锂电池的应用
随着二十世纪微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。
早得以应用于心脏起搏器中。由于锂电池的自放电率极低,放电电压平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。
锂电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算机,计算器,照相机、手表中。
铁锂蓄电池具有高倍率放电、容量损失小的特点,从0.1C电流到1C电流(C为电池额定容量)放电,均能放出95%以上的额定容量。公式如下
Q≥KIT/η
其中: Q:蓄电池容量(AH)
K:安全系数,取1.25
I:负荷电流(A),根据机房实际负荷取值
T:放电小时数(h),即后备电时长,取10
η:放电容量系数,取0.95
废旧动力电池作为一种危险废弃物,对环境和人类健康有潜在威胁,如果处理不当的话不仅会污染环境,还会影响到人和动植物的健康。同时,废旧动力电池中含有大量的有价金属(Co,Ni,Li,Mn,Al,Cu,Fe等),回收废旧动力电池中的有价金属能带来很好的经济效益,实现资源的可持续发展。废旧动力电池回收与处理的目的是有效分离动力电池各组分,提取动力电池中的有价金属,同时减小废弃物对环境的污染。目前,废旧动力电池处理方式主要是资源化回收,但目前我国废旧动力电池资源化回收的能力有限,大部分废旧动力电池没有得到有效的处置,将会给自然环境和人类健康带来潜在的威胁。(一)有利于绿色环境保护
废旧动力电池的正负极、电解液等材料对环境和人体健康具有潜在威胁,相关废物已列入我国危险废弃物名录。正极材料的镍、钴、锰和锂等多种金属元素处理不当会对水体和土壤造成长期污染;负极材料石墨和碳燃烧后产生的和固体粉尘会污染空气;电解液的主要成分为六氟磷酸锂和碳酸酯等物质,具有强腐蚀性;磷元素则容易造成水体的富营养化。具体影响如表1所示。
发展废旧动力电池回收产业和技术有利于降低废旧金属、废电解液等对环境的污染,有助于建立健全绿色低碳循环发展经济体系。
(二)有利于动力电池产业的资源保障
我国镍、钴、锂等关键资源的国内储量有限,钴、镍资源严重缺乏供应保障,锂资源因成本和产量因素导致供给短缺。
我国已探明钴矿储备量约8万吨,可开采量仅为4万吨,且主要来源于镍资源的伴生矿,缺乏直接产出,主要依赖海外进口和资源回收。镍储量为398万吨,约占的4.39%,同样高度依赖海外进口。
锂资源方面。我国锂资源储量排名第4,但品位较低、开采难度大、区位偏僻。近年来,锂电池产业高速发展,国内锂资源开发程度不足、成本较高,造成供给存在缺口。这导致我国是锂资源消费国和进口国,70%以上的锂资源依赖海外进口。
通过回收,可以有效保障镍、钴、锂、锰等稀缺资源供给,降低原矿资源需求,有助于保障动力电池产业安全。