動力鋰電池回收利用概述

在10多年前，新能源汽車開始逐步走進(jìn)中國百姓家。到2015年，在政策與市場的雙輪推動下，我國新能源汽車產(chǎn)銷迅速放量，當(dāng)年產(chǎn)量超過34萬輛，同比增長330%。2015年被稱作我國新能源汽車產(chǎn)銷爆發(fā)的元年，此后數(shù)年間，我國新能源汽車的產(chǎn)銷水平持續(xù)走高，一直穩(wěn)居全球第一。

作為新能源汽車的心臟，動力電池的性能會隨著充電次數(shù)的增加而衰減，使用年限一般為5~8年，而真正有效的壽命往往只有4~6年。因此，大量2015年前后生產(chǎn)的新能源汽車已經(jīng)迎來動力電池退役期，由此帶來的退役動力電池回收問題浮出水面。

大量的動力電池退役，首先要考慮的是環(huán)保壓力，因?yàn)殡姵刂械闹亟饘?、電解液溶質(zhì)、有機(jī)溶劑等都具有污染性。如何避免新能源汽車爆發(fā)式增長帶來爆發(fā)式污染，值得警惕。另一方面，電池原材料價(jià)格持續(xù)快速增高，退役鋰電池中含有的Li、Ni、Co、Mn等金屬具有較高的回收價(jià)值，通過回收利用有利于緩解能源金屬短缺的現(xiàn)狀。

如何正確處理這些廢棄電池，如何變廢為寶，繼續(xù)挖掘這些退役電池的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，這些都是車企、動力電池生產(chǎn)企業(yè)、第三方回收機(jī)構(gòu)不得不面對的重要問題。理想中的動力電池回收利用模式有兩條路徑:梯次利用和報(bào)廢拆解回收。前者是將已退役的動力電池拆解重組后，應(yīng)用到儲能等對電池能量密度要求不高的領(lǐng)域;后者則是提取報(bào)廢電池中的鈷、鎳等價(jià)格昂貴的金屬材料。

動力鋰電池正極材料濕法回收工藝

相比梯次利用，報(bào)廢拆解回收流程相對簡潔，也是目前動力電池回收的主要技術(shù)手段。由于報(bào)廢回收技術(shù)流程較為簡單，且梯次利用后的電池仍需通過報(bào)廢拆解進(jìn)行處理，所以目前電池回收企業(yè)多從事拆解回收。

從回收方法來看，退役動力電池最主流回收方法有濕法回收和火法回收兩種。濕法工藝是目前相較于其他工藝比較成熟的一種廢舊鋰電池回收工藝。廢舊鋰離子電池經(jīng)機(jī)械拆解后，通過浸出等化學(xué)反應(yīng)將有價(jià)值金屬離子轉(zhuǎn)入液相，然后借助溶劑萃取、化學(xué)沉淀、離子交換、電解等方法對金屬離子溶液進(jìn)行分離富集，最后以金屬或者其他化合物的形式加以回收，合成再生為不同的化合物。濕法冶金回收技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢都十分明顯。

優(yōu)勢是工藝相對更為成熟，且對于電池中的金屬物質(zhì)回收效率較高、雜質(zhì)較少。目前該法使用廣泛，一直也是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。劣勢是流程相對較長，且在回收過程中涉及鹽酸等腐蝕性溶劑的運(yùn)用，因此在污染治理方面存在較高成本。