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政策解读

工信部:废旧动力电池综合利用工艺技术设备目录(2023年版)

发布时间:2023-08-21   来源:节能与综合利用司   点击数:671010次

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国家工业资源综合利用先进适用工艺技术设备目录(2023年版)供需对接指南之十九:废旧动力电池综合利用工艺技术设备

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附件

国家工业资源综合利用先进适用工艺技术设备目录

( 2023 年版)供需对接指南之十九

废旧动力电池综合利用工艺技术设备

( 一)磷酸铁锂电池拆解利用

1.适用范围

退役磷酸铁锂电池拆解。

2.技术原理及工艺

通过对磷酸铁锂电池/极片黑粉湿法回收处理,将磷酸铁 锂电池中的组分分离。技术包含定向除杂氧浸、碳酸锂合成、 磷酸铁合成等工序。 以硫酸、双氧水、黑粉等为原料,将黑 粉中多种元素浸出,浸出液经除铜、除铁铝、除氟、除重、 浓缩、沉锂等步骤得到海绵铜和电池级碳酸锂,浸出渣经酸浸、合成、转化等步骤得到电池级磷酸铁和碳粉。

3.技术指标

电池级磷酸铁/碳酸锂回收率 95%以上,纯度均达到电池级。

4.技术功能特性

该技术可将磷铁渣中夹带部分锂大量回收,还可以将磷铁元素回收。

5.应用案例

该技术由浙江新时代中能科技股份有限公司提供,在该公司磷酸铁锂电池回收项目中应用。

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6.未来推广前景

该技术可用于磷酸铁锂极片粉、全电池粉等报废电池料组分分离和回收,具有一定推广价值。

( 二 )高兼容性退役电池快速无损检测与分选系统

1.适用范围

退役动力电池评估和分选。

2.技术原理及工艺

该设备主要用于三元/磷酸铁锂方形退役动力电池的评 估和分选, 由无损检测和快速分选两部分组成。其中无损检 测部分具有自动采集电池数据、预处理特征参数以及预测电池容量等功能。快速分选部分集合了自动扫描、 自动调宽、自动测试、数据通讯、采集参数以及可编辑分选参数等功能, 能够根据电池容量、 内阻、端电压以及特征参数对电池进行快速分选。

3.技术指标

分选对象为仍有 70%-80%的可用容量的电动汽车退役电池,单套设备年电池分选能力约 157 万块。

4.技术功能特性

该设备容量预测模型精度较高,能够兼容 24 种以上不同方形电池快速分选,具有多参数分选机制。

5.应用案例

该技术由武汉动力电池再生技术有限公司提供,该公司 配备 1 台高兼容性退役动力电池无损检测与快速分选系统设 备,年电池分选能力约 157 万块。可用于对宁德时代、天津 力神、国轩高科、中创新航等企业超过 12 种电池进行分选,此设备配合生产线应用, 已累计出货 3 万套。

6.未来推广前景

该设备可实现对退役动力电池的快速分选,减少检测、挑选、重组等环节的时间消耗,具有一定推广价值。

(三)动力锂电池再生利用前处理技术

1.适用范围

废旧动力锂电池拆解。

2.技术原理及工艺

该技术可处理带有电量的退役动力电池包(Pack)。首 先对电池包进行拆解得到电池模组,将电池模组不放电直接 破碎后,采用低温蒸发去除电解液,再将物料按照电池组分 进行分类收集,为下游厂商提供外壳(塑料、金属)、隔膜、 铜粒、铝粒、正负极混合粉料等。本工艺除电解液外的其余物料均可以回收,剩余材料的回收率高于 90%。

本工艺主要包括预处理、 自动上料、破碎、电解液蒸发 去除、分选等,系统采用密封式结构,将废气统一收集处置、无生产废水产生。

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3.技术指标

处理能力 2t/h; 回收率高于 90%;混合粉料中锂含量范 围 2.0%-3.5%;杂质含量范围:铜 0.7%- 1.0%,铝 1.2%- 1.5%;铜产品的纯度>93%;外壳纯度>95%。

4.技术功能特性

采用智能立体库房对待处理锂电池进行存储,采用高密 封性的单体回转窑进行低温蒸发去除电解液,废气管道上装 有多级安全报警系统,整套产线采用数字化智能控制系统,实现设计、制造、物流配套及调试等过程的数字化。

5.应用案例

该技术由天津巴特瑞科技有限公司提供。2020 年 1 月,应用于该公司退役动力电池物理拆解再生利用项目。

6.未来推广前景

该技术可用于废旧动力锂电池的拆解处理,系统数字化程度较高,智能化程度较好,具有一定推广价值。

(四)废旧动力电池全流程高质利用技术与装备

1.适用范围

废旧动力电池综合利用。

2.技术原理及工艺

该技术装备涵盖“撕碎-破碎、干燥、热解、分选、焙烧、 尾气处理”全流程工艺:废旧电池通过输送机输送至撕碎-破碎系统,破碎后输送至干燥设备中去除电解液,再送入热解设备中去除隔膜、PVDF 粘接剂等有机物。再通过分选工序  即可获得较高纯度的黑粉、铜和铝,实现电池材料的相互解  离。针对三元材料,收集的黑粉由输送系统送至焙烧系统中, 添加适量反应剂,在层状镍钴锰酸锂结构中的锂迁移至表面,镍、钴、锰被还原,价态降低,便于后续湿法冶金分离。

3.技术指标

反应区间氧气含量≤0. 1%,有机物去除率≥99%,黑粉、 铜、铝回收率≥99% ,黑粉中铜铝等杂质含量≤1%,铜中杂质 含量≤1%,铝中杂质含量≤1%,炉内截面温度均匀性±5℃ ,废气达标排放。

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4.技术功能特性

该技术可根据分离需求, 自由组合工艺与设备模块,可 实现连续无间断作业,降低人工强度,提升处理效率,满足 废旧电池回收利用大规模产业化作业需求,同时实现污染物的协同控制与深度清除。

5.应用案例

该技术装备由湖南顶立科技股份有限公司提供,在湘潭 厚浦新材料科技有限公司(原湖南电化厚浦科技有限公司)、 衢州华友钴新材料有限公司、安徽绿沃循环能源科技有限公司等企业产业化应用。

6.未来推广前景

该技术设备可用于废旧动力电池全流程利用,处理效率 较高,设备工艺模块可以进行组合,满足不同分离需求,具有一定推广价值。

(五)新能源汽车动力电池单体自动化拆解及

正负极材料修复技术

1.适用范围

废旧动力电池综合利用。

2.技术原理及工艺

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