報廢的動力鋰電池回收再利用技術(shù)，磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池處理工藝

2021年被認(rèn)為是動力鋰電池退役潮元年，圍繞著動力鋰電池回收與梯次再利用的賽道也變得越發(fā)滾燙。然而，在這個被認(rèn)為是千億級藍(lán)海的領(lǐng)域里，更具價值的三元鋰電池退役潮也即將到來。對于退役報廢的磷酸鐵鋰電池以及三元鋰電池處理工藝有著更好、更具操作性的處理方案。

首先將電池模組徹底放電，使用無氧裂解破碎設(shè)備及溶液工具將電池破碎拆解。拆解分離出正極、負(fù)極、電解液和隔膜等組成部分，再對電極材料進(jìn)行浸出、除雜后，通過離子交換、沉淀、吸附等工藝，將報廢的動力電池制備成動力電池正極材料前驅(qū)體。目前，核心金屬總回收率可達(dá)98%以上

報廢的動力鋰電池回收再利用技術(shù)，磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池處理工藝池

報廢的動力鋰電池回收再利用技術(shù)，磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池處理工藝是把鋰電池經(jīng)真空進(jìn)入無氧裂解爐并同時加入溶劑進(jìn)行破碎，破碎的同時進(jìn)行電解液溶解，在沒有氧氣的密閉空間內(nèi)經(jīng)摩擦排料送入溶解器中進(jìn)行電解液溶解（這個階段也是在沒有氧氣的環(huán)境中進(jìn)行的），溶解后的物料經(jīng)過揮發(fā)過濾，這時的溶解液里邊含有金屬等各種物料，送到熱揮發(fā)器進(jìn)行揮發(fā)，揮發(fā)后的物料經(jīng)過正負(fù)壓風(fēng)選磁選將鐵、隔膜、銅、鋁塊等原材料分選出，正負(fù)極料和少量塑膠類進(jìn)入高速摩擦分解機中進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過多組水冷集料，和毛刷回旋篩把塑料分選出，剩下的銅鋁粒經(jīng)過比重篩分選出來銅鋁。在水冷集料、篩選、比重分選將各類物料分離，極片脫的極粉再進(jìn)裂解去除有機物。

鋰電池高速摩擦分解設(shè)備

鋰電池處理過程中用到的子母內(nèi)嵌無氧裂解爐

報廢的動力鋰電池回收再利用技術(shù)，磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池處理技術(shù)部分設(shè)備原理

高速摩擦設(shè)備原理：該系統(tǒng)設(shè)計為多排刀片摩擦，在高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生強氣流，使物料進(jìn)行互相碰撞摩擦，從而使正負(fù)極片上的正負(fù)極粉從金屬箔上脫落，脫落后的銅鋁自然形成圓狀小顆粒，銅比重較大，鋁的比重較小，塑膠類比重最小且柔韌性較好，塑膠類在機內(nèi)摩擦?xí)r不宜使物料破壞，從而使物料基本完整。

子母內(nèi)嵌式無氧裂解爐原理：爐為內(nèi)嵌式，物料進(jìn)爐來回推進(jìn)，爐套爐占面積小，能源利用率高，鋰電破碎回收過程中產(chǎn)生的有機氣體、裂解可燃?xì)夂弯囯姵責(zé)釗]發(fā)所產(chǎn)生電解液廢氣進(jìn)燃燒系統(tǒng)燃燒供熱自用，再利用破碎分選產(chǎn)生的多余廢氣進(jìn)行燃燒補氧，從而達(dá)到各種廢氣綜合燃燒利用，燃燒供熱的尾氣經(jīng)換熱器對揮發(fā)系統(tǒng)供熱后，再進(jìn)行簡單處理達(dá)標(biāo)排放，該工藝無需投資大運行成本高的廢氣RTO蓄熱燃燒系統(tǒng)。

有機溶劑法原理（相似相溶）：有機溶劑溶解電極上的粘結(jié)劑pvdf，使鈷酸鋰從鋁箔上脫落，其溶解最佳固液比為1.68g:10ml,通過蒸餾可以循環(huán)使用該溶劑，另有N-甲基吡咯皖酮作為溶劑，在120度下浸洗正極。采用有機溶劑法可有效分選極粉與鋁箔，并用蒸餾方法進(jìn)行溶劑再利用，但有機溶劑成本高，并且設(shè)備成本和運行也高，較難實現(xiàn)企業(yè)化產(chǎn)業(yè)。

（有機溶劑有N-甲基吡咯皖酮（NMP），N,N-二甲基甲酰胺（DMF）二甲亞礬（DMSO)丙酮等，因丙酮DMSPO易揮發(fā)，對有機黏劑較好NMP和DMF。考慮到水溶劑黏劑在現(xiàn)有鋰離子動力電池中的使用，黏劑篩選中加入水及乙醇。

新能源汽車所使用的動力電池主要為磷酸鐵鋰電池及三元聚合物鋰電池，隨著行業(yè)需求的增大及相關(guān)研究的深入，這兩類廢舊動力電池回收處理的技術(shù)水平正在逐步升高。廢舊三元動力電池的回收再利用具備很高的經(jīng)濟可行性，物理分離回收技術(shù)是較為適合應(yīng)用于三元電池回收利用的技術(shù)，有了技術(shù)之后鋰不再是開采，而是回收。