退役磷酸铁锂离子电池包梯次回收现状
假如直接将废弃的磷酸铁锂离子电池丢弃,会造成环境污染和资源浪费,由于其潜在的危害和巨大的经济价值,世界各国相继展开积极的研究。
产业界最开始并没有针对磷酸铁锂离子电池一类单独回收,而是侧重锂离子电池整体的回收;美国Toxco公司采用低温破碎分离法回收处理锂离子电池材料,目前已经建成年加工处理废旧锂离子电池规模达3500的厂,并展开运行;日本矿业金属公司和日本著名蓄电池制造商汤浅(GSYuasa)公司也在计划从废旧的电动汽车用电池中回收锂资源。近几年,由于磷酸铁锂凭借其成本、性能、寿命等方面的优势。得到广泛应用,有关磷酸铁锂离子电池的回收工作也陆续展开。
虽然主管部门和公司大力推行磷酸铁锂离子电池,但由于尚处于大量装备车辆阶段,回收利用还处于起步阶段,现有的回收体系也不健全,重要有以下几方面问题。
(1)回收量小。动力锂电池在我国近几年才得到广泛使用,没有出现大规模报废。回收的电池大多来自于公司的报废电池,个人的电池回收意识不强,数量也有限。
(2)没有完整的回收网络。目前重要靠各地回收公司进行回收,电池虽然量大,但是零散,少量电池回收价值不高,还可能当作生活垃圾处理掉。
(3)回收公司资质不全。法律规定公司申请到危险废物经营许可证才有废电池回收处理资质,但是真正拥有资质的回收公司并不多,小公司非法回收扰乱了市场,也带来了安全隐患。
退役磷酸铁锂离子电池包梯次利用现状
以电动汽车行业为例,通常在电动汽车工况下,动力锂电池的容量衰减至初始容量的80%即认为无法满足行车要求,要更换。因此退役的动力磷酸铁锂离子电池往往具有电池初始容量的75%以上,内部的化学成分并未改变。实际上更换下来的电池仍然有较长的寿命,可以用于关于电池性能要求不高的场合,如家庭的应急电源、低速电动汽车、智能电网的削峰填谷、游乐场玩具车等。动力锂电池的梯次利用可以缓解电池回收的压力,充分发挥电池的价值,降低应用的成本,因此开展梯次利用的研究非常必要。
我国重庆等地已经建立了公交充电站,利用退役磷酸铁锂离子电池服务于电动公交车站的储能系统,可以有效地抑制充电负荷的波动,降低电网输配的成本。美国通用公司和瑞典ABB集团联合开展了车载锂离子电池二次利用的研究,重要是:储存太阳能电池和风力发电出现的电能。HeymansCatherine等从退役动力锂电池在用户侧梯次利用的经济性角度出发,通过分析用户能源需求及系统成本,研究了退役动力锂电池在用户侧参与调峰的可行性。