电池回收知识(待回收动力电池是如何拆解的)

电池回收知识(待回收动力电池是如何拆解的)(1)

众所周知,动力电池都有其特定的使用寿命。无论是日历寿命还是循环寿命都有其极限值,当动力电池走到其生命终点时,我们需要对其进行资源化回收,循环利用其含有的贵金属资源。这样做不仅更加环保、高效、节能减排,同时也能够从国家战略层面降低部分资源对外的依存度。

电池回收知识(待回收动力电池是如何拆解的)(2)

图.电池产业碳减排和资源现状

我们今天就简单聊一聊,动力电池退役以后如何进行物理化的拆解,属于扫盲式的阐述,让大众有一个概念性的了解。

01 电池包拆解至电芯

所谓的电池包拆解,其实就是电池包组装的逆过程。但由于目前电池包组装技术路线也有多种不同的方法,所以电池包拆解成电芯也有不同的方法。

常规标准模组电池包

这种是目前市面上最常见的电池包,通过螺栓拆解取出模组,然后放入全自动铣削机进行端侧板切割和连接片铣削,整个过程在密闭的设备中运行,设备自动检测温度和烟雾,一旦出现意外,立刻丢入设备下方的防爆箱内。

CTP电池系统

这种类型的电池包因为电芯底部或大模组底部含有大量的胶,软包电芯甚至电芯之间也有很强的结构胶或者导热胶。根据胶的成分与性质不同,大致分为两种处理办法。

1、低温(一般零下30℃)储存48小时以上,使胶的效果减弱或者失去作用,再通过人工拆解取出电芯(连接片也是通过铣床铣)。通过这种办法拆解的损耗特别大,良率只有50%~60%。

2、通过化学药剂浸泡使胶的内部结构发生变化,从而失去粘性,再人工取出电芯。

目前也有不少胶水厂家和电池企业在共同研发一些可实时控制粘性的胶水,比如如果需要拆解维修等场景时,可以对胶体进行加电压等方式,释放其胶体粘性。当然目前还处于研发阶段,还远未到批量化应用阶段。CTP拆解目前仍是行业内的一大难题。

02 电芯拆解出正极粉料

电芯中价值最高的部分就是正极粉料,并且正极粉料一般占到电芯总重量的35%以上。如何高效的、高纯度的拆解出正极材料粉,将是物理拆解的最重要的指标。

常规拆解法

电芯盐水浸泡放电,虽然开始上料进入破碎机进行一次破碎,然后进行低温烘焙(大约400℃)把电解液蒸发掉同时把隔膜也烧掉了。一次破碎后收集部分黑粉(正极粉与负极粉的混合物)和壳体,再进行二次破碎再次收集黑粉,然后三次破碎分离出铜粉和铝粉。部分企业只进行2次破碎,有个人企业进行了四次破碎。多次破碎可以带来更好的分离,但越往后端破碎分离出来的产品纯度越低。主要原理有磁选壳体(磁性差异)、气流分选铜铝粉(比重不同)、粉末颗粒大小不同分选出黑粉以及色选(铜铝颜色差异)等。

手工拆解法

很多人都有疑问,明明每年都有大量的电池退役,并且也有大量的电池企业生产的残次品电池,但为什么这些正规厂家还是很难收到电池原料呢?我认为主要有两个原因:1、大量资本都盯上这个市场,导致很多厂家无序扩张产能,造成了产能过剩。2、有相当一部分的报废电池流入了一些非正规化的企业。这里就是我们要谈到的手工拆解。

手工拆解一般是通过切割机把壳体分离取出卷心,然后通过人工将正极负极隔膜手工分开,最后再分别把正极、负极单独破碎。这样做的最大的好处是,正极粉的纯度高,铝粉、铜粉的杂质少,无论是正负极粉还是铜铝粉都可以有更高的价值。

手工拆解的最大问题是环保,在切割壳体后,残留的电解液这些企业一般就随意倾倒流入下水道,甚至污染地下水源。另外,隔膜价值不大,主要也是通过偷偷焚烧处理,造成了空气污染。

无论是常规拆解,还是手工拆解,均无法保证电池既保证环保,又保证正负极完整分离,因此能够通过机器将正负极完成分离的精细化拆解将成为拆解行业的重要发展发展方向。

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