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锂电回收方式及工艺分析1

 

   锂电回收由于负极回收目前经济性不明显,电解液回收技术没有突破,目前主要关注正极回收工艺。

1、回收方式

1)《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》提到在保证安全可控前提下,按照先梯次利用后再生利用原则,对废旧动力蓄电池开展多层次、多用途的合理利用。

2)梯次利用是指对废旧动力蓄电池进行必要的检测、分类、拆分、电池修复或重组为梯次利用电池产品,使其可应用至其他领域的过程。这个过程一般是同级或降级的应用形式。

3)再生利用则主要指通过化学、物理或生物等手段拆解废旧电池并回收其中的可利用资源。

​(1)三元电池循环次数在 2500 次 左右时,电池容量衰减到 80%,此后其相对容量随着循环次数的增多呈现迅速衰减趋势,梯次利用价值极低,但其含有丰富的镍钴锰有价金属,通常直接拆解回收;而磷酸铁锂电池容量随循环次数的增多呈缓慢衰减趋势,有较高梯次利用价值。

 

​                         资料来源:《中国动力电池回收利用产业商业模式研究》,华泰研究
(2)部分磷酸铁锂电池符合梯次利用要求,退役后将首先进入梯次利用场景,退役三元电池量占比将高于退役磷酸铁锂电池。随时间推移磷酸铁锂电池退役量将逐步增加,占比贡献提升。

2、梯次利用

1)新能源车上完整的锂电池包回收后既可以拆解成模组或电芯,形成小型电池用于低速电动车、太阳能路灯等产品,也可以将多个完整的电池包并在一起,为风、光电等场景储能。

2)目前以PACK(多级串并联电池构成模组)+BMS(电池管理系统)为主的梯次利用技术是较为主流的选择。PACK工序分为加工、组装、包装三大部分,其核心是将多个单一的电芯通过机械结构串联和并联起来形成电池包。在具体操作过程中,需要考虑整个电池包的机械强度、系统匹配等问题,涉及热管理、电流控制与检测、模组拼装设计以及计算机虚拟开发等大量成熟技术相互交叉协作。BMS电池管理系统的主要功能是智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,并实时监控电池状态,从而起到保护电池使用寿命的作用。对于动力电池梯次利用而言,BMS决定了再利用电池的适用范围、寿命和整体价值。

​3)从技术角度来看,由于动力电池一致性较差、寿命不一,BMS系统的数据将会和电池实际状况发生背离,从而使梯次利用过程面临安全、产品品质等方面的挑战。因为电池型号不一,配组时需要的电池量基数将很大,筛选、配组和加工成本相对较高,只有少数技术成熟的企业才能获取经济效益。

发布时间:2024/5/1 7:32:16 查看:108次

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