报废三元电池的回收处理现状

随着新能源汽车的快速发展,未来几年将迎来三元电池的大规模报废。三元电池和钴酸锂(Li Co O2)电池分子结构相似,但成分更复杂。目前对于三元电池的研究成为热点,但相关综述较少。综述了目前国内外对报废三元电池的主要回收处理技术,介绍了三元电池的组成结构,对报废三元电池处理过程中不同的处理技术进行比较,指出现阶段回收技术中存在的一些问题,并对未来报废三元电池的回收处置方向进行展望。     

机械化学协同抗坏血酸浸出废旧锂离子电池中的有价金属

利用机械化学活化协同抗坏血酸浸出回收废旧锂离子电池(LIBS)中的金属Co、Li,考察了机械化学活化条件及抗坏血酸的浓度对Co、Li浸出的影响,并对该回收系统的经济性进行分析。结果表明,电池正极材料宜在380℃下预处理30min,以有效去除其中的黏结剂;机械化学活化对金属浸出的提升效果明显,其通过改变正极活性物质(LiCoO_2)晶体结构和形貌提升Co、Li的浸出,最佳处理条件为球磨转速650r/m、球磨时间90min、球料比60∶1(质量比)、抗坏血酸摩尔浓度0.26mol/L,在此条件下,Co的浸出率达到98.32%,Li的浸出率达到100.00%。采用机械化学活化协同抗坏血酸浸出可以省去处理过程的溶液加热成本,回收1kg正极活性材料的成本为545.4元,具有一定的经济优势。     

采用响应面优化酸浸法回收报废三元电池中有价金属的研究

为简化传统报废锂离子电池(LIBs)处理工艺,对报废镍钴锰三元(NCM)电池正极材料进行浸出处理,在单因素试验的基础上,利用响应面分析法分析浸出温度、抗坏血酸浓度、固液比和浸出时间对正极材料中Co、Li、Mn、Ni浸出率的影响。建立数学回归模型,分析因素间的交互作用。结果表明,各金属的回归方程模型均显著(p<0.05),R^2≥0.88,信噪比N>4,C.V.较低,可用于报废NCM电池中Co、Li、Mn、Ni浸出工艺的分析与预测,其中浸出温度和抗坏血酸浓度的交互作用对Li和Ni的浸出率影响最大。各金属浸出率的最佳工艺条件为:浸出温度69.26℃,抗坏血酸浓度1.24 mol/L,固液比31.30 g/L,浸出时间59.79 min。在此条件下,Co、Li、Mn、Ni浸出率分别为96.35%、92.53%、89.28%、56.32%。结合回归分析及可操作性原则,进行3次平行试验,试验结果与模型理论预测值接近。试验过程简单,处理方法对环境友好,有利于工业化生产。