电池回收主要技术路线
随着新能源汽车的大规模增长,不断退役的动力电池回收问题也成为了关注的焦点。当前,动力电池回收处理方法主要有两类,一类是集中回收拆解,另一类对这些废旧电池进行梯次利用。目前动力锂离子电池回收基本通过报废拆解实现。
废旧动力电池回收工艺主要包括三个步骤:预处理,电极材料的二次处理和深度回收。每一步骤包含多种处理方法,这也造成了动力电池回收的复杂性。
废旧电池的预处理工艺主要以物理法和破碎分选为主,具体地包括:机械剥离电池外壳(金属/塑料)、粉碎电极材料、粉碎后材料的分选等过程。
二次处理则是采用溶解—浸出的方式对电极材料进行处理。预处理后的电极材料使用酸碱溶液溶解,在此过程中材料中的金属离子还原为金属或对应的氧化物、氯化物等无机盐,该步骤为整个工艺体系的关键。
深度回收是为了获得正极材料,常用回收工艺一般包括化学回收、物理回收、生物回收和联合法四类,根据处理方法不同,化学回收工艺又分为湿法回收技术和火法回收技术。物理回收工艺主要指将废旧动力电池内部成分,如电极活性物质、集流体和电池外壳等组分经过破碎、过筛、磁选分离、精细粉碎和分类等一系列手段,得到有价值产物,然后再进行下一步回收的过程。随着生物冶金技术的研究进展,采用嗜酸菌对电极材料进行生物浸出是当前较为新颖的低能耗工艺,然而受限于菌种的培养周期、优化控制等因素。由于废旧锂电池回收工艺各有优劣,目前已有联合并优化多种工艺的回收方法研究,以充分发挥各种回收方法的优势,实现经济利益最大化。
动力电池的梯次利用是针对在新能源汽车上已经衰减到无法正常使用的电池,这些电池本身并没有报废,还可以继续使用。虽然无法在汽车上继续使用,但还可以在其他途径再次利用,此时将退役的动力电池运用在储能、分布式光伏发电、低速电动车等领域发挥再利用价值,就称为梯次利用,而当电池无法进行梯次利用时,则需要进行拆解回收。
退役动力锂电池回收问题迫在眉睫,非正规回收渠道和不合规回收手段扰乱行业秩序,环保问题、锂电池回收的安全性、资源回收的经济性是锂电回收业务发展的痛点问题。随着未来回收技术的不断突破和行业管理的规范化、回收布局的完善化,动力电池回收行业将逐渐变成一个高景气高发展的行业。