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一篇文章看懂动力电池回收之二:储能与资源价值

发布时间:2015-05-13 来源:第一电动网 类型:行业资讯 人浏览
关键字:

电池 锂离子 钴酸锂

导  读:

如果废旧锂离子电池不加以回收利用,势必会造成资源的极大浪费,给大量需要钴酸锂材料的锂离子电池行业带来具大的经济压力,相比之下,废旧锂离子电池中的钴极具回收价值。

关键词:资源

在前文中提到,电池中有多种重金属污染物,但是这些污染物多是由经济价值的。目前常用的锂离子电池正极材料有 LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4,LiFePO4和三元材料等,正极材料、乙炔黑导电剂与有机粘合剂涂覆于铝箔上构成正极,负极主要是由片状碳材料、无定形碳材料涂覆于铜箔上构成。电解质溶液中的电解质盐一般为 LiCF3SO3,LiBF4和LiPF6等锂盐,常用的溶剂有碳酸乙烯脂(EC)、碳酸丙稀脂(PC)、碳酸二甲脂(DMC),甲基乙基碳酸酯(EMC)等。

 

镍钴锰酸锂三元材料

镍钴锰酸锂三元材料

 

最常用的钴酸锂电池(消费市场和上代特斯拉所使用的电池),钴含量大约占15%左右。天然钴矿石品味较低,绝大多数的钴与其它金属形成共生矿,矿石中钴的含量仅为 0.01%-0.20%,冶炼成本高,并且我国是个贫钴的国家,自身的资源远远不能满足市场的需求,需要大量的进口钴料。如果废旧锂离子电池不加以回收利用,势必会造成资源的极大浪费,给大量需要钴酸锂材料的锂离子电池行业带来具大的经济压力,相比之下,废旧锂离子电池中的钴极具回收价值。每年电池的报废量已经超过 1 亿只,按照每只电池重量 20克计算,那么钴含量在3克以上,如果80%回收,可以回收钴240吨。当前钴的价格较低,在13~14美元/磅,折合约为18~20万人民币/吨,在不考虑回收率的前提下,仅钴的回收价值就在4000万以上。废旧锂离子电池中不仅含有钴,还含有铁、铝、铜等金属,以及有机电解液(技术上有一定难度),其中的回收电解液具有更高的价值。比较有前景的三元材料电池和磷酸亚铁锂电池中同样含有不少有价金属,因此回收各种废旧锂离子电池有一定的经济效益。

典型锂电池成分表(钴酸锂正极)

 

典型锂电池成分表(钴酸锂正极)

 

* 不同资料中各种物质的比例可能略有区别,以下相同。

 

常见磷酸铁锂成分表

 

常见磷酸铁锂成分表

 

除了电池内部的价值成分外,电池的外壳通常也是由铝材或是塑料制成的,同时具有高的回收价值。另外,值得一提的是,常规动力电池和消费市场使用的电池是有一些区别的,往往要将动力电池电芯经过串并联成组后再使用。也会大量的使用铜、铝、钢板等价值原材料。

 

这里不得不提及一下镍氢电池,废旧的镍氢动力电池中镍的含量高达30~50%,钴含量约为2~5%,稀土含量为5~10%,具有非常高的回收价值。但是同时镍氢电池中使用的混合稀土金属为主,负极也是通过熔融的形式储氢合金,相比镍镉电池,其回收分离难度也要相应大一些。

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