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锂电池回收:干法和湿法的优缺点

对于参与快速扩张的锂离子和磷酸铁锂电池回收市场的回收商来说,行业内关于干法与湿法(水基)处理的优点和缺陷的争论持续不断。

干电池回收系统的优点和缺点

干电池回收系统很普遍,技术也比较成熟,但仍存在一些缺点。首先,从成本和投资回报的角度来看,必须从电池组中拆卸并放电的各种电池可能会使该系统变得令人望而却步。

现实情况是,全球采购的锂离子和磷酸铁锂电池的尺寸、化学成分和结构存在巨大差异,基本上有上千种不同的排列和组件。所有电池组的构造都不同,因此没有单一的放电方法。由于每个电池都必须放电,因此通常没有简单、经济、有利可图的方法来做到这一点。

在过去经常使用的一种方法中,将电池放置在盐溶液中数周进行放电,但这很脏,需要过多的空间,并且会产生必须妥善处理的化学废水。

对于干电池回收系统,还可能存在与电池放电相关的安全问题。

在实验室之外,没有实际或特定的方法可以知道所有电池是否完全放电。在包含数千个电池的大型电池组中,很可能至少有几个电池仍处于部分充电状态并产生不需要的反应。

在对锂离子和磷酸铁锂电池进行干法处理时,控制热失控、自生氧气等危险情况也非常具有挑战性,这些情况可能会导致危险的电池火灾。尽管机器人理论上可以拆卸、放电和处理电池,但对它们进行编程以适应各种电池尺寸和类型的成本高昂。

干电池回收系统往往较小,以限制可燃材料的体积和热失控的危险,因此可能无法始终满足足以盈利的处理量需求。

另一个困难是,电池制造商现在越来越多地在电池组和模块中填充胶状凝胶,作为安全预防措施,以将外壳保持在一起,以防因碰撞或跌落而损坏。然而,这使得电池拆卸变得更加复杂。即使是制造它们的公司也没有拆卸的方法。

在干法系统中,电池材料在粉碎和加工过程中也会大量进入空气系统。处理或分离这些空气传播的物质更加困难,成本也更高,也更危险。

使用干法系统会面临更严峻的环境挑战,因为大量的电池电解液和挥发性有机化合物现在与惰性气体一起存在于空气系统中。因此,你必须过滤、擦洗和热氧化掉它们。

湿电池回收系统的优点和缺点

由于电池回收技术的快速变化,当今对湿电池回收系统存在一些常见的误解,甚至在行业专业人士中也是如此。

最普遍的误解之一是湿系统无法去除“黑色物质”。在锂离子电池回收中,黑色物质由金属氧化物和碳等电极涂层组成,其中含有石墨、锰、钴、镍和锂等有价值的元素。回收黑色物质可以产生最大的再利用或销售价值,否则通常只有微量的金属,如锂、铜和铝。

如果由熟悉这些技术的公司正确设计和建造,封闭式湿电池回收系统可以更有效地捕获黑色物质,并大大提高纯度。这个需要寻求专业技术公司的帮助。

在处理锂离子和磷酸铁锂电池时使用水还有其他显着优势,首先是通过阻止热失控来提高安全性。

由于可回收的锂离子电池材料不易吸水,因此可以用来冷却材料并扑灭初燃的火灾。与氮气结合消除可燃氧气,我们可以通过湿法工艺控制和消除热事件。通过防止热事件,可以提高电池重量和体积,从而加快处理速度。

胶水或凝胶也容易漂浮,因此可以在湿法回收系统中轻松处理。

此外,湿法系统可以捕获水中的挥发性有机化合物,并且可以对其进行过滤,因此空气过滤可以很简单,只需洗涤器和木炭过滤即可。

如果说湿电池回收系统有一个缺点,那就是它涉及几个独立的阶段,必须由经验丰富的制造商充分整合。因此,制造商和回收专业人士通常希望从一开始就有行业专家参与,这样就可以构建一个根据他们的特定需求定制的系统。

然而,一旦安装,各种尺寸和化学成分的锂离子和磷酸铁锂电池都可以快速且有利地转化为有价值的、可重复使用或可销售的材料,而无需拆卸。

对于尚未决定选择干法或湿法电池回收系统的回收商来说,建议他们应该询问这两种系统,权衡其目标的利弊,然后继续选择适合他们需求的系统。

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