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(1) 锌锰电池回收 锌锰干电池的危害,主要是其中所含的汞和酸、碱等电解质溶液在废弃后可能进入环境中所造成的危害。重金属汞能够引发中枢神经系统疾病,是日本“水俣病”的罪魁祸首。 (2) 钮扣电池 钮扣式锌银电池广泛地用于电子钟表、计算器、助听器等,是人们比较熟悉的电池品种。这类电池的危害也主要是由汞、镉和银造成的危害。据有关资料显示,一颗钮扣电池产生的有害物质能污染60万升水。 (3) 锂电池 ,锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。包括一次电池和金属锂、锂离子二次电池。因其具有性价比高、储存寿命长、工作温度范围宽等优点,被应用于手表、照相机、计算器、后备电源、心脏起搏器、报警器等。这类电池危害相对较小,对其回收利用,主要是回收有用成分金属锂。 (4) 碱性蓄电池 碱性蓄电池有锌银、镉镍、铁镍、镍氢等系列电池。镉镍蓄电池是使用范围广的电池系列,也是环境污染问题所重点关注的一种电池,镉是毒性很大的物质,具有致癌性,而镍也同样具有致癌性,对水生物有明显的危害性。据美国EPA调查,废弃镉镍电池的镉占城市固体垃圾中镉总量的75%。
中国汽车技术研究中心数据显示,2020 年国内累计退役的动力电池市场规模达到100亿元。而机构预计,基于保守假设,若未来各类材料价格每年在2021年基础上2%,则对于2030年动力电池回收总规模将达1074.3亿元。 据招商证券研报的分析,如果按照动力电池4-6年的使用寿命来测算,2014年生产的动力电池在2018年开始批量进入退役期,预计从2021年开始我国将迎来 批动力电池退役高峰期。 如果基于动力电池4-6年的使用寿命和目前新能源汽车销量增速来看,业内预计到2025年后,每年退役电池数量增长将超百万量级。去年3月份,“加快建设动力电池回收利用体系”出现在2021年的政府工作报告中,这是有关“动力电池回收”的话题首次登上政府工作报告。 在政策和市场前景的双重驱动下,大量企业涌入电池回收行业。数据显示,2020年是动力电池回收企业注册量的高峰期,全年新增2579家,同比增长253.3%;2021年上半年新注册了9435家,同比增长2611.2%。
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在LiFePO4的晶体结构中,氧原子呈六方紧密堆积排列。PO43-四面体和FeO6八面体构成晶体的空间骨架,Li和Fe占据八面体空隙,而P占据四面体空隙,其中Fe占据八面体的共角位置,Li占据八面体的共边位置。FeO6八面体在晶体的bc面上相互连接,b轴方向上的LiO6八面体结构相互连接成链状结构。1个FeO6八面体与2个LiO6八面体和1个PO43-四面体共棱。 [3] 由于FeO6共边八面体网络不连续,致使不能形成电子导电;同时,PO43-四面体限制了晶格的体积变化,影响了Li+的脱嵌和电子扩散,导致LiFePO4正极材料电子导电率和离子扩散效率极低。 [3] LiFePO4电池回收的理论比容量较高(约为170mAh/g),放电平台是3.4V。Li+在正负两极之间往返脱-嵌实现充放电,充电时发生氧化反应,Li+从正极迁出,经电解液嵌入负极,铁从Fe2+变成Fe3+,发生氧化反应。 [3] 电池结构特点编辑 播报 磷酸铁锂电池左边是橄榄石结构的LiFePO4材料构成的正极,由铝箔与电池正极连接。右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,锂离子可以通过隔膜而电子不能通过隔膜。电池内部充有电解质,电池由金属外壳密闭封装。 [2]