随着电子产品如手机、电脑不断小型化,锂离子电池用量越来越大,此外普通锂电池也能作为车用动力电池的选择。目前中国已是世界上电池生产和消费大国,每年的电池消费量达到80亿只,而废旧电池普遍采用的是与生活垃圾一起填埋、焚烧、堆肥等方法进行处理,回收工作大量且紧迫。
锂电池结构:
锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负间间隔而成。正包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集。负由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集组成。电池内充有**电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件(部分圆柱式使用),以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。
单节锂电池的电压为3.7V(磷酸亚铁锂正的为3.2V),电池容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。
锂电池优点:
1、能量比较高。具有高储存能量密度,已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;
2、使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正的电池1C(DOD)充放电,有可以使用10,000次的记录;
3、额定电压高(单体工作电压为3.7V或3.2V),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,便于组成电池电源组;锂电池可以通过一种新型的锂电池调压器的技术,将电压调至3.0V,以适合小电器的使用;
4、具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;
5、自放电率很低,这是该电池**的优越性之一,一般可做到1%/月以下,不到镍氢电池的1/20;
6、重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5;
7、高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;
8、绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质;
9、生产基本不消耗水,对缺水的我国来说,十分有利。
随着锂离子电池应用的越来越广泛,回收锂离子电池中的有价金属、减少对环境造成的污染、缓解资源匮乏等问题,具有重要的社会意义和经济意义。锂离子电池里面通常含有较多的金属元素比如:钴、镍、锂、锰、铜、铝、磷化物等。这些金属以及无机、**化合物对大气、水、土壤会造成严重的污染。此外钴、镍、锂、锰、铜、铝等金属均具有较高的回收**。因此,锂离子电池的回收再生利用是一举两得的好事,也是一个不错的产业。
废锂电池回收技术的发展趋势:
1、生物冶炼法:利用微生物菌类的代谢来实现对钴、锂等元素的选择性的浸出;
2、电直接修复技术:通过破坏粘结剂使分离电材料,进行回收;
3、浸出液合成电材料:浸出液直接参与化学反应生成钴酸锂电材料。
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