动力电池是怎么回收再利用的?中航锂电工厂探秘

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新能源汽车行业发展如日中天,随着新能源汽车的产销量不断增长,动力电池的使用寿命终结后如何处理一直是社会关注的热点。当新能源汽车的动力电池“寿终正寝”后,它们是怎样的命运将会如何呢?

近日,小编听说在国内有这么一条生产线,可以将看似“寿终正寝”的纯电动汽车动力电池变废为宝的生产线。说它是一条生产线,更确切一点儿的形容,应该是一条拆解线,那就是位于中航锂电(洛阳)有限公司的国内首套磷酸铁锂动力电池回收试产线。听起来就有点儿意思,因此小编决定去一探究竟,看看这条神奇的电池回收试产线到底是如何运行的。

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作为新能源汽车行业的从业者应该都对“中航锂电”这个名字非常熟悉,但是普通的消费者肯能就不太晓得了,那小编就先来介绍一下这家企业。中航锂电是中国航空工业集团公司9大民品支柱产业之一,是专业从事锂离子动力电池、电源模块研发及生产的新能源高科技公司,公司总部位于河南省洛阳市国家高新技术产业开发区。中航锂电生产的电池产品在很多领域都有应用,包括:电动汽车应用、通信工程应用、电力储能应用、矿用设备应用和军事应用等诸多方面。一汽集团纯电动客车项目以及东风集团纯电动客车项目都是采用中航锂电生产的动力电池。

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研发楼前的一排简易彩钢房内,就是国内首套磷酸铁锂动力电池回收试产线的车间。由于是试产线,为了控制研发成本,中航锂电并没有投入过多的资金进行厂房的土建工程。

分类回收 降低污染

进入车间之后,先映入眼帘的是待放电电池区,黄线区域内摆放的都是已经“退役”的动力电池,它们现在还是处于带电状态,等待工程师对他们进行初步评测,了解他们目前的性能状态,否则无法确定电池是否能进行再次利用还是进行拆解。

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首先,工程师们会通过仪器设备,对已退役的动力电池先要进行检测,筛选出比较好的电池模块或者单体电芯,按照一定的规则划分出级别,然后进行梯级利用。一部分状态比较好的电池模块将它们重新组合之后,会被运用到电动船应用、通信储能应用、备用电源应用、农用机械等领域。当然价格也会低于全新的锂离子电池,而且是在保证电池安全性的前提下。毕竟,回收的老旧电池的安全性是最令人担忧的。

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剩下的没有再次利用价值的电池单体,就来到了我们刚刚看到的静置区域,等待放电处理和进一步的拆解,并对内部的各个部分进行分类回收。

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通过放电设备的放电处理之后,待拆解的单体电芯会来到预静置间进行短暂的停留,之后就会进入对单体电芯进行分解回收的流水线。

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预静置间内暂时放置的单体电芯。

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之后,那些待拆解的电池就会通过拆解流水线的入口,进入到电池拆解间。

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由于电池内部的电解液会释放出有毒气体,因此电池的整个拆解系统都是在相对密闭的空间下完成的,以免有毒气体直接排放到空气中造成环境污染以及对操作人员的身体造成伤害。

整条试产线基本上实现了半自动化工作,每个工位上的工人基本上只进行设备按钮的操作和物料摆放的工作。

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环境处理间主要是处理电解液、废水、废气等其他有害物质。

目前,这条电池回收线只是出于试验研发阶段,与国内电池回收集中在三元电池领域不同,中航锂电的回收工艺针对的是磷酸铁锂电池。后期将不断改进,提升产能。

梯次利用 不断创新

中航锂电不仅在磷酸铁锂电池的回收领域拥有国内领先的技术水品,还在老旧电池的梯次利用方面不断创新。

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这是位于中航锂电园区内的太阳能储能示范项目。该项目就是一个老旧电池梯次利用的实际应用。工作原理是利用顶棚上方覆盖的太阳能电池板将阳光转化为电能,储存在集装箱式储能单元中,并以电动汽车充电桩的方式输出电能,成功的完成了能量转换、存储和实际应用。

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集装箱内装载的就是太阳能储能系统的储能单元,里面所应用的都是在电池回收过程中,经过初步的性能筛选仍然具有可利用价值的老旧电池。该储能单元的载电量为200kWh。由于该系统处于工作状态,因此小编没能看到储能单元的内部结构。

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储能单元外部的空调外挂机,为了给内部电芯散热或升温,保持电芯最稳定的工作状态。

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储能单元旁的电动汽车直流充电桩,可为电动汽车提供快充服务。

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直流快充桩都可以使用,那么交流充电桩就更不是问题了。一台北汽的E150EV正在使用太阳能储能系统收集的电能充电。

中航锂电的老旧电池梯次利用,除了太让能储能系统,在中航锂电的园区中还有另外一种形式随处可见,那就是路灯。

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在中航锂电园区内随处可见的路灯,也是老旧电池梯次利用的成功范例。

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中航锂电设计的路灯是利用风能发电和太阳能发电两种模式来产生电能,这避免了只采用单一发电模式,而受天气因素(如:阴雨天气没有充足的日照;晴朗天气时没有充足的风能等)影响而无法获取充足电量的风险。

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路灯的储能装置位于路灯底部的正方体底座内,使用的储能电池同样是来自回收后经过筛选的老旧电池。虽然体积不大,但是搭配LED节能光源,储存的电能绝对可以满足夜间的照明时长。如果夜间有风,位于顶部的小型发电机还能同时为电池补电。

通过此次中航锂电的工厂探秘,小编不仅对电池回收再利用有了更深刻的了解,还对老旧电池的梯次利用技术充满了更多的期待。希望在不久的不久的将来,能够有更多的企业能够如中航锂电一样,肩负起电池行业生态循环的责任,为我们的环境和蓝天做出更大的贡献。

作者:许博

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