废旧锂电池的回收和再利用

第39卷，2014年11月11日，环境科学与管理商品号: 1674 -6139（2014）11 － 0099 － 04卷. 39 No. 11 Nov. 2014废旧锂电池的循环利用研究贾文文，张国胜，李道宽（河南工业大学，河南焦作454000）摘要: 目前，人们越来越关注其危害. 废电池污染对人体健康和环境造成的危害. 结合目前国内废旧锂电池的回收利用情况以及该地区废旧锂电池回收的现场调查，我们可以了解到废旧锂电池的回收利用现状和人们对废旧锂电池的了解，并分析了锂的价值电池可重复使用. 同时结合电池类型差异的特点，设计了针对性强，可行性高的废旧锂电池回收系统. 通过分析锂电池工作的基本工作原理，使用特点和电池材料组成，提出了锂电池寿命的一些延长方法. 3．延长寿命的途径. 关键词: 危险性回收系统；使用寿命和周期；重用；锂电池，中国）摘要: 目前，废旧电池的污染对人类健康和环境构成了极大的危害，因此引起了越来越多的公众关注. 结合废锂电池的回收利用现状以及相关的区域性研究概况，了解了废锂电池的回收利用现状和人们对废锂电池的认识，并进一步分析了废锂电池的回收利用价值. 考虑到电池种类的差异，本研究设计了一种针对性且可行的废旧锂电池回收系统. 通过对锂电池的基本工作原理，使用特性和材料组成的分析，提出了一些延长锂电池使用寿命，延长使用周期的方法. 关键词: 危害回收系统；使用寿命和周期；再利用锂电池1的研究背景和意义1. 1中国废锂电池的使用和回收利用现状作为电子设备的必要配置，电池在生产和生活中的地位和作用日益提高.

尽管诸如手机之类的电子产品的迅速普及也给废旧锂电池的回收带来了严峻挑战. 中国已经是世界上最大的电池生产和消费国，年电池消费量达到80亿[1]. 由于用电方便，环保意识的增强以及对经济利益的需求，一次性电池在生活中很少使用. 锂电池是重要的动力源，其发展必须替代铅酸和镍氢电池. 日期: 2014 － 10 － 27作者简介: 贾文文（1994），男，本科，主要从事岩土工程研究. 课程. 随着价格持续下跌，锂离子电池取代铅酸电池和镍氢电池的速度正在加快. 在消费电子领域，锂离子电池几乎完全取代了后两者. 根据调查，2013年智能手机对锂离子电池的需求增长率约为50％，而平板电脑市场对锂离子电池的需求超过230％，并将继续高速增长. 在将来. 这表明对锂电池回收的研究越来越需要. 关于人们对锂电池的处理，在河南郑州，焦作等城市进行的500项调查中，有39％的居民随意扔掉锂电池，有17％的居民有72％遭受故障废电池回收站茫然. 30. 38％的人将其放入普通垃圾箱，只有12.66％的人将废电池放入指定的废电池回收站.

由此可见，废旧电池在回收源处的回收率极低，因此无需提及更高的回收率. ·99·第39卷，2014年11月11日，贾文文等. ·废旧锂电池的回收利用研究39 No. 11 Nov. 20141. 2废电池的危害目前，中国的废电池一般采用生活垃圾进行填埋，焚化，堆肥等方法处理[2]. 即使回收少量电池，也很少对其进行后处理. 这不仅造成资源的极大浪费，而且在更大程度上破坏了环境，危害了人类健康. 废锂电池包含大量重金属和电解质溶液，例如废酸和废碱. 长时间暴露在地下或埋在地下时，电池外壳会逐渐受到腐蚀，电池中的重金属会逐渐渗透到土壤和水中，导致重金属污染. 例如，纽扣电池可能会污染600立方米的水. 被污染的水和土壤成分继续通过生物链和其他形式在人体中积累，最终对人体造成极大伤害. 普通电池包含各种特殊物质，例如汞手机锂电池再利用，铅和镉. 其中，各种物质对人体的伤害是巨大的. 尽管对电池的组成有一定要求，例如要求电池无汞且无汞，但仍然难以避免大量金属物质对人类和自然构成的巨大威胁.

1. 3废锂电池的回收和再利用价值3. 1废锂电池的回收和再利用价值废锂电池不是无害的，没有任何利益. 它们的大部分零件都可以回收，特别是重金属的回收具有很高的社会和经济效益[3]. 通常，含有钴，锂和镍的废弃锂离子电池的比例为5％至15％，2％至7％，0.5％至2％，并且还包含金属元素，例如Cu，Al和Fe. 回收这些属不仅可以缓解钴和锂等资源的短缺，保护生态环境，还可以节省资源并保护人类健康. 1. 3. 2废锂电池的回收利用方法如今，图1所示的废锂电池的处理过程可用于分离和提取材料，对其进行再处理，从而实现废物的集中收集和处理. 避免污染物质的传播. 通过这种简单的后处理过程，可以回收和再利用资源，并且可以集中处理和销毁废物. 图1废旧锂电池的回收流程图2废旧锂电池的回收利用的建议1废旧锂电池的回收利用的调查在河南郑州，焦作等地区，共进行了500份回收利用的问卷调查. 锂电池. 调查对象包括商人，学生，工人，农民等，涉及十二个主题，其中包括负责处理废旧锂电池的中国废旧锂电池的回收利用现状，废旧锂电池与其他废旧锂电池的区别. 研究了普通电池及其污染等问题.

调查结果如下: 图2显示了是否有使用寿命近的废旧电池回收站的调查. 从图2可以看出，有65. 48％的人说没有废旧电池回收站. 电池回收站的使用范围只有大约15个. 19％的人认为附近有一个废旧电池回收站（不排除有些市民将普通回收站误认为电池回收站）. 在调查过程中，绝大多数受访者表示，随机丢弃废旧电池的主要原因不知道废旧电池回收装置在哪里. 在生活中，尽管一些公民了解用过的锂电池的危害，但他们仍遭受无法回收使用的单位和组织的折磨，并被迫存放电池. 图2居住区域附近是否有废旧电池回收箱的调查结果. 对于中国锂电池回收的现状，我们知道人们对回收系统的满意度. 只有5.06％的人对此感到满意. 如此低的满意度不禁引起我们的高度重视. 政府和制造商都无法促进废旧锂电池的回收利用. 对于谁应该领导废旧电池的回收，存在不同的意见. 其中，政府和电池制造商的比例分别为44. 30％和37. 97％. 此比率显示了人们在此问题上的两种主流观点. 可以看出，促进制造商与政府之间的相互合作已为人们普遍接受.

同时，相似的比例也反映了人们的困惑和困惑. 17. 72％的人认为私人机构应该承担回收废旧电池的重要任务. 由此可见，良好的社会氛围也是人们认为影响回收利用有效性的重要因素. 2. 2关于回收和再利用废旧锂电池的建议通过调查的几个方面反映了一系列问题和人们对此的看法. 从调查中不难看出，人们拼命希望用过的锂电池能够得到很好的处理和再利用. 对于这个社会，政府和企业应该共同努力，建立废旧锂电池的回收系统. 2014年11月11日，第39卷，贾文文等. ·废旧锂电池的回收和再利用20142 11月11日，第39号.2. 1完善相关法律法规的担保体系加快我国相关法律的建设[4]. 法律法规的完善是废电池回收和处理系统的外部驱动力. 只有充分发挥利益机制和法律法规这两个驱动力，回收和加工业才能真正运作并产生有效的结果. 为加强废旧电池管理条例的建设，应设立专门的管理机构，并根据我国废旧电池的生产和经营状况以及废旧电池的发展趋势，制定合理的管理方法以及具体和可操作的方法. 管理的实施符合中国的实际情况. 详细规则；必须严格控制电池产品的环保指标，鼓励相关企业从政策，税收等方面进行工艺改进和环保投资；同时，必须加大管理力度，建立健全废旧电池管理运行机制. 并应逐步建立与管理体系各个环节相对应的管理法规和监督体系，以确保有效，顺畅的管理.

2. 2. 2制定规范和统一标准制定统一的使用和回收标准，并加强回收单位和组织的规范性建设. 比较中国手机充电器的统一规定，逐步完善电池使用规定，使用统一的电池，以确保电池的安全使用[5]. 3中国的废旧锂电池回收系统尚未形成完整的废旧电池回收系统. 低回收率的现状直接限制了加工规模的扩大和加工工艺的提高. 面对这种情况，再加上诸如手机之类的电子产品的迅速普及，电池的使用正在日益增加，并且废旧电池，尤其是废旧锂电池的回收利用面临着严峻的挑战. 锂离子电池广泛用于移动电话，笔记本电脑，电动工具等电子产品中，因此锂电池的回收利用可能不同于普通电池的回收利用. 同时，随着锂电池的普及，锂电池的回收利用也会非常好. 解决电池污染问题. 锂电池在使用过程中具有明显的特点[6]: （1）锂电池主要用于电子产品，应用范围相对固定； （2）锂电池效率高，寿命长，循环时间相对固定； （3）锂电池组件相对环保，资源度高，可重复利用效率高；对于锂电池的特性，对于锂电池的回收利用，他们可以提高其相关性，确定固定的回收周期，并致力于与政府和电池制造商一起解决问题. . 为了更好地实现锂电池的回收再利用，甚至普通废电池的回收再利用.

3. 1提高针对性管理销售电子产品的制造商，在销售端建立回收点，市民可以直接将废旧电池交付给分销商，从而建立和扩大回收点的范围. 回收电池仅限于锂电池，其他电池应分类和回收. 建立回收作业系统. 操作系统应该是网络和现场的结合，即实现交易订单的过程和实现实体交易的实体商店. 同时，尽量减少不必要的业务处理并减轻销售方面的负担. 3. 2固定循环回收政府每年在固定的时间对电池制造商和销售商进行检查和评估，并在固定的时间集中对电池进行补贴和处理. 形成定期和定期工作，并增强政府对电池销售管理的控制. 对于回收箱，规定每个周末的14:00至18:00是有偿回收期，从而减少了人力和物力费用. 网站上提供的回收信息可以灵活处理，并且双方协商现场取件时间. 取货时间仅限于每个月底，并且对电池数量有要求. 3. 3政府主导和卖方协调的模型阐明了政府和卖方的基本分工和职责. 制造商和分销商负责电池回收，政府与制造商合作进行管理和处置. 政府应每年对电池制造商进行固定投资，以增加其回收利用力度；制造商和分销商还制定了经济措施，以在回收过程中获得固定的回收收益，以调动公众的积极性.

与此同时，我们应该加强宣传和教育，使人们意识到电池的危害以及锂电池回收的可行性和益处. 图3显示了结构化且相互促进的统一关系. 图3政府，企业和个人回收关系图以政府法规为指导，由企业实施，并采取多措施并行运行模式以实现良好的锂循环电池制造商和个人之间的电池. ·101·第39卷，2014年11月11日，贾文文等. ·废旧锂电池的回收利用研究20144年11月11日第39号加强锂电池的寿命和寿命1改善循环能力当前的锂离子电池正极材料主要为LicoO2. 由于钴资源稀缺且价格昂贵，因此寻找低成本和性能优良的替代材料是当前研究的热点[7]. 其中，具有接近于LicoO2的可逆比容量，来源广泛，价格低廉，低毒性和易于回收的LiMn2 O4被认为是最具竞争力的替代材料之一. 但是糟糕的循环性能限制了应用程序. 为了改善循环性能，使用其他低价离子的掺杂来增加Mn的平均价，从而抑制Jahn-Teller畸变并改善循环性能. 在锂电池的使用过程中，Mn的溶解，Jahn-Teller变形和电解质的分解是造成锂离子电池循环容量损失的主要原因.

通过合成缺陷型掺杂或包覆的LiMn2 O4可以有效地抑制这些不利因素并改善循环性能，其中掺杂和改性LiMn2 O4以优化合成条件被认为是解决低比容量和循环性能的最大方法. 有效的下降手段. 4. 2锂电池的使用和维护在存放期间，除了确保正常的温度和湿度条件外，还必须定期对充电电池进行充电和放电以进行维护，以防止可充电电池容量损失，寿命缩短甚至泄漏. 锂电池的充电和放电过程通常分为三个阶段，如图4所示. 第一阶段是小电流预充电，充电电流为I1. 当充电电压达到v1时，进入第二阶段，即以大电流I2恒流充电，直到电池电压达到v2，然后转移到第三阶段，即恒压充电，再充电随着时间逐渐减少. 锂电池放电后，所有锂离子都无法移动到正极，并且一部分锂离子必须保留在负极中，以确保在下次充电时锂离子可以平稳地插入通道中. 否则，电池寿命将相应缩短. 为了确保放电后石墨层中残留一些锂离子，必须严格限制放电结束时的最低电压. ·102·图4锂电池充电流程图结合锂电池的充放电特性和自身特性，提出以下建议: （1）避免过度充电和过度放电. 过度充电和过度放电会严重损坏锂电池，尤其是液态锂离子电池.

因此，最好根据标准时间和标准方法进行充电. 放电避免完全放电. 过度放电对锂电池造成的伤害是致命的，直接影响锂电池的寿命和寿命. （2）确保充放电环境. 在高温环境下使用锂电池并不容易. 高温对锂电池的损害非常大. 同时，也保证了正常的湿度. （3）使用标准充电设备. 许多制造商会在设计时考虑电池的充放电问题，并给出相应的解决方案. 使用匹配设备可以很好地保证电池寿命. 5结论锂电池的应用越来越广泛. 废旧锂电池将对自然环境和人体健康构成巨大威胁和伤害. 丰富的可重复使用资源也震惊了人们. 面对锂废电池带来的问题，如何有针对性地建立锂电池回收体系，确定回收体系中政府，制造商和销售商之间的关系，如何保证锂的生命周期和寿命电池一系列解决方案和建议致力于更好地回收和再利用废旧锂电池. 参考文献: [1]柳，赵松，王如成等. 废旧电池的研究与研究[EB / OL]. http: // www. cn-hw. 净/ html / sort070 / 200808/7320. [2]张明，邵婷，季玉玲手机锂电池再利用，等. 废电池的危害及对策[J]. 安全与环境工程，2008（2）: 103-106. [3]习国喜，焦玉子，卢麦溪. 废弃锂离子电池资源的研究现状[J]. 可再生资源与循环经济，2008（1）: 38-41. [4]李健，赵谦，崔洪祥等. 基于国情的废旧电池回收模型研究[J]. 中国软科学，2008（9）: 39-45. [5]钟辉. 手机电池的质量有待提高[J]. 中国反假冒报告，2003（1）: 50-52. [6]傅天照，盖启涛. 常用充电电池的性能比较[J]. 通信电源技术，2013（3）: 51-52. [7]唐志远，李建刚，薛建军. 锂电池正极材料LiMn2 O4的改性及其循环寿命[J]. 化学通报，2000（8）: 10-14.

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