电动汽车时代即将到来,废旧电池组该如何处理?

电动汽车正在迅速普及,传统汽车制造商纷纷宣布逐步淘汰内燃机汽车。分析师预测,到2030年,全球电动汽车数量将达到1.45亿。

如何应对废旧电动汽车电池问题?

电动汽车电池的化学和构造差异很大,这使得很难创建有效的回收系统。而且,电动汽车电池经常使用强力胶粘剂固定在一起,这使得它们难以拆开。经济角度上也存在障碍:电池制造商购买新鲜金属材料制造电池的成本通常比使用再生材料更便宜。

电动汽车时代即将到来,废旧电池组该如何处理?-时光屋

目前电动汽车的电池主要有三种类型:镍钴铝,磷酸铁和镍锰钴电池。它们包含几个模块,每个模块都由许多较小的电池单元构成。在每个电池内部,锂原子通过电解质在石墨阳极和由金属氧化物组成的阴极片之间移动。

回收商的主要想获得阴极上的钴和镍等价格高昂的金属。锂和石墨对于回收来说太便宜了,以至于不经济。由于数量少,这些贵金属就像大海捞针一样很难找到和回收。

为了提取这些贵金属,回收商目前主要使用两种技术:火法冶金和湿法冶金。

火法冶金将废电池燃烧成炉渣,湿法冶金将其溶解在酸中,两者都旨在提取阴极材料。

常见的是火法冶金,回收商首先将电动汽车电池用机械切碎,然后燃烧,留下烧焦的塑料,金属和胶状物质。湿法冶金是将电池材料浸入酸池中。

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这两种提取方法都不环保。虽然火法冶金不需要回收商知道电池的设计或成分,甚至不需要完全放电就可以处理,但它需要大量的能源。湿法冶金可以提取不易通过燃烧获得的金属材料,但需要使用对健康有危害的化学物质。而且,两种回收方法都会产生大量废物并排放温室气体。而且这两种回收模式可能吧不会太持久:大多数回收商主要依靠出售回收的钴来维持业务,但是电池制造商正试图去除这种相对昂贵的金属。

最理想的回收方法是直接利用电池,使其阴极混合物保持完整。工人首先要吸走电解液并切碎电池,然后,他们通过加热或溶剂去除电池粘合剂,并使用浮选技术分离阳极和阴极材料。这种回收方法目前尚未普及,而且只适合单个电池的回收。

此外,要实现直接回收,电池制造商,回收商需要解决许多问题。一种是要确保制造商给电池贴上标签,以便回收商知道他们要处理的是哪种电池,以及阴极金属是否具有任何价值。鉴于电池市场瞬息万变,现在制造的阴极材料可能无法找到未来的买家。

打开电动汽车电池也是一个挑战。有人做过实验,打开日产汽车的Leaf矩形电池需要2个小时才能拆开。特斯拉的电池是圆柱形状的,而且用几乎坚不可摧的聚氨酯粘合剂封装,这些黏合剂还具有一定的毒性。

为此,研究人员敦促电动汽车和电池制造商在设计产品时就考虑到电池组的回收利用。

理想的电动车电池应该很容易打开。去年,比亚迪发布了磷酸铁锂刀片电池,它就取消了封装的模块组件,用户用手就可以轻松取出扁平的电池。

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