锂电池是什么
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,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。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。现在锂电池已经成为了主流。
充放电过程锂电池充电控制是分为两个阶段的,阶段是恒流充电,在电池电压低于4.2V时,充电器会以恒定电流充电。第二阶段是恒压充电阶段,当电池电压达到4.2V时,由于锂电池特性,如果电压再高,就会损坏,充电器会将电压固定在4.2V,充电电流会逐步减小,当电流减小到一定值时(一般是1/10设置电流时),切断充电电路,充电完成指示灯亮,充电完成。锂离子电池过度充放电会对正负极造成性损坏。过度放电导致负极碳片层结构出现塌陷,而塌陷会造成充电过程中锂离子无法插入;过度充电使过多的锂离子嵌入负极碳结构,而造成其中部分锂离子再也无法释放出来。(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。