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鋰離子電池回收 鋰離子電池處理工藝為先將電池焚燒以除去有機(jī)物,再篩選去鐵和銅后,將殘余粉加熱并溶于酸中,用有機(jī)溶媒便可提出氧化鈷,可用作顏料、涂料的制作原料 。 鎳氫電池 一、失效負(fù)極合金粉的回收處理 將失效MH/Ni電池外殼剝開,從電池芯中分選出負(fù)極片,用超聲波震蕩和其它物理方法,得到失效負(fù)極粉,再經(jīng)化學(xué)處理得到處理后的負(fù)極粉,將此負(fù)極粉壓片,在非自耗真空電弧爐中反復(fù)熔煉3~4次。除去熔煉鑄錠表面的氧化層,將其破碎,混合均勻后,用ICP方法測(cè)其混合稀土、鎳、鈷、錳、鋁各元素的百分含量,根據(jù)儲(chǔ)氫合金元素流失的不同,以鎳元素的含量為基準(zhǔn),補(bǔ)充其它必要元素,再進(jìn)行冶煉,終得到性能優(yōu)良的回收合金。 二、失效MH/Ni電池負(fù)極合金的回收 將失效負(fù)極粉采用化學(xué)處理的方法,利用處理液對(duì)合金表面的浸蝕,破壞合金表面的氧化物,但又要使合金中未氧化的其它元素及導(dǎo)電劑受到的浸蝕影響降至小。采用0 5mol·L-1的醋酸溶液,將失效合金粉在室溫下處理0.5h,再用蒸餾水洗滌、真空條件下干燥。結(jié)果看出,AB5型儲(chǔ)氫合金的主體結(jié)構(gòu)沒有變,仍屬于CaCu5型六方結(jié)構(gòu),但負(fù)極粉中Al(OH)3和La(OH)3的雜相基本完全消失,說明這些氧化物經(jīng)化學(xué)處理后,表面的氧化物幾乎完全被溶解掉。將化學(xué)處理后的失效負(fù)極粉與制作電池用的原合金粉以及未經(jīng)化學(xué)處理的失效合金粉,做充放電性能對(duì)比,經(jīng)過化學(xué)處理的失效負(fù)極粉的放電比容量比未經(jīng)化學(xué)處理的失效負(fù)極粉高23mAh·g-1,說明經(jīng)過化學(xué)處理以后,由于表面氧化物被大部分除去,使失效負(fù)極粉中儲(chǔ)氫合金的有效成分增加。
新能源車銷售快速增長(zhǎng),動(dòng)力電池裝機(jī)強(qiáng)勁。自2014年開始有私人購(gòu)買起,我國(guó)的新能源汽車經(jīng)歷了快速發(fā)展,產(chǎn)銷量呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù)中汽協(xié)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2018年全年新能源汽車銷售量達(dá)到125.6萬輛,是2014年銷售量的16.8倍,2014-2018年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到102.5%。根據(jù)《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,到2020年新能源汽車年產(chǎn)銷目標(biāo)將達(dá)到200萬輛,而2018年銷量已經(jīng)完成目標(biāo)的62.5%,超過規(guī)劃目標(biāo)預(yù)期,我們認(rèn)為在政策鼓勵(lì)、滲透率不斷的利好背景下,新能源車有望繼續(xù)快速發(fā)展,預(yù)計(jì)到2020年銷量有望超過230萬輛。 廢舊動(dòng)力電池若未妥善處置將存在較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。鋰離子動(dòng)力電池外層為塑料、鋁、鐵質(zhì)外殼包裹,內(nèi)層包括正極、負(fù)極活性物質(zhì)、鋁或銅箔集流體、粘接劑和聚乙烯或聚丙烯多孔隔膜材料、電解液及其電解質(zhì)鹽等多種物質(zhì)及化學(xué)材料。動(dòng)力電池主要材料中雖然不含汞、鎘、鉛等毒害性較大的重金屬元素,但在正極、電解液等多種材料中也含有鈷、鎳、銅、錳、有機(jī)碳酸酯等具有一定毒害性的化學(xué)物質(zhì),部分難降解的有機(jī)溶劑及其分解和水解產(chǎn)物會(huì)對(duì)大氣、水、土壤造成嚴(yán)重污染并對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞;鈷、鎳、銅等重金屬在環(huán)境中的富集效應(yīng)終會(huì)對(duì)人類帶來?yè)p害。 可回收的有價(jià)金屬具備資源價(jià)值。從鋰電池所含主要材料及化學(xué)物質(zhì)可以看出,動(dòng)力電池中含有大量可回收的高價(jià)值金屬,如鋰、鈷、鎳等,回收后能夠產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí),回收的金屬能夠在一定程度上增加部分材料在國(guó)內(nèi)的供給來源,具備經(jīng)濟(jì)性。
新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源的汽車,包括四大類型:混合動(dòng)力電動(dòng)、純電動(dòng)、燃料、其他新能源汽車等。而就目前來說,現(xiàn)有的新能源汽車普遍都是采用鋰離子電池作為動(dòng)力能源。但電池生產(chǎn)大部分是依靠以煤炭為主的化石燃料火力發(fā)電,這個(gè)過程會(huì)出現(xiàn)大量污染,而新能源汽車的使用年限和電池的壽命能否抵消生產(chǎn)過程中的污染是個(gè)問題。光從排放量上,電動(dòng)汽車是比燃油汽車環(huán)保,但是從電池能源的整個(gè)生命周期來看,發(fā)電的污染、轉(zhuǎn)換的損耗、的回收加起來所花費(fèi)的似乎還不如傳統(tǒng)燃油車。其實(shí),關(guān)于這樣的說法,業(yè)界專家早有解釋。很多人這樣的分析多是根據(jù)以前火力發(fā)電污染物排放的數(shù)值,其實(shí)從2010年至今,國(guó)內(nèi)火力發(fā)電的清潔度已經(jīng)大幅,污染物排放降低7成左右。而且,隨著科技的發(fā)展,到2025年還會(huì)有50%左右的可再生能源接入電網(wǎng),各種隱形污染物的排放也會(huì)降低。另外,有關(guān)回收電池的問題,很多人對(duì)電池的理解還停留在1節(jié)廢棄的5號(hào)電池會(huì)對(duì)1平方米的土地造成污染50年上。其實(shí),現(xiàn)在汞含量高的電池早就禁止生產(chǎn)了,而且電動(dòng)汽車普遍使用的鋰離子電池重要是銅和塑料薄膜,與小電池不同,雖然也有污染物,重要來源電極涂覆材料。而且,隨著越來越多的電動(dòng)汽車進(jìn)入市場(chǎng),很多公司也在忙著搶灘布局,積極進(jìn)行創(chuàng)新研究電池回收技術(shù)。比如專業(yè)的電池回收處理和梯度儲(chǔ)能利用公司邦浦循環(huán)科技;廢舊電池循環(huán)再利用公司格林美、超威集團(tuán);再到北汽新能源、比亞迪等新能源車企。其中,比亞迪利用儲(chǔ)能技術(shù),將市場(chǎng)上回收來的電池在儲(chǔ)能電站實(shí)現(xiàn)再利用,當(dāng)動(dòng)力鋰電池使用壽命結(jié)束后,電池中的鋰、鈷、鎳等金屬均可再次化學(xué)回收再利用。我國(guó)鐵塔公司也與16家公司達(dá)成合作,通過回收車用電池來替代鉛酸電池,對(duì)能源汽車動(dòng)力蓄電池進(jìn)行回收利用。這么多公司都已經(jīng)開始在電池回收、處理中發(fā)力,力求在動(dòng)力鋰電池回收處理這一新興市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟。所以說,發(fā)展新能源并不能算是一種彎道超車,只是在發(fā)展新技術(shù)中必然會(huì)遇到阻礙罷了,一旦我們突破了這些技術(shù)瓶頸,可以預(yù)想,一定會(huì)帶來繼蒸汽、石油之后的第三次交通能源動(dòng)力系統(tǒng)變革。
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