废旧锂离子动力电池无害化回收利用技术-赛德美李荐-20160329

原铅酸电池 需要串联 60V120Ah 180KG 84公里 9小时 12个月 一般 一般
测试数据 梯级锂离子电池 直接安装 60V100Ah 85kg 96公里 3小时 36个月 好 好
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测试方法
过称 路试
已22个月预估 路试客户评价 路试客户评价
2.5 梯级利用效益估算
欢迎各界朋友来我单位参观指导 谢 谢！
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术 张家港能瓷材料科技有限公司
团
队
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300多篇论文，120多项专利
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二、梯度利用
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二、梯级利用
1
项目背景
2
梯度利用产品规划
3
工艺流程
4
梯级利用效果
5
效益估算
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2.1 背景
3.2 动力电池结构及组成
电解质 3%
电解液 19%
正极材料 27%
铝合金外壳 12%
负极导 正极导电
电柱 柱
4%
1% 绝缘橡胶
螺母、垫片套
0% 0%
塑料(包括隔膜) 12%
负极材料 11%
负极铜箔 7%
正极铝箔 4%
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3.3 动力电池结构和组成（40AhLFP为例）
名称 铝合金外壳 负极导电柱 正极导电柱 螺母、垫片 绝缘橡胶套 塑料(包括隔膜) 负极铜箔 负极材料 正极铝箔 正极材料
电解质 电解液
成分 铝合金
铜 纯铝 316不锈钢 橡胶 PE、PP
铜 以石墨为主
铝 以LFP为主
锂盐 有机溶剂
数量 1 1 1 2 2 1 — — — — — —
重量(g) 145.0 45.0 16.0
无利用价值
有利用价值电池
放电、拆解
降级使用（电动自行车、储能等）
正极回收 负极回收 电解液回收 五金件回收
再次用废
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3.4 材料修复流程 废电池芯包
正极片 回收隔膜塑料
负极片
粉碎分选
粉碎分选
回收铝粉 废旧LiFePO4 修复磷酸铁锂
废旧石墨 回收铜粉 修复石墨
锂离子电池用磷酸铁锂 锂离子电池用石墨
5.8 4.5 144.1 90 135 54 334 38 240
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处理方式 直接销售 直接销售 直接销售 直接销售 选择返回 回收销售 分离销售 处理后返回电池行业 回收销售 处理回收 处理回收 处理回收
3.4 LFP动力电池回收总体思路
废旧动力电池包 电池包拆解、单体检测
中南大学
北京赛德美资源再利用 研究院有限公司
北京赛德美资源再利用研究院有限公司
一、单位简介
人员：
我
• 高级职称（教授及副教授）：5人
• 博士、博士后：7人
们
• Baidu Nhomakorabea究生及全职人员：26人
的
主要研究方向
技
1、能源材料与器件：超级电容器、锂离子电池、电容电池等储能器
件及其关键材料的研发、产业化及应用技术研发。
废旧磷酸铁锂电池回收工艺流程图
3.5 材料修复样品
3.6 材料修复工艺效益估算（1000吨）
名称
数量
单价（万元/吨） 价格（万元）
铝合金外壳 109吨（按98％的收率）
0.8
铜粉
97吨（按95％的收率）
4
铝粉
47吨（按90％的收率）
0.6
磷酸亚铁锂 239吨（按93%的收率）
2
石墨
93.5吨（按93％的收率）
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3.1 磷酸铁锂电池失效机理
LFP电池失效机制： 1、LFP中锂或铁的损失 2、铁价态转变时（过充）引发相变，层状结构出现混乱 和缺陷 3、粘接剂失效，导致材料松散、内阻显著增加、电池功 率性能下降 4、密封结构失效导致电解液失效 5、负极失效
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术
2、高性能材料：超细纳米粉体材料、陶瓷材料、硬质合金等。
团
3、冶金、化工：回收利用及再资源化、化工新产品的开发等。
队
特色
1、侧重产业化研究
2、突出应用研究
3、具有很强的产业化实施能力
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一、单位简介
我
朝阳立塬新能源有限公司
们 长沙巨力电子科技股份有限公司
的
技
湖南省正源储能材料与器件研究所
产品规划
1. 低速电动车、老年代步车； 2. 电动观光车； 3. 电动自行车； 4. 储能
商业模式
1. 销售 2. 租用
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2.3 工艺流程（1）
思考因素
1. 尺寸、重量问题 2. 重量问题 3. 电性能问题：容量、内阻 4. 寿命问题 5. 安全问题
所用的废旧动力电池包规格为300V60Ah，目前常见的 低速电动车（观光车）的配电为60V120Ah。考虑废旧电池 包一定的损坏率以及配组率（实测在20～30％），按80% 利用率估算；所以1.25个废旧动力电池包可以组合1个电动 观光车的电池包；产品售价以铅酸电池价格（1万元）为 计算依据。
结论：一个电池包梯级利用可赢利1100元。
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三、拆解及材料修复
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三、拆解及材料修复
1
磷酸铁锂电池失效机理
2
电池结构及组成
3
拆解及材料修复流程
4
材料修复样品
5
效益估算
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3.1 磷酸铁锂电池衰减机理
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3.1 磷酸铁锂电池衰减机理
1
橡胶
103公斤（按95％的收率）
0.2
废塑料
110吨（按95％的收率）
0.2
不锈钢
133公斤（按98％的收率）
2
合计
注：从保守角度出发，未计梯度利用电池效益。
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87.4 387 28 478 93.5 0.02 2.2 0.27 售价1076.39万元 成本约750万元
废旧动力电池梯度利用的必要性
1. 通常废旧动力电池包中多数电池并未真正损坏，具有 利用价值；
2. 梯度利用是目前废旧动力电池回收能够做到盈亏平衡 的重要措施；
3. 梯度利用是物尽其用、节约资源的必然要求。
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2.2 梯度利用产品规划及商业模式
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2.3 工艺流程（2）
废旧动力电池包 大电池包拆解成小包
小电池包故障
小电池包完好
小电池包拆解
降级使用（低速电动车、储能 等）
单体损坏
单体完好
再次用废
拆解冶金回收
重新配组
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2.4 梯级利用效果
低速电动车使用效果
对比项目
安装方式 电池标称 总重量 续航里程 充电速度 使用寿命 起步速度 爬坡能力
锂离子动力电池无害化回收利用技术
李荐 北京赛德美资源再利用研究院有限公司
邮箱：ziliao2000@126.com 2016年3月
目录
一 二 三
单位简介 梯级利用 材料修复
北京赛德美资源再利用研究院有限公司
一、单位简介
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一、单位简介
湖南省正源储能材 料与器件研究所