退役动力锂电池回收技术概览

1、退役动力锂电池回收技术概览据统计，2022 年全世界锂离子电池的消费量是亿只，2022 70 电池的使用寿命是有限，大量的废旧锂离子电池也随之产生。以中国为例，2022 年我国废250 50 万吨。三元材料电池为例，其正极含有大量贵金520%512%710%25%和塑料，所含金属大多是 除了锂电池还有高温合金等。可以推算，贵金属的回收量是巨大的。一份动力电池出货量数据如以下图所示3 5 年的时间推算，2022 年将经受一个动力锂电池的退役小高潮。这些退役下来的电芯，典型的后续路径有两类，梯次利用或者直接材料回收。动力电池出货量统计梯次利用与原料回收批量过小的，无历史可查的，安全监测不合格的等等

2、。 护本钱以下，再做原料回收，才是电池价值最大化。但实际的状况是 在动力电池回收的前期，电池的去处或许率以原料回收为主。废旧电池回收产业链正极材料有价金属提取方法料的种类主要包括：钴酸锂，锰酸锂，三元锂，磷酸铁锂等。电池正极材料本钱占据单体电池本钱1/3 以上，而由于负极目前承受石墨等碳材料较多，钛Li4Ti5O12 和硅碳负极S i/C 材料回收。因其能耗低、回收效率高及产品纯度高等优点被认为是一种较抱负的回收方法。物理法物理法利用物理化学反响过程对锂离子电池进展处理法和机械研磨法。裂开浮选法裂开浮选法是利用物质外表物理化学性质的差异进展分选的一种方法 电极材料粉末中钴酸锂和石墨外表的亲水性

3、差异进展浮选分别，从而回收钴锂化合物粉体。 ; 且由于LiPF6 H2O HF 等挥发性气体造成环境污染法。机械研磨法机械研磨法是利用机械研磨产生的热能促使电极材料与磨料发生反响本黏结在集流体上的锂化合物转化为盐类的一种方法所区分，较高的回收率可以做到：Co 98%，Li 99%。机械研磨法也是一种有的损失及铝箔回收困难。化学法2 种方法。火法冶金备的要求也较高，同时还需要增加净化回收设备等，处理本钱较高。湿法冶金湿法冶金是用适宜的化学试剂选择性溶解废旧锂离子电池中的正极材料处理方法，适合中小规模废旧锂离子电池的回收。生物法; 但培育微生物菌类要求条件苛刻，培育时间长，浸出效率低，工艺有待进一

4、步改进。磷酸铁锂回收偏冷门在多种动力锂电池中，只有磷酸铁锂电池正极材料不含贵金属，而是主要由铝、锂、铁、磷 针对性的争辩也比较少。磷酸铁锂的一般处理方式，电池整体经机械粉碎后，利用极性有机溶剂NMP 或强碱溶解分别其中的铝，剩余的材料即为LiFePO4 和碳粉的混合物。向该混合物中引入Li、Fe、P 以调整LiFePO4 径。 锂电池正极材料，以高效率、低本钱、零废料排放的方法实现更好的锂、铁分别效果，综合回收锂、铁、磷、碳。湿法冶金是当前主要应用技术通过对国内外锂离子电池回收工艺的争辩可以看出率较低; 化学法争辩普遍，应用范围广，相比照较可行; 生物法虽环保，但所需时间太长，: 通过单一火法

5、冶金不及通过湿法冶金获得的处理。回收过程。传统的无机强酸HCl、HNO3 和 H2SO4已经被广泛运用于浸出过程。然而，在浸出过程中会伴随产生有毒气体如Cl2、SO3 Nx 者们开头关注有机酸柠檬酸、草酸、抗坏血酸等在浸出过程中的作用。而与传统的无机酸相比，有机酸浸出在满足高效率的同时能够削减对环境的二次污染典型的湿法提取主要步骤：预处理酸液浸出浸出液除杂分别萃取元素沉淀。预处理根本步骤 由负极、正极、隔膜和电解液组成。负极附着在铜箔外表，正极附着在铝箔外表，隔膜为有机聚合物；电解液附着在正、负极的外表，为LiPF6 的有机碳酸酯溶液。一个典型的浸出萃取操作从一个完整电芯，经过预处理后，成为粉

6、末状待处理原料。不同工艺大。典型的湿法提取步骤如下，来自文献6，感受一下：在硫酸溶液中参加 LiCoO2 电极粉末，保持特定固液比，机械搅拌；60min 后，滤去残渣，测定浸出液中各金属的浓度；然后参加碳酸氢铵溶液调整浸出液的PH Na2S 溶液除铜；P507-H2SO4 反萃，从而得到高纯度的硫酸钴溶液；NaOH 溶液和富钴溶液加热至沸腾，往富钴溶液中参加碱溶液，直至钴溶液中产生大量的蓝色沉淀为止；5min 后，蓝色沉淀完全转变为粉红色沉淀氢氧化钠沉钴；屡次洗涤，参加乙醇作为分散剂陈化后，过滤，将滤饼于 105烘干后得到的物质放入马弗炉中煅烧，得到黑色粉末状四氧化三钴。技术趋势理，未能系统化地回收整个电池。也有主流方法以外的技术被报道，其中涉及到其他元素的回收。2022 年底，清华大学科技锂电池快速剥离及锂钴短程资源回收技术98%95%。 + 湿法酸浸+ 金 ( HCl、H2SO4 HNO3 等) ，但该类无机酸对设备腐蚀性大，对人体的危害也较大，因此建议使用性质较为温存的有机酸( 包括苹果酸、草酸和抗坏血酸等) 来代替，这样不仅环保，局部有机酸还具有复原性，可以代替传统的“无机酸+ 复原剂”体系。总结当前的动力锂电池回收比例还比较低。