详细说明
从价格方面考虑,锂电池生命周期内的TCO甚至会低于铅酸电池。未来,伴随着电动汽车和储能行业的发展,锂电池应用持续规模化,价格将越来越低,越来越具有竞争力。从其能量密度高来考虑,铅酸电池有占地多、重量大、对承重要求高的缺点,越来越难满足小空间场景的要求。而锂电池的能量密度是铅酸电池的2~4倍。从放电倍率来考虑,锂电池在10分钟内即可输出额定容量的90%以上,而铅酸电池在10分钟内多放出额定容量的30%,锂电池可以配置比铅酸电池少得多的容量即可满足短时备电的要求,节省空间和成本。
电池主要由外壳、正极、负极、电解液与隔膜组成,正极是通过起粘结作用的PVDF将钴酸锂粉末涂布于铝箔集流体两侧构成;负极结构与正极类似,由碳粉粘结于铜箔集流体两侧构成。锂离子电池具有电压高、比容量大、寿命长和无记忆效应等显著优点,自其商业化以来便快速占领了便携式电子电器设备的动力源市场,且产量逐年增大。使用寿命约2年,报废后的锂电池,如处理处置不当,其所含的六氟磷酸锂、碳酸酯类有机物以及钴、铜等重金属必然会对环境构成潜在的污染威胁。而另一方面,废锂电池中的钴、锂、铜及塑料等均是宝贵资源,具有极高的回收价值。因此,对废锂电池进行科学有效的处理,不仅具有显著的环境效益,而且具有良好的经济效益。
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目前,废锂电池资源化研究主要集中于价值高的正极贵重金属钴和锂的回收,对负极材料的分离回收鲜见报道。为缓解经济快速发展而引发 的日趋严重的资源短缺与环境污染问题,对废旧物资实现全组分回收利用已成为全球共识。
锂电池负极中的铜(含量达35%左右)是一种广泛使用的重要生产原料,粘附于其上的碳粉,可作为塑料、橡胶等添加剂使用。因此,对废锂电池负极组成材料进行有效分离,实现废锂电池资源化,消除其相应的环境影响具有推动作用。常用的废锂电池资源化方法包括湿法冶金、火法冶金及机械物理法。相比于湿法及火法,机械物理法无需使用化学试剂,且能耗更低,是一种环境友好且高效的方法。基于锂电池负极结构特点,采用破碎筛分与气流分选组合工艺,对其进行分离富集研究,以实现废锂电池负极铜、铝与碳粉的高效分离回收。
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