廢棄的鋰電池中含有大量且經(jīng)濟(jì)價值高的金屬資源,鋰電池中的正極片 材料為鈷酸鋰粉、負(fù)極片材料為石墨粉,無論正極片還是負(fù)極片中均含有大量的鎳、銅、鋁 等金屬材料。如果能有效地回收處理廢棄或不合格的鋰電池,不僅能減輕廢舊電池對環(huán)境 的壓力,還可以避免造成鈷、鎳等金屬資源的浪費(fèi)。
正極電位高,銅箔在高電位下很容易被氧化,而鋁的氧化電位高,且鋁箔表層有致密的氧化膜,對內(nèi)部的鋁也有較好的保護(hù)作用。采用兩者做集流體都是因?yàn)閮烧邔?dǎo)電性好,質(zhì)地比較軟(可能這也會有利于粘結(jié)),也相對常見比較廉價,同時兩者表面都能形成一層氧化物保護(hù)膜。
對于集流體,除了其厚度重量對鋰電池有影響外,集流體表面性能對電池的生產(chǎn)及性能也有較大的影響。尤其是負(fù)極集流體,由于制備技術(shù)的缺陷,市場上的銅箔以單面毛、雙面毛、雙面粗化品種為主。這種兩面結(jié)構(gòu)不對稱導(dǎo)致負(fù)極兩面涂層接觸電阻不對稱,進(jìn)而使兩面負(fù)極容量不能均勻釋放;同時,兩面不對稱也引發(fā)負(fù)極涂層粘結(jié)強(qiáng)度不一致,是的兩面負(fù)極涂層充放電循環(huán)壽命嚴(yán)重失衡,進(jìn)而加快電池容量的衰減。
鋰電池正負(fù)極片破碎分選回收生產(chǎn)線應(yīng)用于廢舊鋰電池的邊角料處理,也可以單做一套生產(chǎn)線使用,也可與鋼殼鋰電池,動力鋰離子電池相連用。用于將廢舊鋰電池極片的金屬效益完全回收做二次利用。
鋰電池極片回收處理設(shè)備通過破碎、篩分、分選組合工藝實(shí)現(xiàn)對廢鋰電池正極材料中金屬鋁與正極材料的資源化利用。有效實(shí)現(xiàn)鎳鈷鋰鋁箔間的相互剝離,經(jīng)尺寸差和形狀差的篩分使鋁箔與正極材料得以分離。鋁品位較低的破碎顆粒,采用氣流分選實(shí)現(xiàn)鋁與正極材料間的有效分離,鋁回收達(dá)90%以上。鋰電池回收成套設(shè)備在負(fù)壓狀態(tài)中運(yùn)作,無粉塵外瀉,報廢正極片分離效率可達(dá)98%以上。
鋰離子電池內(nèi)的電芯一般包括相互疊加卷繞的正極片、 隔離膜和負(fù)極片 ,隔離膜 間隔于相鄰的正、負(fù)極片之間以將兩種極片絕緣 ,同時用于保持電解液。 電芯及電解液都是 放入電池殼內(nèi)或包裝膜內(nèi) ,用來鋰離子電池在密閉的環(huán)境下可以正常工作。
正極片包括一般采用鋁箔制作的正極集流體和附著在正極集流體上、含有正極活 性物質(zhì)的正極膜片。正極活性物質(zhì)間以及正極活性物質(zhì)與鋁箔依靠粘結(jié)劑粘接在一起。由 于陰極活性物質(zhì)自身的特性影響 ,譬如壓實(shí)密度,而相對較低壓實(shí)密度的正極材料(嬖如 磷酸鐵鋰,錳酸鋰材料),因?yàn)樽陨磔^低的壓實(shí)密度,導(dǎo)致正極活性材料即使在冷壓之后其 顆粒與集流體之間接觸仍然不好,導(dǎo)致循環(huán)變差倍率性能變差。
鋰離子電池電芯主要由正極片、負(fù)極片、隔膜、電解液組成。正極通常由活性物質(zhì)(如鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等)與導(dǎo)電劑(如乙炔黑、導(dǎo)電石墨、爐黑等)以及粘結(jié)劑(如聚偏氟乙烯、羧甲基纖維素鈉和丁苯橡膠)等混合均勻,攪拌成糊狀漿料,均勻地涂覆在鋁箔的兩側(cè),在氮?dú)饬飨赂稍镆猿ビ袡C(jī)物分散劑,然后用輥壓機(jī)壓制成型,再按設(shè)計要求裁切成規(guī)定尺寸的極片。
鋰電池正負(fù)極片結(jié)構(gòu),其中正極片包括鋁箔及其兩面附著的敷料,其中正極片兩端的正反面分別設(shè)有鋁箔裸露面,其中一端裸露面為正極安全位,另一端的正面裸露面上設(shè)有正極耳位和正極耳折疊線,其反面裸露面上設(shè)有正極耳位和正極片反包位和正極對接端;負(fù)極片包括銅箔及其兩面附著的敷料,其中負(fù)極片一端的正反面分別設(shè)有銅箔裸露面,其中正面裸露面上設(shè)有負(fù)極耳和負(fù)極對接端,其反面裸露面上設(shè)有一折疊線和二折疊線和極耳位。
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