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在動力電池回收包中,為了和有效的管理好成百上千的單顆電芯,電芯并不是隨意的放在動力電池的殼里面,而是按照模塊和包有序的放置的。較小的單元就是電芯,一組電芯可以組成一個模組,而幾個模組則可以組成一個包。電池模組在保證自身能量密度的同時,還能夠提高絕緣防護結構的絕緣效果以及提高電池模組的使用性。 模組是動力電池系統的次級結構之一。動力電池系統的常規結構設計流程為電芯—模組—系統,模組主要是單體電芯通過串并聯方式,加保護線路板及外殼后,構成能夠直接供電的組合體,是單體電芯與PACK的中間產品。模組作為單體電芯與鋰電池包之間的緩沖環節,有利于保障電池包的穩定性和性。 電池模組主要由單體電芯、固定框架、電連接裝置、溫度傳感器、電壓檢測線等部分組成。按照單體電芯的形狀不同,市場上的電池模組分為方形電池模組、圓柱電池模組、軟包電池模組。
(1)鋰電池回收在材料合成高溫退火時,Ni較差的熱穩定性會導致其還原為Ni,由于Ni半徑(0.69 ?)與Li半徑(0.76 ?)相近,在充電過程中隨著Li的脫出,部分Ni會占據Li的空位,造成鋰鎳反位缺陷,生成不可逆相,導致材料容量損失; (2)高氧化態的 Ni、Ni在高溫條件下極不穩定,且易與電解液釋放的HF發生副反應,造成材料結構發生變化甚至坍塌,從而影響材料的比容量及循環性能。針對這些缺點,通常對材料進行改性處理,主要使用的改性方法可概括為表面包覆和體相摻雜。表面包覆是將包覆材料(碳及其衍生物、氧化物、磷酸鹽、鋰化物等)附著在正極材料表面,是一種十分簡單有效的改性方法,要求所使用的包覆材料具有較好的Li和電子傳輸性能,一方面可以提高 NCA 材料的電子電導率,進而改善材料的倍率性能;另一方面,包覆層可以減少 NCA 材料與電解液的直接接觸面積,降低電解液釋放的 HF 與材料的副反應發生的幾率,從而防止因正極材料被腐蝕造成的晶體結構坍塌,顯著提高電池在循環過程中的穩定性 [1]
這種問題主要由以下幾方面造成: (1)電池回收可回收量少 大量的廢舊電池分散在國民手中,但是民眾沒有投放的地方,因而隨著生活垃圾一起處理,從而使得從個人中回收的報廢電池幾乎為零,絕大部分回收的是生產企業生產過程中產生的廢料或者是庫存舊料,回收到的大型動力電池數量更是少之又少。 [3] (2)回收系統不健全 專門回收電池的系統國內尚未建立,主要是小作坊的粗放式收集。我國是鋰離子電池的生產及消費大國,但由于人口眾多,使得電池人均保有量相對較少。長久以來回收公司對不具有回收價值的單個鋰離子電池并未進行回收。 [3] (3)準入門檻高 企業欲從事廢舊電池的回收與處理,必須按照《中華人民共和國環境保護法》和《危險廢物經驗許可證管理辦法》的規定申請危險廢物經營許可證,但是能達到大規模回收資質的企業并不多,反而是那些規模小、技術低下的公司數量眾多,造成電池無法集中收集的難題。 [3] (4)回收成本高 大量的磷酸鐵鋰材料應用于動力或儲能電池正極,需求量遠遠大于普通小型電池,對其進行回收具有很高的社會價值,但回收成本較高,且磷酸鐵鋰電池中不含有貴重金屬,經濟價值較低。 [3] (5)回收意識薄弱 長期以來,我國對于廢舊電池回收利用方面的宣傳教育很少,致使公民缺乏對于廢舊電池污染危害的深入認識,沒有形成自覺回收的意識。 [3]
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