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中天和自动化:详解废旧锂离子动力电池的回收技术,涨知识(四)

文章来源: 深圳市中天和自动化设备有限公司 人气:2813发表时间:2017-12-23 18:07:00

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2.2 二次处理步骤

  二次处理步骤的目的在于实现正负极活性材料与基底的完全分离。

  由于负极粘结剂一般采用水溶性粘结剂,负极活性材料与铜箔之间的粘结作用较弱,将负极碎片置于水溶液中,强力搅拌就能实现两者完全分离。而正极粘结剂是 PVDF N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合溶液所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页。由于溶剂 NMP 的用量多,从而造成正极材料与铝箔的粘结作用强,难于分离。

  因此所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页,在二次处理过程中,主要是实现正极材料与铝箔分离所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页,目前常用的方法有热处理法、有机溶剂溶解法所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页、碱液溶解法以及电解法。

  2.2.1 热处理法

  热处理法是将破碎后的电池碎片置于一定温度下所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页,促使 PVDF 挥发或分解所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页,从而实现正极材料与铝箔的分离。

  当正极碎片的加热温度为 380 ℃~400 ℃ 时,PVDF 发生分解;当温度为 600 ℃~700 ℃ 时,导电添加剂会与氧气发生燃烧反应,此时铝箔也会熔化(熔点为 660 ℃)[20]。因此, 可通过设定加热温度, 使 PVDF 分解,实现正极材料与铝箔分离。Sun [21]将废旧钴酸锂电池碎片置于 600 ℃ 的真空加热箱中,加热 30 min, PVDF 在高温下热解完全。600 ℃ 真空条件下,导电添加剂不会燃烧,且加热温度未达到正极活性物质的分解温度,从而实现钴酸锂以及导电添加剂的完全脱落。

图 4  一种新型的回收废旧锂离子动力电池的工艺流程

  图 4 一种新型的回收废旧锂离子动力电池的工艺流程

  Christian [20] 提出了一种新型的回收废旧锂离子动力电池的方法(如图 4 所示)。首先在惰性气体中将废旧锂离子动力电池破碎,接着将得到的电池碎片蒸馏所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页,挥发出来的气体冷凝后回收,接着通过磁选的方式分选出外壳,选用 ZigZag 分选机分选出隔膜,然后将电池碎片置于马弗炉中焙烧,后将焙烧后的电池碎片送入特定的风选机中分选, 97.1% 的正极材料能从铝箔上脱落。

  Song [22] 将分选后的电池碎片分别在 350 ℃、 400 ℃、 450 ℃ 下加热 2 h,加热后的电池碎片置于搅拌罐中,强力搅拌所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页,后正极材料能从铝箔上完全脱落。Christian [21] 研究了不同温度下 PVDF 的变化,结果表明: PVDF 350 ℃ 开始分解, 20 min 后温度达到 550 ℃ 时, PVDF 的分解率为98.85%,当温度达到 580 ℃ 时, PVDF 分解完全,因此,热处理的适温度为 500~580 ℃。

  热处理法工艺简单,操作方便所有赌博送彩金的网站-所有赌博送彩金的网站平台-所有赌博送彩金的网站首页,可以有效去除粘结剂。但是,由于热处理过程中电池中的有机物分解产生有害气体,需要对这些有害气体吸收净化,防止其污染环境,引发二次污染。

  

此文关键词:锂离子动力电池,废旧锂离子动力电池

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