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锂电池正负极片回收 |
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锂离子电池电芯主要由正极片、负极片、隔膜、电解液组成。正极通常由活性物质(如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等)与导电剂(如乙炔黑、导电石墨、炉黑等)以及粘结剂(如聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶)等混合均匀,搅拌成糊状浆料,均匀地涂覆在铝箔的两侧,在氮气流下干燥以除去有机物分散剂,然后用辊压机压制成型,再按设计要求裁切成规定尺寸的极片。
锂离子电池极片可看成一种复合材料,主要由以下几部分组成: (1)活性物质颗粒,嵌入或脱出锂离子,正极颗粒提供锂源,负极颗粒接受锂离子; (2)导电剂和黏结剂相互混合的组成相(碳胶相),粘结剂连结活物质颗粒,涂层与集流体,导电剂导通电子; (3)孔隙,填满电解液,这是极片中锂离子传输的通道。
铝箔在整个极化电位区间,极化电流较小,并且恒定,没有观察到明显腐蚀现象的发生,保持了电化学性能的稳定。由于在锂离子电池正极电位区间, Al的嵌锂容量较小,并且能够保持电化学稳定,适合作锂离子电池的正极集流体。
正极电位高,铜箔在高电位下很容易被氧化,而铝的氧化电位高,且铝箔表层有致密的氧化膜,对内部的铝也有较好的保护作用。采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。
对于锂离子电池来说,通常使用的正极集流体是铝箔,负极集流体是铜箔。为了集流体在电池内部稳定性,二者纯度都要求在98%以上。随着锂电技术的不断发展,无论是用于数码产品的锂电池还是电动汽车的电池,我们都希望电池的能量密度尽量高,电池的重量越来越轻,而在集流体这块主要就是降低集流体的厚度和重量,从直观上来减少电池的体积和重量。
报废的锂电池中含有大量的铜、铝等金属材料,但是正极片和负极片材料的区别在于:正极片材料为钴酸锂粉,负极片材料为石墨粉。报废锂电池正负极片回收处理设备采用全自动拆解破碎再生利用回收技术从报废锂电池中取出锂电池正极片,通过机械物理方法,将磷酸铁锂电池正极片的磷酸铁锂材料从铝箔上分离下来,分别得到磷酸铁锂回收料和完整的铝箔;是将磷酸铁锂电池正极片展开,集中进行预热处理,通过预热升温使残留的电解液挥发;在完成预热后进行机械分离。