電池為何必須回收?

有人把電池回收稱為新能源汽車行業(yè)的"最后一公里"。動(dòng)力鋰電池回收首先是安全問題，假如任由車主自私拆解電池，發(fā)生危險(xiǎn)的概率很大，所以從安全角度來(lái)看動(dòng)力鋰電池必須回收。

從環(huán)保角度看來(lái)，鋰離子電池和鉛酸電池相比，確實(shí)沒有鉛的污染大，但是不等于沒有污染，比如磷、氟等材料帶來(lái)的污染。

還有很重要的一點(diǎn)，從資源角度來(lái)看，不回收動(dòng)力鋰電池，新能源汽車就會(huì)很難發(fā)展。以鈷資源為例，我國(guó)95%的鈷是進(jìn)口的，幾乎和沒有是相同的。目前我國(guó)大約70%的石油都源于進(jìn)口，這已經(jīng)上升到資源戰(zhàn)略問題，假如95%的鈷依賴進(jìn)口，那豈不是資源更緊張，所以說(shuō)動(dòng)力鋰電池一定要回收。

回收一：梯次利用

在電池回收方面，首先是梯級(jí)利用，既節(jié)約資源，同時(shí)也可以讓磷酸鐵鋰這樣的電池進(jìn)一步發(fā)揮余熱，在回收環(huán)節(jié)使它具有更大的價(jià)值體現(xiàn)，所以說(shuō)梯級(jí)利用是非常值得考慮的。

目前梯級(jí)利用有什么重要問題呢?假如很規(guī)范的去選擇、重組電池，那它的成本是相當(dāng)高的。而且很多車輛在設(shè)計(jì)時(shí)都唯恐接觸不良，故電池包采用焊接方式，把它拆下來(lái)梯級(jí)利用，可以說(shuō)難度很高、成本也很高。

另外一個(gè)很重要的應(yīng)用就是鐵塔、儲(chǔ)能，這個(gè)領(lǐng)域動(dòng)力鋰電池可以發(fā)揮很大的用途，這方面行業(yè)人士也都了解比較多。其他方面，比如說(shuō)家庭小儲(chǔ)能、電動(dòng)自行車等形式的梯級(jí)利用，十分值得關(guān)注。

回收二：低溫冷凍粉碎

材料回收也要介紹一下，鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池里面的成份可能略不相同，但是也差不太多。這些成份從理論上來(lái)說(shuō)都希望把它回收回來(lái)，并且希望在回收過(guò)程中盡量的減少和控制污染，這是非常值得研究的。

在國(guó)外電池回收方面，美國(guó)的Toxco公司具有一定的代表性，他們有一項(xiàng)液氮冷凍技術(shù)叫低溫冷凍粉碎，在零下100多度的情況下，電池的電解液全部凝固，沒有安全問題也沒有電池放電的問題，并且在這么低的溫度下粘結(jié)劑也變得很脆、也很容易分離。

動(dòng)力鋰電池低溫冷凍粉碎以后，在施以濕法冶金，用酸和堿萃取，粉末的材料用酸溶解掉，然后萃取分解出鈷鹽、酸鹽等附屬物。當(dāng)然，盡管如此仍會(huì)有一些不容物難以回收。

回收三：火法冶金

另外，國(guó)外還有一種比較主流的火法冶金，美國(guó)的另一家公司Inmetco，就是以火法冶金為重要路線的公司。它有一個(gè)很重要的特點(diǎn)是，把電池經(jīng)過(guò)分類，初步拆解以后放到高溫的電弧爐里面熔煉，我們將其統(tǒng)一稱為高溫熔煉，在冶金上我們叫它火法冶金。

在上千度的高溫情況下，電池里所有能燃燒的東西全部會(huì)燒掉，比如石墨、碳黑、隔膜電解液等這些全部會(huì)被燒掉。在燒掉的過(guò)程中進(jìn)行適當(dāng)控制可以讓金屬氧化物還原成金屬合金，同時(shí)像銅、鋁這樣活潑一些的金屬，會(huì)以氧化物落渣的形式漂浮在金屬合金溶體的表面。

火法冶金的缺點(diǎn)是能耗比較高，但是它有一個(gè)有很重要的優(yōu)勢(shì)，這個(gè)工藝"胃口"很好，隨便什么電池都可以放進(jìn)去。

回收四：物理法回收工藝

我們中南大學(xué)的回收工藝以物理法為主，它有幾個(gè)重要的環(huán)節(jié)，第一個(gè)稱為精確的拆解，接著進(jìn)行材料的修復(fù)，我們這個(gè)材料的修復(fù)跟前面濕法冶金相比，別人是把它溶解掉，我們是把這個(gè)材料重新合成，直接合成電池能用的材料，當(dāng)然這也會(huì)有很多細(xì)節(jié)問題。

在中南大學(xué)有一些電性能和霧化性能的比較研究，包括低溫性能和倍率性能，這都是把修復(fù)的材料跟買來(lái)的材料進(jìn)行比較，修復(fù)的材料循環(huán)性能做到1700次。同時(shí)我們也比較了很多雜質(zhì)，用物理法肯定會(huì)有少量的雜質(zhì)存在，這些雜質(zhì)在可控的范圍內(nèi)其實(shí)影響不大。

總的來(lái)說(shuō)，采用物理法回收工藝的材料性能還是很接近新買來(lái)的材料。這個(gè)技術(shù)以物理法為主，沒有污染，工藝流程比較短，我們預(yù)測(cè)凈利率大概會(huì)達(dá)到20%，希望我們的回收工藝在日后能得到一定推廣。