天津理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)張聯(lián)齊作主題演講

　　11月17日，“2017’第二屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)暨第三屆中國(guó)電池行業(yè)智能制造研討會(huì)”繼續(xù)在北京精彩召開(kāi)。本屆峰會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)和電池中國(guó)網(wǎng)共同主辦，天津力神電池股份有限公司聯(lián)合主辦；中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)承辦，無(wú)錫先導(dǎo)智能裝備股份有限公司聯(lián)合承辦。參加此次峰會(huì)人數(shù)超600人。

　　在回收及后市場(chǎng)分論壇上，天津理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)張聯(lián)齊作主題演講，主要介紹了團(tuán)隊(duì)在磷酸鐵鋰電池拆解回收方面的一些進(jìn)展與挑戰(zhàn)。

　　以下為張聯(lián)齊演講內(nèi)容：

　　大家下午好！首先感謝組委會(huì)邀請(qǐng)我來(lái)做這個(gè)報(bào)告。我是來(lái)自天津理工大學(xué)的張聯(lián)齊，介紹一下我們發(fā)展史，我們是06年、07年就開(kāi)始做這個(gè)東西，我們首先做手機(jī)類(lèi)的電池，粉碎，用物理化學(xué)的方法做，鈷酸鋰電池，已經(jīng)很成熟了。到2012年、2013年，咱們國(guó)內(nèi)鋰電池出現(xiàn)新情況，動(dòng)力電池市場(chǎng)起來(lái)了。這時(shí)候我參與這種項(xiàng)目了，我本人并不擅長(zhǎng)這個(gè)東西，我覺(jué)得電池做回收處理應(yīng)該跟以前不一樣了。我們以前就是小電池，可能路線(xiàn)跟大家以前的不一樣，萃取、分離比較容易。后來(lái)電動(dòng)汽車(chē)起來(lái)了，18650、軟包電池之爭(zhēng)，特斯拉采用了18650，18650成熟，是因?yàn)樗L(zhǎng)歷史了，太成熟了。未來(lái)我們認(rèn)為大電池，像上百安時(shí)的可能就要應(yīng)用了。這時(shí)候回收路線(xiàn)可能就不同了，你看邦普、格林美研究電池拆解的工藝。磷酸鐵鋰的回收價(jià)值就少了，除了鋰以外，看不到別的有用的東西。萬(wàn)向他們找到我們做這個(gè)東西，我們把萬(wàn)向的電池軟包的選了一些，我們聯(lián)合力神把它的電池機(jī)械拆解，我們做的跟別的高校不一樣，我們要做一些設(shè)備，這可能是很多企業(yè)對(duì)我們比較感興趣的地方，但也不適合我們學(xué)校做。因?yàn)槲覀儗W(xué)校是做基礎(chǔ)比較好的，我老是聲稱(chēng)我們做的不太好，是另外一個(gè)老師給做的，我們提路線(xiàn)，他來(lái)給我們?cè)O(shè)計(jì)這個(gè)東西。我們?cè)谶@方面還獲過(guò)獎(jiǎng)，做了大概有十年的歷史，也發(fā)了一些文章，也有專(zhuān)利，跟萬(wàn)向、力神做了兩年，聲稱(chēng)是一天能處理一百公斤電池的示范線(xiàn)。

　　今天主要介紹磷酸鐵鋰電池，像鈷酸鋰很早的，技術(shù)路線(xiàn)很成熟了，不用再講了。講磷酸鐵鋰怎么處理，分六個(gè)部分，第一研究背景，大家都很清楚。從國(guó)家戰(zhàn)略講，能源危機(jī)，環(huán)境污染問(wèn)題，涉及到我們的發(fā)展策略問(wèn)題，能源環(huán)境污染問(wèn)題，我們國(guó)家各種各樣的規(guī)劃，核心是動(dòng)力電池的規(guī)劃路線(xiàn)，像2015年到50萬(wàn)輛，咱們中國(guó)雖然沒(méi)做到，2015年底做到三分之一。網(wǎng)上的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，已經(jīng)到三四十萬(wàn)輛了。還有一個(gè)更大的，對(duì)我們車(chē)來(lái)講，電池占它的十分之一，兩百多公斤。網(wǎng)上不知道誰(shuí)寫(xiě)的，有這么多電池要處理的，我們?cè)趺崔k？現(xiàn)在是不是電池回收企業(yè)的春天要來(lái)了？我問(wèn)問(wèn)豪鵬，他說(shuō)這兩年剛開(kāi)始賺錢(qián)，因?yàn)殇囐F了，鈷貴了，以前不太賺錢(qián)。現(xiàn)在很多企業(yè)布局要干這個(gè)，我覺(jué)得跟電池多，還有國(guó)家補(bǔ)貼，還有材料費(fèi)漲價(jià)都有關(guān)系。

　　還有對(duì)天津來(lái)講，天津市政府給我們支持，磷酸鐵鋰退役以后一個(gè)是污染，一個(gè)是不安全，都是需要處理的。磷酸鐵鋰電池，有很多跟我們做類(lèi)似路線(xiàn)的，就是純拆解。以前是對(duì)鎳鈷沒(méi)問(wèn)題，到了磷酸鐵鋰，就沒(méi)有一個(gè)好的完整的技術(shù)。我們選的電池，我們?yōu)槭裁匆ι瘛⑷f(wàn)向合作呢？它的電池將來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化，十有八九由他們大電池廠(chǎng)家來(lái)做，我們拆了一個(gè)包，拆了一個(gè)方形鋁殼。大家還是很多人感興趣，豪鵬對(duì)我們方案很感興趣，讓我們出方案。硬殼電池拆是很難拆的。

　　怎么處理電池路線(xiàn)？很多企業(yè)也這樣干，把電池弄完以后放電，你要拆解，實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化拆解的一個(gè)設(shè)備，我們以前用石灰石，現(xiàn)在用洗堿浸泡。現(xiàn)在做的這些企業(yè)都是這樣干的，把各種外殼、底殼還有電芯分出來(lái)，分出隔膜、正極、負(fù)極片，這個(gè)處理涉及機(jī)械過(guò)程、物理過(guò)程。現(xiàn)在大家很多高校也干這個(gè)事情，可行不可行，現(xiàn)在有企業(yè)對(duì)這個(gè)也感興趣。跟市場(chǎng)跟各方面都有關(guān)系，至少現(xiàn)在還沒(méi)起來(lái)。電解液我們也沒(méi)繼續(xù)處理，我們能做的事情，就是把它拆開(kāi)，完全分離，量多了就會(huì)產(chǎn)生價(jià)值。這是我們整套的工藝，從放電到拆解的過(guò)程，怎么分離，把廢料分出來(lái)。

　　右邊是我們做方形LEP電池，達(dá)到一些指標(biāo)，我們回收率還挺高的。如果產(chǎn)業(yè)化，還得繼續(xù)做一些研究，要細(xì)分。包括除濕都要做。這是我們跟萬(wàn)向做的一套示范系統(tǒng)，這個(gè)視頻是我們自己把方形鋁殼電池拆解，很慢，基本實(shí)現(xiàn)了一個(gè)自動(dòng)化拆解過(guò)程，主要是對(duì)力神電池。

　　還有正極廢料再生研究，電池經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后，充放電容量會(huì)降低，最終不能滿(mǎn)足使用的要求。650度的時(shí)候，我們看處理過(guò)程，這個(gè)性能基本上能趕上原來(lái)我們新的材料。大概的過(guò)程，這個(gè)小圖顯示的，這個(gè)形貌還有區(qū)別，比如300一直到600到800的過(guò)程，是有區(qū)別的。粒度變化也是有的，通過(guò)我們處理以后，這個(gè)粒度跟原來(lái)新的磷酸鐵鋰電池是比較類(lèi)似的，容量少一點(diǎn)，沒(méi)少太多。

　　循環(huán)性能也沒(méi)問(wèn)題，阻抗就不用看了，發(fā)文章給大家解釋解釋為什么好。負(fù)極廢料，一般情況下，很多文獻(xiàn)說(shuō)負(fù)極不會(huì)循環(huán)破壞，重新組裝以后沒(méi)問(wèn)題。我們?cè)嚵嗽囘€是有問(wèn)題的。我們選600度燒一些東西，為什么選600度呢？因?yàn)楦鰺岱治鲇嘘P(guān)，把一部分粘結(jié)劑、增稠劑去掉。這個(gè)圖做了一個(gè)碳包覆，前面是光加熱，后面做了一個(gè)碳包覆，跟咱們生產(chǎn)石墨的過(guò)程差不多。處理完以后，形貌的變化，包不包括微型碳的問(wèn)題，跟我們正常研究過(guò)程是一樣的。包括對(duì)它的振實(shí)密度做了比較。如果處理溫度低，容量低，處理溫度高，可能性能就比較正常了。

　　電解液很復(fù)雜，我們就想能給它分離出來(lái)，能造成不污染這就是成功。我可以把含鋰的部分賣(mài)給天齊鋰業(yè)，不能讓它流失，不能亂跑，不能進(jìn)到環(huán)境里面，包括廢氣不能讓它跑掉。這個(gè)我們沒(méi)詳細(xì)研究，不是那么完全準(zhǔn)確。紅的是我們加了一個(gè)紅墨水，通過(guò)溢流辦法把它分出來(lái)，這是我們一個(gè)初步的想法，可以實(shí)現(xiàn)分離。分完以后，可以進(jìn)行蒸餾，可以賣(mài)給公司，一樣值錢(qián)。

　　我們對(duì)這個(gè)項(xiàng)目初步的一個(gè)總結(jié)，我們認(rèn)為這個(gè)路線(xiàn)是可行的。小規(guī)模示范，從整個(gè)電池拿來(lái)以后放電，然后拆解，怎么分開(kāi)，純度達(dá)到什么程度，材料怎么處理，包括電解液，包括廢氣，我們也稍微檢測(cè)一下，確實(shí)沒(méi)異味。第二個(gè)，這個(gè)東西用了以后，最好跟電池廠(chǎng)結(jié)合來(lái)做，可能有一定價(jià)值。材料廠(chǎng)好材料他不一定能做的好，做這種材料可能有問(wèn)題。像格林美和邦普合并搞了一個(gè)企業(yè)，這也是一條路線(xiàn)。問(wèn)題你得有貨源，上哪找電極，跟回收渠道都有關(guān)系。無(wú)論如何，這個(gè)事情是需要做的，你不可能不管，國(guó)家不允許你不管，將來(lái)補(bǔ)貼也會(huì)有的。現(xiàn)在是不是回收企業(yè)的春天來(lái)了？我覺(jué)得有可能，因?yàn)楝F(xiàn)在鋰貴了，鈷貴了，賺錢(qián)了，電池產(chǎn)量越來(lái)越大了，電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)這么多規(guī)模出來(lái)了，電池往哪放，壞了怎么辦？梯次利用，好電池做儲(chǔ)能都不一定能做好，處理就找到回收企業(yè)了，回收企業(yè)就高興了，有可能賺錢(qián)了。我就講到這兒，謝謝大家。

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