根据资料显示,到2018年,我国动力锂电池废旧回收市场将初具规模,累计报废量将超过17万吨。从外观上来说报废锂电池大致可分为以下三类:硬壳电池、软包电池和圆柱型电池。硬壳电池指的是外包装壳为硬质材料,一般有钢壳、铝壳和塑(料)壳三种,硬壳体锂电池主要包括电池外壳,正负极材料,电解液,隔膜纸等,其中铜箔上涂覆的是石墨负极材料,铝箔上涂覆的是钴酸锂或其他正极材料,中间那个白色的是聚合物隔离膜。
对于锂离子电池回收再利用的过程,就是将失效电池中有价值的金属破碎回收,将正负极粉与石墨,隔膜纸分离,并加以重新利用的过程,常用的废锂电池处理方法包括湿法冶金,火法冶金和机械物理。为了缓解日益严重的资金缺乏和环境污染疑虑造成的经济高速发展,完成所有废料完成使用回收利用已成为全球一致,通过增加在锂电池原料回收处理前的预处理环节,以及采取更先进的制备工艺,较大限度提取废旧锂电池中的各类元素,在减少后续污染的同时,*高附加值的回收材料,提高经济性。其大致流程如下:
报废电池进入撕碎机进行撕碎, 撕碎后的电池进入专用破碎机进行破碎, 将电池内部正负极片及隔膜纸打散, 打散的物料经引风机进入集料器, 然后经脉冲除尘器把破碎中所产生的粉尘收集净化, 进入集料器的物料经闭风器进入气流分选筛, 通过气流加振动把正负极片中的隔膜纸进行收集,同时把气流分选机所产生的粉尘收集。然后混合物采用锤振破碎、振动筛分与气流分选组合工艺对废锂电池正负极组成材料进行分离与回收。实验采用ICP-AES 分析实验样品与分离富集产品的金属品位。 结果表明: 该正负极材料经破碎筛分后,粒径大于 0.250 mm 的破碎料中铜、铝的品位为 92.4%,而粒径小于 0.125 mm 的破碎料中正负极材料的品位为 96.6%,均可直接回收;粒度为 0.125~0.250 mm 的破碎料中,铜、铝的品位较低,可通过气流分选,操作气流速度为 1.00 m/s。实现铜、铝与正负极材料的有效分离回收。