Mit der globalen Energiewende und dem Vorschlag des Ziels "3060" sind im Automobilbereich Fahrzeuge mit neuer Energie anstelle von Kraftstofffahrzeugen zur Entwicklungsrichtung der künftigen Automobilindustrie geworden.
Im Bereich der Stromerzeugung, Auslegung von Batteriespeichersystemen als eine wichtige unterstützende Infrastruktur für die groß angelegte Entwicklung neuer Energien entwickelt sich ebenfalls schnell. Dies bringt nicht nur eine große Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien mit sich, sondern schafft auch eine Menge Möglichkeiten für Recycling von Lithiumbatterien. Sie können auch prüfen Top-BESS-Lieferant um weitere Informationen über die Speicherung von Energie in Batterien zu erhalten.
In diesem Artikel werden der Überblick, die Arten, die Bedeutung, die Methoden und die Zukunftsaussichten des Recyclings von Lithiumbatterien vorgestellt.
Was ist das Recycling von Lithiumbatterien?
Nach der Klassifizierung der Lithiumbatterie-Kathodenmaterialien handelt es sich bei Lithiumbatterien hauptsächlich um Lithiumkobaltat-, Lithiummanganat-, Lithiumeisenphosphat- und ternäre Lithiumbatterien, und die wichtigsten Anwendungsszenarien liegen im Bereich der neuen Energiefahrzeuge, der 3C-Elektronik und der elektrochemischen Energiespeicherung.
Von Lithiumbatterie-Recycling spricht man, wenn die Lithiumbatterie über einen langen Zeitraum hinweg verwendet wurde. Die interne Leistung ist auf den abgewrackten Zustand reduziert worden und kann keine normale Rolle im Feld spielen. Es führt eine Reihe physikalischer, chemischer, biologischer und stufenweiser Verwertungsprozesse und anderer Prozesse durch, die eine strukturierte und effiziente Nutzung und Differenzierung der internen verwandten Kernmaterialien ermöglichen, und plastifiziert dann seinen neuen Nutzungswert.
Recycling von verschiedenen Arten von Lithiumbatterien
Recycling von Lithiumbatterien
Die verschiedenen Strukturmaterialien von Strombatterien verursachen unterschiedliche Verschmutzungen. Power-Lithium-Batterien bestehen hauptsächlich aus positivem, negativem und Separator, Batterie-ElektrolytDie strukturellen Komponenten und andere strukturelle Komponenten, verschiedene Batterie strukturellen Komponenten nicht nur in der Kategorie der Ressourcen enthalten sind, die Art der Auswirkungen auf die Umwelt und die Form des Schadens sind unterschiedlich, Recycling-Ressource Objekte und ihren inneren Wert sind ebenfalls unterschiedlich.
3C Elektronik-Lithium-Batterie-Recycling
Kobalt, Mangan und Lithium stehen im Mittelpunkt des Recyclings von 3C-Elektronik-Lithiumbatterien. In 3C-Elektronikprodukten der oberen Preisklasse werden mehr Kathodenmaterialien für Lithium-Kobaltat-Batterien mit hoher Spannung und anderen Eigenschaften verwendet. In 3C-Elektronikprodukten der unteren Preisklasse werden mehr Lithium-Manganat-Batterien mit hervorragender umfassender Kostenleistung verwendet, so dass die Recycling-Ressourcen für 3C-Lithium-Elektronikbatterien mehr Kobalt, Mangan und Lithium drei seltene Ressourcen sind.
Elektrochemische Energiespeicherung Lithium-Batterie-Recycling
Eisen, Lithium usw. stehen im Mittelpunkt des Recyclings von Lithiumbatterien für die elektrochemische Energiespeicherung. Gegenwärtig sind die wichtigsten Energiespeichermethoden die Pumpspeicherung in der physikalischen Energiespeicherung und die elektrochemische Energiespeicherung, die fast 90% bzw. 8% ausmachen, darunter Lithium-Ionen-Batterie-Energiespeicher 90% der elektrochemischen Energiespeicherung mit seiner ausgezeichneten umfassenden Leistung ausmacht.
Das Kathodenmaterial der Lithiumbatterie in der elektrochemischen Energiespeicherung verwendet grundsätzlich Lithium-Eisenphosphat-Batterien mit hoher Kostenleistung, geringer Umweltverschmutzung und langer Lebensdauer. Daher werden für die Rückgewinnung von Lithiumbatterien für die elektrochemische Energiespeicherung mehr Metallelemente wie Eisen und Lithium in Lithium-Eisenphosphat-Batterien extrahiert.
Treibende Faktoren und Bedeutung des Recyclings von Lithiumbatterien
Umweltbelastungen und wirtschaftliche Faktoren sind die wichtigsten Triebkräfte der Lithiumbatterie-Recyclingindustrie. Das Recycling von Lithiumbatterien kann nicht nur die Umweltbelastung der Weltbevölkerung verringern und eine bessere grüne Erde schaffen, sondern auch die Knappheit seltener Metalle in der Welt verringern, die industrielle Wirtschaft verschiedener Lithiumbatterien in diesem Bereich verbessern und die kräftige Entwicklung der Industrie im Bereich der Lithiumbatterien fördern.
Natürlich sind die Verringerung der Umweltbelastung und die Verbesserung der industriellen Wirtschaftlichkeit verschiedener Lithiumbatterien auch die wichtigsten treibenden Faktoren für die Entwicklung der Batterierecyclingindustrie.
Historischer Rückblick auf das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien
Das Recycling von Lithiumbatterien hat in der Geschichte drei Phasen durchlaufen, und das technische Niveau hat sich schrittweise verbessert.
Die erste Stufe ist die Anfangsphase der technologischen Forschung (vor 2015), die zweite Stufe ist die Pilotphase der Industrialisierung (2015-2021), und die dritte Stufe ist die Phase der großtechnischen Entwicklung (nach 2021).
In der ersten Phase extrahierten die Forscher wertvolle Metalle und Verbindungen aus Lithium-Altbatterien, indem sie diese zerlegten und trennten, aber zu diesem Zeitpunkt war die Recyclingeffizienz aufgrund der Ausrüstung und der technischen Beschränkungen äußerst gering, die Kosten waren extrem hoch und eine großtechnische Anwendung fast unmöglich.
In der zweiten Phase begannen einige führende Unternehmen, in den Bau von Produktionslinien für das Recycling von Lithiumbatterien zu investieren, indem sie ihre eigenen, reichlich vorhandenen Mittel nutzten und mit der politischen Unterstützung der Regierung zusammenarbeiteten.
In der dritten Phase ist die Technologie für das Recycling von Lithiumbatterien allmählich ausgereift, und viele Unternehmen haben in diesen Prozess investiert, so dass eine relativ perfekte Industriekette für das Recycling von Lithiumbatterien entstanden ist, die das Recycling und die Nutzung von Lithiumbatterien erheblich verbessert und die Verschmutzung der globalen Umwelt durch die direkte Entladung von Lithiumbatterien deutlich reduziert.
Welche Recyclingmethoden gibt es für Lithiumbatterien?
Es gibt drei gängige Methoden: direktes Recycling, Hydrometallurgie und Pyrometallurgie.
Aus der Perspektive breiter Kategorien wird die Lithiumbatterie-Recyclingtechnologie hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: Recycling und stufenweise Nutzung.
Die Recyclingtechnologie bezieht sich auf das technische Verfahren zur Abtrennung wertvoller Metalle mit Wiederverwertungswert wie Nickel, Kobalt, Lithium, Mangan und anderer wertvoller Materialien in der Zusammensetzungsstruktur von Lithiumbatterien und zur Herstellung von Metallverbindungen oder Rohstoffen für Lithiumbatterien durch physikalische (trockene), chemische, biologische und andere Verfahren nach der Vorbehandlung von Lithium-Altbatterien und der vollständigen Entladung.
Die Kaskadennutzungs-Recyclingtechnologie bezieht sich auf die Art der Recyclingtechnologie, bei der die Zellen oder Batteriepakete in den Lithium-Altbatterien zerlegt, geprüft, sortiert und zu neuen, gesunden Batteriepaketen reorganisiert werden, die dann verschiedenen Anwendungsbereichen für eine strukturierte Nutzung zugeführt werden, was eigentlich eine schichtweise und effiziente strukturelle Nutzung von Lithiumbatterien ist.
Recyclingtechnik - Physikalisches Verfahren
Physikalische Rückgewinnung Technologie in Recycling-Technologie kann auch als trockene Rückgewinnung Technologie, das heißt, direkte physikalische Extraktion von Edelmetallen in Lithium-Batterien und einige der kombinierten Rohstoffe von Lithium-Batterien, vor allem einschließlich der mechanischen Trennung Methoden und Hochtemperatur-Pyrolyse Methoden der beiden Methoden.
Die mechanische Trennmethode wird hauptsächlich durch physikalische Methoden wie Zerkleinern, Sieben und magnetische Trennung aufgrund der physikalischen Unterschiede der verschiedenen Materialien in Lithiumbatterien getrennt und veredelt. Das Prinzip der Hochtemperaturpyrolyse besteht hauptsächlich darin, das Bindemittel im Material durch Hoch- oder Niedertemperaturverbrennung zu entfernen und die REDOX-Reaktion von Metallen oder organischen Verbindungen zu fördern, um so die Trennung und Rückgewinnung verschiedener Metalle und Lithiumbatterie-Rohstoffe zu erreichen.
Die physikalische Rückgewinnung hat den Vorteil, dass der Prozess einfach ist und mit Automatisierung kombiniert werden kann, aber es gibt Verunreinigungen in den zurückgewonnenen wertvollen Metallen, die weiter gereinigt werden müssen, einige Lithiumbatterie-Rohstoffe werden bei hohen Temperaturen zersetzt, was zu einem Verlust der Rückgewinnungsmenge führt, die Notwendigkeit, die entsprechende Abgasrückgewinnungsanlage zu unterstützen und einen höheren Energieverbrauch, und die Nachteile sind relativ erheblich.
Daher ist die physikalische Methode im Allgemeinen nur für den Vorbehandlungsprozess des Recyclingverfahrens oder den Recyclingprozess mit relativ einfachen und groben Anforderungen für die verschiedenen Lithiumbatterie-Recyclingmaterialien geeignet.
Recyclingtechnik -- chemische Methode (Nassverfahren)
Die chemische Rückgewinnungstechnologie in der Recyclingtechnologie verwendet hauptsächlich die Nass-Rückgewinnungstechnologie, und die Nass-Rückgewinnungstechnologie bezieht sich hauptsächlich auf die Extraktion von festen Metallsubstanzen in Elektrodenmaterialien durch eine Säure-Base-Lösung.
Das Hauptverfahren der nassen Rückgewinnung besteht darin, die Lithiumbatterieabfälle zu sieben und zu klassifizieren, dann die Schale zu entfernen und sie in einer Säure-Base-Lösung aufzulösen, um die wertvollen Metalle zu extrahieren, und schließlich wertvolle Metallverbindungen wie Lithiumcarbonat, Nickelsulfat und Kobaltsulfat durch Ionenaustausch und Elektroabscheidung zu gewinnen.
Obwohl die Wet-Recovery-Methode erfordert die Verwendung von Säure und Alkali Lösungsmittel und andere ätzende Lösungsmittel haben zusätzliche Kosten für die Kontrolle der Umweltverschmutzung und andere Mängel, seine Recovery-Prozess ausgereift, hohe Reinheit der recycelten Produkte, die Gesamtwirtschaft der Recovery-Prozess ist relativ offensichtlich, Wet-Recovery-Technologie hat sich die weltweit am meisten Mainstream-Lithium-Batterie-Recycling-Technologie in China.
Recyclingtechnik - Biologisches Verfahren
Bei der biologischen Recyclingtechnologie handelt es sich um eine Lithiumbatterie-Recyclingtechnologie, bei der Metalle und organische Verbindungen durch mikrobielle Erzeugung und Stoffwechsel aus den Batteriematerialien extrahiert werden und bestimmte chemische Mischprozesse durchgeführt werden, um wertvolle Metallverbindungen und organische Verbindungen als strukturelle Bestandteile von Lithiumbatterien zu bilden.
Biologisches Recycling-Technologie hat die Vorteile der niedrigen Kosten, hohe Rückgewinnungsrate von Edelmetallen und organischen Materialien, aber der Prozess ist schwierig, die Politik treibende Kraft ist schwach, die Extraktion Prozesszeit ist schwer zu kontrollieren und andere Mängel sind extrem wichtig, die derzeitige Nutzung der biologischen Recycling-Technologie Marktanteil ist relativ gering.
Künftige Entwicklung des Recyclings von Lithiumbatterien
Die Durchdringungsrate der ternären Lithiumbatterie wird voraussichtlich die Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie wieder umkehren, was die Anwendungsnachfrage nach Recycling- und Wiederaufbereitungstechnologie weiter ansteigen lässt.
Seit 2020 hat sich die kostengünstige Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie mit dem raschen Wachstum der Verkäufe von Low-End-Fahrzeugen mit neuer Energie schnell durchgesetzt, und der Marktanteil hat die Terpolymer-Lithium-Batterie im Jahr 2021 überschritten.
Allerdings sind Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien mehr in Low-End-Automobil-Marken verwendet, High-End-Marke Durchdringung ist relativ gering, und ternäre Lithium-Batterien sind genau das Gegenteil, so dass mit der künftigen wirtschaftlichen Erholung, die soziale Präferenz für High-End-Automobil-Produkte erwärmt, ternäre Lithium-Batterie Durchdringung wird erwartet, dass Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien wieder umgekehrt.
Für die Entwicklungsperspektiven der Lithiumbatterie-Recyclingtechnologie wird unter der Annahme, dass der 3C-Elektronikmarkt nicht volatil ist und das Gewicht der elektrochemischen Energiespeicherung im Vergleich zu neuen Energiefahrzeugen relativ gering ist, erwartet, dass die Recycling- und Wiederaufbereitungstechnologie mit dem Marktanteil von "Eisenlithium" und "Nickellithium" weiter zunehmen wird.
Schlussfolgerung
Mit dem Beitrag der Macht Lithium-Batterien in neue Energie-Fahrzeuge, um das Wachstum der Nachfrage nach Lithium-Batterie-Recycling-Industrie, die Lithium-Batterie-Recycling-Industrie-Markt hat eine relativ optimistische Wachstumsrate beibehalten und weiter zu steigen stetig.
Es wird geschätzt, dass die Marktgröße von 36,6 Milliarden im Jahr 2023 auf 68,6 Milliarden im Jahr 2027 wachsen kann, wobei ein erstaunliches Wachstum von fast 13,38% CAGR5 erreicht wird. und die Echelon-Nutzungsindustrie. Die Entwicklung des Recyclings von Lithium-Ionen-Batterien und der Echelon-Nutzung wird auch beträchtliche wirtschaftliche Vorteile und Investitionsmöglichkeiten mit sich bringen und gleichzeitig Ressourcenverschwendung und Umweltverschmutzung verhindern.
+86 - 18925002618
