【汽車新能源蓄電池的回收再利用及處理技術(shù)分析（任務(wù)書+開題報(bào)告+論文）11000字】

任務(wù)書班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師題目汽車新能源蓄電池的回收再利用及處理技術(shù)分析1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要任務(wù)及目標(biāo)隨著動(dòng)力電池報(bào)廢大潮的即將到來，動(dòng)力電池回收管理體系和回收產(chǎn)業(yè)亟需建立。本文通過對新能源汽車蓄電池回收技術(shù)進(jìn)行分析，通過明晰新能源汽車蓄電池類型及使用壽命與性能，并闡述了廢舊動(dòng)力電池對環(huán)境及人體帶來的危害，表明了新能源汽車蓄電池會(huì)后的必要性，并就新能源汽車蓄電池回收與利用展開套路，分析了主要回收方法及回收關(guān)鍵技術(shù)分析，并列舉了常見動(dòng)力蓄電池稀有金屬的提煉方法，最后提出了動(dòng)力電池回收相關(guān)的安全保護(hù)措施，為廢舊新能源動(dòng)力電池回收提供一定的參考與借鑒。2.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的基本要求查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)完成新能源汽車蓄電池的分類及使用壽命與性能分析，本文以常見的鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池為例進(jìn)行性能分析，并給出了響應(yīng)性能參數(shù)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)鋰電池在新能源汽車應(yīng)用比較廣泛，理清新能源汽車動(dòng)力蓄電池的回收利用和流通管理，怎樣做好新能源汽車動(dòng)力廢舊電池的回收利用，并對動(dòng)力蓄電池回收處理的關(guān)鍵技術(shù)分析，以及新能源汽車動(dòng)力蓄電池稀有金屬的提煉，最后根據(jù)新能源汽車廢舊蓄電池的結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)，提出回收提煉動(dòng)力蓄電池的安全管理措施。

3．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：（以下僅供參考）序號(hào)設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱起止日期1確定具體選題2021年12月10日2撰寫、提交開題報(bào)告2022年1月30日3準(zhǔn)備資料、撰寫修改論文2022年3月12日4論文定搞、打印裝訂及答辯準(zhǔn)備2022年3月28日5論文答辯指導(dǎo)教師（簽名）：年月日開題報(bào)告班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師王衛(wèi)勇題目汽車新能源蓄電池的回收再利用及處理技術(shù)分析一、選題的依據(jù)及意義（充分闡明課題的重要性，不少于200字）隨著國家政策大力扶持和新能源汽車技術(shù)不斷更新發(fā)展，我國新能源汽車產(chǎn)銷量占比越來越高。有數(shù)據(jù)顯示，2020年我國新能源汽車銷量達(dá)到136.7萬輛，占全球新能源車銷量的41%，同比增長了8%，創(chuàng)歷史新高?！缎履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035)》提出:到2025年，我國新能源汽車新車銷售量占總銷量的20%左右;到2035年，純電動(dòng)汽車成為新車銷售主流。新能源汽車的逐步推廣，使得汽車動(dòng)力電池的報(bào)廢量逐步達(dá)到新高，為優(yōu)化配套環(huán)境建設(shè)，國家層面的政策和標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺(tái)。報(bào)廢動(dòng)力電池的危險(xiǎn)性極高，在拆卸、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、放電、拆解、熱解和破碎分選等過程中，都涉及到安全問題，如果處理不當(dāng)，電池內(nèi)外部短路、起火、爆炸、材料自燃和人員觸電等安全事故，隨時(shí)都可能發(fā)生。動(dòng)力電池回收再利用過程中的安全性問題不容忽視，預(yù)先認(rèn)識(shí)到這些問題，并在技術(shù)層面提前做好預(yù)防，在實(shí)施過程中做好監(jiān)督，才能做到資源有效利用和環(huán)境友好保護(hù)。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述，不少于1000字）國內(nèi)外關(guān)于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池回收利用的研究不是很多，但在電池回收利用方面的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒學(xué)習(xí)。對報(bào)廢電池的回收研究按提取方法主要分為三大類：濕法回收技術(shù)、干法回收技術(shù)和生物回收技術(shù)。目前這些回收方法主要是用于回收鎳鎘電池及含鈷電池等。濕法回收主要是利用離子交換、沉淀、吸附等方法提取回收金屬離子。目前主要是提取鋰和鈷資源。KangJ等通過對報(bào)廢電池破碎篩分后的產(chǎn)物還原浸出、硫酸銅沉淀、草酸鈷沉淀和熱分解回收鈷的氧化物。PranoloY等采用Ionquest801和AcorgaM5640混合萃取體系從報(bào)廢鋰電池分離提取鈷和鋰。SunL等將真空熱解法與濕法冶金相結(jié)合，對報(bào)廢電池中的有價(jià)金屬進(jìn)行回收。TedjarF等將破碎處理后的報(bào)廢電池破碎產(chǎn)物經(jīng)磁選分離后，然后水解最后采用沉淀法回收鋰資源。趙存良等采用火法結(jié)合濕法的聯(lián)合工藝回收報(bào)廢鋰電池中的鋰，主要步驟為放電、預(yù)處理、堿浸、焙燒、水洗、回收。還有一些學(xué)者利用吸附法、沉浮法和灼燒法達(dá)到回收分離的目的。這些研究雖可以極大改善報(bào)廢電池的回收現(xiàn)狀，但濕法回收技術(shù)工藝較復(fù)雜，回收效率較低，且化學(xué)方法易摻入其他物質(zhì)。干法回收技術(shù)是指不通過溶液等媒介，直接實(shí)現(xiàn)材料或有價(jià)金屬的回收方法。主要包括機(jī)械分選和高溫?zé)峤夥?。OmuraY等通過將報(bào)廢電池在真空下燃燒，然后破碎篩選可以實(shí)現(xiàn)燃燒后大粒徑的鋁、銅與電池電極材料的分離。BrousselyM等將破碎處理后的報(bào)廢電池置入高溫爐中處理回收，其中包裝塑料、有機(jī)溶劑和石墨可以作為燃料，其燃燒產(chǎn)物又可提供還原氣體，但燃燒后會(huì)產(chǎn)生有毒廢氣，需要對其凈化處理才能排放。李金輝等提出了一種結(jié)合破碎，超聲波洗滌，酸浸，沉淀等方法從報(bào)廢鋰電池中回收鈷的工藝，超聲波清洗可以提高鈷的回收效率，同時(shí)還能減少能源消耗和污染。周旭等對報(bào)廢鋰電池中負(fù)極材料的分離與回收進(jìn)行了研究，回收工藝為錘振破碎、振動(dòng)篩分、氣流分選，研究發(fā)現(xiàn)，銅的粒度越小純度越高，最終銅的回收率可達(dá)95.2%。張濤等分別對報(bào)廢鋰電池進(jìn)行濕法破碎和干法破碎，通過比較發(fā)現(xiàn)干法破碎能實(shí)現(xiàn)報(bào)廢電池的選擇性破碎，鈷氧化物和石墨電極材料不需過分粉碎能從銅箔鋁箔基材上分離出來。王澤峰采用粗碎結(jié)合超聲波攪拌清洗分離報(bào)廢電池中的電極材料，研究了溫度和時(shí)間對超聲波清洗效果的影響。裴鋒等將報(bào)廢電池正負(fù)極極片均裁剪成11cm的方片。將裁剪成方片后的負(fù)極極片置于60℃的熱水中，持續(xù)攪拌并間歇性的施以超聲波振蕩，處理2-5h后經(jīng)篩分可得到銅片和負(fù)極活性材料。將裁剪后的正極極片經(jīng)300℃高溫處理2-5h后然后通過篩分便可得到鋁箔。干法回收技術(shù)不經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，而且易實(shí)現(xiàn)批量化處理，是實(shí)現(xiàn)報(bào)廢電池金屬分離的初始階段，也是實(shí)現(xiàn)報(bào)廢動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵步驟。目前對于報(bào)廢電池中有價(jià)金屬的提取以及化學(xué)深度處理部分的研究過程已相當(dāng)成熟，對于這部分的內(nèi)容完全可以借鑒，但對報(bào)廢電池的物理預(yù)處理部分卻研究不多，雖然也有些學(xué)者作了部分研究，但基本都是為了后續(xù)化學(xué)處理的需要做了簡單的一些研究，尤其對電池的回收預(yù)處理方案沒有作詳細(xì)的研究。而物理預(yù)處理過程易于實(shí)現(xiàn)大批量工業(yè)化處理，是實(shí)現(xiàn)對報(bào)廢動(dòng)力電池全面綜合回收的前提，而且對提高回收材料的附加值十分關(guān)鍵。因此，對報(bào)廢動(dòng)力電池回收預(yù)處理過程進(jìn)行研究，是其資源化回收過程中最為關(guān)鍵的部分，對實(shí)現(xiàn)報(bào)廢動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化回收再利用，具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。三、本課題研究內(nèi)容及目標(biāo)（結(jié)合所要研究的內(nèi)容，有針對性，不少于500字）隨著動(dòng)力電池報(bào)廢大潮的即將到來，動(dòng)力電池回收管理體系和回收產(chǎn)業(yè)亟需建立。本文通過對新能源汽車蓄電池回收技術(shù)進(jìn)行分析，通過明晰新能源汽車蓄電池類型及使用壽命與性能，并闡述了廢舊動(dòng)力電池對環(huán)境及人體帶來的危害，表明了新能源汽車蓄電池會(huì)后的必要性，并就新能源汽車蓄電池回收與利用展開套路，分析了主要回收方法及回收關(guān)鍵技術(shù)分析，并列舉了常見動(dòng)力蓄電池稀有金屬的提煉方法，最后提出了動(dòng)力電池回收相關(guān)的安全保護(hù)措施，報(bào)廢動(dòng)力電池拆卸的關(guān)鍵是安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)，運(yùn)輸和存儲(chǔ)主要是避免擠壓、碰撞，防止泄漏，做好絕緣防護(hù)并控制好環(huán)境溫度和濕度。動(dòng)力電池的物理分離通常包括放電預(yù)處理、解體、破碎等過程，動(dòng)力電池包和模塊的拆解已有相應(yīng)的規(guī)范要求，單體電池的解體有一定的安全隱患，可通過放電預(yù)處理、液氮降溫保護(hù)、采用自動(dòng)拆解設(shè)備等方式來解決。為廢舊新能源動(dòng)力電池回收提供一定的參考與借鑒。四、本課題研究方法（思路明確、清晰，方法正確，不少于200字）1.文獻(xiàn)分析法查閱國內(nèi)外新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收處理技術(shù)研究現(xiàn)狀，總結(jié)歸納新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，為后文分析闡述提供一定的理論支撐。2.對比分析法通過對比新能源汽車動(dòng)力鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池進(jìn)行分析，得出當(dāng)下新能源汽車的發(fā)展趨勢，然后針對新能源汽車電池回收處理技術(shù)展開具體討論，并給出了相應(yīng)的回收處理措施。五、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度安排2022.1.05——2022.1.15：查閱文獻(xiàn)資料，選擇研究方向，確定論文題目2022.1.16——2022.1.30：完成選題表、任務(wù)書和開題報(bào)告；2022.2.1——2022.3.18：檢索回顧相關(guān)文獻(xiàn)資料，收集相關(guān)數(shù)據(jù)和案例，完成論文初稿；2022.3.19——2022.4.15：在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成論文的修改，并最終定稿。六、參考文獻(xiàn)（列出不少于10篇）[1]郭天祿,程怡,高強(qiáng).基于對新能源汽車鋰電池回收處理的研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2022(06):155-157.DOI:10.19475/ki.issn1674-957x.2022.06.049.[2]王薛淄.動(dòng)力蓄電池回收以新能源汽車退役電池為主[N].消費(fèi)日報(bào),2022-02-25(A01).DOI:10.28866/ki.nxfrb.2022.000239.[3]高松.新能源汽車電池的回收與利用[J].環(huán)境技術(shù),2021(S1):127-129.[4]張文英.新能源汽車動(dòng)力電池的回收處理研究[J].化工管理,2021(27):73-74.DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.27.035.[5]郭苑,祁春玉.車用動(dòng)力電池回收利用政策及標(biāo)準(zhǔn)分析[J].汽車實(shí)用技術(shù),2021,46(15):177-180+194.DOI:10.16638/ki.1671-7988.2021.015.049.[6]閆海,李洪銳.新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收機(jī)制的問題及建議[J].交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2021,31(02):9-13.[7]趙光金.鋰離子電池電解液回收處理技術(shù)進(jìn)展及展望[J].電源技術(shù),2020,44(01):139-141.[8]路小彬,張杰,趙增懿.新能源車舊電池再生利用技術(shù)分析[J].化工管理,2019(25):42-43.[9].新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用調(diào)研報(bào)告[J].廣西節(jié)能,2019(01):22-23.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1276761汽車蓄電池的分類及使用壽命與性能 371901.1動(dòng)力蓄電池的類型 3147441.2汽車動(dòng)力蓄電池類型的使用壽命和性能 3170711.2.1動(dòng)力蓄電池的性能 312251.2.2動(dòng)力蓄電池的使用壽命影響因素分析 5245241.3廢舊動(dòng)力蓄電池對環(huán)境和人體的污染和危害 6323821.3.1廢舊動(dòng)力蓄電池對環(huán)境的污染和危害 661781.3.2廢舊動(dòng)力蓄電池對人體的危害 669672汽車動(dòng)力蓄電池的回收利用和流通管理 7200722.1怎樣做好汽車動(dòng)力廢舊電池的回收利用 7149042.1.1濕法回收 7303512.1.2干法回收 7210952.1.3其它方法 770952.2汽車動(dòng)力蓄電池稀有金屬的提煉 8150852.2.1化學(xué)浸出法 8304112.2.2溶劑萃取法 856062.2.3化學(xué)沉淀法 889302.2.4生物浸出法 9219393回收提煉動(dòng)力蓄電池的安全措施 996973.1報(bào)廢動(dòng)力電池的拆卸 9229463.2報(bào)廢動(dòng)力電池的運(yùn)輸 10304483.3報(bào)廢動(dòng)力電池的存儲(chǔ) 10176694.總結(jié) 1014775參考文獻(xiàn) 111汽車蓄電池的分類及使用壽命與性能1.1動(dòng)力蓄電池的類型在新能源汽車的研發(fā)過程中，動(dòng)力電池是一個(gè)非常重要的部件，如果不能給動(dòng)力電池足夠的幫助，就會(huì)給新能源汽車帶來嚴(yán)重的困難。電池是動(dòng)力電池的重要組成部分。一般來說，電池是清潔電動(dòng)汽車操作系統(tǒng)的唯一動(dòng)力來源。磷的產(chǎn)生有很多種類，包括鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰電池等等。在應(yīng)用過程中，電池本身可以儲(chǔ)存更多的電力，并促進(jìn)新能源汽車的搜索過程，以實(shí)現(xiàn)更順暢的啟動(dòng)和駕駛效果。1.2汽車動(dòng)力蓄電池類型的使用壽命和性能1.2.1動(dòng)力蓄電池的性能目前常用的或正處在開發(fā)階段的儲(chǔ)能蓄電池包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池。本文以常見的鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池為例進(jìn)行性能分析，并給出了響應(yīng)性能參數(shù)進(jìn)行對比。（1）鉛酸電池性能在眾多電池中，以鉛酸電池歷史最為長遠(yuǎn)，從人類對蓄電池研究之初至現(xiàn)在，鉛酸蓄電池已經(jīng)歷了150年的歷史，人類在鉛酸蓄電池研究領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)已相當(dāng)成熟。先鉛酸電池具有價(jià)格低廉、材料易獲取、性能穩(wěn)定、技術(shù)成熟度高、能夠承受大電流放電功能、適合于各種氣候環(huán)境等多種優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛應(yīng)用于交通、通信和軍事部門，為經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門做出了重大貢獻(xiàn)，其重要性不言而喻。鉛蓄電池通過與正極和負(fù)極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(反應(yīng)是可逆的)來完成電池的充電和放電過程。鉛酸蓄電池的電極編碼主要是鉛粉和2PbSO2，硫酸水溶液用作電解液。反應(yīng)方程式如下：負(fù)極反應(yīng)：PbSO2+3H++HSO4-→PbSO4+2H2O正極反應(yīng)：Pb+HSO4-→PbSO4+H++2e-電池反應(yīng)：Pb+PbSO2+2H-+2HSO4-→2PbSO4+2H2O現(xiàn)階段，制約我國鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素主要集中在三個(gè)方面，首先，某些不良企業(yè)違反國家相應(yīng)法律規(guī)定，私自違法從事報(bào)廢鉛酸蓄電池回收管理工作，大量的廢舊鉛酸蓄電池通過非法途徑，進(jìn)入回收渠道，導(dǎo)致正規(guī)的鉛酸蓄電池回收企業(yè)在競爭過程中明顯處于劣勢。其次，一些不良商家私自生產(chǎn)非法鉛酸蓄電池和再生鉛酸蓄電池，由于技術(shù)水平落后，使一些技術(shù)水平較差的劣質(zhì)電池流入市場，導(dǎo)致正規(guī)企業(yè)的市場空間遭到擠壓，損害了我國鉛酸蓄電池市場的健康發(fā)展。第三，一些規(guī)模較小的鉛酸蓄電池生產(chǎn)企業(yè)，由于技術(shù)技術(shù)和資金力量不足，無法加電池，生產(chǎn)過程當(dāng)中的污染降到最低，并且由于企業(yè)規(guī)模較小使先進(jìn)的電池生產(chǎn)技術(shù)得不到推廣，限制了該行業(yè)的發(fā)展。（2）鎳氫電池（Ni/H）性能實(shí)際上，鎳氫電池大約從1988年開始使用，1990年開始在全國范圍內(nèi)生產(chǎn)。這種電池比具有不同特性的鉛酸電池要好，但其成本也較高。某些類型的鎳氫電池具有高回收率，快速充電，高容量和大功率，范圍更廣的溫度可以滿足混合動(dòng)力汽車的工作條件，目前在市場上廣泛用于各種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。同時(shí)，這種電池廣泛用于家用產(chǎn)品，例如電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車等。電極極片中采用燒結(jié)式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等工藝手段將活性物質(zhì)進(jìn)行添加，采用的工藝不同，電極的含量和電流放電能力都有很大不同，依據(jù)使用的行業(yè)不同，為一般公眾使用的電池多數(shù)使用拉漿式負(fù)極、泡沫鎳式正極組成的電池。反應(yīng)方程式如下：負(fù)極反應(yīng)：N(OH)2+OH-→NOOH+H2O+e-正極反應(yīng)：M+H2O+e-→MHx+OH-電池反應(yīng)：M+Ni(OH)2→MHx+NiOOH時(shí)至今日，鎳氫電池的生產(chǎn)技術(shù)已日趨完善，在國際市場上流通的鎳氫電池?cái)?shù)量大概有七億只左右，其中日本相關(guān)產(chǎn)品一直占據(jù)鎳氫電池制造產(chǎn)業(yè)的龍頭地位，美、德也緊隨其后，多年來在鎳氫電池的生產(chǎn)技術(shù)上取得了長足的進(jìn)步。而我國在生產(chǎn)鎳氫電池方面具有巨大的潛力，這是由于我國境內(nèi)該電池的主要原材-稀土金屬資源儲(chǔ)量巨大，約占全世界總量的八成以上。在多年的科學(xué)研究下，我國鎳氫電池生產(chǎn)技術(shù)也日趨完善。由于，鎳氫電池與鋅錳電池級(jí)、鎳電池之間能夠交叉式利用，因此，未來圓形電池的主要發(fā)展方向是具有一定規(guī)格的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，方形電池的發(fā)展方向則適用于給電動(dòng)汽車提供能源供應(yīng)。（3）鋰離子電池性能由于鋰電池自帶的保護(hù)板可以對每一個(gè)電池單體進(jìn)行精確的監(jiān)測，因而鋰電池具有低能耗、智能管理、充放電保護(hù)、溫度控制、過電流及短路保護(hù)、鎖定自動(dòng)恢復(fù)以及均衡充電等諸多優(yōu)點(diǎn)，這樣可以保證電池壽命盡可能的延長。這與其他類型的電池有關(guān)，如鉛酸電池存在的使用過程當(dāng)中，電池一致性和充電器等原因造成的過充或過放問題。但是它的缺點(diǎn)也很明顯其一是價(jià)格比普通電池更昂貴其二是具有一定的安全隱患。首先，具有相同電壓和電容的首個(gè)電刷電池的價(jià)格僅為鋰離子動(dòng)力電池價(jià)格的四分之一。但是，相信在不久的將來，隨著鋰電池技術(shù)的不斷成熟，相應(yīng)的價(jià)格將會(huì)降低，并且傳統(tǒng)的鉛酸電池由于制造工藝相對落后而將隨著人工成本的增加而得到改善，最終將導(dǎo)致鋰電池的性能價(jià)格比高于鉛酸電池。另外，在安全性方面：鋰電池使用劣質(zhì)材料時(shí)具有較高的儲(chǔ)能和穩(wěn)定性，這引起人們對其安全性的廣泛關(guān)注。日本著名的電子公司三洋和索尼將鋰電池的爆炸概率控制在40ppb之內(nèi)，大約是十億分之一。由于鋰電動(dòng)汽車的存儲(chǔ)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過手機(jī)和筆記本電腦，因此鋰動(dòng)力電池的安全控制更加嚴(yán)格。目前，鈷酸鋰電池和三元材料電池具有重量輕，體積小的優(yōu)點(diǎn)，但是用在電動(dòng)汽車的能源供給上，并不容易。未來，鋰離子電池的主要發(fā)展將集中在錳酸鋰混合穩(wěn)定和磷酸鐵鋰鋰離子電池。表1.1幾種常用動(dòng)力蓄電池性能對比蓄電池類型電壓/V比能量/（Wh/kg）比功率/（w/kg）體積比能量（wh/L）循環(huán)次數(shù)/次每月自放電率/20℃價(jià)格/(元/kWh）鉛酸電池2.030-45150-40060-80300-5004%-5%540鎳氫電池1.260-80160-230150-200500-100030%-50%2030-2700鋰電池3.2-3.9100-150200-400200-300500-2000<5%3380-40601.2.2動(dòng)力蓄電池的使用壽命影響因素分析電池本身設(shè)計(jì)所造成的影響。續(xù)航時(shí)間的長短，電池本身的設(shè)計(jì)是內(nèi)因，用戶的使用方式是外因。電池的壽命因設(shè)計(jì)而異。電池開發(fā)商的電池投資成本很大程度上決定了電池質(zhì)量。在為新能源汽車設(shè)計(jì)電池的過程中，電池正負(fù)極頭材料的配比和選擇是主要環(huán)節(jié)，電池正負(fù)極材料的不同使得電池性能不同。例如，如果正負(fù)電極材料含有額外的磁性材料，這些磁性物質(zhì)在使用電池之前會(huì)留下安全風(fēng)險(xiǎn)。這些磁性試劑會(huì)顯著降低電池容量密度并顯著影響電池壽命。電池制造工藝的影響。除了電池的設(shè)計(jì)，電池制造過程中的工藝質(zhì)量也是影響電池壽命的重要因素。電池制造商在電池制造過程中沒有詳細(xì)討論過電池，導(dǎo)致電池可能出現(xiàn)各種問題。比如電池污泥分布不均勻，導(dǎo)電物質(zhì)和粘合劑的嵌入聚合分散不充分，影響電子的流動(dòng)。此外，電池極柱的卷制還要考慮到電池制造工藝水平，封口密度過高或過低，都嚴(yán)重?fù)p害電池性能和使用壽命。電池通風(fēng)口的設(shè)計(jì)也必須科學(xué)合理地分布，一些新能源汽車在安裝電池時(shí)由于裝配方法不當(dāng)，導(dǎo)致其他設(shè)備堵塞了電池的通風(fēng)口，在電池運(yùn)行過程中，熱量無法排出，久而久之電池看起來就像是鼓包、褶皺等一系列缺陷，嚴(yán)重降低電池壽命。（3）電池使用和環(huán)境影響。當(dāng)操作方法及其所處的環(huán)境是構(gòu)成電池壽命的重要外部因素時(shí)。用戶的電池使用情況直接決定了電池使用周期的長短，電池所處的環(huán)境也直接影響電池的壽命。研究認(rèn)為，我國新能源汽車故障的主要原因是電池問題，導(dǎo)致電池故障的主要因素是不正確使用和缺乏電池的維護(hù)和保養(yǎng)。1.3廢舊動(dòng)力蓄電池對環(huán)境和人體的污染和危害1.3.1廢舊動(dòng)力蓄電池對環(huán)境的污染和危害動(dòng)力蓄電池處理不當(dāng)，危害也很大。它不僅破壞環(huán)境，還會(huì)引起人體中毒，對人體健康造成嚴(yán)重影響。隨心所欲地將電池丟棄在土壤中，電池隨著時(shí)間的推移而腐爛，污染了與一個(gè)人一生用水量相對應(yīng)的水體，它可以使一平方米被污染且難以清潔的土壤恢復(fù)原狀。中國的電池產(chǎn)量和消費(fèi)量都很高。如果中國每個(gè)人一年扔2塊電池，這些電池可以污染超過1.5億杯水，相當(dāng)于中國西湖水總體積的10倍，還可以導(dǎo)致2600(k)的國家失去使用價(jià)值。電池和普通碎片一起埋在地下一段時(shí)間，電池內(nèi)部的物質(zhì)，如重金屬元素、化合物、鹽類等有害物質(zhì)，消失在土壤中，先污染地下水，再污染植物、牲畜、魚蝦，破壞地球生物的棲息地，對人體健康造成永久性傷害。1.3.2廢舊動(dòng)力蓄電池對人體的危害電池中含有的對人體危害最大的元素有:汞、銼、鉛、伐木、鎳。本質(zhì)上是水銀，我們通常稱之為‘水銀’。汞中毒大多是慢性的，汞蒸氣和汞化合物被吸入人體，長期量大的情況下，會(huì)引發(fā)神經(jīng)異常，牙齒牙眼發(fā)炎，頭痛顫抖等癥狀。急性汞中毒會(huì)引發(fā)發(fā)燒、頭痛、惡心、嘔吐、精神失常。更嚴(yán)重的是腎衰竭這種危及生命的原因。鶴嘴鋤通過飲用水或吸入煤煙這種伐木元素進(jìn)入人體，很快出現(xiàn)中毒癥狀，類似于急性腸胃炎，惡心、嘔吐、腹痛腹瀉、全身無力甚至引起腎臟疾病，引起骨質(zhì)疏松和骨折。鉛進(jìn)入人體后，越積越多，難以代謝和分泌，可導(dǎo)致貧血，使神經(jīng)紊亂，干擾腎功能和生殖功能。鎳是致癌的，對水生生物有明顯的危害，鎳鹽會(huì)引起過敏性皮疹。鋰中毒危及心臟，通常會(huì)導(dǎo)致心律不齊、循環(huán)系統(tǒng)問題和腎臟疾病，如腎衰竭。2汽車動(dòng)力蓄電池的回收利用和流通管理2.1怎樣做好汽車動(dòng)力廢舊電池的回收利用2.1.1濕法回收電池中的部分金屬、金屬化合物能夠溶于酸，根據(jù)這個(gè)原理，便有了濕法冶金回。在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)之中，這種方法應(yīng)用得十分廣泛。濕法回收是通過硫酸浸泡電池，讓其中可溶性金屬溶解于硫酸溶液中，然后再從硫酸鹽溶液中電解出重金屬。巴西的科學(xué)家建議，鋅錳電池應(yīng)該被分解、壓碎和溶解，方法是用水清洗電池內(nèi)部的氫氧化鉀，然后進(jìn)行浸出，將鋅和錳沖洗出來。中國有關(guān)科學(xué)家也開發(fā)了一種用氨浸出去除重金屬的鋅錳電池，但這種小規(guī)模處理方式更好，對于大規(guī)模和工業(yè)化處理還有許多問題需要解決。2.1.2干法回收干法回收技術(shù)，俗稱火法或煙法，先將電池過篩，然后在600~800℃的高溫下烘烤，使電池中的金屬經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)，最終蒸發(fā)，然后冷凝。采用這種方法，成本通常高于濕法。需要先打磨粉碎廢舊電池，然后放入到爐中進(jìn)行加熱，先讓金屬汞揮發(fā)出來，然后繼續(xù)升高溫度，讓金屬鋅也揮發(fā)出來，并進(jìn)行回收。鐵和錳融進(jìn)行合成合而成為錳鋼合金，這是煉鋼所需的材料。這種方法發(fā)生在大氣中，空氣參與了行動(dòng)，所以過程長，污染大，需要改進(jìn)。干法回收是利用不同金屬氧化物熔沸點(diǎn)不同的原理，通過不同的溫度進(jìn)行高溫加熱，依次逐漸分離出來，從而實(shí)現(xiàn)分離回收的目的。根據(jù)我國科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，150mmHg真空度下，通過控制不同溫度可以對汞和鋅進(jìn)行冷凝蒸出，以此來實(shí)現(xiàn)分離回收。但是其中缺陷是無法大批量地處理回收，因?yàn)椴捎眠@種辦法分離回收鋅錳電池時(shí)，電池中的碳棒及有機(jī)雜質(zhì)會(huì)受到影響，從而讓回收工作變得相當(dāng)困難。2.1.3其它方法首先，廢舊電池被用于建筑材料。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在短時(shí)間內(nèi)處理大量的廢舊電池，并且通過廢舊電池與混凝土混合處理不僅可以處理大量的廢舊電池，還可以節(jié)省一些砂石材料，但是這種處理方法并不合理，廢舊電池的資源沒有得到充分利用。鋅錳電池也可以用氧化錳細(xì)菌處理。將廢電池的碳芯與還原劑一起放入酸性水中，加入藻帶微生物溶液和錳的氧化菌。在1-3天的浸出后，二氧化錳的黑色沉淀被除去，并可用于電池的生產(chǎn)。這種處理方法可以更好的還原二氧化錳。但這種方法的缺點(diǎn)是回收處理時(shí)間長，只能回收二氧化錳，其他元素?zé)o法回收，有一定的局限性。2.2汽車動(dòng)力蓄電池稀有金屬的提煉2.2.1化學(xué)浸出法化學(xué)浸出法是目前前景較好的一類回收方法，化學(xué)浸出原理即選擇性浸出，利用某種溶劑將電池的正負(fù)極材料中的一種或幾種浸出，以獲得含有有價(jià)值金屬離子的浸提液，然后處理浸提液，從而回收有價(jià)貴金屬。在第一步浸出有兩種方法，直接酸浸和堿浸-酸浸，在直接酸浸中，一般會(huì)加入過氧化氫加速溶解，在該方法中鋁箔會(huì)與正極材料一同溶解進(jìn)入溶液中，此時(shí)溶液中會(huì)含有三價(jià)鋁離子，而一般在回收過程中是不會(huì)特別對鋁進(jìn)行回收的會(huì)造成一定的浪費(fèi)和污染，而在堿浸-酸浸法中會(huì)使用氫氧化鈉等強(qiáng)堿將鋁溶出，再通過調(diào)節(jié)pH等方法將鋁以氫氧化鋁的形式進(jìn)行回收，隨后的酸浸與直接酸浸的條件一樣，在這種方法中，即回收了鋁又避免了鋁離子對后續(xù)流程可能的一些干擾，但該方法成本較直接酸浸法略高。對于浸出液，處理方法有很多，有離子交換法、溶劑萃取法、電化學(xué)法、化學(xué)沉淀法、鹽析法等。這幾種方法各有利弊，下面將對這些方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。一般化學(xué)浸出法工藝簡單，成本較，效率高，污染小，但對過程控制較為嚴(yán)格，同時(shí)處理能力也較弱。2.2.2溶劑萃取法溶劑萃取法目前是一種廣泛應(yīng)用的分離和回收多股電池金屬元素的方法，其原理是使用有機(jī)溶劑和瀝濾液目標(biāo)離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，然后使用合適的有機(jī)溶劑將其分離，以提取目標(biāo)金屬和化合物。常用的主要萃取劑有Cyanex272、AcorgaM5640、P507、D2EHPA和PC-88A?？偟膩碚f，溶劑萃取法具有條件性和分離效果好的優(yōu)點(diǎn)，酸浸溶劑萃取法是工業(yè)上處理廢舊鋰電池的主流工藝。然而，其能耗高，清洗過程復(fù)雜，提取器的選擇和提取條件的優(yōu)化仍然是該領(lǐng)域研究的核心，以實(shí)現(xiàn)更高效、環(huán)保和可回收的結(jié)果。2.2.3化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法是將廢新能源電池預(yù)處理后，經(jīng)溶解、酸溶后獲得鈷、鋰離子溶液，加入沉淀劑沉降主要目標(biāo)金屬鈷、鋰等，一般沉淀過程為經(jīng)過初步除雜后先將鈷元素沉淀后，再調(diào)節(jié)酸堿度將鋰和鋁沉淀下來，從而達(dá)到金屬的分離。鈷和鋰的回收率最高可達(dá)到99%。化學(xué)沉淀法處理量大，主要金屬的回收率較高，控制pH值可以實(shí)現(xiàn)金屬的分離，回收率高，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，但容易受雜質(zhì)離子干擾，工藝較復(fù)雜，過程控制尤其是酸堿度的控制需要較高精確度。因此，工藝的關(guān)鍵是選擇選擇性更高的沉淀，并進(jìn)一步優(yōu)化工藝條件，控制有價(jià)金屬離子的沉淀順序，提高產(chǎn)品的純度。2.2.4生物浸出法隨著科技的發(fā)展，生物冶金技術(shù)具有高效、環(huán)保、低成本的優(yōu)勢，有著更好的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景。生物浸出是細(xì)菌氧化，使金屬以離子的形式進(jìn)入溶液。目前，生物浸出被廣泛用于處理低質(zhì)量的礦石和尾礦，其中最常用和最成熟的是處理低質(zhì)量的硫化銅。近年來，一些科學(xué)家研究了使用生物浸出方法來沖洗有價(jià)值的金屬，以廢棄新能源電池。然而，在生物浸出電極材料中使用酸性碘油是當(dāng)前浸出系統(tǒng)中相對較新的方法，其具有低能耗和基本污染的優(yōu)點(diǎn)——然而，這種方法也存在有效菌株的選擇、培養(yǎng)周期長和復(fù)雜的優(yōu)化控制條件等問題。此外，該方法的主要金屬(鈷、鋰等)的浸出率。)比較低，工業(yè)化大規(guī)模加工有一定的局限性。3回收提煉動(dòng)力蓄電池的安全措施3.1報(bào)廢動(dòng)力電池的拆卸回收廢棄電動(dòng)汽車中的鋰離子電池，保護(hù)安全和保護(hù)環(huán)境是拆解階段的關(guān)鍵。各大汽車制造商都在安全防護(hù)和拆解設(shè)備制作的電動(dòng)汽車維修手冊中規(guī)定了拆卸高壓電池時(shí)使用高壓手套、絕緣鞋、護(hù)目鏡、絕緣帽和絕緣工具。為確保人員安全，嚴(yán)禁非專業(yè)和非高壓安全培訓(xùn)人員對高壓動(dòng)力電池進(jìn)行放電。在對高壓蓄電池放電之前，必須將警告信號(hào)放置在地面或車輛附近的可見位置，檢查高壓蓄電池是否泄漏和損壞，并確保車鑰匙處于鎖止檔位。斷開12V電源；當(dāng)高壓部件已經(jīng)打開或插頭已經(jīng)拔出時(shí)，用多功能表測量，指示電壓低于36V，然后才能進(jìn)行下一步操作。拆卸動(dòng)力電池的步驟是:首先抬起車輛，取下電池周圍的保護(hù)罩；然后斷開電池連接器，拆下電池粘合板和部分螺栓，然后將電池倉放在電池底部，拆下剩余的螺栓，取出電池。3.2報(bào)廢動(dòng)力電池的運(yùn)輸鋰離子電池報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)比較大，尤其是在運(yùn)輸過程中。電池相互擠壓碰撞，導(dǎo)致外殼破裂，電解液滲出，進(jìn)入自然環(huán)境，對人體健康造成直接威脅。此外，如果運(yùn)輸遇到壓縮和沖擊，正負(fù)柱連接短路，存在爆炸、火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致安全隱患。在運(yùn)輸報(bào)廢點(diǎn)火電池的過程中，應(yīng)在避免陽光直射和環(huán)境溫度調(diào)節(jié)不高于40℃的情況下，避免碰撞沖擊損壞電動(dòng)電池外殼；電池的正負(fù)高壓端口必須絕緣，以避免電池工作時(shí)外部短路。如果電池外殼損壞，需要將其存放在專門的容器中，然后進(jìn)行運(yùn)輸，而對于處于極高風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的電動(dòng)鋰離子電池，如何正確處置和處理，以及使用什么樣的運(yùn)輸套件，仍然沒有等效的標(biāo)準(zhǔn)。3.3報(bào)廢動(dòng)力電池的存儲(chǔ)報(bào)廢的電動(dòng)電池在儲(chǔ)存過程中還會(huì)引起放熱反應(yīng)，儲(chǔ)存不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致電池外殼損壞、電解液泄漏、嚴(yán)重自燃、爆炸等安全問題。根據(jù)GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，蓄電池儲(chǔ)存場所應(yīng)滿足C-Level二級(jí)消防等級(jí)的要求，并配備防雨防水、密閉防爆等設(shè)施。同時(shí)，針對鋰離子電池廠房、倉庫等建筑