如何处理废旧锂电池？回收的废旧电池有什么用？
来源：宝鄂实业
2019-03-26 16:39
点击量：次
随着锂电池运用市场的逐渐扩大，废旧锂电池对环境造成的威胁也越来越大，如何对废弃锂电池进行回收管理，也受到了广泛关注。然而，与锂电池种类的多种多样相比，当前对废旧锂电池可供选择的处理方式却十分有限。
“当前，对废弃锂电池的各种处理方式都存在各自的问题，而拆解电池并提炼贵重金属的方式，仍然是最能兼顾环保及经济效益的做法。”深圳市泰力废旧锂电池回收技术有限公司总经理张永祥如此说道。
在锂电池中，含有钴、镍等元素的材料价值含量较高。尤其是镍材料，自印尼在今年1月12日出台镍原矿出口禁令以后，国际市场上镍价的涨幅已经超过60%。另外，当前拆解钴、镍废料的技术较为成熟。因此，拆解钴、镍废料也成为处理废旧锂电池的主要方式。
拆解钴、镍废料的方法包括 “干法”、“湿法”以及“干、湿结合”等方法。张永祥介绍道，“干法”主要采取燃烧的方式，耗能较大，国家并不提倡；而“湿法”冶金过程则会造成水质的污染，带来新的环保问题。因此，企业主要采取“干、湿结合”的方式对电池进行拆解。
但由于存在各种限制，无论是拆解碳酸锂还是直接回收正负极等材料的做法，目前都难以得到真正商业化的推广。
由于锂资源在未来有可能出现严重的短缺，从废旧锂电池中回收锂盐，也成为了一些业内人士关注的热点。有权威机构预测，到2050年，全球的金属锂需求量将达到4000万吨，而目前全球金属锂资源最多为3000万吨，已探明可开采的锂矿资源换算成金属锂也仅为1500万吨，供需之间存在巨大的缺口。
而在这一轮锂危机当中，中国面临的形势显得格外严峻。据统计，中国的锂储量仅占世界储量的。更为严重的是，当前全球70%的锂资源都是以盐湖卤水的形式存在，而中国的锂提炼技术仍然局限于矿石提锂，卤水提锂的关键技术至今仍未攻克。如果卤水提锂技术迟迟不能突破的话，中国锂电行业无疑处于更加被动的局面。
虽然回收碳酸锂在一定程度上可应对未来锂资源的短缺，但从废旧锂电池中回收碳酸锂需高昂的成本，令电池回收企业望而却步。据国外媒体报道，从锂电池中回收碳酸锂的成本，是目前碳酸锂最低生产成本的5倍。而国内外在这方面的研究，目前还没有突破性的进展。
“由于太不划算，几乎所有电池回收都放弃了在废旧锂电池中回收碳酸锂的想法。”张永祥说道，“而且回收碳酸锂可能对员工的身体造成伤害，这方面的项目，可能连政府的安全审查都过不了。”
而直接从废旧锂电池中回收更高价值的正极材料、负极材料、电解液、隔膜等中间品的方法，则面临废旧锂电池一致性难以满足的问题。据了解，从废旧锂电池中回收的中间品对于一致性的要求很高，回收的材料必须出自同一种锂电池，至少锂电池所用正负极材料、电解液一致，才能重新运用到新电池上。
现实的情形是，当前中国的锂电行业缺乏标准，锂电池种类繁多，锂电池的成分往往各不相同，甚至同一种三元材料，自身成分比例都有很大的差异，回收中间品的做法在商业化应用上仍然存在很大难度。
随着人们对电池续航里程能力要求的不断提高，众多电池生产企业也将提升电池能量密度作为主要研发方向之一。科技部部长万钢于4月26日在2016中国汽车论坛上表示，今后五年要努力把动力电池单位能量密度提高一倍，把制造成本降低50%，使单位电池能量达到300瓦时以上的同时，成本降至1元以下。
近日，超威集团发布消息，消息称超威集团旗下子公司浙江超威创元实业有限公司(以下简称超威创元)在圆柱18650锂电电芯研发方面取得新进展，新研发出的圆柱18650锂电电芯容量一举突破3000mAh“大关”，达到4050mAh，比能量已超过300wh/kg，提前实现科技部所给出的目标。
超威创元18650-4050mAh电芯比能量可达306Wh/kg，可以说提前完成了科技部“2020年的动力电池单体比能量300 Wh/kg”的目标。此款电芯不仅在容量和比能量上有所突破，在其他性能上也很优异。任宁说，这款电芯循环寿命在300次以上(1C100%DOD)，而低温性能和荷电保持能力均已达到国标(GB/T31484、GB/T31486)要求，-20℃条件下1C放电容量大于70%。
这款高容量电芯的最初思路是采用高容量正极材料和高容量负极材料。此体系中正极采用NCA材料，克容量可达200mAh/g，负极采用硅碳负极材料，克容量可达650mAh/g。在隔膜方面，这款电芯采用了PVDF凝胶隔膜，此类隔膜可以有效提升电芯的安全性能，如针刺，挤压等测试均以通过超威创元企标测试，并且正在第三方检测机构送检。电解液方面，超威创元与合作伙伴共同研发出适合此体系的电解液，降低了电解液的粘度，提高了电解液同负极的相容性，解决了高能量密度电芯不容易渗液等问题。
这款高容量18650电芯在研发过程中采用最新研发的导电体系，提高极片导电性能的同时也提升了主材在极片中的占比。同时超威创元还开发了特有的更薄、更安全的盖帽体系，使原材料的可用体积增大，从而提升了比能量。
目前，18650锂离子电池已被广泛地应用于笔记本电脑、随身电源、医疗仪器等电子领域，特别是在新能源电动汽车领域，18650电池已成为电动汽车制造厂商主要选择之一。随着三元材料电池在电动乘用车、电动物流车、电动环卫车等车型上的广泛应用，三元18650锂离子电池的市场份额也会逐渐加大。
