处理和再循环利用8.6锂离子电池

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：除去性能上的诸多优点，锂系电池拥有电池市场的重要份额，因而对环境的影响也是公认的。由于这类废弃物含有潜在的危险，因此这类处理比较容易伤及人员。总之，由于锂电池的活性，在进行废弃处理时必须非常小心。从科学和技术层面来看，湿法冶金是处理和回收重金属所必需的环节。电池回收的优化设计需要考虑所回收部件的升值，也就是将电池制造商以及化学原材料供应商包含在循环利用周期内的电池生态设计。

普通大众对电子产品能源的要求，以及电池技术的发展，造就了很大的市场需求，产生了目前使用的镍镉电池、镍氢电池，以及目前性能最好的锂系电池（锂离子和锂聚合物电池）。

除去性能上的诸多优点，锂系电池拥有电池市场的重要份额，因而对环境的影响也是公认的。锂系电池对环境的影响主要与下面因素相关：重金属、含有氟或砷的导电盐（在某些电池中）、有机溶剂，以及极具活性的碱金属锂。

因此，环境和监管因素决定了锂蓄电池和锂一次电池的未来发展。对废弃锂电池的回收在技术上是可行的。然而，对于某些含有贵重化合物的电池（如有些电池中含有少量金属钴），对其回收仍然无法保证盈利。但是无论如何，都必须确保所使用过的蓄电池和一次电池保持反应惰性。

在锂电池接近报废期时，会产生越来越多的废弃物，这些是需要被妥善处理的。由于这类废弃物含有潜在的危险，因此这类处理比较容易伤及人员。总之，由于锂电池的活性，在进行废弃处理时必须非常小心。

一家叫Recupyl的法国公司研发了一套中试系统，采用了可以在室温下使用的湿法冶金，可以对所有含锂负极的蓄电池和一次电池进行回收处理。这种方法在处理过程中不会对环境造成污染，并能保证废弃物最大可能地转化为有用资源。

湿法冶金法包含了一系列金属提取过程，该方法首先把电极浸入溶液中（酸性的或碱性的），进而进行浸滤、电解、选择性沉积等一系列处理过程。湿法冶金过程总体上包含下面的操作顺序：

1）将含有待提取化学元素的物料碎屑加入溶剂里制成溶液。

2）提纯并浓缩所要处理的溶液。

3）根据金属特性的不同，采用相应的方法提取金属材料。

从科学和技术层面来看，湿法冶金是处理和回收重金属所必需的环节。某些专业公司（Citron、Valdi、SNAM）通过将处理物分为少量的若干份，并将每份分别放入含有碱性或含盐的小池内，然后通过在裂解炉内的热处理将锂元素破坏。

电池回收的优化设计需要考虑所回收部件的升值，也就是将电池制造商以及化学原材料供应商包含在循环利用周期内的电池生态设计。例如，Unicore公司是钴基材料（可充电锂离子电池所需的）的主要供应商，如今已成为贵金属回收的全球领先者。他们采用自己独特的技术，通过回收废旧手机（包含电池和附件）来提供电池二次材料，现如今几乎100%的这种材料均来自于他们。

处理和再循环利用8.6锂离子电池

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