动力电池全生命周期研究

我国是世界上的电池生产和消费大国。随着我国科技的进步和工农业自动化水平的不断提高,电池越来越广泛地应用于生产和生活的各个领域。国民对电池的需求不断增加,从而刺激了我国电池业的迅猛发展。巨大的电池生产消费量带来了各种各样数目惊人的废电池。尤其是汽车、电子产业的飞速发展,全国蓄电池的产量也持续提高。蓄电池属于危险废弃物,废蓄电池的回收处理成为目前行业发展的一大瓶颈问题。许多种类的废电池如铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池等含有的重金属如汞、锌、锰、铜、银、镍、铅等重金属元素以及酸、碱等有毒有害物质,如果泄漏到环境中,造成的污染和危害与带来的损失都是不可估量的。因此，废电池回收处理问题日益为有关部门所重视,并且越来越成为人们广泛关注的热点问题。以汽车向着节能、环保的出发点，各种材料的循环利用被更多的重视，本文中所提出的产品全生命周期是指本代产品从设计、制造、装配、使用到报废所经历的全部时间。循环利用是指将废旧产品或其零部件转换成新产品的原材料。 本论文研究的就是以动力电池为对象，从动力电池回收拆解再利用入手，解决如何在拆解过程中减少对环境的污染，讨论整个拆解过程，材料的回收工艺，研究可以指导工程实践的回收工艺流程。以废旧锂离子电池为原料，对其资源化回收进行研究。首先进行安全拆解分开正负极及隔膜壳体等，主要研究正极材料中锂、钴金属的回收，将正极片用火法灼烧使得粘结剂挥发，用水刷技术将粉末材料与铝箔分离；然后用硫酸和双氧水体系使得黑渣中的锂、铬以离子状态溶出，考察了反应时间、温度、试剂浓度等对浸出效果的影响；浸出液通过沉淀得到草酸钴和碳酸锂的产品，考察温度、计量等对沉淀效果的影响。 回收工艺解决后，更重要的是要建立完善整体的电池回收体系，本文从循环经济角度出发，以现在汽车使用的动力电池为研究对象，特别是使用广泛的铅酸和锂离子动力电池的再生利用、处理处置技术,建立完善的废电池回收体系循环利用经济，研究整个动力电池生命周期，对整个回收建立一个良好的管理体系，提出一种经济的商业循环模式。对动力电池的使用实现循环可持续经济体系有所借鉴。