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電動汽車的動力電池報廢后怎么辦?
發(fā)布時間:2022/12/8 來源:
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回收電動汽車。電池作為所有電動汽車的重要組成部分,受到了快速發(fā)展的影響。和其他任何東西一樣,電池也有生命周期,那么當它們達到使用壽命時,會發(fā)生什么呢?讓我們來看看。
電池的生命周期
首先,需要注意的是,我們在這里討論的電池是鋰離子電池。它們在幾乎所有的電器中都得到了廣泛的應用,包括無線設備,或者我們提到的電動汽車。它們的能量密度高,而且是可充電的。
隨著時間的推移,它們的充電容量和充電能力都會下降,之后它們就不再有用,必須更換。電池組由許多相互連接的鋰離子電池組成,并連接到電池管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可調節(jié)電池組中單個電池的充放電速率,從而使其壽命擴大化。
如何回收利用報廢電池?
回收鋰離子電池的目的是將其分解成組成元素。觀察電池的解剖結構將有助于我們了解這些元素是什么。
鋰離子電池由陽極、陰極、隔膜和電解質組成,所有這些都包含在一個外殼中。鋰離子電池是由許多化合物組成的。陽極通常由石墨制成,而陰極則由各種鋰氧化物和磷化物組成。根據陰極材料的類型類型不同可能含有過渡金屬,如鐵、鎳、錳和/或鈷。
陰極(正極)是鋰離子電池中有價值的部分,因為大多數陰極都是含鈷的。因此,回收的主要目的是圍繞著回收陰極材料,并將其置于各種回收過程。但是,隨著時間的推移,人們一直致力于在經濟上盡可能多地回收所有材料。
目前,電池回收主要有三種方法,包括濕法冶金、火法冶金和直接物理回收。
1. 濕法冶金回收
這種回收方法很大程度上依賴于浸出或濃縮酸處理。電池經過預處理,以分離塑料和電池中使用的其他材料。廢棄的陰極組件用各種酸處理形成金屬離子溶液,很容易從其中提取金屬。常用的酸有鹽酸和硫酸。反應產生的任何殘渣都要再次用酸處理;這種方法可以提取高達99%的鈷和鋰,以及98%的銅。
在更新的技術中,使用草酸和磷酸等弱酸,產生錳和鎳等元素。這種方法是通用的。
2. 火法冶金回收
這種方法是通過高溫處理來回收電池中的金屬材料。拆卸下來的電池材料被送入熔爐,在那里它們經受不斷升高的溫度的加熱。較低的溫度導致電池中電解質(預熱階段)和塑料(熱解階段)的蒸發(fā)。
金屬合金的形成發(fā)生在熔爐(熔煉階段)的溫度區(qū)間。重要的金屬如鈷、銅和鎳在這個階段被回收,而鋰則被丟失。這種方法主要是圍繞嚴重依賴鈷的電池設計的。直到今天,這仍然是從回收電池中提取鈷的可靠技術。但是,這種方法不能回收鋰,對于無鈷電池來說,實際上是無用的。
3. 直接物理回收
在物理回收中,電池被拆卸,并在超臨界狀態(tài)下用二氧化碳處理。這會導致電解液的分離。在電解液被回收的同時,廢電池被進一步分解為銅和鋁等物理分離的金屬。
剩下的材料形成陰極的主體,并在高溫下燒結,以增加其能量密度和電化學性能。物理回收通常是指鐵和錳基鋰離子電池,它們通常不含鈷。
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