鋰電池的回收與再生

　　在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的追求下，近年來鋰電池的生產(chǎn)和需求都有所增長。退役的鋰電池被稱為高品位礦山，加上原材料的價(jià)格和開采，所以回收價(jià)值是顯而易見的。本文還提到了一些專門從事該行業(yè)的公司的一些回收流程和案例。

　　全球需求和占比雙雙上升

　　受益于全球節(jié)能減排趨勢和歐盟碳排放協(xié)議，2018年后全球鋰電市場進(jìn)入需求快速發(fā)展期。根據(jù)德勤數(shù)據(jù)，2017年至2020年，全球鋰電需求離子電池持續(xù)上升，年復(fù)合增長率達(dá)到22.17%，其中動(dòng)力電池裝機(jī)量占比提升近18個(gè)百分點(diǎn)。2020年全球鋰離子電池需求量達(dá)到279GWh，動(dòng)力電池占比達(dá)到54.5%。

　　預(yù)計(jì)隨著全球電動(dòng)汽車普及率不斷提高，2021-2025年34.4%的年復(fù)合增長率為34.4%，2025年全球鋰電池整體需求量將達(dá)到1223GWh，電力電池占75.2%。

　　也就是說，全球鋰電池需求量和動(dòng)力電池占比都將穩(wěn)步上升。

鋰電池原材料價(jià)格居高不下

　　鋰電池的原材料主要有正負(fù)極材料、電解液、隔膜和流體等。其中，正極材料是鋰電池最關(guān)鍵的原材料，包括碳酸鋰和氫氧化鋰。2020年以來，電池級(jí)碳酸鋰出廠價(jià)從最低每噸6502美元上漲至27093美元以上;氫氧化鋰市場成交價(jià)從最低的6657美元/噸上漲至26319-27867美元/噸之間。(根據(jù)中國網(wǎng)站2021年11月)

　　高品位金屬礦山

鋰電池組件

　　　鋰離子電池(LIB)中含有大量的Co、Li、Mn等有價(jià)金屬，可以說廢LIB是一種高品位的金屬礦。六氟磷酸鋰易分解，分解代謝物與水蒸氣結(jié)合生成氫氟酸。同時(shí)，有機(jī)電解質(zhì)容易分解成甲醛和酮類等有害氣體，嚴(yán)重威脅人們的身體健康。從資源回收和環(huán)境保護(hù)的角度來看，廢舊鋰離子電池的回收利用意義重大。

　　隨著電動(dòng)汽車的普及開始爆炸式增長，曾經(jīng)為這些汽車提供動(dòng)力的廢舊鋰離子電池也開始爆炸式增長。合理處置退役鋰電池可以促進(jìn)可再生和可持續(xù)能源的發(fā)展。這里重點(diǎn)介紹從鋁箔和銅箔中分離電極材料的方法。

　　方法介紹

　　1 ) 分離收集液和電極材料的方法

使用 DMF 回收正極材料的過程

　　2)通過加熱將鋁/銅箔與電極材料分離

焚燒和沖擊釋放電極材料的實(shí)驗(yàn)裝置

        低溫熔鹽分離正極材料與完整鋁箔的方法流程圖

　　3 ) 用機(jī)械方法從電極材料中分離鋁/銅箔

　　鋰離子電池回收再生市場動(dòng)態(tài)

　　紅木材料

　　Redwood Materials 是由特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人 JB Strawbel 創(chuàng)立的合資企業(yè)。自 2017 年以來，該公司建立了兩家工廠，目前處理附近松下和特斯拉工廠的所有廢棄和有缺陷的電池。Redwood Materials 可以回收電池中 95% 至 98% 的鎳、鈷、鋁、石墨和超過 80% 的鋰。這些材料大部分被賣回松下以制造新的特斯拉電池。最近，Strawbel 與亞馬遜合作處理這家零售巨頭的電池。

　　普里莫比斯有限公司

　　2020年8月，澳大利亞新金屬與德國冶金設(shè)備供應(yīng)商西馬克集團(tuán)有限公司簽署協(xié)議，成立合資企業(yè)回收鋰離子電池。這家名為Primobius GmbH的合資企業(yè)將使用新金屬回收技術(shù)從廢棄電動(dòng)汽車和消費(fèi)電子產(chǎn)品中回收鋰、鎳、鈷和其他材料。