一、锂离子电池的生产与使用
锂离子电池具有高能量密度、高电压、自放电小、循环性能好、操作安全等优势,并且对自然环境相对友好,因此被广泛应用于电子产品,如手机、平板电脑、笔记本电脑和数码相机等。此外,锂离子电池在水力、火力、风力和太阳能等储能电源系统方面具有广泛应用,并逐渐成为动力电池的选择。磷酸铁锂材料电池的出现,推动了锂离子电池在电动车行业的发展和应用。随着人们对电子产品的需求逐步增大和电子产品更新换代的速度逐步加快,并且受新能源汽车飞速发展的影响,全球市场对锂离子电池的需求越来越大,电池产量的增速逐年增加。
市场对锂离子电池的巨大需求,一方面导致未来将会出现大量废旧电池,这些废旧锂离子电池如何处理才能减轻其对环境的影响,是亟待解决的问题;另一方面,为应对市场的巨大需求,厂家需要生产大量的锂离子电池来供应市场。目前,生产锂离子电池的正极材料主要包括钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸亚铁锂等,因此废旧锂离子电池中含有较多的钴(Co)、锂(Li)、镍(Ni)、锰(Mn)、铜(Cu)、铁(Fe)等金属资源。
二、锂离子电池回收处理技术
废旧锂离子电池的回收处理过程主要包括预处理、二次处理和深度处理。由于废旧电池中仍残留部分电量,所以预处理过程包括深度放电过程、破碎、物理分选;二次处理的目的在于实现正负极活性材料与基底的完全分离,常用热处理法、有机溶剂溶解法、碱液溶解法以及电解法等来实现二者的完全分离;深度处理主要包括浸出和分离提纯2个过程,提取出有价值的金属材料。按提取工艺分类,电池的回收方法主要可分为:干法回收、湿法回收和生物回收3大类技术。