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動力電池回收之二:儲能與資源價值

發(fā)布時間: 2015-05-11 10:05:43    來源: 第一電動網
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[摘要]提到未來廢舊動力電池的發(fā)展,一般會提到一個重要方向,就是退役后性能尚可的動力電池仍可以作為儲能電池繼續(xù)服役。

  有效資源提高回收價值

  電池中有多種重金屬污染物,但是這些污染物大多都有經濟價值。目前常用的鋰離子電池正極材料有 LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4,LiFePO4和三元材料等,正極材料、乙炔黑導電劑與有機粘合劑涂覆于鋁箔上構成正極,負極主要是由片狀碳材料、無定形碳材料涂覆于銅箔上構成。電解質溶液中的電解質鹽一般為 LiCF3SO3,LiBF4和LiPF6等鋰鹽,常用的溶劑有碳酸乙烯脂(EC)、碳酸丙稀脂(PC)、碳酸二甲脂(DMC),甲基乙基碳酸酯(EMC)等。

  鎳鈷錳酸鋰三元材料

  最常用的鈷酸鋰電池(消費市場和上代特斯拉所使用的電池),鈷含量大約占15%左右。天然鈷礦石品味較低,絕大多數(shù)的鈷與其它金屬形成共生礦,礦石中鈷的含量僅為 0.01%-0.20%,冶煉成本高,并且我國是個貧鈷的國家,自身的資源遠遠不能滿足市場的需求,需要大量的進口鈷料。如果廢舊鋰離子電池不加以回收利用,勢必會造成資源的極大浪費,給大量需要鈷酸鋰材料的鋰離子電池行業(yè)帶來具大的經濟壓力,相比之下,廢舊鋰離子電池中的鈷極具回收價值。每年電池的報廢量已經超過 1 億只,按照每只電池重量 20克計算,那么鈷含量在3克以上,如果80%回收,可以回收鈷240噸。當前鈷的價格較低,在13~14美元/磅,折合約為18~20萬人民幣/噸,在不考慮回收率的前提下,僅鈷的回收價值就在4000萬以上。廢舊鋰離子電池中不僅含有鈷,還含有鐵、鋁、銅等金屬,以及有機電解液(技術上有一定難度),其中的回收電解液具有更高的價值。比較有前景的三元材料電池和磷酸亞鐵鋰電池中同樣含有不少有價金屬,因此回收各種廢舊鋰離子電池有一定的經濟效益。

  除了電池內部的價值成分外,電池的外殼通常也是由鋁材或是塑料制成的,同時具有高的回收價值。另外,值得一提的是,常規(guī)動力電池和消費市場使用的電池是有一些區(qū)別的,往往要將動力電池電芯經過串并聯(lián)成組后再使用。也會大量的使用銅、鋁、鋼板等價值原材料。

  電池包

  廢舊的鎳氫動力電池中鎳的含量高達30~50%,鈷含量約為2~5%,稀土含量為5~10%,具有非常高的回收價值。但是同時鎳氫電池中使用的混合稀土金屬為主,負極也是通過熔融的形式儲氫合金,相比鎳鎘電池,其回收分離難度也要相應大一些。

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