廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)研究進展

陳雄輝

（浙江華友循環(huán)科技有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314500）

隨著人類的進步和科技的發(fā)展，廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)相關的理論知識已經(jīng)發(fā)展的相當成熟，該技術(shù)在這個過程中也有著不俗的表現(xiàn)，而且伴隨著其他新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)也在進行著不斷的技術(shù)革新。并且在近些年來，我國大力倡導開展生態(tài)文明建設工作，而廢舊鋰離子電池中的重金屬等污染物質(zhì)就首當其沖，相關的工作人員對其廢物處理以及廢物再利用工作相當重視，但是相關的技術(shù)依然存在著較多的問題。

1 我國時下鋰離子電池的使用情況分析

鋰離子電池在我國的大范圍的使用，與我國時下電子科技迅速發(fā)展息息相關，由于電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品與人們?nèi)粘Ｉ畹穆?lián)系越來越緊密，越來越多的電子產(chǎn)品進入到家家戶戶之中。而伴隨著一些新型技術(shù)的不斷優(yōu)先發(fā)展，人們對日常生活中常見電子產(chǎn)品的使用性能，以及實際質(zhì)量有著越來越高的要求[1]。鋰離子電池相對于傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品電池而言，在實施過程中有著實際體積更小、實際供電能力更強、日常使用更加安全便捷等多方面的優(yōu)勢，所以該技術(shù)自從被提出以來，就吸引了無數(shù)電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的注意，經(jīng)過長時間人力物力的投入，鋰離子電池相關的技術(shù)理論已經(jīng)發(fā)展到相當成熟，該技術(shù)在諸多領域的應用也極其廣泛，針對當下的國際電子產(chǎn)品市場進行深入的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，在移動通信設備、數(shù)碼產(chǎn)品、攝像機、筆記本電腦等眾多電子產(chǎn)品領域，已經(jīng)基本完成了鋰離子電池替換傳統(tǒng)電池的工作，而在一起較為新穎領域，如電動汽車，鋰離子電池的滲入也勢不可擋。

2 廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)發(fā)展至今已相當成熟，其有一套完整的理論體系及分類方式。但是其在應用中的問題還是比較突出的，筆者通過對相關文獻的查詢，就這以回收方法的角度，對相關問題的整理分析。針對時下鋰離子電池被廣泛使用的發(fā)展現(xiàn)狀，有關廢舊離子電池的回收技術(shù)也引起了相關的環(huán)保部門以及社會各界的廣泛關注，相關的基礎上的資金也相對成熟，時下較為常用的廢舊鋰離子電池回收法，主要有以下三種：

第一種為火法冶金法，向廢舊鋰電池表面施加高溫，主要目的就是將電池表面的金屬外殼融化分解，之后再進行復選、沉淀的方法，提取出金屬化合物。這種方法在使用過程中雖然有人工作原理簡單、操作簡便的優(yōu)勢，但是其劣勢也是顯而易見的，較高的能耗以及產(chǎn)生了大量廢氣，都給這種廢舊鋰離子電池回收方法提出了較大的異議；第二種為濕法冶金法，這種方法相對于火法冶金法而言，主要的技術(shù)區(qū)別為將機械加工方法代替了傳統(tǒng)的加熱處理方法，又在一定程度上解決了實際鋰離子電池回收工序中的能耗問題，除此之外，由于該技術(shù)所采用的實際回收工藝更加的先進科學，所以提出來的更加的純潔，而且實際提供的效率更高；最后一種回收處理方法為生物浸出法，從字面意思進行理解，我們就可以看出該方法相對于前兩種方法而言，所需要的技術(shù)水平更高，但是該方法在使用過程中的優(yōu)勢也是顯而易見的，在實際的使用過程中具有高回收效率、低成本投入、更加符合可持續(xù)發(fā)展理念等等方面的優(yōu)勢，實際回收周期較長就是其最大的弊端。

3 不同鋰離子電池的回收方法簡介

前問我們討論了廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)的發(fā)展，對常用的集中回收方法進行了深入的分析，下面筆者就針對集中最為常見的鋰離子電池的回收問題，進行簡要的分析。

（1）廢舊LICoO2鋰離子電池。我們對傳統(tǒng)的鋰離子電池的設計什么材料進行深入的分析，可以發(fā)現(xiàn)層狀的LICoO2材料是其電池正極最重要的組成材料之一，在該型號的鋰離子電池生產(chǎn)的過程中，也正是考慮到LICoO2材料具有較高的首次充放電效應的實際材料特點，才廣泛應用這種材料作為電池正極的主要成分。但是在使用的過程中，其一直受到以下元素特征的限制，首先LICoO2材料價格相對其他材料而言十分昂貴，所以實際生產(chǎn)廠家也對其實際用量有著嚴格的把控，目的就是為了盡最大限度控制其實際的用量，進而降低生產(chǎn)成本；其次，LICoO2材料是一種毒性較大的材料，如果在生產(chǎn)的過程中使用不當?shù)脑?，將會對實際生產(chǎn)人員、產(chǎn)品，用戶以及生態(tài)環(huán)境都有著較大的危害，所以在正常生產(chǎn)過程中，其安全等級也是相關工作考慮的重點。針對以上兩點LICoO2材料的使用特性，廢舊LICoO2鋰離子電池的回收工作一直以來都受到社會各界的廣泛關注，而針對廢舊LICoO2鋰離子電池的凈化處理技術(shù)，也不知一次的被業(yè)內(nèi)人士提出討論，經(jīng)過多年的發(fā)展，利用氧化亞鐵硫桿菌的生物浸出法成為了一種最為有效的方法，通過這種方法，LICoO2鋰離子電池中鈷金屬的回收率已經(jīng)可以達到90%，但是花費的時間較長。

（2） 廢舊LIFePO4鋰離子電池。相對于前文中提到的LICoO2鋰離子電池而言，LIFePO4鋰離子電池在使用過程中，具有無毒、無污染的實際優(yōu)勢，LIFePO4鋰離子電池也是國際環(huán)保領域唯一認證的一種安全鋰電池，除此之外，在使用過程中，LIFePO4鋰離子電池還具有價格便宜、使用壽命長等各方面的優(yōu)勢，所以這種材料一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，就被眾多的鋰離子電池生產(chǎn)廠家廣泛使用，成為了新一代利用電池的理想正材料。并且伴隨著近些年來離子電池生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，LIFePO4鋰離子電池有著極為長遠的發(fā)展前景。但是以上LIFePO4鋰離子電池在生產(chǎn)以及使用中的優(yōu)勢，也恰恰成為了該型號電池回收利用工作的阻礙，相關的技術(shù)發(fā)展也相對緩慢。但是也有許多的研究學者本質(zhì)可持續(xù)發(fā)展的理念，投身于廢舊LIFePO4鋰離子電池回收利用技術(shù)的研究，經(jīng)過眾多研究者的不懈努力，一種名為資源化的分離回收方法，在相關領域被廣泛應用，這種回收利用方法的原理相當簡單，簡單的說就是通過反復的溶液浸泡以及過濾工作，實現(xiàn)廢舊LIFePO4鋰離子電池中金屬材料的回收。

4 結(jié)語

伴隨著國際經(jīng)濟社會以及科學技術(shù)的不斷，各國政府在大力開展經(jīng)濟發(fā)展的同時，也注意到了可持續(xù)發(fā)展理念對自身發(fā)展的重要意義，未來社會將是一個和諧、智能的的社會。人們對此抱著美好的憧憬的同時，政府及民間企業(yè)對其投資也十分巨大。廢舊鋰離子電池中金屬材料回收技術(shù)在未來醫(yī)療生活中將扮演著至關重要的角色，相關技術(shù)發(fā)展與實相時下國家倡導的可持續(xù)發(fā)展的理念不謀而合，相關的工作人員一定要對該技術(shù)的發(fā)展予以足夠的重視。