失效锂离子电池有机物真空脱除和浸出研究

文章采用真空蒸发热处理的方法脱除废弃失效的锂离子电池中的有机物,加热温度为220~500℃,真空炉内压力150Pa,恒温处理时间1h。除有机物被脱除外,当处理温度为280℃时形成了CoO和Li2CO3。温度升高至350℃时,主要的物相为LiCoO2、CoO、Co3O4和Co,以及少量Li2CO3。在超声场中将电极材料与铝、铜箔集流体分离,然后分别用含亚硫酸钠的硫酸溶液和氨性溶液处理电极材料。当用含亚硫酸钠的硫酸溶液浸出经280℃脱除有机物的电极材料时,钴元素基本被浸出。而用氨性溶液浸出经350℃脱除有机物的电极材料时,钴元素的浸出率很低。为了提高钴的浸出率,真空热处理的温度应介于280~350℃之间。     

废旧锂电池电极活性材料真空热解固氟研究

以废旧锂离子电池电极活性材料为研究对象,在真空热解过程中加入CaO作为固氟剂,用以吸收电极活性材料在真空热解的回收工艺中产生的氟磷化合物,能有效减轻二次污染。研究了温度、CaO添加量、停留时间等热解条件对真空热解固氟效果的影响。结果表明固氟效果随温度的增加而增加,在温度500℃以上变化不大,并略有下降;CaO添加量对固氟效果有促进作用,30%可达到很高的固氟效果;30 min的停留时间对于含氟化合物的分解已经足够。得到CaO固氟工序的最佳操作参数:CaO添加量30%左右,温度500~600℃,停留时间30 min。     

Spent rechargeable lithium batteries in e-waste: composition and its implications

The amount of spent rechargeable lithium batteries （RLBs） is growing rapidly owing to wide application of these batteries in portable electronic devices and electric vehicles, which obliges that spent RLBs should be handled properly. Identification of spent RLBs can supply fundamental information for spent RLBs recycling. This study aimed to determine the differences of physical components and chemical compositions among various spent RLBs. All the samplings of RLBs were rigorously dismantled and measured by an inductive coupled plasma atomic emission spectrometer. The results indicate that the average of total weight of the separator, the anode and the cathode accounted for over 60% of all the RLBs. The weight ratio of valuable metals ranged from 26% to 76%, and approximately 20% of total weight was Cu and Al. Moreover, no significant differences were found among different manufacturers, applications, and electrolyte types. And regarding portable electronic devices, there is also no significant difference in the Co-Li concentration ratios in the leaching liquid of RLBs.     

锂离子电池常用有机液体电解质中有机溶剂的生命周期评价

评价了锂离子二次电池常用有机液体电解质对环境的影响.在其它条件相同的情况下,电解液中不同有机溶剂配比的不同,使得其对环境的影响值不同,碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯两种有机溶剂按不同比例混合,比例越大对环境影响越小.通过评价和分析两种有机溶剂对环境影响值的贡献率,可为二次电池研发者提供选择最优配比的方法.     

钽铌冶炼厂含氟废水资源化治理技术

采用合金膜电渗析法分离富集钽铌冶炼厂含氟废水中的F^-和SO₄^2-。最优的工艺运行条件为：膜对电压0.500 V,膜面流速4.09 cm/s。在此条件下电渗析30 min,F^-去除率达97.53%,SO₄^2-去除率接近100%。优化条件下运行电渗析器,一段淡水中大部分的F^-和SO₄^2-均被去除,可以直接回用。一段电渗析的浓水再经多段电渗析浓缩,以LiOH·H₂O沉淀F^-得到LiF产品,该LiF产品纯度达99.06%,满足GB/T 22666—2008标准的3级品要求。LiF收率为84.92%,F^-整体回收率为79.45%。     

黄钠铁矾法氧化去除废锂电池硫酸浸出液中的铁

废锂电池中含有的Co、Ni和Cu等金属具有回收价值,Fe的存在降低了有价金属的回收效率。为去除废锂电池硫酸浸出液中的Fe,采用黄钠铁矾法分别以氯酸钠和过氧化氢作为氧化剂氧化除Fe,并优化了过氧化氢作为氧化剂的除Fe工艺参数。实验结果表明:过氧化氢作为氧化剂的除Fe效果好于氯酸钠;在n(H2O2)∶n(Fe)=0.5、初始溶液pH为1.8、终点pH为2.5、反应时间为2.0 h、搅拌速率为500 r/min的最佳工艺条件下,初始ρ(Fe)为0.212g/L的硫酸浸出液经除Fe处理后ρ(Fe)小于0.004 g/L,Fe去除率达98.0%,Co、Ni和Cu的损失率分别为1.04%、2.17%和1.41%。     

用废锂电池制备Co3O4

将废锂电池正极用酸溶解,再分别采用分步沉淀法和吸附沉淀法去除废锂电池液中的Fe^3＋,Al^3＋,Ca^2＋,Mg^2＋,抽滤后得到含CoSO。的滤液;用NaHCO3作沉淀剂,对CoSO4滤液进行沉淀反应,将得到的沉淀物过滤、洗涤、干燥后得CoCO4粉末;将CoCO4粉末进行煅烧后得Co3O4粉末。实验得出的制备CoCO4粉末的最佳工艺条件：反应温度50℃,用NaHCO,作沉淀剂;制备Co3O4粉末的最佳工艺条件：煅烧温度600℃,煅烧时间大于4h。在该条件下得到的Co3O4粉末符合锂电池生产的要求。     

锂电池火灾灭火技术研究综述

为系统了解锂电池火灾灭火技术研究现状,综述国内外针对锂电池火灾的灭火实验研究,基于锂电池火灾的特点,从灭火效果、冷却效果和毒性危害等方面分析各类灭火剂对锂电池火灾的适用性,指出目前研究存在的问题以及今后的研究重点。研究结果表明：灭火剂的冷却能力是抑制锂电池内部链式分解反应,进而阻止锂电池复燃和热失控传播的关键因素。未来研究应更贴近实际工程应用,从灭火效率、冷却能力、毒性影响和有无不良抑制作用等角度综合评估灭火剂的有效性。     

车用钛酸锂电池生命周期评价

为评估车用钛酸锂（LTO）电池对能源、环境与资源的影响,构建了包括重制与二次使用阶段在内的车用锂电池全生命周期评价模型,以某款国产纯电动客车用钛酸锂电池包为评价对象,计算得出每kW·h钛酸锂电池全生命周期的总能量消耗（CED）、全球变暖潜值（GWP）和不可再生矿产资源耗竭潜值（ADP（e））分别为2.80×10⁴MJ、1.86×10³kg CO₂eq.以及4.77×10^-3kg Sbeq.其全生命周期CED与GWP主要与两个使用阶段中由电池充放电效率引起的能量损耗相关,生产阶段GWP主要来源于正负极材料、铝制材料和N-甲基吡咯烷酮.基于全生命周期存储-释放每MJ能量的视角,发现二次使用可显著降低电池全生命周期GWP;与已有研究中其他锂电池对比可知LTO电池生产阶段GWP最低.     

船舶混合锂离子电池储能系统功率分配研究

目的提高极端海况下船舶的适航性和动力性。方法针对能量型和功率型锂离子电池不同工作特性,设计半主动式船舶混合锂离子电池储能系统拓扑结构,提出基于模糊控制理论的功率分配策略,并根据锂离子电池荷电状态(StateofCharge,SOC),限制其最大充放电电流。结果提出的控制策略可充分发挥钴酸锂电池的功率特性和磷酸铁锂电池的能量特性,直流母线电压波纹小于2%。结论在极端海况下,船舶混合锂离子电池储能系统可减少磷酸铁锂电池放电循环次数和放电深度,延长磷酸铁锂电池组的使用寿命,平抑脉冲负载扰动,提高船舶电网稳定性。