合肥綜合性國家科學中心能源研究院合肥綜合性國家科學中心能源研究院廢舊鋰離子電池金屬箔材高值化回收路線價值回歸極限回收鋰電池關(guān)鍵材料回收再生聯(lián)合實驗室主任李文明一、背景二、電池回收路線三、鋰電關(guān)鍵箔材回收再生技術(shù)四、團隊介紹五、致謝一、背景1.1廢舊電池市場規(guī)模食廢舊電池市場跳躍式增長，需加快布局研發(fā)。動力+3C電池回收規(guī)模預測(萬噸)三元電池□□磷酸鐵鋰電池3C電池報廢總量⑥合肥綜合性國家科學中心能源研究皖41.2廢舊電池類型食食電池種類繁多，拆解方式需針對性研發(fā)?！魣A柱電池(不銹鋼殼)◆方形電池(鋁殼，不銹鋼殼)比亞迪刀片電池極氪金磚電池比亞迪刀片電池極氪金磚電池體積利用率體積利用率◆軟包電池(鋁塑膜)◆紐扣電池(不銹鋼殼)⑥⑥合肥綜合性國家科學中心能源研究皖51.3廢舊電池結(jié)構(gòu)NCM。HDcompositeDMetallicelement鋰離子電池結(jié)構(gòu)-含量-元素-材料關(guān)系輪狀圖正極材料AlNiNi0 資料來源：2019Chemical&EngineeringN⑥⑥合肥綜合性國家科學中心能源研究皖6上漏電力大學上漏電力大學正極負極其它活性材料(80-85%)鋁箔粘結(jié)劑鈷酸鋰錳酸鋰磷酸鐵鋰(LiFePO?)1.5廢舊電池回收原則低成本低成本低成本低成本高環(huán)保短流程低能耗三廢處理◆全組分回收◆直接再生◆減少能耗◆拒絕污染◆再利用高附加高附加隔膜再利用負極再生轉(zhuǎn)化隔膜再利用負極再生轉(zhuǎn)化鋰離子電池回收中綠色化學的“5R原則”背景鹽水放電性價比環(huán)保放鹽水放電性價比環(huán)保放電時間鹽水物理√√化學√√物理放電&化學放電物理物理放電放電前處理特定規(guī)格電池化學放電化學放電原子鋰電2.2廢舊電池拆解破碎破熱交換器二破系統(tǒng)尾氣直線篩皮帶輸送二振動篩振動篩立皮帶輸送皮帶輸送四破皮帶輸送各設備的塵氣料倉黑粉噸包收集儲罐二次銅鋁分選三次銅鋁分選隔膜回轉(zhuǎn)窯鋁工藝流程圖工藝流程圖粉塵粉塵電解液廢液廢氣廢渣破碎極片負極剝離鋁殼隔膜銅箔石墨鋁箔拆解裝備電池單體柔性智能拆解極片精細分選燃爆監(jiān)測預警全組分回收廣州工業(yè)智能研究院帶電破碎篩分分選高溫裂解銅鋁精選上海陸越2.3精細拆分系統(tǒng)擴容①IN·TEH秦泰盛智能化科技智能化全自動汽車廢舊智能化全自動廢舊動力電池回收循環(huán)再利用生產(chǎn)線信息管理系統(tǒng)。2.4廢舊電池破碎分選☆銅鋁含量低☆為濕法冶煉提供方便2.5處理方式對比名稱電池原材料單一類型混合類型過程物理物理+化學產(chǎn)品正極負極電解液隔膜外包裝正負極粉銅粉鋁粉外包裝隔膜電解液火需進一步建線處理產(chǎn)品有雜質(zhì)，資源浪費優(yōu)點正負極粉銅粒樁頭外殼三、鋰電關(guān)鍵箔材回收再生技術(shù)四團隊介經(jīng)原材料●涂炭銅鋁箔●白邊銅鋁箔●廢舊極片、鈉電極片●廢舊邊角料●精細拆分極片3.2光箔材回收利用路線復合鋁箔復合鋁箔金屬型材熔煉金屬型材熔煉復合銅箔復合銅箔3.3碳涂層箔材回收利用路線①破碎+壓塊+熱擠壓碳②破碎+清洗+烘干+熱擠壓熔煉3.4白邊箔材回收利用路線①破碎脫粉+壓塊(球)+熱擠壓勃姆石②破碎+浮選+烘干+熱擠壓3.5粉狀箔材回收利用路線碳+極粉+隔膜(煅燒)+超聲水洗+篩分除雜+熱擠壓熔煉電解3.6技術(shù)路線圖風干紅外風干紅外閃蒸保護烘干滾筒爐熱擠壓精制分離碳+極粉+隔膜+勃姆石+其他三、鋰電關(guān)鍵材料回收再生趨勢四、團隊介紹建的新型研發(fā)機構(gòu)(2019年12月31日正式成立),是合肥綜合性國家科學中心下轄的幾大研究院之一。共建單位共建共享共建單位共建共享技術(shù)開發(fā)和應用研究基礎研究和技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)和應用研究4.2鋰電池關(guān)鍵材料回收再生技術(shù)聯(lián)合實驗室·2021年---2022年，道氏技術(shù)，高級研究員(直接領導：文定強·2020年---2021年，華友鈷業(yè)，研發(fā)主管(直接領導：邱天)·2008年---2011年，四川理工學院，應用化學碩士(導師：付大友、袁東教授)李文明同志：茲聘任您為中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會電池回收利用委員會專家委員會專家，聘期三年。特頒此證。4.2鋰電池關(guān)鍵材料回收再生技術(shù)聯(lián)合實驗食食核心人員+聯(lián)培博碩士+合作隊員30余人。核心人員(每年聯(lián)培博碩士10余人)李陽張巨佳方向規(guī)劃方偉何立娟劉漢康束慶香主要合作成員(已書面確認合作)●原子鋰電董事長●廣州工業(yè)智能研究院⑥⑥合肥綜合性國家科學中心能源研究皖4.3研發(fā)方向鋰電池生產(chǎn)鋰電池生產(chǎn)電池成組新能源汽車生產(chǎn)電池退役銅鋁銅鋁電池原材料創(chuàng)新經(jīng)濟再生安4.3研發(fā)方向正極材料銅鋁銅鋁固相再生精細高純銅鋁無電破碎銅鋁食布局&產(chǎn)業(yè)化延長植再生無電破碎銅鋁食布局&產(chǎn)業(yè)化延長植再生LFP修復料正濕法廢舊NCM電池⑥合肥綜合性國家科學中心能源研究皖4.4技術(shù)成果更快的酸浸工藝，產(chǎn)能提升更兼容的設備，三元、磷酸更快的酸浸工藝，產(chǎn)能提升更兼容的設備，三元、磷酸鐵鋰黑粉通用更環(huán)保的工藝條件，工藝循環(huán)用水智能調(diào)節(jié)工藝參數(shù)、判斷終點、收集產(chǎn)品項目名稱：廢舊動力電池黑粉濕法利用工藝研發(fā)(安徽省能源實驗室)三元/磷鐵黑粉球磨刪管LFP濾渣除雜篩分篩分離心/壓濾特制反應釜離心/壓濾特制反應釜NCM鋰溶液NCM鋰溶液意理銅童酸銀腐更高的鋰回收率，鋰回收率4.4技術(shù)成果經(jīng)濟性極佳水260kg邊角料極片經(jīng)濟性極佳水260kg水2000kg顆粒料1000水2000kg混合料3000kg回用混合料3000kg回用正極材料溶液鋁顆粒溶液正極材料溶液鋁顆粒溶液●毛利潤3300萬元正極材料濕料正極材料正極材料濕料正極材料濕鋁160kg烘干——→鋁產(chǎn)品水840kg外排水蒸汽水900kg外排水蒸汽●23000噸/年銷售額5.98億元●毛利潤2.53億元→→正極材料裝包銷售正極材料裝包銷售funanHongshanNewEnergyTechnologyfunanHongshanNewEnergyTechnologyCo,Ltd.2023年11月23日一、產(chǎn)品名稱：磷酸鐵鋰(LiFePO?)三、產(chǎn)品性能3.1化學特性：3.1.1材料主要組成：檢驗項目%電感耦合等離子光譜儀%%P%C檢驗項目S3.1.2材料雜質(zhì)檢驗項目SKK半電池性能(0.2C,充至3.75V,放至2.0V)比表電陽率粒度(um)半電池性能(0.2C,充至3.75V,放至2.0V)比表電陽率粒度(um)雜質(zhì)含量(ppm)3.3V平臺1C放電比3.3V平臺量比容量去//鋅鈷鎳錳鉻鎂鉉量比容量去//鋅鈷鎳錳鉻鎂鉉鋁鈣銅鉀納例(2%)原樣品59800儀4990原樣品59800儀4990鋁比表面積鋁比表面積D50 優(yōu)于優(yōu)于4.4技術(shù)成果國軒高科(35%銅)6150噸含銅~1%3850噸含石墨~10%6485噸石墨粉含銅~0.05%1500元/噸62500元/噸2.73億元3515噸2.73億元銅含石墨~1%工藝優(yōu)點明田含量299.95%GB/T467-單位：元/噸更新日期：08-05起25湘族：5貼50平水安全環(huán)保4.4技術(shù)成果銅鋁銅鋁充磁機碳碳銅鋁鋁鋁銅碳黑粉料液正服粉黑粉料液正服粉空腔科液發(fā)明專利：一種多級磁分離純化廢舊鋰離子電池黑粉中電極材料的方法4.5成果轉(zhuǎn)化首次!合肥綜合性國家科學中心重大科研成果集中亮相首次!合肥綜合性國家科學中心重大科研成果集中亮相澎源政務：合肥發(fā)布2024-04-0222:52項目意義：新能源汽車電池即將面臨大規(guī)模的“退役潮”,如何進行無害化處理是重大課題，開展廢舊動力電池回收再利用可以減少資源浪費，降低環(huán)境污染。研究成果：我院技術(shù)團隊研發(fā)的黑粉濕法再生技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)鋰研究成果：我院技術(shù)團隊研發(fā)的黑粉濕法再生技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)鋰材料回收率92%以上，處于國內(nèi)領先水平；研發(fā)的磷酸鐵鋰極片再生技術(shù)已具備批次百公斤級生產(chǎn)