?/p>


向規(guī)?;a(chǎn)轉(zhuǎn)型


“傳統(tǒng)廢舊鉛酸電池回收處于小、散、亂狀態(tài),大部分流失在非正規(guī)渠道,在報(bào)廢、處理、元素回收等方面乃至整個(gè)生命周期,都基本處于不可控的狀態(tài)。動(dòng)力電池回收不能重蹈覆轍,應(yīng)該從國(guó)家戰(zhàn)略層面構(gòu)建回收體系,避免失控產(chǎn)生污染?!鄙钲谇┠茉丛偕夹g(shù)有限公司副總裁林忠軍表示,完善的回收體系是動(dòng)力電池回收的關(guān)鍵,健全的體系可助推形成產(chǎn)業(yè)閉環(huán),從根本上杜絕廢舊動(dòng)力電池流入不具備回收資質(zhì)的小作坊。而日前各種回收管理政策的密集出臺(tái),也印證了這一點(diǎn)。


除了建立完善的回收體系,未來(lái)向規(guī)?;a(chǎn)轉(zhuǎn)型也是動(dòng)力電池回收的必經(jīng)之路。中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)2016年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》指出,在2020年前,要實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池拆解過(guò)程由人工拆解過(guò)渡到自動(dòng)化拆解,必須積極研發(fā)自動(dòng)化拆解設(shè)備,使得物料綜合分選率達(dá)到85%以上,逐步向智能化發(fā)展。對(duì)此,戴長(zhǎng)松表示,“要盡量避免手工或者家庭作坊式的回收方式,否則容易造成二次污染?!?/p>


此外,雖然目前我國(guó)對(duì)電解液的回收尚處在理論研究階段,但其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊前景卻不容忽視?!半娊庖菏浅龢O材料和殼體之外最有價(jià)值的組成部分,占總成本的9.24%,從經(jīng)濟(jì)利益角度考慮,電解液值得回收?!闭劶半娊庖夯厥盏膯?wèn)題,戴長(zhǎng)松強(qiáng)調(diào),要扎扎實(shí)實(shí)創(chuàng)新,為民族工業(yè)做貢獻(xiàn)。

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