新能源汽车电池及管理系统检修 项目六 新能源汽车动力蓄电池废弃处理.ppt

******************项目描述学习目标动力蓄电池梯次利用与回收处于发展阶段，需要对其市场规模和发展趋势进行了解，把握新能源汽车动力蓄电池的废弃处理总体方向。一、动力蓄电池退役与报废规模我国新能源汽车自2014年进入爆发增长阶段，按照动力蓄电池4~6年使用寿命测算，2014年产动力蓄电池在2018年开始批量进入报废期，2020年，我国产生约１２.９ＧＷ.ｈ的退役锂离子动力蓄电池，预计到2025年将产生59ＧＷ.ｈ退役锂离子动力蓄电池(图6-2)，随着新能源汽车行业的不断扩大，动力蓄电池回收市场空间巨大，动力蓄电池报废高峰期将至，由于磷酸铁锂离子蓄电池应用时间较早，或将更早面临报废。二、动力蓄电池梯次利用与回收利用技术发展现状(１)梯次利用现状(２)拆解回收现状2.国内发展现状1.国外发展现状三、动力蓄电池梯次利用技术随着电动汽车的使用，动力蓄电池性能逐渐下降，当其不能满足电动汽车使用要求时，就要从电动汽车上退役下来，随着电动汽车销量的快速增长，未来几年动力蓄电池的退役量也将快速增加，图6-5为2020~2025年动力蓄电池退役量预测，2022年动力蓄电池退役量将达31ＧＷ.ｈ.2025年将超过９０ＧＷ.ｈ。动力蓄电池经过长期车载使用后，其容量或功率都出现一定程度的下降，为了确保电动汽车的动力性能、续驶里程和运行过程中的可靠性，就必须从电动汽车上退役。(１)国内相关政策和标准(２)国外相关政策和标准(１)基于退役电池单体的剩余残值梯次利用(２)基于退役电池模块的剩余残值梯次利用不1.动力蓄电池梯次利用技术体系框架2.目前主要技术和存在问题３.国内外相关政策和标准１.梯次利用结束后是拆解回收环节，完全报废的电池同样具有很高的回收价值，动力蓄电池的拆解回收包括两种不同的途径:一种是对金属的回收，另一种是对化合物的回收。２.退役汽车电池的梯次利用很好地符合了环境保护的4R原则，即RECYCLE(循环使用)、REUSE(重复使用)、REDUCE(减少使用)、RECOVER(回收资源或改变环境)，具有潜在的经济价值及良好的社会价值。３.动力蓄电池梯次利用技术主要涉及４个方面:①能否用，不是所有的退役动力蓄电池都可以进行梯次利用，在进行梯次利用前，要评估退役动力蓄电池的安全性和剩余残值是否满足应用场景对电池性能的要求。②怎么用，不同的退役动力蓄电池具有不同的状态，其使用的边界条件也不相同，研究并确定不同状态退役动力蓄电池在梯次利用过程中怎么使用，既要确保电池使用过程中的安全性，又要充分发挥电池的剩余性能。③值得用，梯次利用本身就是对动力蓄电池剩余残值的利用，因此要评估梯次利用过程中的成本与收益，评估动力蓄电池梯次利用的经济性。④停止用，在梯次利用过程中，动力蓄电池的性能也在不断衰退，需根据退役动力蓄电池的性能衰退规律对其在使用过程中的状态进行预判，确定电池性能何时不能满足应用场景的要求，此时应停止退役动力蓄电池的使用。４.从国内外梯次利用技术的探索和实践工作来看，过去数年的研究内容主要包括退役电池性能评判、电池的分选与聚类、电池重组、储能系统集成、应用示范实证等多个技术环节。所采用的技术路线主要有两种，１)基于退役电池单体的剩余残值梯次利用，２)基于退役电池模块的剩余残值梯次利用。５.梯次利用实践仍面临诸多问题，１)梯次利用过程更为复杂，２)梯次利用电池安全隐患大，３)梯次利用电池残值评估成本高，４)梯次利用电池重组成本高，５)新电池技术经济性提高较快。项目描述学习目标本任务主要介绍动力蓄电池机械预处理技术、动力蓄电池人工预处理技术、火法冶金回收技术、湿法冶金回收技术、生物淋滤回收技术，让学生全面的学习预处理技术和回收技术。锂离子蓄电池由于其结构复杂性及组分多样性，通常需要通过预处理工艺以便安全高效地移除壳体，并对其有价值的部分进行收集和分类，有利于后续高效安全地回收利用，由于回收处理规模及回收目标的差异，预处理过程主要分为实验室和工业两个级别，实验室预处理方法以人工预处理为主，主要目的是采用简单高效的方法从退役电池中获得活性材料，在人工拆解得到极片后，分离集流体和活性材料的方法有物理分离、有机溶剂溶解、高温煅烧和碱液溶解等。电池拆解在项目１中已经介绍过了，下面重点介绍其他的处理步骤。一、动力蓄电池机械预处理技术１.粉碎和筛分２.浮选与磁选３.机械化学处理二、动力蓄