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电瓶,是指放电后经充电可继续使用的电池。有铅蓄电池、镍铁蓄电池和镍镉蓄电池等。铅蓄电池的正极是二氧化铅,负极是铅,电解质是稀硫酸溶液。放电(使用)时,正、负极与硫酸反应生成硫酸铅,硫酸溶液浓度降到一定程度时,充电。用外电源充电时,可使电极和溶液恢复原状,经充电后便可继续使用。
锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上,锂离子进入正极材料的过程叫嵌入,离开的过程叫脱嵌;锂离子进入负极材料的过程叫插入,离开的过程叫脱插。和所有化学电池一样,锂离子电池也由三个部分组成:正极、负极和电解质。电极材料都是锂离子可以嵌入(插入)/脱嵌(脱插)的。锂离子电池的电压为3.6~3.7V。
回收利用和再制造锂离子电池以实现可持续能源储存迫在眉睫。 传统的锂电池回收方法主要基于湿法冶金工艺,该工艺涉及酸溶解和化学沉淀。然而,大量使用酸液会产生额外的废物,并使回收过程复杂化。更重要的是,在这种破坏性的再循环过程中,正极材料所具有的能量被损失掉。由于较高容量和较低成本,镍钴锰酸锂三元材料(NCM)是在锂电池中占主导地位的正极材料。到目前为止,NCM的循环再生主要基于湿法冶金工艺。
普通蓄电池的极板由铅和氧化物组成,电解液为硫酸水溶液。 其主要优点是电压稳定,价格低廉,缺点是比能低(即每公斤电池存储的电能),使用寿命短,日常维护频繁。
锂电池的结构组成
锂电池在结构上面主要有以下几个部分,它们分别是负极、正极、电解液、外壳跟隔膜、电机引线,锂电池的结构主要分卷绕式跟层叠式两种类型,液态的锂电池采用了卷绕式结构,聚合物锂电池的话是两种都有的;
负极材料,活性物质,粘合剂、基体、溶剂,负极材料占据了锂电池成本的比例比较低,主要有碳负极材料跟非碳负极材料;
正极材料,活性物质,导电剂、粘合剂、溶剂跟基体,正极材料在锂电池中的附加值加高、市场容量大,其大约占据了锂电池的成本的三层,毛利率低于百分之十五,高的话能够达到百分之七十,目前已经批量应用在锂电池的正极材料主要有锰酸锂、钴酸锂、钴镍锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂等;
电解液,外壳五金件电解液比较好的是lipf6,但是其价格昂贵,别的有liasf6,但是其有很大的毒性;LiClQ,具有强氧化性;有机溶剂有DEC,DMC,DME等。
锂电池外壳,分为钢壳(一般为方形,但是很少使用)、镀镍铁壳(一般圆柱形电池使用)、铝壳、塑料膜等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端;
隔膜,隔膜是放置在两极当中,作为隔离电极的装置,借以避免两极上的活性物质直接接触造成锂电池的内部发生短路,但是隔膜仍然需要让点点离子通过,形成通路,主要的锂电池隔膜材料单品有单层pp、单层pe、pp+陶瓷涂料、双层pp/pe、双层pp/pp跟三层pp/pe/pp等;
废电瓶火法冶炼
火法冶炼一般是将铅膏置于熔炉中,在超过1000℃条件下将铅膏熔化。如果使用焦炭或者煤作为燃料,会产生大量的二氧化碳、含铅粉尘和二氧化硫。我国典型的火法冶炼工艺如下:
(1)直接用铅膏冶炼再生铅,主要冶炼工艺流程为:破碎→分选→铅膏→脱硫转化→密闭回转短窑富氧燃烧冶炼等;
(2)硫化铅—铅膏混炼,主要工艺特点:利用原生铅冶炼设施,采用硫化铅与铅膏中二氧化硫、硫酸铅进行高温氧化反应生成二氧化硫和一氧化铅,将一氧化铅用液化气还原为粗铅。该技术能实现铅精矿与铅膏的混合熔炼,产生的烟气可制酸,省去了铅膏脱硫工序,具有工艺流程短、建设和运行成本低、氧利用率高、脱硫率高等优点。该技术适用于铅精矿与铅膏等二次物料的混合熔炼,不适用于单处理铅膏。
电瓶的外壳为塑料也可以再生,基本上整个旧电瓶的二次加工过程中,没有任何污染,不过般人很难将二次回收的旧电瓶进行拆解和二次加工,因为什么说旧电瓶很值钱呢?这是因为现在的技术中主要采用火法,湿法,冶金工业以及固相电解还原技术,把回收的旧电瓶中所含的铅,塑料和酸经过二次的加工,使他们重新变为循环利用的再生铅,塑料和硫酸结晶。为拆解旧电瓶是需要有资质并且在办过手续才合法。回收公司门进行二次拆解,而在处理蓄电池中所含有的硫酸时,有套密封性好的业设备,确保加工过程中滴硫酸都不会漏出,整个过程绿色环保,而现实生活中那些回收废旧电瓶的人,不仅仅是为了节约资源,更多的是他们可以从买卖旧电瓶的这个过程中,取定额度的差价。
废旧电瓶在收集、运输、贮存、处置和回收利用过程中,废电池中的化学物质可能由于包壳的机械破损或化学腐蚀作用逐渐进入环境中。废电池对生态环境和人体健康危害,主要是由于废电池中化学物质释放进入环境,随后在环境介质中迁移、后富集到食品中所造成。因此,其危害的大小,不但取决于废电池中污染物的种类及其含量,而且与废电池的收集、处理、处置方式密切相关,铅酸电池被拆解后的酸液中包含铅泥,在冶炼过程中又会产生铅渣,处置不当就会渗入土壤与地下水。
目前,国内电动车废旧蓄电池回收行业,正在构筑一条正规回收产业链:即电池生产厂家委托电动车销售企业和网点回收废旧蓄电池,通过签订合同的方式,将废旧蓄电池储存于回收公司或收购站点,之后统一交付正规企业处理,实现资源回收再利用。
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