锂离子电池的资源化回收可以有效收回锂离子电池成本,具有较强的经济性。电芯在动力锂电池成本中占比达到36%,若扣除毛利则电芯占比高达49%;在消费类电池中电芯成本占比更高。而在电芯中,富含镍钴锰等金属元素的正极材料的成本占到了45%。通过原料回收,镍钴锰等金属元素可实现95%以上的回收率,而锂元素的回收率也在70%以上,经济效益显著。
废旧电池经拆解后主要可以获得金属外壳、铝箔片、铜箔片、塑料隔膜,金属外壳和塑料隔膜被统一回收专业化处理,而铝箔片和铜箔片则通过不同的处理手段进行不同的资源化回收利用。
同时,在对废旧磷酸铁锂电池电极片进行处理前,需要根据它内部的组成特性进行相应的前期预处理,主要包括对电池残余电量进行放电、电池拆解及金属外壳破碎等。
在动力锂电池的分类当中,可以根据不同的阳极材料进行划分。在当前动力锂电池的正极材料产业当中,不同的企业使用着不同的材料体系。每一个企业都可以根据自己的实际情况和相关政策要求选择适合的材料体系,做好锂电池的生产工作。虽然在锂电池属于“绿色电池”,并没有有害的重金属元素存在,但是在锂电池当中,有些物质对于生态环境会造成一定的影响,例如正负极材料等。
(1) 预处理:包括放电、拆解、分离分选等主要步骤,其中放电技术主要包括:短接放电、液氮低温穿孔等,分离技术主要包括:机械分离、酸/ 碱溶、有机溶剂溶解、热处理法等;
(2) 回收:包括浸出/ 富集和分离纯化。浸出/ 富集分为干法回收、湿法回收;分离纯化是指以化学溶剂萃取浸出方法将正极活性物质中的金属组分转移至溶液中,通过萃取、沉淀、吸附、电解等对高附加值的金属进行分离提纯和回收;
(3) 再利用:分为直接修复再生和电极材料的合成两种技术体系,其中电极材料合成方法主要包括:高温固相合成法、溶胶凝胶法、水热合成法和电沉积再生法等。