磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、性能好、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。電池充電時(shí),鋰離子從磷酸鐵鋰晶體遷移到晶體表面,在電場(chǎng)力的作用下,進(jìn)入電解液,然后穿過(guò)隔膜,再經(jīng)電解液遷移到石墨晶體的表面,而后嵌入石墨晶格中。
對(duì)廢舊磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的回收處理研究主要集中在磷酸鐵鋰正極片上,在獲得磷酸鐵鋰粉體前需要對(duì)正極片進(jìn)行前期處理,一般采用有機(jī)溶劑溶解粘結(jié)劑、高溫?zé)Y(jié)、溶解電極片上鋁箔等方法得到磷酸鐵鋰活性材料,然后對(duì)其進(jìn)行下一步回收。常用回收技術(shù)大致可分為:濕法回收、火法回收和生物浸出回收。
電子經(jīng)導(dǎo)電體流向正極的鋁箔集電極,經(jīng)極耳、電池正極柱、外電路、負(fù)極極柱、負(fù)極極耳流向電池負(fù)極的銅箔集流體,再經(jīng)導(dǎo)電體流到石墨負(fù)極,使負(fù)極的電荷達(dá)至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后,磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化成磷酸鐵。
除了環(huán)保方面的考量,電池材料回收具備多重經(jīng)濟(jì)價(jià)值,包括能量?jī)r(jià)值再挖掘和材料再生價(jià)值。以磷酸鐵鋰電池為例,雖然其中不包含鈷、鎳等高價(jià)的稀有金屬,但廢舊電池中的鋰含量達(dá)到1.10%,顯著高于我國(guó)開(kāi)發(fā)利用的鋰礦(鋰礦山中Li2O平均品位為0.8-1.4%,對(duì)應(yīng)到鋰含量?jī)H0.4-0.7%)。

