車用鋰離子電池的回收技術(下)

 

刊登日期:2015/10/14
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李守仁/ 健行科技大學、白立文/ 工研院材化所

2 美國之鋰離子電池材料回收
 與日本不同的是,美國聯邦並沒有汽車回收法之類的全國性法律,亦沒有報廢車、事故車等無法再使用車輛的處理法。多數狀況下,零件或材料的再利用、再銷售,是由專門的拆解業者進行處理。後續之經濟價值是拆解業者是否進行回收的主要考量,在美國此種傾向特別明顯。2012年全美新車銷售量與無法再使用車輛均已超過一千五百萬輛,由於電動車才剛進入市場,無法使用之車輛中並不包含配備鋰離子電池的電動車。業者之各項回收測試僅能先以車廠或電池廠生產線之不良品或試量產品暫時充數。

總公司位於加州的Toxco Inc.被認為是目前全球唯一具備全種類、全尺寸鋰電池回收技術能力的公司-利用濕式精鍊法回收使用過之鋰電池,重新萃取提煉其中之鋰與鈷原料。其回收程序如下(圖四):
(1). 將回收的廢電池集中保管於水泥製之地下儲藏室,對於大型、具高反應性的電池,需先去除其殘留的電量。
(2). 必要時使用Toxco專利之極低溫程序。於一般室溫下,鋰電池具極高反應性而有爆炸的危險性,若將廢電池冷凍於-325℉(約-198℃)的極低溫,可以有效降低其活性。
(3). 經切斷、破碎後,一面噴霧灑水、一面攪拌,可分離出 外殼的塑膠與金屬混合物、 銅、鈷廢料(銅、鈷、鋁等),以及3)泥漿。的金屬可轉賣予金屬廠,塑膠類可回收再利用或丟棄。③的泥漿則放入壓濾機中。
(4). 經壓濾程序後,取出主成份為鈷與碳的濾餅,可轉售予金屬廠。
(5). 含鋰的濾液經碳酸化成為碳酸鋰再出售。
(6). 中和有害電解液,將其轉化為穩定的化合物。塑膠類或其他材料,則進行適當的回收或廢棄。


資料來源:平成23年度「リチウムイオン電池リサイクルに関する調査」,平成243月,一般社団法人次世代自動車振興センター

圖四、Toxco Inc.的鋰離子電池回收流程

回收品主要分為三類:
① 鋰、鎳、鈷:可再利用為電池材料。相同的製程亦可回收鎳、錳。多數狀況係以氧化物、氫氧化物狀態轉售。
② 鎳:可再利用為不銹鋼材料
③ 銅、鋁:可再利用為金屬廠的材料

許多人質疑:燃料電池車若順利推展,電動車會不會僅是過渡時期的商品﹖現階段業界並未積極地投入大型鋰離子電池回收技術的開發。即使預測未來會有廢棄的電動車,仍因使用之正極材料成分過於複雜、包含了各式各樣物質,難以發展出具有商業效益的規模。現今尚未有高處理效率、低回收成本的技術提出。未來,在易回收以及對環境友善的前提下,需開發低成本、標準製程的回收技術----以上為部分節錄資料,完整內容請見下方檔案。

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