Die Dringlichkeit des Power-Battery-Recyclings und der derzeit ausgereiften Technologie

Im Jahr 2018 wird Chinas Produktion von neuen Energiefahrzeugen 1 Million und im Jahr 2020 2 Millionen überschreiten, mit einem Bestand von mehr als 5 Millionen. 2015 ist das erste Jahr der Förderung und Anwendung neuer Energie in China. Im Jahr 2018 wird die groß angelegte Stilllegung von Power-Batterien bald beginnen und 2019 ausbrechen.

In diesem Artikel werden drei Aspekte des Wissens vorgestellt: Erstens die Schwere der energiebatterie gegenüber Umweltverschmutzung; zweitens die Wirtschaftlichkeit des Recyclings von Strombatterien; drittens die Haupttechnologie des Power-Battery-Recyclings und Empfehlungen für das Recycling von Power-Batterien.

Erstens die Schwere der Leistungsbatterie gegenüber Umweltverschmutzung

Nach einer großflächigen Stilllegung von Lithium-Ionen-Batterien als Abfall muss dies nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt haben und eine gewisse Umweltverschmutzung verursachen. Obwohl Lithium-Ionen-Power-Batterien keine Schwermetalle wie Quecksilber, Cadmium, Blei usw. enthalten und im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien relativ umweltfreundlich sind, Metallionen von Lithium-Ionen-Power-Batterien, Kohlenstoffstaub von negativen Elektroden, Stark Alkalien und Schwermetallionen im Elektrolyten können eine starke Umweltverschmutzung verursachen, einschließlich einer Erhöhung des pH-Werts des Bodens. Metalle und Elektrolyte in Lithium-Lithium-Subzellen wie Kobalt können Symptome wie Darmstörungen, Taubheit und Myokardischämie verursachen. Gegenwärtig ist Chinas Recyclingkapazität für Batterien begrenzt, und die meisten gebrauchten Batterien werden nicht effektiv entsorgt. Gegenwärtig sind die Hauptentsorgungsmethoden für gebrauchte Batterien die Verfestigung und Tiefgrabung sowie die Lagerung in Abfallminen. Wenn der Maßstab zu groß ist, gibt es die natürliche Umgebung. Und potenzielle Bedrohungen für die menschliche Gesundheit.

Mit einem Wort, wenn Lithium-Ionen-Batterien in großem Umfang ausgemustert werden, müssen die Menschen ihnen große Aufmerksamkeit schenken und sie ernst nehmen und sicher damit umgehen.

Zweitens ist der Energieverbrauch der Nichteisenmetallrückgewinnung und des Primärmetallraffinierungsprozesses viel geringer

Den Daten zufolge beträgt der durchschnittliche Lithiumgehalt in der ternären Batterie 1,9%, Nickel 12,1%, Kobalt 2,3%; Darüber hinaus erreichten Kupfer, Aluminium und andere Anteile ebenfalls 13,3% und 12,7%. Kobalt hat eine gute Duktilität und Ferromagnetismus, hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und magnetische Eigenschaften. Es ist weit verbreitet in der Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau, in der Elektrotechnik und Elektronik, in der Chemie, in der Keramik und in anderen Industriebereichen. Im Jahr 2015 produzierte die Welt 123.800 Tonnen Kobalterz, und der Kongo (Gold) produzierte 63.000 Tonnen Kobalterz, was mehr als 50% entspricht. China produzierte nur 7.700 Tonnen, was 6,2% entspricht. Für China ist Kobalt eine knappe Ressource. Daher ist es immer wirtschaftlicher, Kobalt aus gebrauchten Batterien zu recyceln und wiederzuverwenden. Lithium ist das Hauptelement in Lithiumbatterien, und Lithiumressourcen sind in der Natur weit verbreitet. Die Industrie für die Gewinnung von Lithiumressourcen weist jedoch höhere Barrieren auf.

Da die Nachfrage nach neuen Energiefahrzeugen zunimmt, achten immer mehr Unternehmen auf das Recycling von Lithiumbatterien und das Recycling von Batterien durch Batterien, um Batterien mit Energieeinsparungen zwischen 70% und 90% herzustellen. Das Recycling von Rohstoffen durch Batterien, die Herstellung von Batterien, hat einen absoluten Vorteil bei der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung, und die makroökonomische Ebene ist selbstverständlich.

Drittens Analyse des Recyclingkanals für Leistungsbatterien

Nachdem die Leistungsbatterie aus dem Auto außer Betrieb genommen wurde, kann die Lade- und Entladeleistung den Leistungsbedarf des Fahrzeugs nicht decken, aber die chemische Zusammensetzung in der Batterie hat sich nicht geändert und kann an einem Ort angewendet werden, der unter dem elektrischen Energiebedarf des Fahrzeugs liegt Auto, mit energiespeicher oder zugehöriger Stromversorgung. Basisstationen und Straßenlaternen, langsame elektrische Karosserien usw. und gelangen schließlich nach der Beseitigung in das Recyclingsystem. Zusammenfassend ist es in zwei Schleifenprozesse unterteilt:

1 Leiter benutzen:

Die Batteriekapazität wird reduziert, so dass die Batterie das Elektrofahrzeug nicht zum normalen Betrieb bringen kann, und sie kann weiterhin auf andere Weise verwendet werden, beispielsweise zur Stromspeicherung. (Hinweis: Der Akku selbst wurde nicht verschrottet.)

2 Demontage und Recycling:

Der Akku kann nicht mehr verwendet werden, da die Akkukapazität stark erschöpft ist. Nur die Batterie wird recycelt und die nachwachsenden Rohstoffe mit wertvollem Wert werden zurückgewonnen.

Die chinesische Regierung hat ausdrücklich ein System zur Ausweitung der Herstellerverantwortung eingeführt. Die Implementierung dieses Systems wurde jedoch noch nicht erfasst. Der Recyclingkanal wurde noch nicht eingerichtet. Dies ist ein zentrales Problem, das dringend gelöst werden muss.

Derzeit gibt es Kanäle:

1 Recycling-Werkstatt

Der Standort ist breit und die Recyclingkosten niedrig. Diese kleinen Werkstätten bieten jedoch keine technischen Sicherheitsvorkehrungen und sind Sicherheitsrisiken ausgesetzt.

2 Professionelles Recyclingunternehmen

Mit fortschrittlicher Technologie und Ausrüstung, standardisierter Technologie und umfassender Stärke ist es ein Rückgrat für das Recycling von Strombatterien. Aber wie stellen Sie sicher, dass diese Unternehmen rentabel sind? Der Markt ist noch nicht erwachsen geworden, wie man Regierungspolitik umsetzt usw., sondern weitere Forschung.

3 Verband für Abfallrecycling

Die Waste Materials Reuse Association verfügt über eine große Anzahl von Mitgliedseinheiten, eine Vielzahl von Kontakten und ein relativ vollständiges Recycling-Netzwerk. Gegenwärtig haben solche Organisationen das Geschäft mit dem Recycling von Strombatterien jedoch nicht betrieben. Wie kann der Markt für das Recycling von Strombatterien rational gestaltet werden? Wie kann man es standardisiert regulieren? Es gibt noch viel zu tun.

Viertens das Recycling von Lithium-Ionen-Altbatterietechnologie

Je nach Klassifizierung des Extraktionsprozesses kann die Recyclingtechnologie von Lithium-Ionen-Batterien in drei Kategorien unterteilt werden:

(1) Trockenrückgewinnungstechnologie

Es umfasst hauptsächlich ein mechanisches Sortierverfahren und ein Hochtemperaturpyrolyseverfahren (oder ein Hochtemperaturmetallurgieverfahren), siehe Tabelle (1). Der Trockenrückgewinnungsprozess ist kurz und die Rückgewinnung ist nicht zielgerichtet. Dies ist das Anfangsstadium der Metalltrennung und -rückgewinnung. Bezieht sich hauptsächlich auf das Verfahren zur direkten Rückgewinnung von Materialien oder wertvollen Metallen ohne Durchgang durch ein Medium wie eine Lösung, hauptsächlich durch physikalisches Sortieren und Hochtemperaturpyrolyse, Zerkleinern der Batterie und Klassifizieren des groben Netzes oder Pyrolysieren, um die organische Substanz für weitere Zwecke zu entfernen verwenden. Die Elemente werden recycelt.

(2) Nassrecycling-Technologie

Die Nassrecycling-Technologie ist komplizierter, wie in Tabelle (2) gezeigt, aber die Rückgewinnungsrate jedes wertvollen Metalls ist relativ hoch. Es ist derzeit die Haupttechnologie zur Entsorgung gebrauchter Nickel-Wasserstoff-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien. Die Nassrückgewinnungstechnologie verwendet verschiedene sauer-alkalische Lösungen als Übertragungsmedium, um Metallionen vom Elektrodenmaterial auf die Auslaugungslösung zu übertragen und dann Ionenaustausch, Ausfällung, Adsorption usw., um Metallionen aus der Lösung in der Form zu entfernen von Salzen, Oxiden und dergleichen.

(3) Bio-Recycling-Technologie:

Derzeit hat die Forschung zur Bio-Recycling-Technologie gerade erst begonnen und ist die ideale Richtung für die zukünftige Entwicklung der Recycling-Technologie für Lithium-Ionen-Batterien. Die Bio-Recycling-Technologie zeichnet sich durch niedrige Kosten, geringe Umweltverschmutzung und Wiederverwendbarkeit aus. Es verwendet hauptsächlich mikrobielles Auslaugen, um einen nützlichen Teil des Systems in eine lösliche Verbindung umzuwandeln und selektiv zu lösen, um eine Lösung zu erhalten, die ein wirksames Metall enthält, wodurch der Zielteil vom Verunreinigungsteil getrennt wird und schließlich ein wertvolles Metall wie Lithium gewonnen wird.

Der gesamte Recyclingprozess ist im Allgemeinen in vier Teile unterteilt: (1) Vorbehandlungsteil; (2) Reparatur des Elektrodenmaterials; (3) wertvolle Metallauswaschung; (4) chemische Reinigung.

Der erste Schritt: der Vorbehandlungsprozess, dessen Zweck darin besteht, zunächst den wertvollen Teil der alten Lithiumionenbatterie abzutrennen und wiederzugewinnen und die Teile des Elektrodenmaterials mit hoher Wertschöpfung effizient und selektiv zu sammeln, um die anschließende Rückgewinnung zu erleichtern Prozess. Der Vorbehandlungsprozess kombiniert im Allgemeinen Zerkleinern, Mahlen, Sieben und physikalische Trennung.

Der zweite Schritt: Materialtrennung. Das gemischte Elektrodenmaterial der positiven Elektrode und der negativen Elektrode wird durch Anreicherung in der Vorbehandlungsstufe erhalten. Um wertvolle Metalle wie Co und Li abzutrennen und wiederzugewinnen, ist eine selektive Extraktion des gemischten Elektrodenmaterials erforderlich. Der Prozess der Materialtrennung kann auch gemäß Trockenrückgewinnung, Nassrückgewinnung und biologischer Rückgewinnung durchgeführt werden.

Der dritte Schritt: chemische Reinigung. Der Zweck besteht darin, verschiedene Metalle mit hohem Mehrwert in der durch das Auslaugungsverfahren erhaltenen Lösung abzutrennen, zu reinigen und wiederzugewinnen.

Zusammenfassung

1 Lithium-Ionen-Batterien sind umweltfreundlicher als Blei-Säure-Batterien, verschmutzen aber auch die Umwelt. Angesichts der Stilllegung von Batterien in großem Maßstab sind die grundlegenden Verwendungsmöglichkeiten: erstens die Verwendung von Leitern; zweitens das Recycling gebrauchter Lithium-Ionen-Batterien.

2 Die Recyclingtechnologie von Lithium-Ionen-Altbatterien ist ausgereift. Machen Sie sich also keine Sorgen.

3 Entwicklung neuer Energiefahrzeuge, zunächst die Reaktion der chinesischen Regierung auf die zunehmende Abhängigkeit von Dampföl (Chai) von den externen Effekten; Zweitens sind Lithium-Ionen-Batterien umweltfreundlicher als Blei-Säure-Batterien. Drittens, da die Lithium-Ionen-Batterie die Frage des Umweltschutzes aufwirft, müssen wir mit ausgereifter Technologie umgehen können.

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