電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池單體拆解技術(shù)規(guī)范

10范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池單體拆解的術(shù)語(yǔ)和定義、要求和作業(yè)程序。用鋰離子蓄電池單體的拆解工作可參照?qǐng)?zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)性引用文件用于本文件。但凡不注日期引用文件，其最版本〔包括全部的修改單〕適用于本文件。GB5085.7危急廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)通則GB18597危急廢物，貯存污染掌握標(biāo)準(zhǔn)GB18599一般工業(yè)固體廢物，貯存處置場(chǎng)污染掌握標(biāo)準(zhǔn)GB/T19596電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)HJ2025危急廢物收集貯存運(yùn)輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T2900.41 電工術(shù)語(yǔ)原電池和蓄電池術(shù)語(yǔ)和定義GB/T19596和GB/T2900.41界定的以及以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。拆解dismantling鋰離子蓄電池單體進(jìn)展解體的作業(yè)，包括用于材料回收和構(gòu)造分析兩種場(chǎng)景的拆解。材料回收用鋰離子蓄電池單體拆解一般要求被拆解電池應(yīng)由具有國(guó)家法律法規(guī)規(guī)定的相關(guān)資質(zhì)的正規(guī)制造商生產(chǎn)。電池拆解應(yīng)依據(jù)電池生產(chǎn)企業(yè)供給的電池信息或拆解手冊(cè)，制定拆解作業(yè)程序或拆解作業(yè)指導(dǎo)書，進(jìn)展安全拆解。可承受機(jī)械或自動(dòng)化拆解方式，以提高拆解效率及安全性。裝備要求拆解操作間中應(yīng)具備阻燃、消防及氣體處理裝置，并具備溫度、濕度掌握功能。拆解人員應(yīng)配備絕緣手套、防機(jī)械損害手套、安全帽、絕緣鞋〔靴、防護(hù)面罩等安全防護(hù)裝備。場(chǎng)地要求設(shè)施、應(yīng)急設(shè)施等。拆解場(chǎng)地及拆解得到的材料或部件儲(chǔ)存場(chǎng)地應(yīng)具有環(huán)保防范設(shè)施，如廢水處理系統(tǒng)和廢氣處理系統(tǒng)等。拆解場(chǎng)地及拆解得到的材料或部件儲(chǔ)存場(chǎng)地應(yīng)具備人員安康防范設(shè)施，如空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置等。拆解場(chǎng)地及拆解得到的材料或部件儲(chǔ)存場(chǎng)地應(yīng)遠(yuǎn)離人員休息區(qū)100米以上。安全要求人員安全拆解作業(yè)前，作業(yè)人員應(yīng)穿戴安全防護(hù)裝備。作業(yè)人員應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)學(xué)問(wèn)并經(jīng)過(guò)培訓(xùn)。拆解安全拆解過(guò)程應(yīng)先檢查拆解設(shè)備的狀態(tài)和待拆解電池的狀態(tài)。拆解過(guò)程應(yīng)依據(jù)制定的拆解作業(yè)程序或作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)展。可依據(jù)拆解需要將電池放電以提高拆解安全性。儲(chǔ)存安全收集的廢液、廢棄物，應(yīng)依據(jù)GB5085.7定：屬于危急廢物，應(yīng)依據(jù)GB18597HJ2025資質(zhì)單位進(jìn)展處理。b〕屬于一般固體廢物，應(yīng)依據(jù)GB18599的要求執(zhí)行。拆解后的可回收材料應(yīng)承受相應(yīng)的容器分類儲(chǔ)存、標(biāo)識(shí)。存儲(chǔ)場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)擺放規(guī)章整齊，穩(wěn)定靜置，且儲(chǔ)存量應(yīng)小于儲(chǔ)存場(chǎng)地的規(guī)定最大負(fù)荷的80%。存儲(chǔ)場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)配備有消防設(shè)施，報(bào)警設(shè)施，應(yīng)急措施等安全防范設(shè)施。儲(chǔ)存溫度25℃±10℃。工藝流程材料回收用動(dòng)力蓄電池單體的拆解作業(yè)可按圖1進(jìn)展，企業(yè)可依據(jù)自身技術(shù)路線，省略“預(yù)處理”、“碎片處理獲得材料”和“后處理”程序。將鋰離子蓄電池單體放置于裂開裝置中，進(jìn)展裂開過(guò)程。b〕將碎片進(jìn)展處理，獲得可用于回收的材料。c〕將材料依據(jù)類型進(jìn)展分選和歸類。d〕將歸類后的材料進(jìn)展后處理，獲得進(jìn)一步產(chǎn)物。e〕將分類后的材料依據(jù)4.4.3的要求進(jìn)展儲(chǔ)存。圖1材料回收用鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程圖5構(gòu)造分析用鋰離子蓄電池單體拆解一般要求被拆解電池應(yīng)由具有國(guó)家法律法規(guī)規(guī)定的相關(guān)資質(zhì)的正規(guī)制造商生產(chǎn)。電池拆解應(yīng)依據(jù)電池生產(chǎn)企業(yè)供給的電池信息或拆解手冊(cè)，制定拆解作業(yè)程序或拆解作業(yè)指導(dǎo)書，進(jìn)展安全拆解?？稍诒ＷC部件構(gòu)造完整性和分析結(jié)果準(zhǔn)確性的前提下，承受半自動(dòng)化關(guān)心的拆解方式，以提高拆解效率及安全性。裝備要求拆解過(guò)程應(yīng)配備惰性氣氛環(huán)境下的拆解工作臺(tái)及惰性或真空的部件轉(zhuǎn)移裝置，并應(yīng)具備相關(guān)電性能測(cè)試儀器，對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)展測(cè)量評(píng)估，以判定電池的安全性及可拆解性。拆解過(guò)程中作業(yè)人員應(yīng)配備絕緣手套、防護(hù)面罩等安全防護(hù)裝備。場(chǎng)地要求設(shè)施、應(yīng)急設(shè)施等。拆解場(chǎng)地及拆解得到的材料或部件儲(chǔ)存場(chǎng)地應(yīng)具有環(huán)保防范設(shè)施，如廢水處理系統(tǒng)和廢氣處理系統(tǒng)等。拆解場(chǎng)地及拆解得到的材料或部件儲(chǔ)存場(chǎng)地應(yīng)具備人員安康防范設(shè)施，如空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置等。拆解場(chǎng)地及拆解得到的材料或部件儲(chǔ)存場(chǎng)地應(yīng)遠(yuǎn)離人員休息區(qū)100米以上。安全要求人員安全拆解作業(yè)前，作業(yè)人員應(yīng)穿戴安全防護(hù)裝備。作業(yè)人員應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)學(xué)問(wèn)并經(jīng)過(guò)培訓(xùn)。拆解安全拆解過(guò)程應(yīng)先檢查拆解設(shè)備的狀態(tài)和待拆解電池的狀態(tài)。拆解過(guò)程應(yīng)依據(jù)制定的拆解作業(yè)程序或作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)展。儲(chǔ)存安全收集的廢液、廢棄物，應(yīng)依據(jù)GB5085.7定：屬于危急廢物，應(yīng)依據(jù)GB18597HJ2025資質(zhì)單位進(jìn)展處理。屬于一般固體廢物，應(yīng)依據(jù)GB18599的要求執(zhí)行。拆解后待分析材料應(yīng)承受相應(yīng)的容器分類儲(chǔ)存、標(biāo)識(shí)，并保持枯燥或無(wú)氧環(huán)境以保證分析結(jié)果準(zhǔn)確。存儲(chǔ)場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)擺放規(guī)章整齊，穩(wěn)定靜置，且儲(chǔ)存量應(yīng)小于儲(chǔ)存場(chǎng)地的80%。存儲(chǔ)場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)配備有消防設(shè)施，報(bào)警設(shè)施，應(yīng)急措施等安全防范設(shè)施。儲(chǔ)存溫度25℃±10℃。工藝流程構(gòu)造分析用動(dòng)力蓄電池單體的拆解作業(yè)可按圖2進(jìn)展。a〕將鋰離子蓄電池單體放置于裂開裝置中，進(jìn)展裂開過(guò)程。b〕將碎片進(jìn)展處理，獲得可用于回收的材料。c〕將材料依據(jù)類型進(jìn)展分選和歸類。d〕將歸類后的材料進(jìn)展后處理，獲得進(jìn)一步產(chǎn)物。e〕將分類后的材料依據(jù)4.4.3的要求進(jìn)展儲(chǔ)存。圖2構(gòu)造分析用鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程圖附錄A〔資料性附錄〕材料回收用鋰離子蓄電池單體拆解的典型工藝流程含負(fù)壓抽離技術(shù)的材料回收工藝流程在鋰離子蓄電池的拆解過(guò)程中，負(fù)壓抽離技術(shù)能夠?qū)⒉鸾膺^(guò)程的殘留電解液含有的有機(jī)溶劑從電池單體中快速抽除，并通過(guò)廢氣處理系統(tǒng)凈化含有有機(jī)溶劑的氣體，保持拆解過(guò)程排放氣體質(zhì)量達(dá)標(biāo)。具體工藝流程為：a〕將鋰離子蓄電池單體進(jìn)展放電處理，包括外型檢查、安全性檢查、型號(hào)分類等。b〕將鋰離子蓄電池單體放置于全自動(dòng)電池拆解設(shè)備中，進(jìn)展釋放電解液、去殼、切割極耳、取出極芯等電池拆解分別分類過(guò)程。整個(gè)過(guò)程密閉負(fù)壓，配備專業(yè)粉塵及電解液廢氣處理系統(tǒng)，達(dá)標(biāo)排放。電解液、鋁殼、極耳蓋板分類回收、儲(chǔ)存。c〕將分別出的極芯，分別為正極片、隔膜、負(fù)極片三個(gè)獨(dú)立局部。d〕正、負(fù)極片分別經(jīng)過(guò)分別脫附工藝，使正、負(fù)材料分別從鋁箔和銅箔上脫附下來(lái)，然后進(jìn)展分類包裝儲(chǔ)存。A.1含負(fù)壓抽離技術(shù)的材料回收工藝流程圖含枯燥熱解技術(shù)的材料回收工藝流程在鋰離子蓄電池的拆解過(guò)程中，枯燥熱解技術(shù)能夠?qū)⒉鸾膺^(guò)程中獲得的電極、活性物質(zhì)等粉料在高溫環(huán)境下熱解，在除去雜質(zhì)的同時(shí)，能夠使集流體與活性物質(zhì)分別。具體工藝流程為：將鋰離子電池進(jìn)展放電處理，具體操作為：將裝有廢舊鋰電池的鈦籃投入到濃度為1%～2%的氯化鈉溶液浸泡池中，鹽水浸泡放電12h～24h，放電后投入水洗槽中進(jìn)展水洗，并自然晾干。將晾干后的廢舊鋰離子電池通過(guò)錘式裂開機(jī)進(jìn)展裂開。c〕將裂開料進(jìn)展分選，分選出外殼、隔膜及五金件，外殼、隔膜。d〕分選工序選出的正負(fù)極活性物質(zhì)、集流體、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，送入回轉(zhuǎn)窯枯燥熱解，溫度為450℃±50℃，高溫使集流體和活性物質(zhì)分別。e〕將熱解后的物料細(xì)裂開至粒度為0.3mm±0.05mm，并通過(guò)振動(dòng)篩進(jìn)展篩分，篩上物為銅箔及鋁箔，篩下物為含鎳鈷錳等的粉料。放電廢舊鋰電池放電裂開裂開枯燥熱解細(xì)破及篩分分選枯燥熱解細(xì)破及篩分分選銅鋁 正負(fù)極粉末A.2含枯燥熱解技術(shù)的材料回收工藝流程圖含化學(xué)萃取技術(shù)的材料回收工藝流程在鋰離子蓄電池的拆解過(guò)程中，化學(xué)萃取技術(shù)能夠使正極粉料通過(guò)溶解和萃取的過(guò)程使金屬元素分別，到達(dá)含不同金屬元素的無(wú)機(jī)鹽分類回收的目的。具體工藝流程為：a〕電池單體開路電壓要求對(duì)單體進(jìn)展放電。b〕將不帶電的電池單體放置到鹽水溶液中浸泡3-7天后取出晾干。c〕將單體電池投入到裂開機(jī)，經(jīng)剪切、高頻振動(dòng)、氣流分級(jí)，分別出金屬、塑料、粉料等。對(duì)正極粉料利用硫酸、雙氧水等進(jìn)展物料溶解，過(guò)濾得濾液，利用化學(xué)試劑對(duì)雜質(zhì)金屬除雜〔銅、鋁、鐵、鈣、鎂等〕，得富含鋰、鎳、鈷、錳的金屬溶液。對(duì)富含有價(jià)金屬溶液利用萃取劑進(jìn)展分別，得相應(yīng)的鎳、鈷、錳、鋰溶液，進(jìn)展化學(xué)反響或濃縮結(jié)晶，得硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳、磷酸鐵、碳酸鋰、氫氧化鋰等。對(duì)富含有價(jià)金屬溶液檢測(cè)分析后，依據(jù)要求補(bǔ)充相應(yīng)的金屬鹽，進(jìn)展前驅(qū)體合成，得鎳鈷錳、鎳鈷鋁、鎳鈷、鎳錳等正極材料前驅(qū)體。A.3含化學(xué)萃取技術(shù)的材料回收工藝流程圖附錄B(資料性附錄)構(gòu)造分析用鋰離子蓄電池單體拆解的典型工藝流程圓柱鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程割，快速分析正極、負(fù)極極耳與電芯。具體工藝流程為：電池根本信息的記錄，包括電池型號(hào)、尺寸、外觀狀態(tài)、荷電狀態(tài)、即時(shí)電壓、內(nèi)阻、現(xiàn)有容量等。調(diào)整電池荷電狀態(tài)至構(gòu)造分析所需要的條件。c〕對(duì)電池進(jìn)展防短路處理，承受絕緣膠帶對(duì)外部極耳進(jìn)展包覆。d〕選擇拆解場(chǎng)地，包括惰性氣氛手套箱、枯燥間等。e〕承受割管器類工具對(duì)電池正極和負(fù)極區(qū)域進(jìn)展環(huán)形切割，分別正極、負(fù)極極耳與電芯。f〕將卷繞的正負(fù)極電芯從圓柱外殼中抽出，獲得正極、負(fù)極、隔膜、電解液等部件。g〕對(duì)于正極、負(fù)極和隔膜，除去外表的殘留電解液，承受烘干、真空等方式將部件進(jìn)行枯燥處理并儲(chǔ)存。B.1圓柱鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程圖軟包鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程于容量較大的電池單體〔>10Ah〕建議放電至SOC20%后再進(jìn)展拆解。具體工藝流程為：a〕電池根本信息的記錄，包括電池型號(hào)、尺寸、外觀狀態(tài)、荷電狀態(tài)、即時(shí)電壓、內(nèi)阻、現(xiàn)有容量等。b〕調(diào)整電池荷電狀態(tài)至構(gòu)造分析所需要的條件。c〕對(duì)電池進(jìn)展防短路處理，承受絕緣膠帶對(duì)外部極耳進(jìn)展包覆。d〕選擇拆解場(chǎng)地，包括惰性氣氛手套箱、枯燥間等。e〕剪去電池極耳及上端鋁塑膜，將電極從鋁塑膜中取出。f〕將電芯中的正負(fù)極區(qū)分，獲得正極、負(fù)極、隔膜、電解液等部件。g〕對(duì)于正極、負(fù)極和隔膜，除去外表的殘留電解液，承受烘干、真空等方式將部件進(jìn)行枯燥處理并儲(chǔ)存。B.2軟包鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程圖方形硬殼鋰離子蓄電池單體拆解工藝流程〔CT〕等內(nèi)部構(gòu)造透視檢測(cè)對(duì)于容量較大的電池單體〔>10Ah〕建議放電至SOC10%后再進(jìn)展拆解。具體工藝流程為：a〕電池根本信息的記錄，包括電池型號(hào)、尺寸、外觀狀態(tài)、荷電狀態(tài)、即時(shí)電壓、內(nèi)阻、現(xiàn)有容量等。b〕調(diào)整電池荷電狀態(tài)至構(gòu)造分析所需要的條件。c〕對(duì)電池進(jìn)展防短路處理，