废旧NEC锂电池的回收和综合利用研究

摘要：在当下人类的生产生活当中，会产生各种各样的废旧电池，特别是废旧锂电池，对于废旧锂电池来说，因正极上的钴和锂元素稀缺，制作难度极大，进而致使其价格成本高昂、产品数量稀少，又因具备一定的回收市场价值，所以对此人们需要对废旧锂电池展开回收处理，能够在改造之后对此进行综合利用。此外，废旧锂电池正负极流体里的铝箔、铜箔资源是能够回收利用的，大家都知道，回收、利用废旧锂电池，不但能够节约资源，还能够减少污染，能对其中各类有价值的金属有效回收，针对此，本文主要简单说一下废旧锂电池的回收与综合利用研究。

关键词：废旧锂电池；回收；综合利用

引言：

废旧锂电池内部存有镍钴以及三元动力锂离子，这些金属物质能够借由放电、热解、破碎、分选、湿法冶金等工艺予以处理，借此再度生产出高质量的镍钴产品，在这个过程里为了削减材料制作成本，要对冶金溶液作出改进，然而在具体的回收以及综合利用当中还存在各类问题，诸如开发工艺自动化情形下的拆解分选工艺与设备问题，针对此要在后续增强对各种废旧锂电池正极材料的处理，把这当作研究方向。

一、废旧锂电池的概述

在当下科学技术的发展情形里，电子产品变得越发多样化，极大地改变了人们生产和生活的方式，锂离子电池与镍镉电池、氢镍电池不一样，它体积小，重量轻，电压高，能量高，具备无记忆效应，自放电少，温度相对稳定，使用寿命长，鉴于这些优点的存在，致使锂离子电池产品在当前的电子产品市场中占据着较大比例的地位 。如下电子产品的出现带来各种环境、气候、能源问题，锂离子电池在电动汽车广泛应用，为电动汽车发展带来一定问题，锂离子电池无汞和铅等有毒有害金属元素，多个国家却将废旧锂电池定义为危险废品，废旧锂电池处理不科学会影响人体健康、环境 。当下，废旧锂电池里的正负极材料当中包含诸多金属氧化物，还有贵重以及稀缺金属，且其电池极片中，存在一些金属物质，而这些物质均需进行科学处理。

二、废旧锂电池回收和综合利用的必要性

人们都知道，化石能源是工业得以发展的基础，也是社会能够发展的根基所在，它是人类社会日常生活里绝对不能缺少的事物，特别是内燃机对于化石能源有着较多需求，那个设备于物流运输里起着关键的作用，它在提升运输效率、降低成本之际还致使各种环境问题、资源短缺问题出现。其中环境污染是好多国家都极为重视的问题，它将会伴着社会的发展愈发严重，针对这种情况需要人们去探寻一些具备清洁特性、能够再生的能源用以替代石油能源。并且，随着工业技术的发展，锂离子二次电池在电驱动式汽车中得到了广泛应用，在一系列政策的推动下，我国新能源汽车产业持续发展，出于环境保护的需求，各种政策相继出台，这也使得加强对废旧锂电池的回收和综合利用成为必要，要把它当作新能源汽车产业新时代发展的主要工作的一项内容 。在下新能源电动汽车产量有所增加之际，要对诸多报废的汽车予以处理，特别是以废旧锂电池为主的动力电池，这需要人们思索怎样进行科学处理，达成安全回收与利用，怎样做到环保、绿色地对待处理，从而促使废旧锂电池得以综合利用。经研究发觉废旧锂电池于新能源汽车中能够使用较长时间，在汽车新能源汽车发展的状况下，其也渐渐变成了当前汽车市场动力电池里具备代表性的产品，在未来还会迎来报废处理的高潮。根据有关统计进行分析得出，在往后的日子里，废旧锂电池报废的数量将会越来越多，面对这种情况，需要人们对废旧锂电池回收以及综合利用之事予以重视 。^[1] 。

三、废旧锂电池回收和综合利用

（一）废旧锂电池的梯级利用

首先，是废旧锂电池于通信基站里的综合运用情况。伴随我国通信技术不断发展，通信基站对于废旧锂电池的应用要求持续提升幅度增大，特别是体现在电池的使用寿命以及安全性方面，废旧锂电池自身具备能够循环利用、能量密度较大而且高温性能较强的 characteristics 特性 将锂电池应用当通信基站中能够满足其运行所需条件要求。然而对于废旧锂电池回收这一问题基站也必须要进一步加强重视程度，要对回收回来的废旧锂电池开展拆包、检测、重组等一系列操作行为 借此来研制出新型的梯次利用的锂电池。其次，是在低速电动车当中的梯次利用情况 。当前，社会针对低速电动车汽车的需求持续提升，在快速发展着的低速电动汽车市场里，能够对低速电动车当中废旧的锂电池予以回收处理，把它进行应用实现重新利用，进而发挥功能，当下低速汽车领域对于锂电池的需求同样不断增大，特别是低速快递运输车辆，对于此锂电池有着较为广泛的综合应用前景 。^[2] 。

（二）废旧锂电池的回收

预处理，是针对废旧锂电池，于特定条件下开展破损处理，从中筛选有害物质，对电池予以分解，进而实施归类。二次处理，是针对锂电池的组成成分里的混合物，有目标、有方法地进行溶解，当前常用的方法涵盖酸溶解、碱溶解这两种。深度回收，是为了能重复利用正极材料，可选用化学回收、物理回收、生物回收、联合回收等方法来进行回收处理，其中化学回收包含湿法回水技术和火法回收技术这两种。

首先，是预处理环节，要是在废旧锂电池的情况下直接着手处理，那么这会致使电池内部出现短路现象，进而引发一种快速放热的状况，如此一来便会出现各种各样爆炸、燃烧的情形，为了防止这种情况的出现，就必须运用预处理技术，先针对废旧锂电池开展放电处理，以此保证电池处于处理安全状态，当前在应用预处理方法时，首先得借助工具拆除电池外壳，接着粉碎电极材料，最后对材料实施分选处理。其次，进行二次处理，废旧锂电池的二次处理指的是借助溶解联合浸出的方式来处理电极材料，先行预处理之后通过加入酸碱溶液以使电极材料溶解，进而能够将材料内的金属离子氧化转变而成氧化物、氯化物等无机盐，这一环节极为关键。第三，废旧锂电池深度回收，废旧锂电池二次处理后的浸出液含多种金属元素，当前常用二次处理方法有溶剂萃取法、化学沉淀法、盐析法、离子交换法、电化学方法几种，第一种回收率和纯度较高，回收效果好，但其能耗高、操作复杂，化学沉淀法回收率高，不过操作步骤也极复杂，一般处理金属离子时可采用盐析法，不同离子可用离子交换法处理，基于不同离子特点，需联合采用方法。当涉及深度回收工艺方法之际，得依据具体境况科学地去选择，其中，物理回收方法是这样的情况：当前存在着要把废旧锂电池里的成分予以分解的需求，像电极活性物质，集流体，电池外壳之类的，借助粉碎、筛选、分离、精细粉碎等工艺来提取出其中具备价值的材料 。其中，化学回收方法里的火法回收，是针对废旧锂电池，先开展放电处理，接着进行分类，运用振动以及磁选分离这两种手法将电池的外壳与电极材料加以分离，而后把电极材料经由电弧炉予以处理，燃烧其中含有的碳与有机物，借助还原之后的气体对金属元素加以保护。那么其中的湿法回收工艺，是针对废旧锂电池先进行破损操作，接着实施溶解过程，之后运用化学试剂去分离出当中的金属元素。当前的湿法回收工艺，能够应用于类型单一的废旧锂电池当中，它成本低，还能够处理小数量的锂电池，应用范围比较广泛。在当前生物冶金技术不断发展的状况下，生物回收方法也得到了广泛应用，该方法是采用嗜酸菌去浸泡出电极材料，通过这样的方式得出金属物质，不过该方法能耗高唷。里头的联合回收办法，是讲依据废旧锂电池的特性以及工艺特性，联合运用上述各类方法去回收、处置锂电池，以此提升利用回收率，此方法优势突出，能够发挥出最大效益，能够对废旧锂电池开展拆解回收 。

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四、结束语

综上所述，废旧锂电池在产生以及应用之际，必然要对其展开回收利用，当下锂电池的回收工艺流程如下呈现：当下锂电池的电极材料能够予以二次处理以及深度回收利用，于这个过程当中，均存在专门的处理办法，这使得废旧锂电池的回收具备一定难度，针对此状况，很要求人们针对各个方法的优缺点实施分析，凭借此来挑选最佳方法。