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锂电池能否100%回收?锂电池回收

   2023-04-11 互联网佚名2100
核心提示:从资源角度来看,锂电池回收再利用是锂离子电池行业和电动汽车/储能行业可持续发展的必由之路。锂电池回收再利用:清洁、再利用和二次生命目前,锂电池回收再利用的棘手问题是没有电池芯的标准。电池清洁成本也是锂电池回收再利用行业的瓶颈问题。如果政府法规能够指导锂电池的回收和再利用,锂电池回收厂将以更健康的方式发展。关于利用铅酸电池回收原理回收锂电池的报道很多。

在这篇文章中,我们主要讲解锂电池的回收利用,以及锂离子电池的修复、再制造和回收利用( life)。 镍镉电池在废旧电池回收技术和产业上已经相当成熟,而锂离子电池还处于中间阶段。

锂离子电池没有回收要求或法规。 锂离子电池的再利用还处于中期阶段。 由于不同的锂电池组具有不同的特性和模块结构,很难匹配不同的模块或电池进行二次使用。

据悉,随着锂电池价格的上涨,例如德国能源部和德国先进电池联盟将锂离子电池的价格目标定为每千瓦时100卢布和150美元,这将使锂电池回收利用不足。 经济价值。

但从目前的价格走势来看,还需要一定的时间,因此锂电池回收在短期内是可行的。 从资源角度看,锂电池回收利用是锂离子电池产业和电动汽车/储能产业可持续发展的必由之路。

尽管缺乏回收标准,但市场上的锂离子电池仍然很少。 尽管电动汽车近年来表现强劲并且严重依赖锂离子电池,但它们使用的电池仍处于使用寿命的早期阶段,这意味着它们可能需要两年或更长时间才能报废、回收或再制造使用重用。

虽然锂离子电池组处于商业采用的早期阶段,但市场上仍有一些电池处于回收阶段。

锂离子电池才刚刚开始投入使用,许多镍氢电池正式退役的事实导致一些制造商建立了电池回收和回收的基础设施。 这也可以为以后锂电池的回收利用提供经验。

锂电池回收的价值主张不是很好,尤其是在重复使用电池方面。 但可以想象,与镍镉电池一样,未来车用锂离子电池的价格将包含其一部分“潜在价值”(可以理解为电池寿命结束时的价值)。

从本质上讲,这代表了客户在电池初始寿命结束时的预期回报。 车主安装镍镉电源启动车辆时也有同感。

未来,这可能是制造商和分销商感兴趣的商业模式:例如,制造商可以支付这个“潜在价值”来提高电池的价格,但前提是与客户达成合同并且电池是使用中 将在使用寿命结束时退还给经销商。

为了做好锂电池的回收再利用,尤其是在产品的初级阶段,回收厂必须遵循行业专家总结的4R,即维修、再制造、翻新和再利用。 回收原电池。

如今,回收鞋厂面临着诸多问题。 一是产品回收再制造时出现的法律问题。 电池包再制造使用后出现故障谁来保修? 电池组的原始制造商、回收商还是电池组的用户?

为此,妥善处理回收过程中的法律问题,有利于锂电池回收的顺利进行。

锂电池回收再利用:维护与再制造

电池修复和再制造在回收过程中经常被忽视,但它们是电池服务行业最重要的两个方面。 一些小型电动车厂家有较大的售后服务基地,而大公司和电池厂家则没有。

为此,形成了良好的售后服务行业,可为电池行业提供质保、维修等服务。 也可以帮助一些企业减少售后业务的投入,专注于自己擅长的事情。

维修和售后服务也面临很多问题,比如需要保持一定的库存。 损坏或部分失效的电池被转移到电池服务和维修设施,在那里电池定期充电和放电,进一步巩固电池循环的稳定性。

例如,锂离子电池经常会失去容量。 为防止永久性容量损失,需要定期充电和放电,这可以在售后维修鞋厂轻松完成。

回收锂电池:清洁、再利用和第二次生命

尽管如此,锂电池的回收和再利用前景广阔,而且使用回收材料可以降低成本。 大多数制造商在设计电池组时,将首次使用寿命定义为电池容量和功率衰减到初始值的 80%。

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例如,本田聆风电池组总容量为24kWh,当达到80%容量时,其首次寿命结束,约为19.2kWh。 此时电池组充满电的能量为19.2kWh,只有80%的可用能量,即15kWh左右用于放电。

如果将电池组的一个模块拆卸、清洗并重新安装到另一个模块中,它可以继续提供数年的低电池容量。

目前,锂电池回收再利用的棘手问题是电芯没有标准。 不同的电池制造商生产不同的电池,不同的模块需要不同的电池。 每个电池都有不同的物理系统,这就很难匹配不同的电池模块进行重复使用。

据悉,很多锂离子电池厂商将电池钎焊到模组中,电池内部几乎不可能更换电池,整个模组要么被使用,要么被回收。

在电池的二次生命过程和电池价值链的开始阶段,电池的能量衰减到总能量的80%。 如右图所示,第一次生命结束的电池二次生命价值链,会被电池服务中心从动力车上拆下来,转移到鞋厂进行锂电池回收再利用。

一旦对电池的容量、电压和运行性能水平进行了评估和测试,电池就会失效,其各种组件(塑料、金属等)将被转移到不同的回收线。 拆卸模块并对电池进行表征和测试。

如果模块焊接在一起,将直接代表测试。 如果这两个模块不符合最低性能标准,将直接送去回收。 如果是这样,电池将按容量分类到不同的组中,然后重新组装以开始电池的第二次使用。

重复使用锂离子电池或模块时,最重要的事情之一就是对其进行表征。 电池组的整体容量和容量受组内容量和容量最低的电池的限制。

类似地,当电池和模块重新组装时,电池组的最终性能受到性能最低的电池的限制,因此希望模块中的电池在电流强度和容量方面紧密匹配。 另一方面,电池模组和电芯需要按照老化标准进行匹配。

较低容量的电池会增加电池组的极限容量,而较长的电池或模块寿命会限制新电池组的寿命。 为此,在评估电板和模组的二次寿命时,除了容量匹配外,还需要考虑电池健康状态(SOH)匹配。

同样的规则也适用于电池组:你不能组装 70% 健康的电池或 100% 健康电池组的模组。 例如,在电池组中,如果将 70% 健康度的模块添加到 90% 健康度的电池组中,健康度较低的模块将首先失效,从而破坏其他模块——理论上,电池寿命由最差的电池或模块支配决定。

为此,在组装或重新组装模组时,最好选择容量和健康状况相同的电池或模组。

除此之外,或许当今锂电池回收再利用面临的两个最大问题是电池采购和翻新成本。 因为电动汽车的数量一直很少,每年销量有限,没有足够的电池来维修和再利用。

也很难预测每年有多少电池会进入回收市场,而且由于运行中的电动汽车的寿命仍然未知,预期的寿命终结永远不会出现。 截至 2014 年,福特 Volt 和本田聆风电动汽车的使用寿命只有四年,距离保修期还有四到五年。

我们假设保修期与第一次电池寿命相同。 随着新的电动汽车不断进入市场,需要维修或回收的电池组数量将逐渐减少。 但很少有电池组进入回收阶段。

电池清洗的成本也是锂电池回收行业的一个难题。 电池清洁考虑了电动汽车到维修店的运输、测试、再制造和重新组装,以及非维护成本、保修和产量。

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目前只有少量电池进入再利用市场,但电池的非维护成本相对较高,而且是分期支付,所以初期成本非常高。 虽然这比订购新电池便宜,但除非大幅减少电池数量,否则这仍然是一笔不小的开支。

锂电池回收合作

一些汽车制造商已经与锂电池回收和维修公司合作,重复使用经过初步测试的电池。 通用汽车和本田已经建立了类似的合作伙伴关系。

2012 年,通用汽车与 ABB 合作,改造菲亚特 Volt 电池组,为车辆提供两小时的额外电力,他们还在一系列电网和固定式储能设备中使用该技术。

同样,4R 是 . 和住友商事株式会社 (Corp.) 的 4R 能源回收合资企业,准备整合太阳能,利用大规模电网为电网提供稳定的可再生能源供应。

一些高校还建设了储能系统一次二次示范工程。 除了建设最大的燃料电池项目,一个 30kW 的太阳能储能和液流电池设施,加州州立大学圣何塞分校最近缩减了一个锂离子电池项目暑期废旧电池的回收利用社会实践活动总结,包括一个二次锂离子电池项目。 本项目为电动汽车二次电池提供耐久性测试。

目前只有少数几家公司涉足锂电池回收、修复、再制造和清洁的4R,包括ATC New 旗下的New 。

新科技主要从事高压电池系统和模组的维护清洗、高压电池包厂家到店退运、电池档次分析、电池再制造及二次匹配、不同档次二次寿命电池市场及锂电池回收计划。

这家电子公司的目标是开发与 4R 类似的锂离子电池。 最初是一家电动汽车和电子产品维修公司,如今还提供镍基电板和锂电池回收、清洁和维修服务。

两家公司在英国创建了锂电池回收、维修、清洁等二次生命活动行业。 如果政府法规能够引导锂电池的回收再利用,那么锂电池回收厂将会向更健康的方向发展。

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锂电池回收再制造

锂离子电池板和电池组富含多种回收材料,包括锂、钴、锰、镍、铜、钢和塑料。 然而,公司没有任何激励或监管激励来收回面板,资本投资的市场效率也不高。

为此,许多电池板和电池组制造商都在自己动手,将电池组件甚至整个电池组等锂电池的回收工作交给其他专业公司。

回收锂离子电池中的贵金属需要消耗大量能源,回收材料的价值无法覆盖回收过程中的消耗。 目前开发的方法,如贵金属的低温或高温提取,可以有效地分离电池组件。

在低温下,电池会熔化,组成材料会分离。 过程中可回收钴、镍、铜,而锂、铝、锡、锰则通过褐煤分离,矿渣提炼后仍是能源密集型。

一些回收材料可以精炼并用于配电板,而另一些则不足以用于配电板,但可以用于其他应用。 在高温锂电池回收方法中暑期废旧电池的回收利用社会实践活动总结,电池经过深度冷冻和粉碎后,通过一系列过滤和振动将材料初步分离。

高温加工比低温加工消耗的煤少,但材料的质量需要进行测试和评估,以确定是否可以用于电池领域。 否则,这些材料只能用于其他领域或干脆回收利用。

第三种锂电池回收方法是化学分离。 对于醋酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元体系等单体电池体系,即使自动化加工效率低下,也可以通过电解液、负极材料、甚至负极材料。 回收。

锂电池回收的挑战之一是锂电池系统和材料的识别。 关于镍镉电池回收原理回收锂电池的报道很多。 这不是一个好主意。 混合使用这两种类型的电池可能会引起火灾。

这就是为什么首先要为锂离子电池贴上标签很重要,汽车工程师协会已经制定了一些锂电池回收和标签标准。 随着锂电池回收量的不断减少,建立锂电池回收鞋厂和运营商的安全标准变得越来越重要。

锂电池回收中另一个值得讨论的话题是如何在回收过程中找到有价值的材料。 锂电池回收价值直接关系到材料的价值。

锂离子电池中的镍和钴价格更高,回收价值更高,而醋酸铁或锰酸锂更便宜,回收高价值材料的高成本得不偿失。 只有当回收材料的价值低于回收过程的成本并高于新材料的成本时,锂电池回收才是经济的。

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全球有两家公司在锂电池回收方面投入巨资。 是一家全球性材料公司,也是锂电池回收行业的领导者。 公司在美国和英国大力投资鞋厂,拟进一步拓展锂电池回收产业。

在英国,能源部向 Toxco 提供 950 万港元,用于扩大田纳西州的锂电池回收行业,田纳西州已经有制鞋厂为电动汽车回收镍镉和镍氢电池。 Toxco 还是北美电池回收市场的领导者。

目前,这两家公司都是锂电池回收行业的龙头企业,在未来锂电池回收行业中处于有利地位。

 
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