聚焦锂离子电池的拆卸和回收

根据相关研究机构的预测，2025年我国退役动力电池累计将达到137.4MWh。

以磷酸铁锂电池为例，退役电力电池的回收主要有两种方式，一种是梯队利用，另一种是拆解回收。

梯队利用是指将剩余容量为30%~80%的磷酸铁锂动力电池拆解重组后应用于储能等电池能量密度较低的领域。

顾名思义，当磷酸铁锂动力电池剩余容量低于30%时，将其拆解回收原料，如正极锂、磷、铁等。

锂离子电池拆卸和回收有价值的锂、铁、磷等金属和材料，不仅可以减少新原材料的开采，保护环境，而且具有巨大的经济价值。生产线的开采成本、制造成本、劳动力成本和布局成本将大大降低。

聚焦锂离子电池的拆卸和回收，主要由以下步骤组成。首先，收集废锂电池并进行分类，然后拆卸电池，最后进行金属分离和金属精炼。经过一次操作，回收的金属和材料可用于新电池或其他产品的生产，大大节省了成本。

然而，许多电池回收企业，包括宁德时代控股子公司广东邦普循环技术有限公司，都面临着一个棘手的问题：电池回收将产生有毒副产品并排放有害污染物，市场迫切需要新技术来提高电池回收的污染和毒性。

维科网络储能公司注意到，劳伦斯伯克利国家实验室最近表示，他们已经找到了一种新材料，可以回收废锂离子电池。

劳伦斯伯克利国家实验室成立于1931年，由加州大学为美国能源部科学办公室管理，获得诺贝尔奖16项。

劳伦斯伯克利国家实验室工作人员发明的新材料称为Quick-Release Binder，锂离子电池回收简单、环保、无毒，只需拆卸碱性水，轻轻摇晃即可分离元素，然后从水中过滤干燥。

相比之下，目前的锂离子回收涉及电池的切割和研磨，燃烧后分离金属和元素，毒性严重，环境保护差，两者真的是一天一地。

该技术于2022年9月下旬投入使用R&D 100 Awards被评为2022年全球发展的100项革命性技术之一。

众所周知，锂离子电池由正负极、隔膜、电解质和结构材料组成。然而，有多少人知道上述组件是如何结合在一起的？

将上述组分结合在锂离子电池中，维持电池结构，离不开一种关键材料：粘合剂。

粘合剂是大多数电池类型中使用的胶体物质，包括锂离子电池和我们在家居用品中使用的碱性电池。

劳伦斯伯克利国家实验室工作人员发现的新型快速释放粘合剂，即Quick-Release Binder，由聚丙烯酸 (PAA) 和聚乙烯亚胺 (PEI) 它们通过PEI中带正电的氮原子和PAA中带负电的氧原子之间的键连接在一起。

当将Quick-Release Binder含氢氧化钠 (Na OH – ) 在碱性水中，钠离子突然进入粘合部分，将两种聚合物分开。分离的聚合物溶解在液体中，释放嵌入其中的任何电极组件。

在成本方面，当用于制造锂电池正负极时，该粘合剂的价格约为两种最常用的商业粘合剂的十分之一。

劳伦斯伯克利国家实验室目前正在与电池回收公司合作OnTo Technologies合作，计划完成产品测试，并将其推向市场。