片是电池的重要部分,分正片和负片,正片是在铝箔上涂覆含锂离子的浆料,负片是在铜箔上涂覆主要成分是石墨的浆料。制造时,正片和负片之间用隔膜纸隔开,然后卷成电池外形所需的形状,耳是正片和负片的引出头,材料有镍带、铝带等。目前为了节能环保,会对电池片进行回收利用。
锂电池的回收一般分为几大部分
(1)电池外壳的拆分;
(2)正负片与正负材料的分离;
(3)正负材料的回收利用;
由于正材料占锂电池成本**过30%,并且含有各种贵金属元素,所以当前研究主要集中在正材料的回收。目前废旧锂电池的回收主要分为干法、生物法、湿法。
现投产的规模化回收工艺主要采用干法回收,通过将深度放电后的电池进行破碎,再进行磁选分离。干法适用于大部分电池的回收处理,而且干法回收的能耗小、设备投资低。
生物法虽然回收效率高、分离效果好,但生物群落培养过程繁琐,依靠当前科技水平难以实现工业化。湿法回收是将正片进行分离,正材料用酸进行溶解,将金属离子浸取出来,然后通过萃取、沉淀以及电化学等方式将金属离子进行分离。
湿法回收可以有效回收电池中的各种金属元素,做到资源回收利用,能耗高、设备投资大。
一种废旧磷酸铁锂电池正材料的回收工艺,其特征是按如下步骤进行:
1、采用物理法进行前处理:拆解废旧电源的外壳得到封装的磷酸铁锂电池,在对封装的磷酸铁锂电池进行批量放电处理后,切割磷酸铁锂电池的铝壳体,将外覆有塑料薄膜的电芯与铝壳体分离,然后剥除电芯外覆的塑料薄膜,去除电解液,获得电芯;
2、从电芯中取出磷酸铁锂电池正片,通过机械力与热场共同作用的物理方法,将磷酸铁锂电池正片的磷酸铁锂材料从铝箔离下来,分别得到磷酸铁锂回收料和完整的铝箔;是将磷酸铁锂电池正片展开,集中进行预热处理,通过预热升温使残留的电解液挥发;在完成预热后进行机械分离。
3、利用球磨、研磨或其它粉碎方式的机械物理方法,对磷酸铁锂回收料进行微细粉碎处理,获得磷酸铁锂微细料;
4、采用化学法作后期深度处理:先利用碱溶液对磷酸铁锂微细料进行溶解,以去除杂质,提高纯度;再采用固相法添加锂源,在氮气气氛中对缺锂态的磷酸铁锂材料进行焙烧修复补锂,获得磷酸铁锂新材料。
废旧锂电池正材料的回收方法及所得球形氧化镍材料及应用。回收方法包括:
(1)拆解得正片;
(2)正片浸泡得正活性材料;
(3)正活性材料氧化焙烧得焙烧渣;
(4)焙烧渣还原焙烧得*二焙烧渣;
(5)*二焙烧渣浸溶得混合溶液;
(6)根据目标产物的元素配比向混合溶液中补充相应的金属元素,得镍‑钴‑锰混合溶液;
(7)镍‑钴‑锰混合溶液、氨水和碳酸盐/碳酸氢盐溶液分别同时加入至反应容器中进行反应,得碳酸盐沉淀;
(8)将碳酸盐沉淀惰性焙烧,得到球形氧化镍材料。该回收方法所得球形氧化镍材料能够作为锂电池负材料应用,且作为锂电池负材料使用时具有优异的质量比容量和倍率性能。
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