中國(guó)粉體網(wǎng)訊 物極必反是說一種東西達(dá)到一定極限就會(huì)朝著反方向發(fā)展,生活中這樣的例子屢見不鮮,今天我們一起來聊一聊廢鋰電池。
鋰離子電池發(fā)展?fàn)顩r
20世紀(jì)90年代鋰離子電池開始進(jìn)入商業(yè)化模式,其發(fā)展相當(dāng)迅速。在手機(jī)、手提電腦、數(shù)碼相機(jī)等電子產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。當(dāng)然,這么“受寵”是與本身優(yōu)異的性能分不開的。鋰離子電池具有能量密度高、體積小、質(zhì)量輕、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。另外,我國(guó)政府也對(duì)鋰離子電池給予高度的肯定和支持。制定了《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培養(yǎng)和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》等政策。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)在2010年就生產(chǎn)了26.3億只鋰離子電池, 2011年中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量是29.7億只,2011年全球鋰離子電池出貨量為46.4億只,同比增幅17.2%;2012年全球生產(chǎn)鋰電池超過34.1億只, 2014年,中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)52.87億只,占全球總產(chǎn)量比重達(dá)到71.2%,已連續(xù)十年位居全球首位。2016年,我國(guó)鋰離子電池年產(chǎn)量達(dá)到78.42億只。預(yù)計(jì)2018年,這個(gè)數(shù)字還會(huì)繼續(xù)增加。
從上面的數(shù)據(jù)來看,我國(guó)鋰電子電池的數(shù)量正以每年遞增的狀態(tài)增加,并且預(yù)計(jì)以后還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。眾所周知,鋰離子電池的壽命一般為2~3年,當(dāng)如此多的鋰離子電池達(dá)到上限報(bào)廢后,又該如何處理呢?
通過身邊事,我們觀察,絕大多數(shù)的廢舊鋰電池被直接丟棄或隨意閑置。根據(jù)電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒2003~2010年及網(wǎng)絡(luò)綜合信息數(shù)據(jù)顯示,2015年我國(guó)鋰電池廢棄保有量約為94億只,2016年鋰電池廢棄保有量約為112億只,由于當(dāng)前我國(guó)回收鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的不完整和回收意識(shí)的不到位,廢舊鋰電池回收率不到其報(bào)廢量的2%。因此,對(duì)廢鋰電池進(jìn)行資源化、無害化處理及其污染控制已成當(dāng)務(wù)之急。
廢鋰離子電池處理不當(dāng)帶來的危害
廢鋰離子電池中含有較多的Co、Li、Mn、Cu、Al、Fe等金屬資源,現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的鈷酸鋰電池中Co、Cu、Al、Fe及Li的含量約為15%、14%、4.7%、25%和0.1%。
鋰離子電池中包含多種有毒害性物質(zhì),具有很強(qiáng)的腐蝕性和污染性。另外,廢鋰離子電池電解液含有毒性極強(qiáng)、易燃易爆、腐蝕性強(qiáng)的電解質(zhì)和有機(jī)溶劑。電解質(zhì)主要包括能與水或與酸發(fā)生反應(yīng)的LiPF6,LiBF4,LiClO4,LiAsF6等物質(zhì),生產(chǎn)HF、PF5等有毒氣體或其他有毒物質(zhì),產(chǎn)生氟污染和砷污染;電解質(zhì)溶劑主要是有機(jī)酯溶劑碳酸丙烯酯(PC)、二乙基碳酸酯(DEC)和醋酸乙酯(EA)等,電解質(zhì)溶劑易揮發(fā),能與水、空氣、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成含氧有機(jī)污染物以及有害氣體。如果隨意丟棄或外泄,將對(duì)大氣、水、土壤造成污染和破壞。而且電解液泄露及溫度過高等會(huì)造成電池爆炸和火災(zāi)等危險(xiǎn),直接威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)。
除此之外,廢鋰電池在破碎分選、高溫?zé)峤忸A(yù)處理過程中會(huì)產(chǎn)生一系列的污染物,如電解液的分解、塑料薄膜熱解、破碎粉塵、廢渣等,這些污染物不僅對(duì)大氣、水體造成嚴(yán)重污染而且對(duì)設(shè)備有嚴(yán)重的腐蝕性,同時(shí)工藝過程中需要添加的各種酸堿浸提劑、萃取劑、活性添加劑等不僅增加回收工藝流程的成本,造成資源浪費(fèi)和能耗增加,而且大量的廢水、廢氣、廢渣、廢添加劑等增加了二次污染。
廢鋰電池組分的潛在污染
回收廢鋰電池的刻不容緩
我們知道,普通的電池若隨意丟棄,會(huì)對(duì)大氣、土壤水體造成嚴(yán)重污染,進(jìn)而影響到人體本身的危害,鋰離子電池被稱為“綠色電池”,很多人都認(rèn)為不會(huì)造成污染,其實(shí),這種觀點(diǎn)是完全錯(cuò)誤的。以最常見的鈷酸鋰電池為例,鈷酸鋰電池中含有鈷大約占其成分的15%左右。眾所周知,我國(guó)是鈷資源匱乏的國(guó)家,天然鈷資源儲(chǔ)存量少,且鈷礦礦石品味較低,鈷主要與其他金屬以共生礦的形式存在于礦石中,礦石中鈷的含量?jī)H為0.01~0.20%,基于上述原因,我國(guó)別無他法,只能每年從國(guó)外進(jìn)口鈷,若進(jìn)口國(guó)家當(dāng)?shù)卣、行情沒有較大變化的話,我國(guó)進(jìn)口情況還有保障;若進(jìn)口國(guó)發(fā)生變化,例如,政策、戰(zhàn)亂等情況,將對(duì)我國(guó)鈷進(jìn)口嚴(yán)重影響,并帶來一系列情況變動(dòng),應(yīng)用、價(jià)格、政策等多方牽動(dòng)。
所以,若我們能在合理利用回收的情況下回收鈷,將會(huì)解決很多問題,例如,在進(jìn)口稅率、資金鏈、市場(chǎng)風(fēng)向等都有些許話語權(quán)。因此,廢離子電池的回收和合理利用刻不容緩。同時(shí),我們也應(yīng)該警惕,在回收利用時(shí),要確保不會(huì)造成二次污染,并且還要考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)力,避免造成不必要的浪費(fèi)。