基于物理化学方法的废旧混合动力汽车电池模块回收过程



基于物理化学方法的废旧混合动力汽车电池模块回收过程

混合动力汽车可能成为近期燃料电池汽车最有发展潜力的替代产品。混合动力汽车结合燃料驱动发动机、电动机驱动器、能量储备部件的最佳特性，其设计包括：内燃机作为主要动力源，电力存储系统作为辅助动力源。辅助动力源的存在使得设计者可以为巡航动力需求指定内燃机型号。

在不久的将来，锂离子电池将成为混合动力汽车或电动汽车的新能源。处理混合电动汽车废旧锂离子电池新的回收再利用方法的开发及流程优化问题正在研究。废旧混合动力汽车中的废旧锂离子电池模块作为阴极活性材料，对其进行物理/化学处理以回收再利用。

对废旧混合动力汽车电池组进行手动拆解、放电、干燥、压碎以及分类的物理处理，同时使用硫酸和H2O2（过氧化氢）作为还原剂进行化学过滤。基于试验结果得到以下结论。

（1）串联6个单位模块（48个单元电池）的混合动力汽车电池组通过手工拆解到单位模块和单元电池。确认了对于化学处理中单元电池放电、干燥、研磨和分类的特性结果。

（2）超过95%的源自阴极活性物质的有用金属通过研磨和分类集中在一起，其中铝仅有2.7%被集中。65目粉末的有用金属的质量百分数为6.7%Co、34.4% Mn、6.7% Li、29.9% Ni和0.11%Al。

（3）在最适宜的条件下（2 MolH2SO4、5%H2O2、60℃、300r/min，50g/500mL），有用金属（钴、锂、镍和锰）的浸出率超过98%，Co浓度为10.4g/L，Li浓度为12.3g/L，Ni浓度为16.1g/L，Mn浓度为14.5g/L，Al浓度为0.3g/L。

（4）使用混合氢氧化方法对混合动力汽车电池的阴极活性材料前体中的NixCoyMnz（OH）2进行分离/提纯/回收试验，判断锂离子电池的阴极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

编译：王欣欣