DB34 T 3590-2020 废旧锂离子动力蓄电池单体拆解技术规范.pdf

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1、ICS 43.120 T 47 DB34 安徽省地方标准 DB 34/T 35902020 废旧锂离子动力蓄电池单体拆解技术规范 Technical specification for dismantling cell of waste lithium-ion traction battery 文稿版次选择 2020 - 06 - 22 发布 2020 - 07 - 22 实施 安徽省市场监督管理局 发布 DB34/T 35902020 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。 本标准由合肥国轩高科动力能源有限公司提出。 本标准由安徽省新能源汽车标准化技术委员会归口。

2、 本标准起草单位：合肥国轩高科动力能源有限公司、合肥国轩电池材料有限公司、奇瑞新能源汽车 股份有限公司、安徽江淮汽车集团股份有限公司、中国科学技术大学。 本标准主要起草人：徐懋、曹丽娜、张勤才、高二平、王萍、刘波、刘东、胡在京、李世明、张伟、 朱丹丹、徐清魁、王青松、栾理想、王洪超。 DB34/T 35902020 1 废旧锂离子动力蓄电池单体拆解技术规范 1 范围 本标准规定了废旧锂离子动力蓄电池单体拆解技术的术语和定义、要求、作业程序、外壳回收率和 材料回收率。 本标准适用于废旧锂离子动力蓄电池单体（简称废旧电池单体）的拆解。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是

3、注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 5085.7 危险废物鉴别标准 通则 GB/T 7186-2008 选煤术语 GB/T 7679.7-2003 矿山机械术语 第7部分：洗选设备 GB 8978 污水综合排放标准 GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB 16297 大气污染物综合排放标准 GB 18597 危险废物贮存污染控制标准 GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB/T 19596 电动汽车术语 GB/T 29653-2013 锰矿石 粒度分 布的测定 筛分法

4、（ISO 6230：1989，IDT） GB/T 33598-2017 车用动力电池回收利用 拆解规范 HJ 2025 危险废物收集、贮存、运输技术规范 DB34/T 3077-2018 车用锂离子动力电池回收利用放电技术规范 3 术语和定义 GB/T 19596 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 锂离子动力蓄电池单体 lithium-ion t raction battery 含有锂离子的能够直接将化学能与电能进行相互转换，并为动力系统提供能量的最小基本单元，通 常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子。 3.2 废旧锂离子动力蓄电池单体 waste lith ium-ion tr

5、action battery 已丧失原有使用价值或废弃的锂离子动力蓄电池单体。 DB34/T 35902020 2 3.3 拆解 dismantling 通过机械分离、破碎分选 ，使用物理、化学方法对正负极材料、隔膜、铜铝金属等进行分离并分 类归集的作业。 3.4 风选 pneumatic cleaning 利用气流进行选别的方法。 改写GB/T 7186-2008，定义5.2.5 3.5 磁选 magnetic preparation 以磁性差别为基础的选别方法。 改写GB/T 7679.7 -2003，定义2.1.4 3.6 重选 gravity preparation 粒群在运动介质中按

6、密度不同进行分离的一种选别方法。 改写GB/T 7679.7 -2003，定义2.1.8 3.7 筛分 sieving 根据大小，通过一个或多个筛子对颗粒混合物进行分离的过程。 GB/T 29653-2013，定义3.18 4 总体要求 4.1 一般要求 4.1.1 拆解废旧电池单体时，拆解企业应符合环保、安全、节能等要求。 4.1.2 根据废旧电池单体不同的结构、外形尺寸等信息，合理选择拆解技术与设备。 4.1.3 拆解过程中不应导致二次污染，如涉及危险废物，应交由具备危险废物经营资质的企业处置。 4.1.4 不应将废旧电池单体及其部件焚烧、丢弃、倾倒、直接填埋等。 4.2 人员要求 4.2

7、.1 具备规范操作、环保、急救处理等技能，通过作业岗前培训并定期考核。 4.2.2 作业前应穿戴好安全防护装备。 4.3 场地要求 4.3.1 应符合 GB/T 33598-2017 中 4.3 的要求。 DB34/T 35902020 3 4.3.2 应具备职业病防护设施，如应急、隔热、隔噪、排风等设施。 4.3.3 地面应硬化并防渗漏、防腐，具有环保防范设施，如废水、废气、废渣收集处理系统。 4.3.4 结构应为封闭或半封闭，应保持通风干燥、光线良好。 4.4 设备要求 4.4.1 机械分离设备应具备自动消防检测、自动报警及自动灭火功能。 4.4.2 机械分离设备应具有自动进料功能。 4.

8、4.3 机械分离设备应具备电解液收集和废气处理功能，在密封负压状态下，对挥发气体进行收集并 处理。 4.4.4 破碎分选设备宜采用风选、磁选、重选、筛分等技术组合,在密闭装置中，实现电极粉、铜铝金 属、隔膜等有效分离。 4.4.5 破碎分选设备应配备高效除尘装置，如旋风分离器、布袋除尘装置等。 4.5 存储要求 4.5.1 废旧电池单体宜根据不同材料体系进行分类存储，如磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、钛酸锂 等。 4.5.2 废旧电池单体存储时，应配置必要的绝缘监测和保护措施。对于漏液或漏电等废旧电池单体应 采用具备绝缘、防渗专用容器进行存储。 4.5.3 拆解得到的零部件、电极粉、铜铝金属、隔

9、膜、废弃物应进行标识、分类存储，避免混存、混 放。 4.6 污染控制要求 4.6.1 拆解过程产生的废水排放浓度应符合 GB 8978 要求。 4.6.2 拆解过程产生的固体废弃物，应按照 GB 5085.7 的规定进行鉴别分类。 4.6.3 属于危险废物，应按照 GB 18597 和 HJ 2025 的规定进行收集、标识、存储、运输，并交由有 资质单位进行处理。 4.6.4 属于一般固体废物，应按照 GB 18599 的规定进行。 4.6.5 拆解过程产生的废气应经净化除尘处理，排放应符合 GB 16297 的要求。 4.6.6 厂界噪声值应符合 GB 12348 的要求。 5 作业流程 5

10、.1 作业流程图 废旧电池单体（方形、圆柱、软包）拆解宜分别遵循图1、图2 所示程序作业流程。 DB34/T 35902020 4 图1 废旧电池单体（方形电池、圆柱形电池）拆解流程图 图2 废旧电池单体（软包）拆解流程图 废旧动力蓄电池单体 （软包） 信息采集 放电 剖开铝塑膜 破碎分选 电解液分离 电极粉 铜铝金属 隔膜 是 否 收集处理 电 压 检测 0.5V 废旧动力蓄电池单体 信息采集 电 压 检测 0.5V 放电 机械分离 电解液分离 破碎分选 卷芯 外壳 电极粉 铜铝金属 隔膜 是 否 收集处理 DB34/T 35902020 5 5.2 信息采集 应采集废旧电池单体编码、电池生

11、产企业、数量、入库重量、入库日期等信息。 注： 通过废旧电池单体编码可获生产企业、电池类型、生产日期等信息。 5.3 电压检测 按照 DB34/T 3077 -2018 中 5.5 进行电压检测，废旧电池单体拆解前残余电压应不高于 0.5 V。 5.4 放电 单体残余电压高于 0.5 V，应按照 DB34 /T 3077-2018 中 6.3 的规定进行放电。 5.5 机械分离 5.5.1 宜从外壳侧面，采用切割锯、激光、水射流等方式进行切割，应避开正、负极柱，确保卷芯完 整。 5.5.2 宜通过机械装置加紧、夹爪夹取抽芯等方式，实现外壳与卷芯分离。 5.6 剖开铝塑膜 软包废旧电池单体，宜通

12、过一字或十字方式剖开铝塑膜，其剖开长度应不低于对应边长度的一半。 应控制剖开深度，避免剪切到卷芯。 5.7 电解液处理 应采用物理加热或化学溶解等进行无害化处理，或交由有资质的第三方处理。 5.8 破碎分选 宜采用一体化操作，通过先破碎，后分选的方式逐级实现电极粉、铜铝金属、隔膜的分离。 6 电池组成材料回收率 废旧电池单体拆解回收的外壳回收率不应低于 98，铜铝金属回收率不应低于 95，正负极材料 回收率不应低于 98。外壳回收率按附录A 的规定进行计算，材料回收率按附录B 的规定计算。 DB34/T 35902020 6 A A 附 录 A （规范性附录） 外壳回收率 A.1 外壳回收率的

13、计算 外壳回收率以 R 1 计，按式（A.1）计算： %100R 2 1 1 m m . (A.1) 式中： m1 单位质量目标动力蓄电池经拆解后获得的外壳质量，单位为千克（kg）； m2 单位质量目标动力蓄电池外壳总质量，单位为千克（kg）。 DB34/T 35902020 7 B B 附 录 B （规范性附录） 材料回收率 B.1 单位质量目标动力蓄电池中铜铝金属、正负极材料单位质量（M j）计算方法 单位质量目标动力蓄电池中铜铝金属、正负极材料单位质量（ Mj）有以下两种计算方法： a) 从废旧电池单体 BOM 清单中计算得到； b) 在同批次、同型号废旧电池单体中随机取样，进行人工拆解

14、，拆解要求及方法具体如下： 1) 在同批次回收电池中抽取样品拆解外壳，分别得到外壳中铜铝金属的质量； 2) 将卷芯拆解，分别得到隔膜、正极片、负极片。将负极片水洗获得干净铜箔和负极材料， 获取铜与负极材料的质量。将正极片高温处理获得干净铝箔、正极材料，获得铝与正极材 料的质量； 3) 各部位获得的回收材料质量分别累加， 作为此次取样计算得到的拆解前单位质量目标废旧 电池单体中铜铝金属、正负极材料的质量； 4) 重复 1）3）步骤三次，取各材料的平均值并分别作为拆解前目标废旧电池单体中铜铝 金属、正负极材料的质量（ Mj）。 B.2 拆解回收的铜铝金属、正负极材料回收率计算 铜铝金属、正负极材料回收率以 R j 计，按式（B.1）计算： %100 ，3,2,1 ，3,2,1 t j t jtjt j M nm R . (B.1) 式中： mjt 单位质量目标动力蓄电池中经拆解后获得不同类别 j 成品的质量，单位为千克（kg）； njt 单位质量目标动力蓄电池中经拆解后获得不同类别 j 成品中 j 的质量占比； t 单位质量目标动力蓄电池经拆解后得到的不同类别的 j 成品； Mj 单位质量目标动力蓄电池中 j 的质量，单位为千克（kg）。 注： j 为 a、b，分别代表铜铝金属、正负极材料。 _