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电池充放电原理编辑 播报 磷酸铁锂电池回收的充放电反应是在LiFePO4和FePO4两相之间进行。在充电过程中，LiFePO4逐渐脱离出锂离子形成FePO4，在放电过程中，锂离子嵌入FePO4形成LiFePO4。 [2] 电池充电时，锂离子从磷酸铁锂晶体迁移到晶体表面，在电场力的作用下，进入电解液，然后穿过隔膜，再经电解液迁移到石墨晶体的表面，而后嵌入石墨晶格中。 [2] 与此同时，电子经导电体流向正极的铝箔集电极，经极耳、电池正极柱、外电路、负极极柱、负极极耳流向电池负极的铜箔集流体，再经导电体流到石墨负极，使负极的电荷达至平衡。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后，磷酸铁锂转化成磷酸铁。 [2] 电池放电时，锂离子从石墨晶体中脱嵌出来，进入电解液，然后穿过隔膜，经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面，然后重新嵌入到磷酸铁锂的晶格内。 [2] 与此同时，电子经导电体流向负极的铜箔集电极，经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极极耳流向电池正极的铝箔集流体，再经导电体流到磷酸铁锂正极，使正极的电荷达至平衡。锂离子嵌入到磷酸铁晶体后，磷酸铁转化为磷酸铁锂。 [2]
锂电池回收技术主要分为废旧磷酸铁锂电池回收技术、废旧三元电池回收技术。废旧磷酸铁锂电池回收技术是以废旧磷酸铁锂电池为原料经放电、拆解破碎、酸浸、除杂等工序制备氯化锂溶液，后进入氯化锂生产系统制备无水氯化锂、电池级碳酸锂、氢氧化锂等产品；废旧三元电池回收技术以废旧三元锂电池为原料，经放电、初破碎、粉选、酸浸、除杂、沉锂等工序得到镍钴锰净化液；镍钴锰净化液经共沉淀、压滤分离、干燥等工序步骤制备三元前驱体，生产过程对萃取剂及副产物进行分离，减少了物耗，提高了资源的回收率，降低了三废处理成本。锂电池回收市场发展趋势2017年，全球新能源汽车总销量超过了142万辆，累计销售突破了340万辆。截至2017年底，我国新能源汽车累计销量达到180万辆，在全球累计销量中超过50％。其中2017年新能源汽车销售77．7万辆，同比增长53．3％。其中，纯电动汽车销售65．2万辆，同比增长59．6％。动力电池寿命一般为5~8年。随着我国新能源汽车的产量和保有量不断攀升，动力电池将在2020年左右达到报废小高峰。据统计，从2002~2006年我国废旧锂离子电池报废数量大约为200~500吨/年，预计到2020年，全球锂离子电池报废量为32.2GWh，约50万吨，其中我国累计锂离子电池报废量为12~20万吨，这些报废的电池应该如何处置已成为一个不容小觑的问题。一方面，废旧锂离子电池含有多种有害物质，如有机溶剂，重金属和有毒气体。另一方面废旧锂离子电池的正极材料，通常含有锂、钴、镍、锰及铁、铝等有价金属元素。规模庞大的动力锂电池市场伴生的将是锂电池回收和下游梯次利用行业机遇，发展锂电池回收和梯次利用在避免资源浪费和环境污染的同时也将产生可观的经济效益和投资机会。根据测算，从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂及铁和铝等金属所创造的市场规模将会在2018年开始爆发，2018年达到52亿元，2020年达到136亿元，2023年将超过300亿。因此，开展废旧锂电池回收技术研究意义重大，一方面可以解决废旧锂电池导致的环境污染问题；另一方面可以回收锂、镍、钴、锰等有价金属元素，实现资源综合循环利用，缓解锂资源紧张局面。
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