鋰離子電池在電網(wǎng)儲能、電動汽車、計算機、通信和消費類電子產(chǎn)品領域得到了快速發(fā)展和廣泛應用, 規(guī)模及數(shù)量不斷擴大增加, 根據(jù)電池使用壽命預測:到2024年廢舊鋰電池累計報廢量將達到100萬噸以上, 并將呈現(xiàn)爆發(fā)式累積性增長趨勢。其健康、環(huán)境、安全隱患的累積效應成倍放大, 不容忽視。若不能有效回收處理, 還造成資源浪費。開展廢舊電池回收利用可減少電池材料類礦產(chǎn)資源的開發(fā)數(shù)量, 降低對自然環(huán)境破壞, 提高資源利用率, 實現(xiàn)電池全壽命周期的綠色閉環(huán);資源化、無害化處理可以產(chǎn)生顯著的資源、環(huán)境及經(jīng)濟等綜合效益, 破解鈷、鋰等礦產(chǎn)資源短缺的戰(zhàn)略瓶頸。

目前, 部分已公開的鋰電池回收處理方法存在如下不足:這些方法大都重點關注了鈷、鎳等貴金屬組分的回收利用, 或者僅對電極材料進行回收利用, 未充分回收利用其他組分, 未對有害組分進行無害化處理, 回收過程存在二次污染;回收工藝復雜, 需要引入大量化學試劑或者需要高溫處理;回收處理設備效率低, 不具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化運行條件。

廢舊鋰電池回收處理技術發(fā)展方向是清潔環(huán)保、低碳低能耗、高效自動化等, 要能完成正極材料資源化利用和其他組分有效回收, 對有害組分進行環(huán)保處置, 防止二次污染。

在已有回收技術基礎上, 本文設計開發(fā)了廢舊鋰電池全組分物料分離收集裝置。該裝置采用物理法實現(xiàn)廢舊鋰電池中各組分的分離收集。

通過機械破碎、真空分離、震動篩分、比重分離、氣流分離等步驟, 實現(xiàn)廢舊鋰電池中電極材料、集流體金屬、塑料隔膜、電池外殼的分離收集。分離收集過程不引入任何化學試劑, 全程自動化。它能對電解液、粉塵等進行收集處理, 具有回收效率高、綠色低碳、環(huán)保節(jié)能、便于產(chǎn)業(yè)化等特點、