基于物理化學方法的廢舊混合動力汽車電池模塊回收過程

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基于物理化學方法的廢舊混合動力汽車電池模塊回收過程

混合動力汽車可能成為近期燃料電池汽車最有發展潛力的替代產品。混合動力汽車結合燃料驅動發動機、電動機驅動器、能量儲備部件的最佳特性，其設計包括：內燃機作為主要動力源，電力存儲系統作為輔助動力源。輔助動力源的存在使得設計者可以為巡航動力需求指定內燃機型號。

在不久的將來，鋰離子電池將成為混合動力汽車或電動汽車的新能源。處理混合電動汽車廢舊鋰離子電池新的回收再利用方法的開發及流程優化問題正在研究。廢舊混合動力汽車中的廢舊鋰離子電池模塊作為陰極活性材料，對其進行物理/化學處理以回收再利用。

對廢舊混合動力汽車電池組進行手動拆解、放電、干燥、壓碎以及分類的物理處理，同時使用硫酸和H2O2（過氧化氫）作為還原劑進行化學過濾。基于試驗結果得到以下結論。

（1）串聯6個單位模塊（48個單元電池）的混合動力汽車電池組通過手工拆解到單位模塊和單元電池。確認了對于化學處理中單元電池放電、干燥、研磨和分類的特性結果。

（2）超過95%的源自陰極活性物質的有用金屬通過研磨和分類集中在一起，其中鋁僅有2.7%被集中。65目粉末的有用金屬的質量百分數為6.7%Co、34.4% Mn、6.7% Li、29.9% Ni和0.11%Al。

（3）在最適宜的條件下（2 MolH2SO4、5%H2O2、60℃、300r/min，50g/500mL），有用金屬（鈷、鋰、鎳和錳）的浸出率超過98%，Co濃度為10.4g/L，Li濃度為12.3g/L，Ni濃度為16.1g/L，Mn濃度為14.5g/L，Al濃度為0.3g/L。

（4）使用混合氫氧化方法對混合動力汽車電池的陰極活性材料前體中的NixCoyMnz（OH）2進行分離/提純/回收試驗，判斷鋰離子電池的陰極活性材料是否有回收再利用的可能性。

刊名：Research on Chemical Intermediates（英）

刊期：2014年第40期

作者：Sookyung Kim et al

編譯：王欣欣