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来源：新材料在线|
发表时间：2016-12-21
点击：4
根据2016年1月工信部公布的数据显示，2015年全年新能源汽车产量累计已达37.9万辆，其中纯电动乘用车和插电式混合动力乘用车产量分别达14.28万辆和6.36万辆，同比增长均达3倍；对应纯电动商用车和插电式商用车累计产量分别为14.79万辆和2.46万辆。新能源车的产业链已经迅速建立起来，动力电池的生产进入了前所未有的高峰期。据统计，2015年动力电池装车量超过200亿瓦时，并且2016年会增加到大概500亿瓦时。随着锂电池市场规模的扩大，其回收产业链如何建立也随之成了亟待解决的问题。
而日前工信部和国家发改委联合发布的《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策》第一次明确了责任主体，电动汽车生产企业、动力蓄电池生产企业、梯级利用电池生产企业、报废汽车回收拆解企业四者承担不同的责任，并对废旧动力电池的收集、分类、贮存、运输、梯级利用、再生、监督管理等环节都作出规定。但通过回收得到的动力电池，可能来自不同厂家、不同车型的不同规格、不同型号，其成组和串并联的方式也并不相同。即使相同品牌同规格的电池，由于使用一段时间后，其内阻、容量、自放电、电极表面状态等也会产生较大的差异。因此动力锂电池回收处理的程序较为复杂，电动汽车报废锂电池回收与再利用是一个全新的行业，无论是汽车企业还是电池企业参与其中，都将面临诸多挑战。
1.回收锂电池的原因
通常，废弃锂离子电池含钴、锂、镍金属的比例分别为2%-15%，1%-7%和0.5%-15%，还含有铜、铝、铁等金属元素。例如三元电池中锂的平均含量为1.9%，镍12.1%，钴2.3%，铜13.3%和铝12.7%。如果能合理回收利用，将成为创造收入和降低成本的一个主要来源。若不对其进行回收，则会造成严重的重金属污染。并且有数据显示，如果废锂电池能得到充分回收，每年可回收钴240吨，仅这一种金属回收就产生4000万以上的价值。
新能源汽车早在2008年奥运会期间就已出现，2014年开始高速增长。按照相应的报废标准，动力电池报废电池市场已经开始形成，预计到2018年中国动力电池废旧回收市场将初具规模，累计报废量将达17.25万吨左右。根据测算，2018年对应的从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、铁、锂和铝等金属所创造的回收市场规模将达到53.23亿元，2023年将预计达到250亿元。
但锂电池的电极材料、电解质及溶剂依然可能造成污染：
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材料种类 |
材料名称 |
主要化学特性 |
可能产生的污染 |
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正极材料 |
LiCoO2 |
与水、酸或氧化剂发生强烈反应、燃烧或受热分解产生有毒的锂钴氧化物 |
重金属钴污染使环境pH升高 |
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LiMn2O4 |
与有机溶剂或还原剂或强氧化剂等反应可产生有毒气体 |
重金属锰污染使环境pH升高 |
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LiNiO2 |
受热分解，遇水、酸分解 |
重金属镍污染使环境pH升高 |
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负极材料 |
碳材（Cokes, glassy carbons） |
粉尘和空气的混合物遇热源发生爆炸，可与强氧化剂发生反应 |
粉尘污染 |
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石墨 |
与强氧化剂可发生反应 |
粉尘污染 |
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嵌锂 |
与水作用生生强碱，自燃 |
使环境pH升高 |
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电解质 |
LiPF6 |
有强腐蚀性，与强氧化剂发生反应 |
氟污染使环境pH升高 |
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LiBF4 |
腐蚀性，与水、酸发生剧烈反应生成HF气体，受热分解 |
氟污染使环境pH升高 |
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溶剂 |
碳酸乙烯酯 EC |
与酸、碱、强氧化剂、还原剂发生反应，水解产生醛和酸 |
醛、有机酸污染 |
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碳酸丙烯酯 PC |
受热分解会产生醛和酮等有害气体 |
醛、酮有机物污染 |
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隔膜 |
PP、PE等 |
燃烧可产生CO，醛，有机酸等 |
有机物污染 |
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粘合剂 |
PVDF、EPD等 |
受热分解产生HF等 |
产生氟污染 |
2.回收锂电池的方法
其流程如下：
湿法冶金法
将废弃电池破碎后，用合适的化学试剂选择性溶解，分离浸出液中的金属元素。
物理拆解
将电池组分经破碎、过筛、磁选分离、精细粉碎和分类后得到高含量物质，再进行下一步回收的过程。3.锂电池的回收主体
目前，开展动力电池回收的企业主要有深圳格林美、邦浦循环科技、赣锋锂业、中航锂电（洛阳）有限公司和超威集团等。
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公司名称 |
重要工序 |
流程简述 |
主要产出 |
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格林美 |
液相合成和高温合成 |
分类旧电池粉碎得到其中的钴镍材料；通过溶解，分离，提纯得到含钴镍离子的液体，利用液相合成和高温合成重新制备出高纯度的钴镍材料 |
球状钴粉 |
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邦普集团 |
定向循环和逆向产品定位 |
溶解回收的旧电池得到含镍、钴、锰、锂等元素的溶液，再 通过企业独创的“定向循环”模式和“逆向产品定位设计”技术，反复调节溶液中各元素的比例。对溶液再进行热力和动力pH值调控，生成动力电池所需材料。 |
镍钴锰酸锂和电池级四氧化三钴 |
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赣锋锂业 |
电解法和纯碱浸压法 |
溶解废电池，分离得到含锂溶液，通过电解法和纯碱压浸法得到锂材料 |
碳酸锂和电池级氧化锂 |
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