大量回收磷酸铁锂锰片,目前锂离子电池均采用钴酸锂、镍锰钴酸锂、磷酸铁锂等为正极材料,人造石墨、中间相碳微球等碳材料为负极。极片的制备过程分为匀浆、涂布、干燥、辊压、分切系列过程,整个极片制备过程中,设备的异常,极片参数不合格,边角残留片等会有部分磷酸铁锂极片成为残次品,无法进入后续电芯装备工艺,其活性物质磷酸铁锂、铝集流体等仍然可以回收再利用。
随着动力锂电池退役期的到来,锂电回收产业也有望逐渐发展起来。除了政策支持,锂电回收的环保效益和经济效益是另外两大重要动力。一方面,锂离子电池中含有的重金属和其他有害物质,不仅会对环境质量造成不利影响,还可能对人类的健康造成极大的威胁。另一方面,锂电的回收有利于锂、钴、锂等有价金属的循环再利用,是规避电池原料短缺风险的有效手段,经济效益十分显著。
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。
(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。