废旧锂电池回收处理设备的物理方法介绍
锂离子电池材料主要包括正极材料、负极材料、隔离膜、电解液、铝铂、铜箔、粘结剂等。其中正极材料占全部成本的33%左右, 负极材料占比10%;电解液和隔膜分别占成本的12%和30%左右。而锂离子电池中需要重点回收的钴和锂恰好主要集中在正极材料钴锂膜上。钴锂膜的主要成分是含锂复合物的活性物质、导电乙炔黑、铝箔集流体和PVDF (聚偏氟乙烯) 粘接剂。
锂电池回收处理设备物理方法主要有机械破碎浮选法和研磨法
破碎浮选法
对完整的废锂离子电池直接进行破碎、分选, 获得电极材料粉末。对电极材料粉末热处理去除有机粘结剂, 最后根据电极材料粉末中钴酸锂和石墨表面亲水性的差异, 通过浮选分离回收锂化合物粉体。这种方法锂、钴的回收率较高, 工艺简单。但是由于各种物质全部被破碎, 对铁、铜、铝及隔膜的分离回收造成了困难。无法保证钴酸锂的电化学性能, 仍需后续的精制处理。
机械研磨法
利用机械研磨产生的热能促使电极材料与磨料发生反应, 从而使电极材料中原本粘结在集流体上的锂化合物转化为盐类。例如使用行星球磨机, 将钴酸锂材料与聚氯乙烯 (PVC) 共同研磨发生反应, 生成氯化锂钴和氯化锂, 然后用水将反应生成氯盐从产物中分离回收。机械研磨法成本高, 易造成钴的损失及铝箔的回收困难。
锂电池回收处理设备实现电池材料的循环利用, 形成完整的锂离子电池产业循环链, 解决废旧锂离子电池处理技术应用中存在的成本高、废液废气污染、电解质回收和资源回收率不高等问题是废旧锂离子电池资源化技术研究的发展方向。锂电池处理设备回收锂离子电池中的有价金属、减少其对环境的污染、缓解资源匮乏等, 具有重要的社会意义和经济意义。
