锂离子电池回收设计的重要性和主要方案

锂离子电池接纳的日益严厉的挑衅应在计划阶段办理。迄今为止，制造商已将更多的精神放在安详性，功率密度和可轮回性上。

来自莱斯特、纽卡斯尔和伯明翰大学的锂离子电池接纳研究职员、法拉第机构、ReCell中心和Argonne国度尝试室对产物计划举办了检讨，并在《锂离子电池接纳计划的重要性》一文中颁发了他们的发明，这是一篇颁发在《绿色化学》上的评述。

要使任何原料都具有轮回经济性，重要的是，要镌汰组件数目，与低级进程(质料提取)对比，次级进程(接纳)的本钱要低，简朴的纯化流程，有代价的组件以及网络和接纳断绝机制。假如原料不被接纳操作，当原料对情形发生重大影响时，这也将有所辅佐，由于这每每要求其举办接纳。

铅酸电池满意了这些计划要求，这表明白日本，美国和欧洲大部门地域的接纳率靠近100%，接纳操作机制可接纳电池总质量的98%以上。铅酸电池的

锂离子电池中阴极和集电器的相似密度值使相同要领无法实现。因此，锂离子装备必要诸如氧化还原回响，消融度之类的要领，可能操作静电和磁机能来疏散构成电池的原料。

缺乏标签是有用接纳制度的另一个重大障碍。与铅酸电池差异，锂器件具有多种化学和布局，譬喻NCA，NMC，LMO，LCO和LFP电池，全部这些都可以团结到差异的化学中。电池也可以以袋状，棱柱形或圆柱状的情势呈现，然后再焊接到模块中并组合成组。

英美研究小组暗示，电池标签没有环球尺度，必要向接纳商清晰地表白装备的因素。功效，湿法冶金–涉及毁坏和酸处理赏罚;酸法之前的高能耗冶炼和火法冶金已成为锂离子电池接纳中的知识。湿法冶金必要预处理赏罚，排放和正确拆卸，而不是“毁坏”。

电池组中电池和模块的分列方法有所差异(偶然在单个EV制造商车队中)，这给接纳商带来了另一个障碍。锂离子装备的组织布局以最大化的安详性和电池寿命为价钱，但以可接纳性为价钱。

电池数目越高，活性和有代价的原料在电池重量中所占的比例就越低。增进的细胞数也使打开和疏散步调伟大化，这增进了接纳本钱。具有85 kWh电池组的Tesla Model S电动汽车(EV)包括16个模块，每个模块包括444个电池单位，每辆汽车中有7104个圆柱电池单位。

《绿色化学》论文的作者写道：“当拆除速率迟钝且本钱奋发时，独一的接纳要领将成为火法冶金，这既昂贵又服从低下。因此，接纳处于'捕捉22'环境，电池和电池组计划节制着接纳计策。”

手动拆卸包装和模块以提取单个细胞是接纳纯净原料的首选要领，但比毁坏要耗费更长的时刻。电池和电池组计划的无数组合加剧了这种耽误，这使得自动拆卸险些无法实现。

研究职员暗示电池还也许具有健壮的母线，而不是今朝毗连模块的柔性电缆。这样的布局可以看到单位直接毗连到母线，而无需模块，而且呆板人可以更轻易地将单位从母线疏散。通过添加断点或其他打开机制，可以更轻松地会见和疏散单位组件。

研究职员暗示不切碎地疏散电极原料可以将接纳本钱低落到比采购原始原料自制多达70%。英美团体暗示，全面的标签，简化的整体布局，易于打开的计划以及可逆的胶粘剂和粘合剂将办理大部门锂离子电池接纳题目。

学者们还提出了怎样拟定此类礼貌的提议，体现制造商的责任范畴扩大以及接纳报废产物的任务将促使工程师回收“接纳计划”要领。

（编辑：湖南网）

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