Kinh Nghiệm Hướng dẫn Cách tái chế pin lithium Mới Nhất
Họ tên bố (mẹ) đang tìm kiếm từ khóa Cách tái chế pin lithium được Update vào lúc : 2022-04-03 08:01:13 . Với phương châm chia sẻ Bí quyết Hướng dẫn trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi Read Post vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha.
- Leaching siêu âm công nghiệpKhôi phục siêu âm của LiCoO2 từ Pin Lithium-Ion SpentTái chế sắt kẽm kim loại từ pin Li-Ion đã dùngQuy trình tái chếVideo liên quan
Pin xe đánh gôn Hướng dẫn sử dụng ắc quy xe golf điện Thuật ngữ pin xe gôn điện gồm có vô số ứng dụng,
7 tín hiệu khi tới thời điểm thay pin ô tô mới Ắc quy là thành phần quan trọng của ô tô và thường là
Năng lượng mặt trời – mô tả sử dụng và sự thật Năng lượng có nhiều dạng rất khác nhau. Trong vật lý, nó được định
Kích thước pin được thực hiện ra làm sao cho một ứng dụng nhất định? Việc sử dụng nguồn đáp ứng năng lượng mặt trời
- Pin Lithium-ion được sử dụng trong xe hơi điện lúc bấy giờ đang đến với thị trường đại chúng và với nó, năng lực tái chế phải được phát triển.
Leaching siêu âm là một kỹ thuật hiệu suất cao, thân thiện với môi trường tự nhiên thiên nhiên để phục hồi những sắt kẽm kim loại như Li, Mg, Co, Ni, vv từ pin Li-ion đã qua sử dụng.
Hệ thống siêu âm công nghiệp của Hielscher cho những ứng dụng lọc là đáng tin cậy và mạnh mẽ và tự tin và hoàn toàn có thể thuận tiện và đơn giản tích hợp vào những nhà máy sản xuất tái chế hiện có.
Pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi trong xe điện (EV), máy tính xách tay và điện thoại di động. Điều này còn có nghĩa rằng tiêu pha pin lithium-ion là một thách thức lúc bấy giờ liên quan đến quản lý chất thải và tái chế. Các pin là một trình điều khiển ngân sách lớn cho EVs, và xử lý của tớ là tốn kém, quá. Môi trường và những khía cạnh kinh tế tài chính đẩy cho một vòng tái chế khép kín Tính từ lúc lúc chất thải pin có chứa những vật liệu có mức giá trị và giúp giảm lượng khí thải carbon sản xuất pin lithium-ion.
Tái chế pin Li-ion đang phát triển thành một ngành công nghiệp phát triển mạnh nhằm mục đích đảm bảo sự sẵn có trong tương lai của sắt kẽm kim loại đất hiếm và những thành phần pin khác và để giảm ngân sách khai thác môi trường tự nhiên thiên nhiên.
Leaching siêu âm công nghiệp
Siêu lọc và chiết sắt kẽm kim loại hoàn toàn có thể được áp dụng cho quá trình tái chế pin lithium cobalt oxide (ví dụ như từ máy tính xách tay, điện thoại thông minh, vv) cũng như pin lithium-nickel-mangan-coban phức tạp (ví dụ như từ xe điện).
Các hiệu ứng cường độ cao của ultrasonication điện được nhờ vào hiện tượng kỳ lạ cavitation âm thanh. Bằng cách ghép siêu âm hiệu suất cao vào chất lỏng / bùn, những sóng áp suất thấp và áp suất cao xen kẽ trong chất lỏng tạo ra khủng hoảng rủi ro cục bộ bong bóng chân không nhỏ. Các khoảng chừng trống chân không nhỏ phát triển qua nhiều chu kỳ luân hồi áp suất thấp / áp suất cao cho tới lúc implode kinh hoàng. Các khủng hoảng rủi ro cục bộ bong bóng chân không sụp đổ hoàn toàn có thể được xem là microreactors trong đó nhiệt độ lên đến mức 5000K, áp suất lên đến mức 1000atm, và tỷ lệ sưởi ấm và làm mát trên 10-10 xảy ra. Hơn nữa, lực cắt thủy lực mạnh mẽ và tự tin và những tia chất lỏng với vận tốc lên tới 280m / s được tạo ra. Những điều kiện khắc nghiệt của cavitation âm thanh tạo ra điều kiện vật lý và hóa học phi thường trong những chất lỏng lạnh khác và tạo ra một môi trường tự nhiên thiên nhiên có lợi cho những phản ứng hóa học (Sonochemistry).
Bộ xử lý siêu âm 48kW
cho những ứng dụng đòi hỏi như lọc quặng sắt kẽm kim loại
Siêu âm lọc sắt kẽm kim loại từ chất thải pin kiệt sức.
Ultrasonically tạo ra cavitation hoàn toàn có thể gây ra thermolysis của solutes cũng như sự hình thành của phản ứng cao gốc tự do và thuốc thử, ví dụ như những gốc tự do, hydroxide ion (• OH,) hydronium (H3O +), vv, trong đó đáp ứng những điều kiện phản ứng không bình thường trong chất lỏng để tỷ lệ phản ứng được tăng lên đáng kể. Các chất rắn như những hạt được tăng tốc bởi những vòi phun chất lỏng và được nghiền bằng va chạm phối hợp và mài mòn làm tăng diện tích s quy hoạnh mặt phẳng hoạt động và sinh hoạt giải trí và do đó chuyển khối lượng. Lợi thế tuyệt vời của siêu âm lọc và phục hồi sắt kẽm kim loại là trấn áp đúng chuẩn hơn những thông số quá trình như biên độ, áp suất và nhiệt độ. Các thông số này được cho phép điều chỉnh những điều kiện phản ứng đúng chuẩn với môi trường tự nhiên thiên nhiên quy trình và đầu ra được nhắm tiềm năng. Hơn nữa, lọc siêu âm vô hiệu trong cả những hạt sắt kẽm kim loại nhỏ nhất từ chất nền, trong khi dữ gìn và bảo vệ vi cấu trúc. Sự phục hồi sắt kẽm kim loại tăng cường là vì việc tạo ra những mặt phẳng có tính phản ứng siêu âm cao, tăng tốc độ phản ứng, và vận chuyển khối lượng được cải tổ. Quá trình Sonication hoàn toàn có thể được tối ưu hóa bằng phương pháp ảnh hưởng đến từng thông số và do đó không riêng gì có rất hiệu suất cao mà còn rất hiệu suất cao về năng lượng.
Kiểm soát thông số đúng chuẩn của nó và hiệu suất cao năng lượng làm cho siêu âm lọc những kỹ thuật thuận lợi và xuất sắc – đặc biệt là lúc so sánh với những kỹ thuật tẩy rửa và chelation axit phức tạp.
Khôi phục siêu âm của LiCoO2 từ Pin Lithium-Ion Spent
Ultrasonication tương hỗ lọc leaching và hóa chất, được sử dụng để phục hồi Li như Li2CO3 và Co as Co (OH)2 từ pin lithium-ion thải.
Zhang et al. (2014) báo cáo sự phục hồi thành công của LiCoO2 sử dụng lò phản ứng siêu âm. để sẵn sàng sẵn sàng dung dịch khởi đầu 600mL, họ đã đặt 10g LiCoO không hợp lệ2 bột trong cốc và thêm 2,0mol / L dung dịch LiOH, được pha trộn.
Hỗn hợp được đổ vào chiếu xạ siêu âm và thiết bị khuấy khởi đầu, thiết bị khuấy được đặt vào bên trong thùng chứa phản ứng. Nó được đun nóng đến 120 ° C, và sau đó thiết bị siêu âm đã được đặt thành 800W và chính sách siêu âm của hành vi được đặt thành chu kỳ luân hồi trách nhiệm xung trong 5 giây. ON / 2 giây. TẮT. Việc chiếu xạ siêu âm được áp dụng trong 6 giờ, và sau đó hỗn hợp phản ứng được làm lạnh đến nhiệt độ phòng. Phần cặn rắn được rửa sạch nhiều lần bằng nước khử ion và sấy khô ở 80◦C cho tới lúc khối lượng không đổi. Mẫu thu được đã được thu thập để kiểm tra và sản xuất pin tiếp theo. Công suất sạc trong quy trình đầu tiên là 134.2mAh / g và hiệu suất xả là 133.5mAh / g. Hiệu quả sạc và xả lần đầu tiên là 99,5%. Sau 40 chu kỳ luân hồi, hiệu suất xả vẫn là 132.9mAh / g. (Zhang và tập sự 2014)
Sử dụng những tinh thể LiCoO2 trước (a) và sau (b) xử lý siêu âm ở 120◦C trong 6h. nguồn: Zhang et al. 2014
Leaching siêu âm với những axit hữu cơ như axit citric không riêng gì có có hiệu suất cao mà còn thân thiện với môi trường tự nhiên thiên nhiên. Nghiên cứu phát hiện ra rằng sự rửa trôi của Co và Li hiệu suất cao hơn với axit xitric so với những axit vô cơ H2VÌ THẾ4 và HCl. Hơn 96% Co và gần 100% Li được thu hồi từ pin lithium-ion đã sử dụng. Thực tế là những axit hữu cơ như axit xitric và axít axetic là không tốn kém và hoàn toàn có thể phân hủy sinh học, góp thêm phần tạo thêm lợi thế về kinh tế tài chính và môi trường tự nhiên thiên nhiên của sonication.
Bảng dưới đây cho bạn một tín hiệu về kĩ năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:
batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị 0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT 10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000 N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000 N.A. to hơn Cụm UIP16000
- Golmohammadzadeh R., Rashchi F., Vahidi E. (2022): Thu hồi lithium và coban từ pin lithium-ion đã sử dụng bằng axit hữu cơ: tối ưu hóa quy trình và những khía cạnh động học. Quản lý chất thải 64, 2022. 244–254.
Shin S.-M .; Lee D.-W .; Wang J.-P. (2022): Chế tạo bột niken nano từ LiNiO2 từ Pin Lithium-Ion Spent. Kim loại 8, 2022.
Zhang Z., Ông W., Li G., Xia J., Hồ H., Huang J. (2014): Cải thiện thủy nhiệt tương hỗ siêu âm LiCoO2 từ Cathode của Pin Lithium-ion Spent. Int. J. Electrochem. Khoa học, 9 (2014). 3691-3700.
Zhang Z., He W., Li G., Xia J., Hồ H., Huang J., Shengbo Z. (2014): Khôi phục Vật liệu Oxit Lithium Cobalt từ Cathode của Pin Lithium-Ion đã Chi. ECS Electrochemistry Letters, 3 (6), 2014. A58-A61.
Pin Lithium-ion (LIB) là pin cho pin (hoàn toàn có thể sạc lại) có tỷ lệ năng lượng cao và thường được tích hợp trong những thiết bị điện tử tiêu dùng như xe hơi điện tử, xe lai, máy tính xách tay, điện thoại di động, iPod, vv. những biến thể khác của pin sạc có kích thước và dung tích tương tự, LIBs nhẹ hơn đáng kể. Không in như pin lithium chính dùng một lần, LIB sử dụng hợp chất lithium xen kẽ thay vì lithium sắt kẽm kim loại làm điện cực của nó. Các thành phần chính của pin lithium-ion là những điện cực của nó – cực dương và cực âm – và chất điện phân.
Hầu hết những tế bào chia sẻ những thành phần phổ biến về chất điện phân, phân tách, lá và vỏ. Sự khác lạ ở chính giữa công nghệ tiên tiến tế bào là vật liệu được sử dụng như “vật liệu hoạt động và sinh hoạt giải trí” như cathode và anode. Graphite là vật liệu được sử dụng thường xuyên nhất như anôt, trong khi cathode được làm bằng lớp LiMO2 (M = Mn, Co, và Ni), spinel LiMn2các4hoặc olivine LiFePO4. Chất điện phân chất lỏng hữu cơ điện phân (ví dụ muối LiPF6 hòa tan trong hỗn hợp những dung môi hữu cơ, như ethylene carbonate (EC), dimetyl cacbonat (DMC), cacbonat dietyl (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), vv) được cho phép hoạt động và sinh hoạt giải trí ion.
Tùy thuộc vào vật liệu điện cực dương (cực âm) và điện cực âm (anode), tỷ lệ năng lượng và điện áp của LIB thay đổi tương ứng.Khi được sử dụng trong xe điện, thường sử dụng pin điện (EVB) hoặc pin kéo. Các loại pin kéo này được sử dụng trong xe nâng hàng, xe đẩy điện, máy lọc sàn, xe máy điện, xe điện, xe tải, xe tải và nhiều chủng loại xe điện khác.
Tái chế sắt kẽm kim loại từ pin Li-Ion đã dùng
So với nhiều chủng loại pin khác thường chứa chì hoặc cadmium, pin Li-ion chứa ít sắt kẽm kim loại độc hơn và do đó được xem là thân thiện với môi trường tự nhiên thiên nhiên. Tuy nhiên, số lượng lớn pin Li-ion đã sử dụng, sẽ phải được thải bỏ như pin đã tiêu thụ từ xe điện, gây ra vấn đề tiêu tốn lãng phí. Do đó, một vòng tái chế khép kín của pin Li-ion là thiết yếu. Từ quan điểm kinh tế tài chính, những nguyên tố sắt kẽm kim loại như sắt, đồng, niken, coban và lithium hoàn toàn có thể được thu hồi và tái sử dụng trong sản xuất pin mới. Tái chế cũng hoàn toàn có thể ngăn ngừa tình trạng thiếu hụt trong tương lai.
Mặc dù pin có tải lượng niken cao hơn đang được đưa vào thị trường nhưng không thể sản xuất pin mà không còn coban. Hàm lượng niken cao hơn đi kèm với ngân sách: Với hàm lượng niken tăng, độ ổn định của pin sẽ giảm và do đó tuổi thọ chu kỳ luân hồi của nó và kĩ năng sạc nhanh sẽ giảm.
Nhu cầu ngày càng tăng đối với pin Li-ion yêu cầu tăng kĩ năng tái chế cho pin thải.
Quy trình tái chế
Pin của xe điện như Tesla Roadster có tuổi thọ gần đúng là 10 năm. Việc tái chế pin Li-ion hết sạch là một quá trình đòi hỏi vì điện áp cao và những hóa chất độc hại có liên quan, đi kèm với những rủi ro của việc chạy trốn nhiệt, sốc điện và phát thải những chất độc hại. Để thiết lập tái chế vòng khép kín, mọi link hóa học và tất cả những phần tử phải được tách ra thành những phần riêng lẻ của chúng. Tuy nhiên, năng lượng thiết yếu cho việc tái chế vòng kín như vậy là rất tốn kém. Các vật liệu có mức giá trị nhất để phục hồi là sắt kẽm kim loại như Ni, Co, Cu, Li, vv vì khai thác tốn kém và giá tiền thị trường cao của những thành phần sắt kẽm kim loại làm cho việc tái chế trở nên kinh tế tài chính mê hoặc. Quá trình tái chế pin Li-ion khởi đầu bằng việc tháo dỡ và xả pin. Trước khi mở pin, nên phải có một thụ động để khử hoạt tính hóa chất trong pin. Sự thụ động hoàn toàn có thể đạt được bằng phương pháp đông lạnh hoặc trấn áp quá trình oxy hóa. Tùy thuộc vào kích cỡ pin, pin hoàn toàn có thể được tháo dỡ và tháo rời xuống ô. Sau khi tháo dỡ và nghiền, những thành phần được cách ly bằng một số trong những phương pháp (ví dụ sàng lọc, sàng, lấy tay, từ, ướt, và tách đạn) để vô hiệu vỏ tế bào, nhôm, đồng và nhựa khỏi bột điện cực. Việc tách những vật liệu điện cực là thiết yếu cho những quá trình hạ lưu, ví dụ như xử lý thủy luyện.
Nhiệt phân
Đối với chế biến nhiệt phân, pin vụn được nấu chảy trong lò, nơi đá vôi được thêm vào như một tác tự tạo xỉ.
Quy trình thủy nhiệt Chế biến thủy luyện kim được nhờ vào phản ứng axit để kết tủa những muối dưới dạng sắt kẽm kim loại. Quy trình thủy luyện kim điển hình gồm có lọc, kết tủa, trao đổi ion, chiết dung môi và điện phân dung dịch nước.
Ưu điểm của chế biến thủy nhiệt là năng suất thu hồi cao + 95% của Ni và Co làm muối, + 90% của Li hoàn toàn có thể kết tủa, và phần còn sót lại hoàn toàn có thể được thu hồi tới + 80%.
Đặc biệt coban là một thành phần quan trọng trong những cực âm pin lithium-ion cho những ứng dụng năng lượng và năng lượng cao.
Những chiếc xe lai hiện tại như Toyota Prius, sử dụng pin hiđrua sắt kẽm kim loại niken, được tháo dỡ, thải ra và tái chế theo cách tương tự như pin Li-ion.
Sonication mạnh mẽ và tự tin từ phòng thí nghiệm và băng ghế cho sản xuất công nghiệp.
© 1999-2022 Hielscher Ultrasonics GmbH
[embed]https://www.youtube.com/watch?v=P-DhhXwcrtk[/embed]