锂离子SSB电池生态环境论文

2025-11-17 09:29:41

摘要：锂离子动力电池的回收运用是新动力轿车展开进程中无法回避的问题。本文简略分析了现在退役锂离子电池回收运用的处理办法，一同回忆了国内外锂离子电池回收运用的现状，提出了我国锂离子电池回收工业将会出现以电池出产商、工作联盟和专业第三方回收公司为干流的商业方式。下面小编整理了一些《锂离子电池生态环境论文(精选3篇)》，仅供参考，我们一同来看看吧。

 

锂离子电池生态环境论文 篇1：

动力锂电正极材料商场展望

 

新动力轿车工业现已成为国家战略性新式工业，被给予支撑未来经济展开和结束轿车工业转型晋级的期望。锂离子电池是当时商业化动力电池中能量密度最高的电化学系统，因此锂离子电池成为现在新动力轿车用动力电池的干流。锂离子电池具有较长的循环寿数及运用寿数，安全性也在不断改善，一同锂离子电池已处于大规模出产阶段，本钱不断下降。锂离子电池的中心材料是正极材料，直接影响着其安全性、循环寿数和本钱等。

 

全球锂离子电池工业通过多年的展开，现已构成了中、日、韩三分全国的商场供应格局。中、日、韩底子独占了全球锂离子电池的供应，而我国锂离子电池出货量占全球出货量的50%以上。因为我国新动力轿车工作的蓬勃展开，使得我国动力锂离子电池正极材料商场迎来了前所未有的展开机会。

 

一、全球及我国新动力轿车工作现状

 

根据国际动力署（International Energy Agency，AIE）发布的《Global EV outlook 2016》核算，到2015年底，全球新动力轿车保有量抵达125.69万辆，同比增加77.84%。而根据EV sale核算，2016年全球新动力轿车销量抵达81.7万辆。我国现已成为全球最大的新动力轿车产销国，保有量和产销量都逾越了全球商场占比的50%。从车型来看，2016年1-11月全球新动力乘用车的畅销车型第1名为日产聆风（46 805辆）、第2名为特斯拉Model S（43 347辆），第3名是比亚迪-唐（29 895辆）。此外我国的比亚迪-秦、北汽E系列也进入了全球新动力乘用车销量前10位，在全球新动力乘用车销量前10中，来自我国的车型占有了4席。假设按企业核算，2016年前11个月，具有多款畅销车型的比亚迪乘用车商场占有率最高（14%），是全球新动力车企销量冠军，其他企业商场占有率排名依次为特斯拉、宝马、日产、北汽。概括来看，我国有3家企业进入了全球新动力轿车乘用车销量前10名队伍，分别是比亚迪、北汽和众泰。

 

我国轿车工业协会数据显现，2016年我国新动力轿车出产51.7万辆，出售50.7万辆，比上年同期分别增加51.7%和53%。其间纯电动轿车产、销分别结束41.7万辆和40.9万辆，比上年同期分别增加63.9%和65.1%；插电式混合动力轿车产、销分别结束9.9万辆和9.8万辆，比上年同期分别增加15.7%和17.1%。新动力乘用车中，纯电动乘用车产、销分别结束26.3万辆和25.7万辆，比上年同期分别增加73.1%和75.1%；插电式混合动力乘用车产、销分别结束8.1万辆和7.9万辆，比上年同期分别增加29.9%和30.9%。图1列出了全球及我国新动力轿车2011-2016年的销量，能够看出，我国现已成为全球最令人瞩目的新动力轿车展开迅猛的国家。

 

我国新动力轿车的快速展开首要得益于我国政府的大力支撑，2013-2015年，我国相继出台了一系列新动力轿车补助及支撑政策和新动力轿车工业的概括性扶持政策，包括影响需求、强制供应、鼓舞运用3方面，从供应端和需求端一同发力，长短政策相结合，扶优抑劣。

 

2016年，我國加大了在工作监管、基础设施和微观整合方面的政策力度，进一步规范并引导工作健康有序的展开。2016年，我国政府在安稳实施新动力补助政策的基础上，进一步推出了《新动力轿车碳配额处理办法（征求意见稿）》和《企业均匀燃料消耗量与新动力轿车积分并行处理暂行办法（征求意见稿）》，从供应侧进行处理，确认了燃油轿车工业反哺新动力轿车工业的总体思路，建立起新动力轿车展开的长效激励机制。一同，为了净化工业生态环境，扶优扶强，工业信息化部（以下简称“工信部”）在2016年推出《轿车动力电池工作规范条件（征求意见稿）》，对锂离子动力电池单体企业产能要求前进了40倍（要求为8GWh），大大前进了动力锂离子电池的准入门槛，为我国优质动力锂电企业前进国际竞争力打下坚实的基础。一同，因为供应侧的改革，使得真实满足商场需求的乘用车展开加速。

 

2017年4月6日，工信部发布了《轿车工业中长期展开规划》，明晰提出到2020年我国新动力轿车年产量将抵达200万辆，以及到2025年我国新动力轿车销量占总销量的比例抵达20%以上的展开政策。国内新动力轿车工业的快速展开，造就了锂离子电池巨大的商场需求，锂离子电池工作正在成为新的风口，为此，动力锂离子电池出产企业全力以赴加速扩产脚步。

 

在新的补助政策中，明晰提出了关于能量密度和技术门槛要求，新动力轿车轻量化、智能化的技术展开趋势结合更长续航路程的要求，车用动力锂电逐步转向选用多元材料系统以照应能量密度不断前进的要求。多元材料尤其是高镍多元材料将成为未来车用动力电池的干流正极材料系统。

 

二、动力锂电及正极材料商场状况

 

以前5年，全球锂电工作坚持了24%的复合增加率，2016年锂电出货量抵达118.7GWh，其间xEV用锂离子电池达46.8GWh，同比增加逾越30%（见图2）。2016年IT用锂离子电池占比约为57%，xEV用锂离子电池占比约为39%，ESS用锂离子电池占比约为4%。从锂离子电池商场趋势来看，未来首要的出货量增加点在xEV和ESS。

 

据台湾工研院IEK核算，2012-2015年，锂离子电池正极材料工作坚持了32%的复合增加率，2016年正极材料出货量抵达21.3万t（图3）。多元材料（NMC+NCA）现已成为商场占比最大的正极材料。近两年LFP得益于车用商场（我国商用车）的快速展开，增加速度也较快。跟着技术不断老到，乘用车比例不断上升，后续多元材料将取得较大的增加幅度。

 

2016年我国动力锂电出货量约为30GWh，占比最大的依然是LFP系统电池，其间NCM系统电池占比约为43%，其间NCM333所占的比例最高，约为61%，而NCM523为34%，NCM622逐步得到推行运用，占比5%，NCM811和NCA底子处于产品推行期，无实践销量（图4）。

 

三、动力锂电正极材料技术展开趋势

 

前期在车用动力电池运用系统上首要是锰酸锂和磷酸铁锂。锰酸锂结构安稳，安全性较好，可是能量密度低、高温循环安稳性和存储功用较差，因此在动力电池运用上遭到必定程度的限制。磷酸铁锂安全性和循环功用相对优异，但磷酸铁锂也存在许多固有的功用问题，能量密度低、高低温功用、充放电特性均存在较大差距。三元材料能量密度高 ，循环功用优异。多元材料镍（Ni）钴（Co）锰（Mn）酸锂（NCM）和镍钴铝（Al）酸锂（NCA）跟着Ni、Co、Mn（Al）3种元素比例的改动显现出不同的功用，很大程度上概括了各种正极材料的利益，具有能量密度高、循环寿数长、倍率特性好和安全功用高等特征，是车用动力锂离子电池正极材料的有力竞争者

 

分析中、日、美各国动力电池技术规划能够发现，能量密度、本钱、循环寿数是动力电池首要害评方针。对比各国数据：2015年，各国的能量密度要求底子一同，美国对本钱要求最高；2020年，我国对能量密度和寿数要求最高，美国对本钱要求最高。这与各国的动力价格、低碳环保诉求和锂离子电池技术展开水平密切相关。

 

从德国政府拟定的国家电驱动途径计划（NPE）状况来看，现在车用动力锂离子电池最大的短板在于能量密度和充电电流。也就是说怎样处理终端用户的续航路程焦虑及快速充电问题仍是动力锂离子电池的首要考虑方向。

 

德国群众轿车的技术专家以为，未来动力锂离子电池前进能量密度的首要计划在于正负极材料的选择，跟着能量密度的不断前进，正极材料从三元材料（NCM111）逐步向高镍三元材料（NCM811）过渡，终究展开为富锂材料，而负极材料选择上逐步引进硅碳负极。

 

国际动力锂离子电池工作和欧美车企关于正极材料系统的选择底子一同，首要选择方向是多元材料。日本和韩国的动力锂离子电池技术首要选用镍钴锰酸锂或镍钴铝多元材料系统，如Panasonic、AESC（Nissan和NEC合资）、PEVE（丰田和松下合资）、日立VE、NEC、三星以及LG等均选用上述正极材料系统。德国等欧洲国家首要采纳与其他国家电池公司协作的办法展开电动轿车，如特斯拉与松下签约、德国群众与日本松下、韩国SDI协议协作等，选用电池系统与日韩相同。

 

因为更长续航路程的要求，我国也逐步转向选用更高能量密度的多元材料系统锂离子电池。国内2大首要磷酸铁锂离子电池厂商——比亚迪和国轩高科都已明晰在乘用车上初步运用NCM，以照应能量密度前进的要求。

 

多元材料系统中，跟着镍含量前进，能量密度不断前进。现在技术相对老到的是常规的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（简称“NCM111”），材料的比容量抵达158mAh/g。但因为该材料的Co含量占过渡金属（Ni-Co-Mn）总量的33%，Ni+Co总量占比抵达67%，材料的本钱相对较高，而且因为3M的专利独占进一步增加了专利运用本钱，因此动力锂电企业为了下降本钱和逃避专利问题、一同为了寻求更高能量密度的材料，逐漸转向了LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（简称“N C M 5 2 3”），乃至是LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（简称“NCM622”）和L i N i0.80C o0.15A l0.05O2（简称“NCA”）。

 

现在国内外一些轿车企业及干流的动力电池厂商如日本的松下、AESC、Nissan及韩国LGC、SKI、Samsung、都把材料选择要害放在了高镍含量的多元材料NCM和NCA上面。与NCM111、NCM523比较，Ni、Co、Mn含量分别为60%、20%、20%的高镍多元材料NCM622能量密度优势明显，电池能量密度能够抵达200Wh/kg以上，更高镍含量的多元材料如LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（简称“NCM811”）、NCA能量密度更高，跟着能量密度要求的不断前进，动力型高镍多元材料NCM622和NCA将成为电动轿车用锂离子电池的首选正极材料。

 

四、动力锂电正极材料商场展望

 

国际大部分国家对新动力轿车设定了规划政策，估量到2020年全球新动力车销量累计将逾越1 800万辆，其间我国的政策数量最大（见表1）。近 3年来，我国的新动力轿车产量出现了成倍的爆发式增加，现在我国现已成为新动力轿车最大出产国。因为我国新动力轿车工业的快速展开，动力电池的需求也出现暴涨，导致在2015年我国出现动力锂离子电池产能缺少的状况，各家动力电池企业灵敏扩充产能。2015年我国国内动力电池的产能约为20GWh，2016年逾越60GWh。新动力轿车的爆发性增加带来了全体锂电工作的继续高速展开，估量2018年锂电总需求量将抵达130GWh。2018年全球锂电正极材料估量将逾越30万t。其间三元材料将快速展开，年均复合增加率抵达30%以上。未来NCM和NCA将成为车用正极材料干流，估量2018年三元材料运用量占车用材料的80%左右。

 

我国正极材料工作在全球动力锂电展开进程中备受注重，一方面是部分我国锂电正极材料出产商在以前数年与国际锂电厂商磨合进程中技术水平不断前进，已逐步接近国际正极材料同行，我国动力电池的工业化展开现已具有了国产化动力电池材料的支撑；另一方面我国新动力轿车及动力锂电展开取得了引人注目的效果，一旦商场需求增大，必将进一步推进我国锂电正极材料工业的加速展开。

 

我国锂电正极材料工业在爆发式增加进程中构成的中低端过剩产能仍将给工业展开带来材料价格过度竞争的压力，而钴、锂资源的进口占比偏大也带来本钱波动的危险，锂电正极材料工作将逐步变成资金密集型要求的工作。因为动力锂电的高安全性、长寿数要求使得下游车企、动力电池企业倾向于与技术实力雄厚的大材料厂商安稳协作，一同开发新产品，这也在某种意义上加速了材料工作的整合。技术和资金的两层门槛要求使得未来动力锂电正极材料工作的展开将更趋于强强联合、优中取优！

 

作者：朱素冰

 

锂离子电池生态环境论文 篇2：

新动力轿车废旧动力电池回收浅析

 

摘 要：锂离子动力电池的回收运用是新动力轿车展开进程中无法回避的问题。本文简略分析了现在退役锂离子电池回收运用的处理办法，一同回忆了国内外锂离子电池回收运用的现状，提出了我国锂离子电池回收工业将会出现以电池出产商、工作联盟和专业第三方回收公司为干流的商业方式。

 

要害词：锂离子电池 回收 环保

 

Analysis on the Recycling of Waste Power Batteries of New Energy Vehicles

 

Wang Jianhai Lian Xin Song Rui

 

Key words：Lithium-ion battery， recycling， environmental protection

 

1 前语

 

动力是社會展开的重要推进力，人类社会的进化史能够归结为动力的展开史。动力革新促进社会出产力的飞跃，传统化石燃料大大加速了人类社会步入工业化的进程，创造了巨大的社会财富。但与此一同，动力过度消耗导致的动力危机以及传统化石燃料在动力消耗进程中发生了一系列生态问题（如温室效应、大气污染、酸雨等）[1]。在日益增加的动力需求下，怎样保证动力的继续供应且不再加重生态系统的负担是一个亟待处理的问题，这也是后石油时代全球面对的一同问题。为了坚持社会的兴盛及可继续展开，开发新式清洁、绿色、可再生的替代动力成为人们的必定选择，一同新动力革新也是处理空气污染、动力危机及全球气候变暖的必经之路。

 

现在，人们首要注重于天然动力（如太阳能、风能、潮汐能等）的运用及运用率，即通过必定的技术手法对此类型动力加以开发运用，在用电低谷期结束高效存储，并在用电高峰期进行供电补偿，以此来缓解传统化石燃料带来的环境污染等问题。但天然动力因本身的局限性（如间歇性、不安稳及散布不平等）并未得到有用运用，高效的能量储存系统是充沛运用天然动力的必要条件。而现在，国际上绝大比例的能量（约98%）仍是依靠水力蓄能的办法进行存储，根据水力蓄能的功率，将1立方的水前进1米的高度仅能得到约3Wh的能量[2]。考虑到能量存储系统的本钱、适应性、易用性等因素，开宣告一种高效的能量储存系统是结束清洁动力安稳、牢靠运用的要害。

 

电池是一种将化学能与电能彼此转化的设备，在现有的能量储存系统中占有极其重要的位置。作为电化学储能的典型代表，锂离子电池因能量密度高、循环寿数长、环境适应性强等利益在才干储存领域中扮演着重要人物。自1991年索尼公司推出商品化的锂离子电池后，锂离子电池凭仗其高能量密度、便携性等杰出优势灵敏浸透于我们的日常日子中。近年来，在绿色清洁动力的需求驱动下，锂离子电池从初步作为3C电子产品电源向更多能量存储领域延伸，如新动力轿车、大型储能电站等。在全球新动力轿车战略的实施驱动下，新动力轿车（纯电动轿车、插电式混合动力轿车）商场保有量由2016年的200万辆上升至2017年的300万辆，并仍以较高的速度增加。估量到2025年，全球新动力轿车的保有量将达2000万辆左右[3-5]。如此大的新动力轿车商场意味着巨大的锂离子电池商场规模，与此一同，当许多锂离子电池寿数停止时，怎样有用地处置退役电池也是我们必需要考虑的一个问题。假设随意地丢掉或许进行简略的填埋处理，将会再次对生态环境构成严峻的伤害，一同也是对资源的巨大浪费。这是因为抛弃的锂离子电池中含有钴、镍、锰和含氟化合物以及有机溶剂等会给环境构成严峻污染，其间钴元素广泛运用于军事及工业中，具有极其重要的战略位置。巨大的钴源消耗量也导致钴价的飞涨，一同，作为锂离子电池出产中的底子元素—锂，锂源（以Li2CO3为例）的价格在以前的十年中也涨了近三倍[6]。

 

废旧电池中锂的含量约为2—7wt%，远远高于锂矿中的含锂量，据相关研究预算，从28t废旧电池中即可提取1t的锂，而假设从锂矿中提取1t锂则至少需求250t的锂矿[2]。同样地，废旧电池中也含有许多的贵金属，通过对废旧退役电池进行批量回收处理，不只能够缓解其对生态环境构成的压力，更是具有相当可观的经济效益。按照全球推进新动力轿车的进程，规模化退役高潮即将来临，就新动力轿车而言，锂离子动力电池的寿数约为5—8年，按照现在回收的概括效益核算，锂离子电池回收价值为0.3元/瓦时，估量2020年理论报废量将抵达37GWh，其回收商场规模将达百亿元等级。作为构筑工业链闭环的要害，锂离子电池回收兼具环保性和经济性，具有巨大的展开空间。

 

2 退役锂离子电池处理办法

 

现在，针对废旧动力锂离子电池的处理办法首要有三种：从头制造、从头运用、回收[7]。从头制造与从头运用是从延伸电池的运用期限、尽可能的扩大锂离子电池的运用规模来结束经济，而回收则是直接进行元素回收来结束经济性，然后结束整个工业链的闭环。

 

从头制造是指对运用于电动轿车中的动力电池包中少量功用不合格的单体或模组进行替换，使重组后的电池包满足车用电池包所规矩的SOC、SOH、功率、能量、循环寿数等方针，继续布署于原始运用中。根据美国高档电池协会（USABC）的规矩，当电池模块或电池包的功率小于其原始额定值的80%时，将不再满足电动轿车的运用要求。然而，在对电池组的实践检查进程中发现电池包失效往往是因为内部的少量单体或许模组出现了问题，大部分的电池模组还处于正常状况，只需求对失效的模组或单体进行替换就能继续发挥其价值。据相关本钱效益分析，比较于替换全新的电池包，选用从头制造的电池包约节省40%的本钱[8]。但从头制造对电池包的质量及方针要求十分严格，一同需求先进的确诊技术做保证。

 

从头运用，又名梯次运用，是指动力电池不再满足电动轿车的运用规矩时，转向对电池包功用要求不高的领域（如备用电源、储能电站等）继续发挥电池包的剩余价值，以结束价值的最大化。同样地，从头运用也会涉及到电池的检测确诊、电池包的拆解重组和系统集成以及构建新的电池处理系统（BMS）。但现在因为各制造商选用不同规范的单体及模组、不同的pack技术乃至不兼容、不开放的电池处理系统，都对电池从头运用中的分级与重组整合构成很大的阻挠。因此，高效的自动化拆解、模组的快速选择分级、先进的BMS处理系统是从头运用的要害技术。总结全球各国在动力电池从头运用的经历，建立一套可溯源的大数据途径可有用推进电池的从头运用，该大数据途径应包括：（1）电芯研宣告产数据库，（2）电池包研宣告产数据库，（3）电池包车载工作监控数据库。通过这三个数据库结束对电芯来料、出产、pack技术、以及工作状况等全方位监控。现在，动力电池出产制造商和整车厂商在信息获取方面具有“先天优势”，一同具有途径优势，能够以较低本钱促进动力电池的快速流通。

 

回收，是指采纳必定的办法对退役失效电池中的有价值元素从头富集，一同对有害物质进行处理的进程。不同于从头制造和从头运用，回收对待处理的动力电池的功用参数以及成组办法无任何特殊要求。作为动力电池终究的处理手法，回收运用首要包括两个进程：（1）退役电池的预处理，包括分类、剩余电量放电及拆解、破坏，其间放电首要是将废旧电池放置于氯化钠溶液中进行;（2）后续处理，包括回收拆解后各类废猜中的高价值组分，展开电池材料的批改或再造。现在，首要的回收办法包括：干法回收工艺、湿法回收工艺、生物回收工艺等，其间干法回收与湿法回收是现在企业干流的回收工艺。但因为当时商场上锂离子动力电池的系统的多样性，就正极材料而言，首要有钴酸锂系列（Li2CO3）、磷酸铁锂系列（LiFePO4）、锰酸锂系列（LiMn2O4）、三元材料系列（LiNixMnyCozO2，LiNixCoyAlzO2，其间x+y+z=1）。不同的電池组分以及pack办法均对电池的回收构成必定的阻挠，且跟着现在锂离子电池逐步转向高镍低钴的工艺，乃至是无钴的电池系统，对现有的以钴元素回收为主的商业方式提出了很大的应战，后续依然需求改善回收工艺，结束对电池材料的全面回收以发掘更多的获利。以上三种对退役锂离子电池的回收处理计划，从价值最大化的角度来看，针对规模化的退役锂离子电池，首要进行从头制造或许从头运用，终究再进入回收阶段是最为抱负的处理计划[9]-[10];但从整个生态系统循环的角度来看，回收能够使有价值的元素灵敏回来价值链进行再出产，能够缓解对现有资源的开发压力。

 

3 国内外回收退役锂离子电池现状

 

3.1 国外展开现状

 

国外发达国家在动力电池回收运用方面，首要有以下几个方式：

 

（1）日本。早在电动轿车推行之前，日本就前瞻性地布局了动力电池的回收运用。在2000年，就建立了“动力电池出产—出售—回收—再生处理”回收系统，并明晰电池出产企业为回收主体，通过轿车经销商、加油站、零售商等首要途径进行废旧电池回收。在2018年，以丰田、本田等多家轿车厂商以联盟的方式一同推进电动轿车用退役动力电池的回收，该方式是由轿车拆开网点将退役电池拆解出来，就近转到回收运用工厂进行回收处理，轿车出产厂商对回收运用企业进行必定的补助。

 

（2）美国。美国历来注重环境处理方面的作业，针对废旧退役电池的流通环节有着严格的技术规范，一同实施出产者责任延伸原则和押金原则。如在动力电池出售时以附加环境费的办法对消费者收取必定的费用，作为动力电池回收运用资金的支撑，一同在动力电池企业卖出提纯的回收原材料时给予必定的价格保证，保证电池回收企业的获利，由此促进电池回收运用的展开。

 

（3）欧盟。欧盟国家从2008年初步强制推行退役动力电池回收，并指明由电池出产产商承担回收费用。德国在电池回收运用方面做的最为老到，现在现已建立了完善的回收运用系统的法则原则，对电池出产商和经销商采纳严格地挂号，一同规矩经销商合作出产企业进行退役电池回收，消费者也具有提交退役电池至指定回收商的法定责任。

 

3.2 国内展开现状

 

现在，国内参与锂电退役电池回收的企业许多，不只包括电池工业链的上游原材料出产企业，也包括工业链的中游电池制造企业以及独立的第三方回收公司，但首要的回收方式有三种：一是以动力电池出产商为主的回收方式，典型代表为宁德时代。宁德时代作为锂离子动力电池出产的龙头企业，通过收购邦普集团股份，构成了“出产-出售-回收—出产”的循环方式，邦普在电池回收领域一贯处于国内领先水平，其自主研发的模组、单体拆解装备30000套，年处理废旧电池总量超20000吨，回收规模及资源循环产能已跃居亚洲首位，其“逆向产品定位规划”技术处理了回收领域“废料恢复”的难题，一同也把握了与材料对接的“定向循环”中心技术。二是轿车出产商以联盟的方式自建回收系统，用以回收旗下所售的退役动力电池，典型代表为北汽新动力。北汽新动力的“擎天柱计划”则专心于退役电池的梯次运用，结束新动力轿车、动力电池、光伏发电储能等深度融合，然后结束动力电池价值的最大化运用。三是由专业的第三方回收企业进行回收，典型代表为天奇股份。其通过控股深圳乾泰动力再生技术有限公司和结束对金泰阁的收购，把握动力电池拆解回收的中心技术，一同与国内新动力轿车企业安稳协作，大举进入锂电回收领域，布局新动力轿车动力电池回收。

 

4 总结

 

借鉴海外发达国家（如日本、美国、欧盟等）在废旧锂离子电池回收运用展开能够发现，未来锂电回收工业会出现以电池出产商、工作联盟和专业第三方为干流的商业方式。一同，健全的法则法规和完善的回收系统是电池回收运用的要害，运用法则的强制性捆绑动力电池工业链上的各相关主体，充沛实施出产者承担首要责任、相关主体合作回收的方式，一同在要害环节方面辅以政策支撑与补助。

 

参考文献：

 

[1]Zhang X.，Li L.，Fan E. et al. Toward sustainable and systematic recycling of spent rechargeable batteries[J]. Chemical Society Reviews，2018，47（19）：7239-7302.

 

[2]Larcher D.，Tarascon J.M. Towards greener and more sustainable batteries for electrical energy storage[J]. Nat Chem. 2015;7（1）：19-29.

 

[3]International Energy Agency，Global EV Outlook 2017，http：//www.iea.org/publications/freepublications/publication/global-ev-outlook-2017.html，accessed Jan 2020，2018.

 

[4]Global Plug-in Vehicle Sales for 2017-Final Results， http：// www.ev-volumes.com/ country/ total-world-plug-in-vehicle-volumes/，accessed Feb 10，2018.

 

[5]Zeng X. L.，Li J. H.，Singh N.，Recycling of spent lithium-ion battery：a critical review[J]，Crit. Rev. Environ. Sci. Technol.，2014，44，1129-1165.

 

[6]Shanghai Metals Market New Energy Division Home Page，https：//price.metal.com/prices/new-energy，accessed June 1，2018.

 

[7]Chen M. Y.，Arsenault R.，Wang Y. et al. Recycling End-of-Life Electric Vehicle Lithium-Ion Batteries[J]，Joule，2019，3（11），2622-2646.

 

[8]Foster，M.，Isely，P.，Hasan，M.M.et al. Feasibility assessment of remanufacturing，repurposing，and recycling of end of vehicle application lithium-ion batteries[J]. J. Ind. Eng. Manag.2014，7，698-715.

 

[9]Bocken，N.M.P.，de Pauw，I.，Bakker，C.，et al. Product design and business model strategies for a circular economy[J] J. Ind. Prod. Eng.，2016，33，308-320.

 

[10]Olsson，L.，Fallahi，S.，Schnurr，M. et al. Circle business models for extended EV battery life[J]，Btteries，2018，4，57.

 

本文受“廣东省要害领域研发计划”资金赞助，项目号：2020B090919004”，资金英文名称为“Key-Area Research and Development Program of Guangdong Province”

 

作者：王建海　连鑫　宋瑞

 

锂离子电池生态环境论文 篇3：

浅谈安全防控技术在动力锂电池工业中的运用

 

摘要：动力锂电池是一种用含有锂金属或锂合金为负极材料的电池。通常来说，锂金属电池是不能够充电的，锂离子电池因为不含有金属态的锂是能够充电的。日子中，我们常见到电动车，电动轿车都用到了动力锂电池，而最近几年，因为动力锂电池爆炸构成的事故常常发生，而且动力锂电池在出产进程中也存在必定的危险性，因此，我们不只要在日常日子中安全运用动力锂电池，更要在动力锂电池出产中做到安全防护。根据于此，本文通过对动力锂电池的系统论说找出引起动力锂电池发生危险的原因，并提出处理措施以前进动力锂电池的安全系数，并更好地促进动力锂电池工业的良性展开。

 

關键词：动力锂电池;安全防控技术

 

在当时新闻中，锂电池起火或爆炸的事情常常发生，因此，锂电池的安全性也遭到了人们的注重和质疑。锂电池在能量供应的时分本身就会发生必定的热量补充，再因为锂电池内部是由多个单级电芯组成的，而在充电进程也会使电池温度过高，像这样的继续性的热量输入就会使得锂电池温度变高。当电池的温度一贯继续在升高的状况中，因此，在进行充电的进程中会使许多的热能都集合在一个小小的锂电池箱中，这就逾越了锂电池本身所能承受的温度和极限，因此，就会构成锂离子电池因过热而导致的起火或许爆炸。

 

一、构成动力锂电池起火或爆炸的分析

 

（一）强烈的磕碰

 

运用动力锂电池的电动车或电动轿车在发生磕碰的一同，因为强大的外力冲击会影响到锂离子电池。这种磕碰会让锂离子电池的箱体发生破损、变形等，这就会导致电池内部的配件被损坏，电池的隔膜发生破损会使电池内部发生短路使简单燃烧的物质泄露出来。而严峻的磕碰会直接损坏到电池本体，构成动力锂电池的正负南北极，直接发生短路使热量极速凝聚，然后发生爆炸的可能性，严峻的损坏动力锂电池的正常运用，并给人身构成挟制。

 

（二）过错的运用办法

 

过错的运用办法也会引起锂离子电池发生自燃或爆炸的现象，这是因为在充电的进程中出现会有过度充电、过度放电和短路的现象。在这三点中，过度放电对动力锂电池的危害较小，它会间接性的构成电池的运用寿数增加动力锂电池发生危险的几率。在这三者中，过度的进行充电是构成动力锂电池发生危险的最重要的原因。这是因为在过度充电中，会使许多的锂进入使锂枝晶在阳极表面快速成长，然后导致阴极部分的结构因为温度过热和氧气的开释而被损坏掉。而氧气的快速开释会导致电池内部电解质的分化，然后在电池内部发生许多的气体集合。内部气体的集聚使电池内部压力增强导致电池内的排气阀门翻开并排出气体，而电池中电芯含有的活性物质在接触到空气就会发生剧烈的反应并开释出许多的热能，而这些超出电池本身的承受才干，然后发生天然或爆炸。

 

（三）温度过高的外部环境

 

其他，引起电离子电池发生自燃或爆炸的原因还有温度过高的外部环境。因为锂离子本身的温度无法得到有用的开释，再加上过高的外部环境，两者过大的热集合在动力锂电池中，对动力锂电池操控温度的系统发生损坏，不能对锂离子电池进行有用的保护然后发生安全危险。致使外部环境温度升高也是有多方原因的，比如，电动轿车内部的空调系统发生故障，外部的碰击，热处理系统的实控等。

 

二、动力锂电池安全防护技术的运用

 

（一）加强出产进程中的各项处理

 

锂离子电池在安全出产中离不开各项处理。首要，在出产动力锂电池时对出产环境应当做好处理，应当坚持出产进程中能够正常的通风，以保证车间内杰出的温度和湿度，尤其是下降各种粉尘对出产的影响。其次，在出产进程中，应当坚持各个设备的安全运作。其他，还要对出产车间的员工进行安全知识练习和处理，将简单发生危险的当地提前奉告员工并引起员工的留心，以保证电池在出产中的安全性。对锂离子电池在出产进程中的每个环节进行细心的，严格的把控和监督，然后为安全出产锂离子电池供应保证。

 

（二）加大人才引进和防护设备投入

 

任何一项科技的创新和前进，都离不开人才的支撑，优异的技术人才干够前进动力锂电池的出产质量，因此，要加大对优异人才和先进设备的引进。优异的人才包括优异的科技人才和处理方面的人才，通过引进优异的人才，能够前进动力锂电池的技术晋级，然后研宣告更加完备的要害性零部件和出产工艺。而引进优异的处理人才，能够在出产进程中更好的对人才和技术进行处理。其他，在动力锂电池安全出产中，也离不开防护设备的运用。在出产进程中，应当对可能发生的安全隐患进行充沛的了解和分析，并提前做好预警计划，组织详细的人员做好安全作业。在出产的各个环节，应当投入多种方式的防护设备进行全方位的把控。尤其是在出产要害性材料的时分，应当选择安全功用高的设备和质量好的材料进行出产。

 

（三）对电池内部材料进行改善

 

动力锂电池的内部材料首要有正负极材料、电解液材料、隔膜材料等。锂离子电池在出产进程中电解液的材料大多具有必定的毒性，因此，选用新式的无毒安全的电解液能够有用的保证出产环境的安全性也能前进电池的阻燃功用。现如今，动力锂电池会选常常选用到聚合物电解质和无机电解质。而干态聚合物电解质在实践出产中有必定的难度，而且在原材料的选择上会发生许多的资金消耗。无机电解质能够耐高温不易燃烧也不会构成电解质溶液的泄露，因此，选择无机材料能够进一步的缩小电池的延伸电池运用的时间。其他，对正负极材料进行结构的改造，前进电池系统的技术水平也能前进电池的安全功用。

 

总结

 

综上所述，当时动力的可继续展开影响着社会经济能否继续健康的展开。因此，杰出的生态环境和资源环境能够促进可继续展开。而锂离子电池作为一种新动力对建造资源节约型社会有很大的协助。可是，因为其本身存在的一些安全问题对动力锂电池工业发生了一些影响。通过对电池内部材料的选择，人才设备的引进和安全处理等安全防控技术在动力锂电池上运用，在出产运用的各个方面不断进行前进，真实前进锂离子电池的安全功用，然后促进我国锂离子电池工作的展开。