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文档简介
附件2
中国循环经济协会团体标准编制说明
《废旧动力电池回收利用拆解处理规范》
(征求意见稿)
《废旧动力电池回收利用拆解处理规范》编制组
二零二二年九月
一、工作简况
我国废旧电池回收量不断提升,由2013年的9.3万吨(铅酸电
池除外)增加到2019年的23.6万吨,2020年达到27.4万吨,年均
增长率达到16.7%,后期退役动力电池数量将进一步大幅增长,废电
池回收量也将快速增加。随着废旧电池的增加,国家对废旧电池回收
利用的重视程度不断加强,已有17个省市启动退役动力电池梯次利
用与回收处置试点工作,初步构建了动力电池回收体系。但整体而言,
废旧电池的回收利用仍处于试点阶段,完善的产业化需要进一步构建,
迫切需要进一步规范废旧电池的回收利用。
废旧电池的拆解是废旧电池回收利用的重要环节之一,仍存在拆
解企业整体水平较低、拆解技术和设备落后,拆解工艺流程简陋等问
题,也存在拆解引发的二次污染。因此,需要针对废旧动力电池,制
订专门的拆解规范,指导废旧动力电池拆解行业发展,提升资源循环
利用率,促进循环经济健康发展。
本标准由共同起草编制。
二、工作主要过程
1、前期准备
2021年10月起,标准编制组开始收集分析废旧动力电池回收利
用行业资料,并收集分析废旧动力电池拆解处理现状以及相关的国内
外标准和方法学,总结相关标准资料和文献,探讨本标准立项必要性
和结构要点,为标准的编制进行调研分析工作。
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2、起草立项
2021年11月,编制组多次组织内部讨论会,结合行业发展需求
和已有相关标准等情况,形成标准整体框架,编制标准草案和编制工
作大纲。2021年12月1日,由中国循环经济协会组织召开标准立项
会。会后起草单位根据专家和代表提出的修改意见对标准草案进行了
认真修改。会后起草单位根据专家和代表提出的修改意见对标准草案
进行了认真修改。
3、调研完善
2022年,编制组内部多次召开内部研讨会,并于2022年3月前
往天能、超威等企业开展调研,并对标准展开交流讨论,根据专家和
代表的意见进一步完善,形成标准的征求意见稿。
三、主要条款的说明
(一)范围
本文件规定了废旧动力电池拆解的术语和定义、总体要求以及智
能化、精细化和低碳化要求。
本文件适用于废铅蓄电池、废锂离子电池等废旧动力电池回收利
用过程中的拆解过程,包括电池包(组)、模块以及单体的全过程拆
解。
目前,我国动力电池仍以铅蓄电池和锂离子电池为主,本文件以
此两种电池作为适用对象,其他动力类、储能类电池在拆解中与铅蓄
电池和锂离子电池相似,可参照执行。
(二)规范性引用文件
3
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可
少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本
文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用
于本文件。引用文件包括:危险废物鉴别标准通则(GB5085.7)、
污水综合排放标准(GB8978)、恶臭污染物排放标(GB14554)、
大气污染物综合排放标准(GB16297)、危险废物贮存污染控制标准
(GB18597)、一般工业固体废物贮存处置场污染控制标准(GB
18599)、废弃产品回收利用术语(GB/T20861)、报废机动车回收
拆解企业技术规范(GB22128)、车用动力电池回收利用拆解规范
(GB/T33598)、建筑地面设计规范(GB50037)、废铅蓄电池处理
污染控制技术规范(HJ519)、废锂离子动力蓄电池处理污染控制技
术规范(试行)(HJ1186)、危险废物收集贮存运输技术规范(HJ
2025)。
(三)术语和定义
本文件给出了铅蓄电池、锂离子蓄电池、废旧动力电池、拆解、
处理、拆卸、电池包、电池模块、电池单体、智能化技术等的定义。
术语定义主要参照了《报废机动车回收拆解企业技术规范》(GB
22128)、《废铅蓄电池处理污染控制技术规范》(HJ519)、《废锂
离子动力蓄电池处理污染控制技术规范(试行)》(HJ1186)、《废
弃产品回收利用术语》(GB/T20861)等。
(四)总体要求
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总体要求主要分为了五个部分,包括一般要求、场地要求、工艺
设施设备要求、安全要求和环保要求。
1、一般要求
从整体层面给出拆解要求,重点包括对拆解处理企业资质的要求、
拆解过程满足“3R”原则的要求,拆解程序要求以及应满足安全生产、
职业健康、绿色环保、消防等法规标准的相关要求。
2、场地要求
GB22128的4.2规定了场地建设要求,包括“4.2.4企业场地应具
备拆解场地、贮存场地和办公场地。其中,拆解场地和贮存场地(包
括临时贮存)的地面应硬化并防渗漏,满足GB50037的防油渗地面要
求。4.2.5拆解场地应为封闭或半封闭构建物,应通风、光线良好,
安全环保设施设备齐全。”“4.2.7拆解电动汽车的企业还应满足以
下场地建设要求:
a)具备电动汽车贮存场地、动力蓄电池贮存场地和动力蓄电池拆
卸专用场地。场地应设有高压警示、区域隔离及危险识别标志,并具
有防腐防渗紧急收集池及专用容器,用于收集动力蓄电池等破损时泄
漏出的电解液、冷却液等有毒有害液体。
d)动力蓄电池拆卸专用场地地面应做绝缘处理。”
本标准的场地要求,应满足GB22128的4.2的规定。除此之外,
还应满足的要求包括:电池拆解处理应具备贮存场地和拆解处理专用
场地,禁止人工、露天拆解处理废旧电池;贮存场地按照电池类别、
是否破损等,分类贮存,并保证贮存安全;拆解场地应按照电池类别、
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拆解工艺设置,并符合安全、环保、消防等要求;控制场所的环境温
度,避免因高温自燃等引起的环境风险。
3、工艺设施设备要求
满足GB22128的4.3规定了部分与拆解相关的设施设备要求,
拆解过程除要满足其要求,同时,电系统应采用双回路和自备应急电
源,工艺设施设备满足拆解处理过程中安全、环保、信息化、智能化、
低碳化要求。
4、安全要求
安全要求包括人员安全、作业安全和贮存安全三个方面,人员主
要对专业知识能力和自身防护做了要求,应具备相应的专业知识,具
备作业能力,特种作业人员须持证上岗;作业人员应穿戴必要的安全
防护装备。
作业安全主要包括:应按照制定的拆解作业程序或作业指导书进
行;应先检查拆解设备的状态和待拆解电池的状态;配备隔离栏、绝
缘垫、防护罩、洗眼器等防护设施;使用专用工具;可根据拆解需要
将电池放电以提高拆解安全性。
贮存安全主要包括:应符合GB22128、HJ519等的要求;拆解过
程收集的废液、废弃物,应按照GB5085.7的规定进行鉴别分类,属
于危险废物,并按照类别要求贮存;拆解后的可回收材料应采用相应
的容器分类储存、标识;存储地应该配备有消防设施,报警设施,应
急措施等安全防范设施;贮存过程中发现电池外壳破损并有电解液流
出的,应采用绝缘、防渗漏、耐腐蚀的容器盛装;发现有安全隐患的
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废旧电池,应立即进行安全处理;应避免贮存大量的废旧电池或贮存
时间过长,长期贮存时间最长不应超过一年。
5、环保要求
废旧动力电池拆解企业应具备与生产规模相匹配的环境保护设
施,符合环境管理要求。
废锂离子动力蓄电池和废铅蓄电池拆解过程应符合HJ1186和
HJ519的要求,应建立环保管理制度,包括环境监测制度、台账记录
和环境应急制度等。
拆解产生的废液废弃物贮存应满足4.4.3的要求。
(五)智能化要求
智能化主要是在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持
下,所具有的能满足人的各种需求的属性。智能化制造主要通过管理
智能化、装备智能化、生产过程智能化、产品智能化和服务智能化5
个方面体现。对于智能化的要求也主要从这几个方面展开。
1、智能化管理要求
(1)拆解处理企业应采用信息化技术建设全过程监管体系。
(2)拆解处理企业经建立企业资源计划系统(Enterprise
ResourcePlanning,ERP)或类似的管理系统,建立制造执行系统
(ManufacturingExecutionSystem,MES),构建智能化的车间现
场控制系统。
(3)智能系统中增加预警反馈系统,当检测到有性能不佳的设
备或出现问题时,该网络将提醒现场操作人员,同时为主动维修解决
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方案提供相关建议。
(4)配备4G/5G传感器网络可为智能管理平台提供信息,监测
和显示整个设施的能源消耗、泄漏和温度。
(5)生产场所应设置全覆盖的电子监控系统,实时记录电池拆
解处理过程,相关信息保存期限不应低于1年。
2、智能化生产和装备
(1)建立废旧动力电池拆解处理的电子信息档案,按照国家有
关规定要求,登记录入废旧动力电池来源、电池编码、流向等信息,
如将报废电动汽车的车辆识别代码、动力电池编码、流向等信息录入
“新能源汽车国家检测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”。
(2)拆解过程宜采用先进、成熟、实用的智能化技术装备,对
各系统应实行统一的管理和监控,主要包括以下几个方面:
a)采集废旧动力电池信息宜使用可识别的数字化信息;
b)采用自动控制系统,保证机组的正常操作生产,确保处理后
的极片满足后续工艺要求和各种工艺、物理性能;
c)应选择能够有效识别电池型号尺寸及方向的上料系统,进行
智能分类,尽可能实现批量操作;
d)电压、电量、绝缘、导热散热等检测设备宜采用智能化技术
设备,如上料的电压检测、切割的密封性能检测报警仪等;
e)动力蓄电池包(组)、模块的拆解宜选用专用的智能化设备
进行安全、环保切割、拆卸;
f)输送系统应采用智能化的输送轨道和返料轨道,可采用工业
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物联网与安装在及其身上的传感器相连,实时跟踪传输情况,
并在输送轨道侧部设置智能化拆解平台和移载机;
g)选用智能化设备对各拆解物料进行识别、分选,精确智能化
控制放电、破碎、分选、后处理等各环节,宜采用干式机械分
离方法,减少后期处理和对环境的污染;
h)对电池中的电芯正极、负极、隔膜纸无损自动分离回收;
i)拆解和回收过程宜采用PLC/DCS智能控制,对设备运行参数
进行远端数据采集和集中控制。
3、智能化产品和服务
拆解处理的各类产品应建立电子档案,把存储器、通信模块、传
输系统融进产品,实现产品可追溯、可识别。
废旧动力电池的收集处理应实现线上与线下并行,推动行业从生
产型制造向生产制造服务型转型。
(六)精细化要求
精细化要求包括一般要求、拆解处理要求和产品要求三个方面。
1、精细化一般要求
(1)遵循“物尽其用、物尽其才”的原则,以无损拆解为优先,
优化拆解处理过程,促进废旧动力电池高值利用和梯次利用。
(2)电池拆解前应进行全面监测、评估、诊断,逐步完善电池
循环模型、动力电池管理数据。
2、精细化拆解处理
精细化拆解处理过程,主要包括以下几个方面:
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a)应尽可能采用自动化、高效率和高安全性的电池模组分离、定
向循环利用和逆向拆解技术;
b)以不破坏电池组件完整性为前提,宜采用专用设备运至专用拆
卸工装台;
c)废锂离子电池拆解处理前宜进行放电处理,应在密闭空间内破
碎,控制挥发性有机物的的无组织排放,破碎系统中氧浓度宜
控制≤5%,避免费力例子电池在破碎系统中因短路引起的爆炸
和燃烧;
d)根据电池组合方式,选用对应的外壳拆解方式,对外壳为螺栓
式组合链接的,根据螺栓的类型及规格,应采用相应的工具或
设备进行拆解;对外壳为金属焊接或塑封式链接的,采用专用
的裁切设备精确控制切割深度及裁剪位置;对外壳为嵌入式链
接的,采用机械化拆解设备;
e)破碎、分选过程宜采用高效的技术设备,使得破碎、分选完全,
降低杂质含量,鼓励采用全自动破碎分选技术与装备,破碎粒
度宜≤2cm;
f)在密闭条件下,将破碎后的物料宜采用间接加热的方式烘烤,
温度宜控制在250℃-600℃,去除极片中的粘结剂及电解液;
g)遵循先进、稳定、无二次污染的原则,采用节水、节能、高效、
低污染的技术和设备加强对原料场及各生产工序无组织排放
的控制,车间内的总粉尘浓度应不大于3mg/m3;
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h)拆解过程充分考虑后续处理、回用需要,精细化处理拆解过程
中产生的废塑料、废隔板、废电解质等固体废物,应分类收集、
处理,并对各自的去向有明确的记录。
3、精细化产品要求
(1)电池拆解处理的外壳回收率应≥98%,正负极材料回收率应
≥98.5%。
(2)拆解处理的铜铝金属回收率应≥95%,钴镍的回收率应≥98%,
铅的回收率应≥98%,锂的回收率应≥90%。
(3)单体电芯拆解速度应≥500kg/h,铜铝分离率应≥85%;
(4)电解液中有机物去除效率≥95%。
(七)低碳化要求
低碳化要求包括一般要求、拆解处理对应的指标,主要围绕拆解
处理过程的节能、降耗、减排等方面进行规定。
1、低碳化一般要求
(1)厂区及各房间或场所的照明应尽量采用自然光,照明宜使
用节能等级为二级或以上的节能灯等节能型照明设备。
(2)设备应采用节能型产品或效率高、能耗低的产品。
(3)宜采用绿色建筑设计,对水资源等充分利用,可对雨水、
生产废水、生活污水等进行收集、处理和再利用,宜近零排放。
(4)充分利用厂区条件,设置太阳能、风能等产能、用能系统,
减少化石能源等的使用。
2、低碳化拆解处理
11
拆解过程应符合低碳化要求,主要包括以下几个方面:
a)拆解处理过程满足智能化、精细化要求;
b)宜采用简短的工艺流程,减少拆解过程中能源、资源消耗;
c)拆解前进行余能检测、残值评估等,宜回收余能、余电;
d)积极引进并构建自动反馈系统,利用物联网传感器、虚拟模型
等,自动对设备运行参数进行实时调整,提高生态效率。
3、低碳化指标要求
(1)动力锂离子电池单位产品综合能耗应≤0.35tce/万Ah,单
位产品碳排放量≤0.91tCO2/万Ah。
(2)铅酸电池单位产品综合能耗应≤4.2kgce/kVAh,单位产品
碳排放量≤10.92tCO2/万Ah。
四、主要试验(或验证)的分析,综述报告,技术经济论证,预期经
济效果
本文件在充分调研梳理废旧电池回收、拆解处理等的现状基础上,
结合已有的标准,从节能降耗、减排低碳等角度,将物联网、数字化
等手段引入电池拆解处理行业,推动废旧电池拆解处理的智能化、精
细化和低碳化,从调研企业等可知是可行、可操作的。本文件明确废
旧动力电池拆解处理过程的智能化、精细化和低碳化要求,为相关企
业提升拆解处理技术水平、行业转型升级提供了支撑,具有良好的社
会效益和环境效益,通过智能化将进一步提升产品回收处理率和处理
水平,通过精细化进一步降低成本、提高效率,通过低碳化实现节能
减排,具有良好的经济效益。
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五、采用国际标准的程度及水平的简要说明
无
六、与现行的法律、法规及国家标准、行业标准的关系
本标准符合现行相关法律、法规、规章及相关标准,标准的制定
实施对于支撑《再生资源回收管理办法》、《循环经济促进法》、《清
洁生产促进法》等法律,和国家相关部委发布的《关于加快推进再生
资源行业转型升级的指导意见》、《关于推进再生资源回收行业转型
升级的意见》、《循环发展引领行动》等政策措施的有效实施产生推
动作用。
通过梳理现有标准,《报废机动车回收拆解企业技术规范》(GB
22128)主要针对从事报废机动车回收拆解经营业务的企业,对企业
的产能、建设场地、设施设备、人员等进行了要求,拆解方面重点围
绕传统燃料机动车、电动汽车等进行了规定,提到部分场地和安全要
求,本标准进行了引用和参考,但与本标准重点围绕废旧动力电池的
拆解有明显区别。
《车用动力电池回收利用拆解规范》(GB/T33598)“适用于
车用废旧锂离子动力蓄电池、金属氰化物镍动力蓄电池的蓄电池包
(组)、模块的拆解,不适用于车用废旧动力蓄电池单体的拆解”,
且本标准重点对拆解处理过程的智能化、精细化和低碳化进行了规定,
GB/T33598可支撑本标准部分电池包拆解的要求,本标准也引用了
该标准。
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七、重大分歧意见的解决过程、依据和结果
标准制定过程中无重大分歧意见。
八、贯彻中循协标准的要求和措施建议
暂无
九、标准发行范围和数量的建议
建议在再生资源回收利用行业推行该标准。
十、其他应予说明的事项
无。
14
目录
一、工作简况.......................................................................................................................................................2
二、工作主要过程..............................................................................................................................................2
1、前期准备.................................................................................................................................................2
2、起草立项.................................................................................................................................................3
3、调研完善.................................................................................................................................................3
三、主要条款的说明.........................................................................................................................................3
四、主要试验(或验证)的分析,综述报告,技术经济论证,预期经济效果........................11
五、采用国际标准的程度及水平的简要说明.........................................................................................13
六、与现行的法律、法规及国家标准、行业标准的关系.................................................................13
八、贯彻中循协标准的要求和措施建议..................................................................................................14
九、标准发行范围和数量的建议................................................................................................................14
十、其他应予说明的事项.............................................................................................................................14
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一、工作简况
我国废旧电池回收量不断提升,由2013年的9.3万吨(铅酸电
池除外)增加到2019年的23.6万吨,2020年达到27.4万吨,年均
增长率达到16.7%,后期退役动力电池数量将进一步大幅增长,废电
池回收量也将快速增加。随着废旧电池的增加,国家对废旧电池回收
利用的重视程度不断加强,已有17个省市启动退役动力电池梯次利
用与回收处置试点工作,初步构建了动力电池回收体系。但整体而言,
废旧电池的回收利用仍处于试点阶段,完善的产业化需要进一步构建,
迫切需要进一步规范废旧电池的回收利用。
废旧电池的拆解是废旧电池回收利用的重要环节之一,仍存在拆
解企业整体水平较低、拆解技术和设备落后,拆解工艺流程简陋等问
题,也存在拆解引发的二次污染。因此,需要针对废旧动力电池,制
订专门的拆解规范,指导废旧动力电池拆解行业发展,提升资源循环
利用率,促进循环经济健康发展。
本标准由共同起草编制。
二、工作主要过程
1、前期准备
2021年10月起,标准编制组开始收集分析废旧动力电池回收利
用行业资料,并收集分析废旧动力电池拆解处理现状以及相关的国内
外标准和方法学,总结相关标准资料和文献,探讨本标准立项必要性
和结构要点,为标准的编制进行调研分析工作。
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2、起草立项
2021年11月,编制组多次组织内部讨论会,结合行业发展需求
和已有相关标准等情况,形成标准整体框架,编制标
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