隨著社會(huì)的發(fā)展,能源和環(huán)境問題日益加劇,為緩解石油能源短缺和環(huán)境污染的問題,我國不斷加大電動(dòng)汽車的推廣力度,以降低燃油車的使用。隨著早期的電動(dòng)汽車不斷報(bào)廢,動(dòng)力電池回收處理問題的重要性與日俱增,本文選擇使用量最大的磷酸鐵鋰電池作為研究對(duì)象,對(duì)其回收處理的各項(xiàng)工序進(jìn)行了研究,最終形成完整的回收處理流程,并初步給出了各工序操作的工藝條件。本文所提出的回收處理流程以正極材料的再生為主要技術(shù),共包括拆解、剝離、再生預(yù)處理、再生四部分。其中,拆解以手工方式進(jìn)行。在剝離方面,本研究創(chuàng)新性地提出了一種冷激法,將正極片用80℃的熱水浸泡5min,取出后迅速放入15℃的水中,利用熱脹冷縮原理,實(shí)現(xiàn)正極材料和集流體之間的高效清潔分離。將分離得到的正極材料在惰性氣氛500 ℃高溫處理2h,除去其中的粘結(jié)劑PVDF,再使用Li2CO3、FeC2O4·2H2O和NH4H2PO4分別作為鋰源、鐵源和磷源,對(duì)正極材料進(jìn)行元素配比,然后以加入分散劑的方式,在500rpm的轉(zhuǎn)速下機(jī)械球磨2h,制得再生前驅(qū)體。將前驅(qū)體在惰性氣氛下,先350預(yù)加熱2h,再在750 ℃下高溫處理8h,即得到再生的正極材料。上述流程中的冷激法... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?２０１１－２０１６年鋰離子電池出貨量數(shù)據(jù)??Ｆｉｇ，?１－２?Ｔｈｅ?ｓａｌｅｓ?ｖｏｌｕｍｅｓ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ?ｆｒｏｍ?２０１１?ｔｏ?２０１６??

１．２．２鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成??目前，商用鋰離子電池外型主要有圓柱型和方型兩大類，而無論形狀如何，其整??體都是由電池外殼、正極片、負(fù)極片、電解液以及隔膜等幾個(gè)部分組成，圖１－４給出??了圓柱型鋰電池的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意。??正極接線柱排氣孔??：丨丨：丨；：負(fù)極引線??蔻池－．＿丨丨＿??圖１－４圓柱型鋰電池結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?１－４?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｂａｔｔｅｒｙ??６??

嵌入到負(fù)極材料中；電池放電時(shí)則相反。在充放電循環(huán)過程中，Ｌｉ＋在兩電極??之間來回嵌入和脫出，故Ｌｉ＋電池也稱為“搖椅式電池”［１５］。充放電過程鋰離子遷移過??程不意圖見圖１－５。??Ｕ?隔膜．．．??極＾―Ｉ，?＇?Ｌ?…?Ｚ?極??ｌｉｔ?ｖＭｍｔｍ?＿??一?＇??＇電解液。??圖１－５鋰離子電池的能量轉(zhuǎn)化機(jī)理??Ｆｉｇ．?１－５?Ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?Ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ??鋰電池充電過程的電化學(xué)反應(yīng)式如下（以ＬｉＦｅＰ０４正極、石墨負(fù)極為例）：??正極反應(yīng)：?ＬｉＦｅＰ〇４?—?Ｌｉ（ｊ－ｘ、ＦｅＰ〇４?＋?ｘ?Ｌｉ＋?＋?ｘ?ｅ—??負(fù)極反應(yīng)：?（５Ｃ?＋?ｘ?Ｚｚ—＋?ｘ?ｅ－?—?ＬｉｘＣ６??電池總反應(yīng)：?ＬｉＦｅＰＣｈ?＋６Ｃ?一?Ｌｉ（ｉ－ｘ）ＦｅＰ〇４?＋?Ｌｉｘ〇６?（ｘ＜ｌ）??１．２．４鋰離子電池性能指標(biāo)??對(duì)于鋰電池的性能，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)有能量密度、體積密度、安全性、循環(huán)壽命、??大功率充放電、高低溫性能保持、成本控制等。??較高的能量和體積密度保證在同等重量、體積內(nèi)，儲(chǔ)存更多的電量，作為動(dòng)力電??池可以在降低整體質(zhì)量的同時(shí)，提供更長(zhǎng)的續(xù)航。安全性則是電池能否應(yīng)用的根本，??包括在撞擊、穿刺、過充放電、高溫等情況下電池的穩(wěn)定性，但是在電動(dòng)汽車的整體??安全方面，電池的影響只是一方面的，還有電池系統(tǒng)管理方面的影響。循環(huán)壽命和電??池衰減也是很重要的指標(biāo)，較好的循環(huán)性能可以保證電動(dòng)汽車的使用年限。較大的充??８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]鋰離子電池綜合使用性能的評(píng)價(jià)、修復(fù)及相關(guān)機(jī)理研究[D]. 羅卓.中南大學(xué) 2009
[4]中國石油對(duì)外貿(mào)易發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 侯建衛(wèi).首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2940593