Bei den ausgemusterten Lithium-Eisenphosphat-Batterien werden die Batterien, die keinen Wert für die schrittweise Nutzung haben, und die Batterien nach der schrittweisen Nutzung schließlich demontiert und recycelt. Der Unterschied zwischen Lithium-Eisenphosphat-Batterien und ternären Materialbatterien besteht darin, dass sie keine Schwermetalle enthalten und die Rückgewinnung hauptsächlich aus Li, P und Fe besteht. Der Mehrwert des Rückgewinnungsprodukts ist gering, daher muss ein kostengünstiger Rückgewinnungsweg entwickelt werden. Es gibt zwei Hauptmethoden zur Wiederherstellung: die Feuermethode und die Nassmethode.
Brandwiederherstellungsprozess
Die traditionelle Methode zur Brandrückgewinnung besteht darin, die Elektroden bei hoher Temperatur zu verbrennen und dabei den Kohlenstoff und die organische Substanz in den Elektrodenfragmenten zu verbrennen. Die verbleibende Asche, die nicht verbrannt werden kann, wird schließlich gesiebt, um feine pulverförmige Materialien zu erzeugen, die Metalle und Metalloxide enthalten. Der Prozess ist einfach, aber der Behandlungsprozess ist langwierig und die umfassende Rückgewinnung wertvoller Metalle ist gering. Die verbesserte Brandrückgewinnungstechnologie besteht darin, organisches Bindemittel durch Kalzinierung zu entfernen, Lithiumeisenphosphatpulver von Aluminiumfolienblech zu trennen, um Lithiumeisenphosphatmaterial zu erhalten, und dann geeignete Rohstoffe hinzuzufügen, um das erforderliche Molverhältnis von Lithium, Eisen und Phosphor zu erhalten synthetisieren neues Lithiumeisenphosphat durch Hochtemperatur-Festphasenverfahren. Der Kostenberechnung zufolge kann die verbrauchte Lithium-Eisenphosphat-Batterie mit der verbesserten Feuer- und Trockenmethode recycelt werden, das neue Lithium-Eisenphosphat, das durch dieses Rückgewinnungsverfahren hergestellt wird, weist jedoch viele Verunreinigungen und eine instabile Leistung auf.
Nasser Wiederherstellungsprozess
Die Nassrückgewinnung erfolgt hauptsächlich durch Säure- und Alkalilösung zum Auflösen von Metallionen in Lithium-Eisenphosphat-Batterien, weitere Nutzung von Fällung, Adsorption und andere Methoden zur Extraktion der gelösten Metallionen in Form von Oxiden, Salzen und anderen Formen, wobei der Großteil des Reaktionsprozesses genutzt wird H2SO4, NaOH, H2O2 und andere Reagenzien. Der Nassrückgewinnungsprozess ist einfach, die Anforderungen an die Ausrüstung sind nicht hoch, er eignet sich für die industrielle Massenproduktion, wird von Wissenschaftlern am meisten untersucht und ist auch der gängige Weg zur Behandlung von Lithium-Ionen-Abfallbatterien in China.
Die Rückgewinnung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien erfolgt hauptsächlich über die positive Elektrode. Bei der Rückgewinnung der positiven Elektrode aus Lithiumeisenphosphat im Nassverfahren sollte zunächst der Aluminiumfolienkollektor von der aktiven Substanz der positiven Elektrode getrennt werden. Eine der Methoden besteht darin, eine Laugenlösung zu verwenden, um die Flüssigkeitsansammlung aufzulösen. Der Wirkstoff reagiert nicht mit der Lauge und kann gefiltert werden, um den Wirkstoff zu erhalten. Die zweite Methode besteht darin, organisches Lösungsmittel zu verwenden, um das Bindemittel PVDF aufzulösen, so dass Lithiumeisenphosphat-Anodenmaterial und Aluminiumfolie getrennt werden, Aluminiumfolie wiederverwendet wird, aktive Substanzen anschließend behandelt werden können und organisches Lösungsmittel durch Destillation behandelt werden kann, um dessen Recycling zu erreichen. Im Vergleich zu den beiden Methoden ist die zweite Methode umweltfreundlicher. Die Rückgewinnung von Lithiumeisenphosphat in der positiven Elektrode erfolgt durch Bildung von Lithiumcarbonat. Diese Rückgewinnungsmethode ist kostengünstig und wird von den meisten Lithium-Eisenphosphat-Recyclingunternehmen übernommen. Der Hauptbestandteil von Lithium-Eisenphosphat-Eisenphosphat (95 %) wurde jedoch nicht recycelt, was zu einer Verschwendung von Ressourcen führt.
Die ideale Nassrückgewinnungsmethode besteht darin, überschüssiges Lithium-Eisenphosphat-Kathodenmaterial in Lithiumsalz und Eisenphosphat umzuwandeln, um die Rückgewinnung von Li, Fe und P zu erreichen. Wenn Lithium-Eisenphosphat zu Lithiumsalz und Eisenphosphat werden soll, muss Eisen oxidiert werden zu dreiwertigem Eisen und verwenden Sie Säurelaugung oder Alkalilaugung, um Lithium auszulaugen. Einige Wissenschaftler trennten Aluminiumbleche und Lithiumeisenphosphat durch Oxidationskalzinierung und erhielten dann Roheisenphosphat durch Auslaugen und Abtrennen mit Schwefelsäure. Natriumcarbonat wurde zur Ausfällung von Lithiumcarbonat bei der Lösungsentfernung verwendet. Verdampfungskristallisation des Filtrats zur Gewinnung wasserfreier Natriumsulfatprodukte, die als Nebenprodukte verkauft werden; Das Roheisenphosphat wird weiter raffiniert, um Eisenphosphat in Batteriequalität zu erhalten, das bei der Herstellung von Lithiumeisenphosphatmaterialien verwendet werden kann. Die Technologie ist nach jahrelanger Forschung relativ ausgereift.
