钜大LARGE | 点击量：2754次 | 2018年04月27日
污染环境：锂电池的生产和回收环节
其实，污染要看怎么看，这里可能强调的是其他电池的对比，然后主要是指锂离子电池，因为锂原电池现在生产的企业也比较少。锂电池产线生产过程，以及过程中会不会引起（气体、水和土壤）污染？就现阶段锂电池生产过程，锂电池（Li-ion）是不会有（有毒重金属）污染的。
一、从电池本身先说起
锂电池对环境的污染
当然，这个概念是相对的，和铅酸，镍铬电池，它的污染是很小的，没有重金属污染。但是对于环境，还是肯定有害的（化学啥东西不毒？）。
电极材料和电解质及溶剂可能污染：
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
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需要再次说明的是，这些和传统的电池相比，污染都是极低的。
二、再说的生产电池的工序中可能产生的污染：
极片制成过程：在这几个环节过程中，以国内主流磷酸铁锂的体系，甚至是三元体系，不存在比较大的污染，当然三元体系可能和钴酸锂还是有一定的污染的，比如说钴、锰、镍都算是重金属，但是相对来说还算是比较环保。其中，磷酸铁锂最为环保。
剩余部分，除了按上面所说材料的污染，注液中溶剂主要是环状/链状碳酸酯或者羧酸酯。溶质主要是锂盐六氟磷酸锂，添加剂主要是成膜添加剂、阻燃添加剂、导电添加剂、改善低温放电添加剂。整个过程污染也都还好，当然化学药剂，不注意其控制，对环境肯定是有污染的。至于最后封装和化成，那污染就更小了。
三、再谈谈回收部分
对于钴酸锂和三元体系，当然还是有回收必要的，毕竟里面含有重金属。但是，磷酸铁锂，除了内部电解液等等基本无害，对比其他电池也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害中金属元素和物质，所以污染相对较小。
不过，废旧锂离子电池中的物质进入环境中还是可造成重金属镍、钴污染(包括砷)，氟污染，有机物污染，粉尘和酸碱污染。废旧锂离子电池的电解质及其转化产物，如LiPF6,LiAsF6,LiCF3S03,HF,P201等，溶剂及其分解和水解产物，如DME,甲醇、甲酸等，都是有毒有害物质，还是需要将废旧锂电池送到有资质的地方进行统一处理，不要随意丢弃。
四、看看某生产锂电池车间员工所说的：
1、最开始的打浆车间，将正极材料放入打浆机搅拌，研发出的工艺，高速低速、什么阶段打多长时间。打浆车间能是什么样？今年开厂搞了卫生，半个月之后地板就黑的不成样了，到了车间里边味道就是从来没有闻到的异味。但不是最难闻的，高票答案里的磷酸铁锂我们用的很少很少，除非接到订单时客户要求，毕竟贵嘛。大多数用锰，但很多时候是锰和钴混着用，三元(包装上都写着镍钴锰)在年前投了好多，看订单的电池尺寸，约摸着像是充电宝用。
来说说这些粉料？文科生，我也说出来为什么会有以下出现的那些感觉以及为什么会有各种味道。
PVDF，闻起来酸酸的，看起来跟面粉一样，但是到手上之后就没有面粉一样那么滑溜溜的，一会儿就感觉手变得干涩。
正极粉料，在没进打浆机之前我是没闻出来啥味儿，放在烤箱里烤过之后也没有太重的味道。
负极材料，就是各种石墨，那是没味道的，不过太脏而已。铅笔那笔芯，玩儿多了手上乌黑发亮的，就是那样，用黑手粉洗一下挺干净。我们负极材料供应商送货的车，车厢滑溜溜的。。箱子一推就滑到车屁股那里。
NMP，应该是作为电池浆料的主要溶剂，我们厂废液罐那里，好难闻，有一次回收废液的管子破了，所以临时换了个薄的那种橡胶管，没几天就又破了。现在用的是硬又厚的那种，PVC管吗？这种东西的污染应该是最大的。
导电粉，供应商叫碳黑，包装袋都用的是牛皮纸，颗粒极细，这种黑是纯黑纯黑的，特别特别黑。只有黑的黑。袋子上有写Corban？(估计拼错了。。)
没了。。
2、涂布车间就干净很多了，因为打浆完了之后直接封装入罐，只用一根管子给涂布机添料，这时候的浆料从粉尘变成了奶昔一样的黑色，看起来要更纯一些，颗粒几乎没有了。
3、涂布到滚压之前的干燥车间，是一条线，从浆料一路顺着传送带过去到了机位就干了，直接收卷。在这个地方。。大概10米？我艹，真是要了命了。气味刺鼻，可又不是那种尖尖的刺鼻感，眼睛也会有些不太舒服。中间不停的走，出车间之后，舔一下嘴唇，嗯，是苦的(会不会变异成电池侠啊？)哦，对了，这里涂布的工人师傅，难免工作中会接触浆料，然后。。下班打卡的时候，机器指纹识别就会很困难，摁了半天都没反应，我之前在仓库，因为要搬运一些粉料，卸货什么的，也有打卡不灵的时候。后来这师傅上班就把那根指头包起来了。。
3、接着走，然后是对辊、分条车间，这里就好多了，无论机器、还是地板，空调的送风口，当然是黑乎乎的。好在味道少了好多。
4、制片卷绕车间，不干净，机器声音大，异味大，可不知道为什么是一种略微香一些的味道(我不敢说这里好闻，但是对比前边车间，这儿的确好闻)工作台上都很脏，虽然已经是对辊压过得极片，可还是轻轻一摸就会粘手上一些。
5、顶封车间，这里用的铝塑膜，味道的话。。。就是一些高温燃烧铝塑膜产生的类似加温塑料又不见明火时的味道。干净，真的，比前几道工序干净多了。
6、接下来是抽真空什么的，需要时间来完成的，也都没有员工值守，只是到点儿了检查然后转交下个工序。
7、这个车间？太刺激了！！我说的就是味道，还有这车间用的东西接触到皮肤之后的感觉，都是刺激！！！注液车间。气味是刺鼻的那种味道，但不至于流鼻涕，有些。。。闻了让人更清醒的感觉~员工操作都是隔开的，就电视上、电影里：一个箱子，人在外边，胳膊进去的时候戴手套，手套是跟箱子连着的。我有次帮忙厂里回收报废电池，傻逼逼的用手去扒拉，然后那只手手掌的指甲根部分，疼了好几天，微微的破皮，腐蚀了呗。这个应该是很污染的。哦对了，此时车间已经很干净，地板能看到本来颜色。
我说到哪儿了、接下来的工序就是在外形上做修整了，还有一些保持一个姿势花费时间的工序，老化什么的。
9、关于废液的处理，NMP废液供应商会回收，以采购价的一半进行回收。涂布机上关键部位的清洗和打浆之后周转罐的清洗。。。。下水道的老鼠会不会也教乌龟做电池？
以上这些，都是我在仓库时候了解的，这也只是我们厂，并不代表所有生产电池的地方不是？二三百人的规模而已。你要是去比亚迪，那肯定就不一样了。所以还望没见过电池生产的朋友不要以我的回答概全。
讨论锂电池含有有毒物质较少，讨论他的污染问题并不是很有意义。主要看生产企业的管控，生产化学农药的管控的好，同样很好，相反，生产锂电池的企业不加管控，那也不能忽视。
从各个成分对人体毒性上看锂电池的污染问题。其组成有以下几种：
1.正负极集流体，一般，正极用铝箔，负极用铜箔，还可能焊一些镍带做连接导电用。这些基本没有毒性。现在出现的一些废旧锂电池回收单位就是靠回收这些和钢壳铝壳挣钱。标签：可回收利用，无污染。
2.负极一般是石墨，少数可能是钛酸锂或是硅基材料，当然锡基负极也有，但是太他妈的高端了，现在没人用。石墨分为，天然石墨和人造石墨，天然石墨来源于石墨矿，然后再进行一些加工，这个天然石墨的开采，污染还是比较严重的，主要是对呼吸道的损坏，大家可以搜一下；人造石墨，是用石油焦或是沥青等高分子物高温石墨化制成，基本无污染。有一些锂电池中石墨浮选的回收方法，但是不知道现在应用的怎么样了，肯定可以回收。钛酸锂的生产流程不清楚。硅基负极基本无污染。按照用量最大的石墨进行评估。标签：中度污染，回收情况不明。
3.正极：目前的正极有磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料、钴酸锂、镍钴铝酸锂。磷酸铁锂，一般用作汽车电池或是储能电池，无毒性。锰酸锂，电动自行车电池，无毒性。三元材料：镍钴锰酸锂，用途广泛，电动自行车、电子产品、航模等，钴元素有毒。钴酸锂，数码类的产品，手机、pad等，中等毒性。镍钴铝酸锂：不明，猜测和镍钴锰酸锂一样。
4、电解液为有机溶剂和锂盐组成，有机溶剂一般有PC、EC、DEC、DMC、DME等，其中DMC为微度，其他是无毒。锂盐是六氟磷酸锂（用的最多，也有其他锂盐），遇水则水解生成HF，有毒。
5、外壳有几大类：铝壳、钢壳、塑料壳、铝塑膜。其中铝壳、钢壳无毒。塑料壳和铝塑膜则是白色污染。
6、隔膜，一般是聚烯烃类的微孔薄膜，PP、PE，白色污染。
7、粘结剂，目前一般有丁苯橡胶SBR、聚偏氟乙烯PVdF、还有一些丙烯酸类的粘结剂。这些就当做是白色污染吧。
另外锂电加工过程中使用到的物质主要是NMP（微毒），用作是正负极的溶剂，在制造过程中蒸发掉，企业需要控制其排放量，并且回收。
我认为，目前锂电存在的污染问题主要有三大类：
第一、生产过程中清洗正负极制浆的设备和涂布设备造成的污染，这两个是包括正极负极材料、NMP、胶等物质，一些企业控制不好（恶意揣测不想控制）导致含毒废水泄露。
第一点一、生产过程中清洗注电解液时的用品，可能导致含电解液的水流入下水道。
一般情况下，技术研发人员很可能将水直接排入下水道。
第二、NMP回收不彻底。
第三、市场上流通的锂电池确实很少有回收的，一是锂电本身污染小，大家重视程度不够；二是、锂电回收收益低。导致现在锂电池不想铅酸电池一样有大规模的回收应用，而更像镍氢等电池一样，只有寥寥的一些“不要随意丢弃电池”这样的标语。
