锂电池的概述
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生。 由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。
锂电池的特点
1、具有更高的重量能量比、体积能量比;
2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;
3、自放电小可长时间存放,这是该电池突出的优越性;
4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;
5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次;
6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时;
7、可以随意并联使用;
8、由于电池中不含镉、铅、等重金属元素,对环境无污染,是当代进的绿色电池;
9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。
(一)有利于绿色环境保护
废旧动力电池的正负极、电解液等材料对环境和人体健康具有潜在威胁,相关废物已列入我国危险废弃物名录。正极材料的镍、钴、锰和锂等多种金属元素处理不当会对水体和土壤造成长期污染;负极材料石墨和碳燃烧后产生的和固体粉尘会污染空气;电解液的主要成分为六氟磷酸锂和碳酸酯等物质,具有强腐蚀性;磷元素则容易造成水体的富营养化。具体影响如表1所示。
发展废旧动力电池回收产业和技术有利于降低废旧金属、废电解液等对环境的污染,有助于建立健全绿色低碳循环发展经济体系。
(二)有利于动力电池产业的资源保障
我国镍、钴、锂等关键资源的国内储量有限,钴、镍资源严重缺乏供应保障,锂资源因成本和产量因素导致供给短缺。
我国已探明钴矿储备量约8万吨,可开采量仅为4万吨,且主要来源于镍资源的伴生矿,缺乏直接产出,主要依赖海外进口和资源回收。镍储量为398万吨,约占的4.39%,同样高度依赖海外进口。
锂资源方面。我国锂资源储量排名第4,但品位较低、开采难度大、区位偏僻。近年来,锂电池产业高速发展,国内锂资源开发程度不足、成本较高,造成供给存在缺口。这导致我国是锂资源消费国和进口国,70%以上的锂资源依赖海外进口。
通过回收,可以有效保障镍、钴、锂、锰等稀缺资源供给,降低原矿资源需求,有助于保障动力电池产业安全。